Булах А.Г. Общая минералогия
Подождите немного. Документ загружается.
на, В. В. Акимова,
к
проявлению необычных химических реакций
и
возникновению
в
межзёренном веществе концентраций, невозможных
в
классической химии.
Можно привести много примеров особого поведения минералов
в
микрокристаллах
и микрозернах. Меняются (возрастают
или
убывают) параметры
ао,
&о,
со
элементар-
ной ячейки веществ
в
микрочастицах. В.
Н.
Квасница показал,
что
кристаллы алмазов
меняют свою огранку
при
размерах менее
0,5-0,4
мм. Установлено,
что
размер зерен
и
кристаллов кварца влияет
на
температуру
его
полиморфных превращений. Микроча-
стицы (микрофракции) пирита, золота, серебра значительно обогащены элементами-
примесями
по
сравнению
с
более крупными фракциями этих
же
минералов, В. С. Уру-
сов,
М.Г.Абрамович
и
Б.М.Шмакин выявили
и
теоретически обосновали скачок
в
растворимости химических микропримесей
в
дефектных микрокристаллах блочного
строения, причем влияние блочности
на
валовую концентрацию микропримеси умень-
шается
с
повышением температуры.
Пространство между соприкасающимися микрозернами кристаллизующихся мине-
ралов
и
между зернами
в
горных породах
и
рудах образно названо В.Л.Таусоном
капиллярной геохимической системой. Из-за большой удельной роли дефектов
в
объ-
еме
и на
поверхности малых частиц стенки таких капиллярных полостей
и
вещество
между ними имеют особую,
еще
мало изученную химическую активность. Р. И. Конеев
обратил внимание
на
такой любопытный факт.
В
месторождениях Узбекистана само-
родное золото существует только
в
двух одинаковых микропарагенезисах
во
всех руд-
ных формациях. Первый—-это ассоциация высокопробного золота
с
Au2Ag,
AuaAg,
AusAg
и
теллуридами разных металлов, второй — ассоциация низкопробного золота
с
AuAg
3
, AuAg,
Au2Ag
3
и
селенидами. Р. И. Конеев отмечает,
что,
скорее всего, такая
повторяемость двух парагенезисов есть результат действия нескольких факторов,
но
одной
из
причин, видимо, может являться существование только двух капиллярных
геохимических систем образования золота, эволюция которых влияет
на
парагенезисы
существеннее,
чем
принадлежность месторождения
к
той или
иной рудной формации.
Таблица
46.
Содержание химических компонентов
(масс.
%) в
шпине левом пироксените
в целом
и в
межзёренном веществе
Компонент
Порода
Межзёренное
вещество
Si0
2
43,89
55,80
А1
2
0
3
2,75
22,40
FeO
9,47 0,80
MgO
41,80
1,01
CaO
2,01 6,94
Na
2
0
0,40 5,93
K
2
0
0,05
1,10
Межзёренное вещество впервые изучено
Т.
Г. Петровым,
И.
Г. Ляпичевым, Г. И. Сус-
ловым, А. А. Книзелем
в
одной пробе
из
ксенолита шпинелевого перидотита
в
базальте.
Исследования
с
помощью электронного микроскопа
и
рентгеновского микроанализа-
тора показали,
что
межзёренное вещество располагается
в
зонах контакта
и
полостях
толщиной
до
десятков —сотен мкм,
а
его
общее количество составляет
1-2% от
массы
всей пробы.
Это
вещество приурочено
к
границам между зернами только разных
ми-
нералов
(по
стыкам одних
и тех же
минералов межзёренное вещество отсутствует).
Химический состав вещества между парами разных минералов различный,
а
средний
состав межзёренного вещества
по
пробе
в
целом значительно
и
статистически досто-
верно отличается
как от
общего валового состава пробы (табл.
46), так и от
состава
291
родоначального расплава. Состав вещества меняется
по
сечению полостей
(рис. 230, в
нашем исполнении).
Пироксен Межзёренное
Q
вещество
200 100 50 10 0 102010
50
100м км
Рис.
230.
Содержание химических компо-
нентов
в
контактирующих зернах пироксена,
оливина
и в
межзёренном веществе.
рез границу микромира сопровождается
ществ,
его
термодинамическая сущность
веществ
в
результате такого перехода.
Межзёренное вещество обогащено
НгО
и
является остатком
от
кристалли-
зации петрогенных компонентов.
Оно
представляет собой
как бы
концентрат
малых
и
примесных компонентов,
не
вошедших
в
породообразующие мине-
ралы.
Как
отмечают
Т.
Г. Петров
и со-
авт.
(1993),
"Межзёренное вещество,
будучи последним
при
становлении
по-
роды, будет первым
при ее
изменениях
под действием любых растворов
—
ме-
тасоматизирующих, рудособирающих
и
рудообразующих." Необычность
его со-
става
и
физико-химического состояния
непременно сказывается
на
характере
начальных стадий процессов, когда
ми-
кроявления оказываются ведущими.
