7. Строение и формы нахождения минералов в природе.

Строение минералов. В природе существуют твердые, жидкие и газообразные минеральные образования. Твердые минералы могут быть кристаллическими и аморфными. Кристаллические состоят из множества одинаковых структурных элементов, образующих упорядоченную пространственную (кристаллическую) решетку. Различают атомный, ионный и молекулярный типы решеток, которые определяют анизотропность (различные свойства), изотропность (одинаковые свойства) кристаллов и их способность самоограняться. Кристаллы - как природные, так и искусственные - имеют форму многогранников. Они могут быть изотропными и анизотропными. Аморфные минералы всегда изотропны.

Способность веществ при одинаковом химическом составе кристаллизоваться в разных формах называется полиморфизмом (многоформностью). Например: алмаз и графит, пирит и марказит, кальцит и арагонит. Разная структура полиморфных разновидностей объясняет их различные свойства. Некоторые вещества разного химического состава могут образовывать сходные кристаллографические формы. Такие вещества могут создавать смешанные формы, содержащие исходные компоненты в разной пропорции. Это явление называется изоморфизмом, а смеси именуются изоморфными. В качестве примера можно назвать полевые шпаты, изоморфный ряд которых формируется при смешивании альбитовой и анортитовой молекул.

Формы нахождения минералов в природе

В природе кристаллические минералы встречаются как в виде одиночных кристаллов или их сростков, так и в виде скоплений, называемых минеральными агрегатами. Эти агрегаты состоят из зерен, обладающих внутренним кристаллическим строением. Среди минералов выделяют три группы, обладающие характерным обликом, или габитусом кристаллов (рис. 3.1):

1. изометрические формы, одинаково развитые по всем трем направлениям, — магнетит, пирит, гранат (удлиненные в одном направлении формы — призматические, столбчатые, игольчатые и лучистые — барит, кварц и др.);

2. формы, вытянутые в двух измерениях при сохранении третьего короткого, — таблитчатые, пластинчатые, листоватые и чешуйчатые кристаллы — хлорит и др.

Некоторые минералы образуют закономерно сросшиеся кристаллы и называются двойниками, тройниками и т. д. Двойники возникают в результате взаимного прорастания или срастания кристаллов (рис. 3.2).

Не следует смешивать закономерные сростки с незакономерными агрегатами кристаллов, например с друзами и «щетками», нарастающими на стенках полостей и пещер в горных породах. Друзы — это сростки более или менее правильных кристаллов, приросших одним концом к породе. Для их образования необходимы открытые полости, в которых может происходить свободный рост кристаллов. Кроме того, многие кристаллические минералы дают сложные неправильные формы, образуя дендриты, натечные формы и т. д. Дендриты образуются в результате быстрой кристаллизации минералов в тонких трещинах и порах породы и напоминают причудливые по форме ветки растений. Иногда минералы почти целиком заполняют небольшие пустоты, образуя секреции. Секреции имеют концентрическое строение, и заполнение в них минеральным веществом происходит от периферии к центру. Крупные секреции с оставшейся в середине пустотой называются жеодами; мелкие секреции в излившихся породах называются миндалинами. Конкрециипредставляют собой стяжения шарообразной или неправильной округлой формы и образуются в результате отложения минерального вещества вокруг какого-либо центра кристаллизации. Они часто имеют радиально-лучистое внутреннее строение. В отличие от секреций рост конкреций идет от центра к периферии. Очень часто в виде конкреций встречаются фосфорит и марказит. По своему строению с конкрециями сходны оолиты — мелкие (до 10 мм в поперечнике) округлые образования, имеющие концентрическое строение и возникающие при выпадении минерального вещества из водных растворов. В таком виде встречаются руды марганца, железа, алюминия и известняк.

Если кристаллизация веществ из растворов происходит медленно или раскристаллизации подвергаются коллоиды с образованием метаколлоидов, то при этом образуются натечные формы, имеющие вид сосулек, почек или гроздей, прожилков, жил или гнезд. Натеки, свисающие в виде сосулек сверху, называются сталактитами, а нарастающие им навстречу снизу вверх — сталагмитами. Тонкие пленки минералов на поверхности горных пород называются налетами, выцветами.