Систематика минералов

Принципы классификации – химическая и кристаллохимическая. Современная классификация минералов. Общая характеристика, диагностика, генезис и парагенетические ассоциации, экономическое значение минералов различных типов. Современная классификация минералов (тип – класс – подкласс – группа – минерал).

Кристаллохимическая классификация силикатов. Общая характеристика, их распространенность и экономическое значение.

ü Тип I: Самородные элементы. Гр. самородные металлы (золото, медь), гр. самородные неметаллы (сера, графит, алмаз).

ü Тип II: Сульфиды и аналоги. Гр. блески (галенит, молибденит), гр. колчеданы (пирит, халькопирит, арсенопирит), гр. обманки (сфалерит, киноварь).

ü Тип III: Оксиды.

Класс оксиды. Корунд, гематит, магнетит, гр. кварца.

Класс гидрооксиды. Гетит, лимонит.

ü Тип IV: Галоидные соединения

Класс фториды – флюорит.

Класс хлориды – галит, сильвин.

ü Тип V: Кислородные соли

Класс карбонаты. Гр. безводные карбонаты (кальцит), гр. водные карбонаты (малахит, азурит).

Класс сульфаты – барит, гипс.

Класс фосфаты – апатит.

Класс силикаты. Принципы классификации силикатов. Особенности химизма и структуры силикатов. Распространенность и экономическое значение.

Подкласс островные силикаты – гр. оливина (оливин, фаялит, форстерит), дистен, гр. граната (андрадит, гроссуляр, спессартин, альмандин, пироп).

Подкласс кольцевые силикаты - берилл, турмалин.

Подкласс цепочечные силикаты – гр. пироксенов (диопсид), гр. пироксеноидов (волластонит).

Подкласс ленточные силикаты – гр. амфиболов (роговая обманка, актинолит, тремолит).

Подкласс слоевые силикаты – тальк; гр. слюд (биотит, мусковит); гр. хлорита (пенин, клинохлор), серпентин, хризотил–асбест, каолинит.

Подкласс каркасные силикаты – гр. полевых шпатов (ортоклаз, микроклин, плагиоклазы).

ü Тип VI: Органические соединения. Общая характеристика органических соединений. Янтарь.

Заключение

Распространенность минералов в природе. Использование минеральных веществ в экономике. Современные методы минералогического исследования. Исследование минеральной составляющей земной коры с точки зрения охраны окружающей среды.

СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОГО РАЗДЕЛА ДИСЦИПЛИНЫ

Целью лабораторных работ является приобретение студентами навыков по диагностике минералов, выявление минеральных парагенезисов и различных типов ассоциаций полезных ископаемых.

В задачи дисциплины помимо раскрытия общих теоретических положений, необходимых для сознательного восприятия базирующихся на этом курсе дисциплин, входит обучение студентов определенным практическим навыкам работы с минералами, овладение приемами грамотного описания их главных особенностей, необходимых в дальнейшем для правильной интерпретации результатов самостоятельной работы и для понимания специальной литературы. Перечень лабораторных занятий и формы отчетности приведены в таблице 1.

Лабораторная работа № 1. Тема: Морфология кристаллов и агрегатов минералов. Физические свойства минералов. Тема является основополагающей и определяет успешное изучение дисциплины и выполнение всех последующих лабораторных работ по минералогии. Используя эталонную коллекцию, студент в течение первого аудиторного часа изучает кристалломорфологию природных кристаллов минералов – облик кристаллов, скульптуру граней, сростки кристаллов – закономерные и незакономерные, применяя методы работы с идеальными многогранниками, определяя сингонию природных кристаллов. Физические свойства минералов студент изучает на образцах эталонной учебной коллекции, которые включает свойства: оптические (цвет, черта, блеск, побежалость), механические (твердость, спайность, излом, ковкость, хрупкость), прочие (магнитность, растворимость в воде и кислотах, горючесть, вкус и др.). Лабораторные принадлежности: лупа, шкала твердости, фарфоровая неглазированная пластинка, кислоты. Учебно-методический материал: конспект лекций, пособие для лабораторных работ. Используя эталонную коллекцию и выше перечисленные лабораторные принадлежности, студент должен овладеть методом определения физических свойств минералов, научится визуальной диагностики минерала в безэтикеточной коллекций (коллекция специально подобранных задач по теме лабораторной работы). Определение констант студент записывает в тетрадь и сдает на проверку преподавателю.

Лабораторная работа № 2. Тема: самородные элементы, сульфиды, оксиды, гидрооксиды.

Лабораторная работа № 3. Тема: галоидные соединения, карбонаты, сульфаты, фосфаты.

Лабораторная работа № 4. Тема: островные силикаты (гр.оливина, гр.граната, гр. дистена), цепочечные и ленточные силикаты (гр. пироксенов, гр. амфиболов), слоевые силикаты (гр. талька, гр. слюд, гр. серпентина, гр. каолинита), каркасные силикаты (гр. полевых шпатов).

Содержание лабораторных работ № 2-4. Лабораторные работы преследуют цель – научить студента самостоятельной диагностике минералов с помощью простых лабораторных принадлежностей, используемых в полевых геологических условиях. Лабораторные работы проводят по следующей схеме, отработанной на кафедре многолетним опытом преподавания дисциплины.

В течение первого аудиторного часа студент использую теоретический материал лекций, таблицу минералов, учебно-методические пособия для лабораторных работ изучает минералы по заданной теме в эталонной учебной коллекции, анализируя комплекс физических свойств, их парагенетические ассоциации, условия образования минералов в природе. На втором часе каждый студент выполняет индивидуальное задание, которое включает визуальную диагностику в 5-10 образцах коллекционных задач.

Определение минералов проводится в следующей последовательности: 1. По внешним признакам (цвету, блеску, агрегатам и т.д.) выделяется группа похожих минералов, в которую могут входить 5-10 и более минералов. 2. У диагностируемого минерала уточняются физические свойства, например, твердость, черта, спайность и др. По уточненным свойствам из группы похожих минералов исключаются некоторые из них. При правильном определении минерала в группе остается один, отвечающий комплексу определенных студентом физических свойств. 3. Значительно упростится диагностика минерала, если для него характерен специфический парагенезис (например, галенит и сфалерит) или установлены минералы антагонисты (например, кварц и оливин), исключающие друг друга. Поэтому в процессе определения минерала студент должен обращать внимание на парагенетическую ассоциацию. 4. Особенно упрощает диагностику наличие кристалла. Студент, применяя знание простых форм моделей кристаллов, устанавливает сингонию, особенности скульптуры граней (штриховка и др.) исследуемого минерала, что во многих случаях оказывается достаточным для надежной идентификации минерала.

К наиболее распространенной ошибке студента при диагностике минерала относится попытка сразу назвать минерал, а затем «подтянуть» его свойства. Обычно такой способ определения приводит к неизбежной ошибке.

Студент, выполнивший определение минерала, сдает образец преподавателю устно, в форме собеседования (2-3 мин.). Если студент выполнил диагностику минерала правильно, преподаватель выдает ему новый образец. В случае, неправильного определения минерала, образец возвращается на доработку с указанием допущенных ошибок.