Еще предстоит изучить межзёренное
вещество
и
протекающие
в нем
явле-
ния. Остается фактом
и то, что ми-
крорассеянная руда часто богаче мине-
ралами широко меняющегося
и
подчас
необычного состава
по
сравнению
с бо-
лее простым минеральным составом
тех
же крупнозернистых
руд.
Переход
че-
" победой" тривиальных
для
макромира
ве-
состоит
в
уменьшении суммарной энтропии
ОБЛОМОЧНЫЕ МАЛЫЕ ЧАСТИЦЫ
В тектонических зонах
при
образовании милонитов минералы превращаются
в
тон-
кодисперсный агрегат обломочных частиц. Такое
же
измельчение минералов явля-
ется обязательным процессом
при
рудоподготовке, обогащении
руд,
извлечении
из
них полезных компонентов.
При
последовательном
все
возрастающем измельчении
нарастает отклонение свойств
и
поведения частиц минералов
от
таковых
в
исходной
недробленой пробе
и
руде.
При
размерах зерен менее
10 мкм
возникает особая разно-
видность агрегатного состояния минералов.
В. И.
Ревнивцев, Г.
И.
Доливо-Доброволь-
ская, П.С.Владимиров
(1982)
показали,
что
такие мелкие частицы обладают особым
набором свойств.
Это
обусловлено высокой концентрацией
в них
дефектов (поверх-
ностных
и
объемных), введенных
в
структуру минералов
при
механическом воздей-
ствии,
а
также остроугольной неравновесной формой частиц
и их
большой удельной
поверхностью.
Обломочные малые частицы могут иметь иную механическую прочность (твердость,
хрупкость, пластичность), иные магнитные
и
электромагнитные свойства, другой
ха-
рактер те.рмолюминесценции. Меняются способность химического взаимодействия
ми-
нералов
с
разными техническими реагентами, сорбционные свойства зерен,
их
сма-
чиваемость
и
растворимость; Могут изменяться температуры полного
и
частичного
292
плавления и спекания вещества. Минералоги изучают эти меняющиеся свойства об-
ломочных мелких частиц для управления процессами измельчения и переработки руд
и с целью более полного извлечения из руды полезных компонентов.
Малый объем сильно измельченных
частиц минералов обеспечивает низкую
работу выхода дефектов из частиц. От-
сюда следует, что время жизни объем-
ных дефектов невелико, быстро проис-
ходит их релаксация и соответственно —
потеря частицами их особых свойств.
Через определенное время после измель-
чения минерала свойства получившихся
из него обломочных малых частиц про-
ходят точку инверсии, их реакционная
способность и другие свойства меняются
от крайне активных до пассивных. Вре-
мя потери свойств различно — от минут
до суток (рис. 231) и более. Частицы
крупнее 50 мкм не претерпевают инвер-
сии свойств. В частицах размером менее
10 мкм объемные дефекты исчезают крайне быстро. В процессах дробления и перера-
ботки руд важно уловить момент перехода через точку инверсии с тем, чтобы успеть
провести до инверсии свойств максимально возможное число операций по переработке
руды. Показателен и тот факт, что сразу после взрыва руды в карьере, пока дефекты
еще не релаксировали, она дробится легче, этим достигается существенная экономия
электроэнергии на работу дробильных устройств.
Насыщенность дефектами и большая их концентрация на поверхности приводят к
тому, что обломочные малые частицы в их активном состоянии (до перехода через
точку инверсии свойств) не существуют изолированно, они взаимодействуют между
собой и с частицами других веществ. Происходит агрегация обломочных малых частиц
или их адсорбция поверхностью более крупных зерен. Эти явления сильно влияют
на поведение минералов при обработке руд, и минералоги и технологи ищут способы
управления ими.
ТОПОХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ
К топохимическим отнесем реакции, протекающие непосредственно на самой по-
верхности кристалла или зерна и в тончайшем приповерхностном слое внутри кри-
сталла, в котором ещё сказывается характер строения поверхности. В геологических
явлениях с таких процессов начинается любое химическое взаимодействие минерала с
окружающей его средой — соседними кристаллами в горной породе, магмой, жидким
раствором, смесью вулканических газов и т.д.
Диапазон скоростей топохимических реакций очень широк. Это могут быть мгно-
венно происходящие явления, вызванные импульсными воздействиями, но могут быть
и продолжающиеся десятки лет процессы изменения технических свойств веществ или
еще более долгие превращения в мире минералов. Различают следующие предельные
варианты локализации топохимических реакций: сплошная локализация на поверх-
ности кристаллов, очаговая локализация реакции на поверхности всех или некоторых
граней, протекание реакций внутри кристаллов, комбинированные формы локализа-
ции топохимических реакций. Их описание мы даем по Б. М.Продану
(1994).
Сплошная локализация реакции на поверхности всего кристалла. Это
условное понятие, так как, во-первых, реакция всегда избирательно начинается в
60
40
Р.
i
\
I i
i
120
100
20
41 Кварц
JQ О- i,
80
60
30 60 90 10 24
минуты часы
Рис. 231. Падение интенсивности термолюми-
несценции (ТЛ) нефелина и кварца во времени
(Ревнивцев и др.,
1992).
293
каких-то точках поверхности,
а
во-вторых, всегда захватывает кристалл
на
глубину.
В любом случае начало реакции выражается
в
сплошном роевидном расположении
очагов кристаллизации
по
всей площади, которые, разрастаясь, сливаются
и по-
крывают сплошь всю поверхность. Первоначально очаги зарождаются
на
активных
центрах поверхности, вероятнее всего,
ими
являются вершины
и
ребра кристаллов
и зерен, дефекты
и
другие структурные неоднородности кристаллической решетки.
При распространении реакции
по
поверхности формируется плоский фронт реакции.
Фронты сближаются,
и в
реакцию вовлекается вся поверхность. Пример распростра-
нения фронта реакции по поверхности кристаллов
в
лабораторном эксперименте дает
табл.
47.
Таблица
47.
Линейная скорость (мм/мш) движения
фронта реакции при дегидратации ЫазРзОд • 6Н2О
t, °с
Грань
а
Грань
6
72
0,00084/0,00120
0,0017/0,0012
68/66
0,00070/0,00061
0,0012/нет наблюдений
63/60 0,00026/0,00016
0,00044/0,00014
Примечание: первые цифры относятся
к
крупному монокристаллу размером
20
X
5
мм, вторые
— к
мелким
(0,4
X
0,8
мм).
Отчетливо проявляется разница
в
скоростях захвата реакцией разных граней
и
раз-
ных по размеру кристаллов одного
и
того
же
вещества.
Сплошная локализация реакции
на
поверхности кристалла может осуществляться
на всех гранях одинаково
или
избирательно. Ясно,
что
грани каждой
из
простых
кристаллографических форм имеют (если кристалл
рос в
изотропной среде) свою
активность вступления
в
химическую реакцию.
В
топохимии кристаллов выделяют
пассивные
и
активные грани — такое разделение граней определяется строением кри-
сталлической решетки кристаллов. Тонко выполненные наблюдения показали,
что
активность вступления вещества
в
реакцию нарастает дискретно (рис. 232).
Рис.
232.
Ступенчатое изменение скорости диссоциации Сс1СОз
при повышении температуры (Продан,
1994).
Из сказанного следует, что "мгновенную" сплошную локализацию реакции
на
по-
верхности всего кристалла следует понимать
не
буквально,
а
лишь
в
том смысле, что
реакция очень быстро захватывает всю поверхность. Кроме того,
в
зависимости
от
294
характера активных центров поверхности будет разным соотношение скоростей дви-
жения фронта реакции по поверхности и на глубину кристалла. Микрорельеф гра-
ницы раздела "поверхностной пленки" и ее "заглублений" зависит от типа дефектов,
их размера и узора распределения в кристалле.
Очаговая локализация реакции на поверхности каждой грани. Этот вари-
ант описан еще в 1889 г. О. Леманном. Форма очагов локализации, их частота и узор
распределения на грани определяются расположением и формой активных центров.
Активными центрами могут быть границы разных структурных блоков кристаллов
(слоев, лент, каналов и т.п.), места скопления дефектов, зоны и секторы различаю-
щегося состава, участки блочности, расщепления и других внутренних напряжений в
кристаллах. Наблюдения в лабораторных условиях показывают, что последователь-
ность вступления в реакцию разных по своей природе активных центров подчиняется
определенным закономерностям, но они сложны и изучены мало.
Протекание реакций внутри кристаллов. Могут иметь место очаговая локали-
зация внутри кристалла и однородное вступление в реакцию всего объема кристалла.
В лабораторных экспериментах локализация реакций внутри кристалла обнаружива-
ется в виде непрозрачных точек, распределенных в нем равномерно или неравномерно.
Очаги наблюдаются также в виде линий и сеток линий, непрозрачных или цветовых
пластин, одиночных, параллельных, пересекающихся. Отмечается образование пятен
другого вещества, известны случаи роста внутри кристаллов газово-жидких включе-
ний. Наблюдалось образование ячеистых (как губка) зон внутри кристаллов.
В чистом виде все перечисленные формы
топохимических реакций проявляются ред-
ко,
да и сама классификация этих реакций
является условной. В реальных условиях
одновременно протекают разные виды ре-
акций, и соотношение между ними может
быть любым. Это нередко четко проявля-
ется в морфологических особенностях всту-
пивших в топохимическую реакцию зёрен
(рис.
233). Таким образом, реакционная
способность одного и того же кристалличе-
ского вещества меняется в зависимости от
характера его кристаллов — их размеров,
развитых на них простых кристаллографи-
ческих форм, дефектов и их распределения
по поверхности и в теле кристаллов, участ-
ков сброса внутренних напряжений в кри-
сталлах, наличия или отсутствия зон и пирамид различающегося химического состава
Рис. 233. Примеры разной морфологии
зерен как отражение разного характера
топохимических реакций на гранях —
термическое разложение HgO в вакууме
(Продан,
1994).
ФРАГМЕНТАРНОСТЬ СТРОЕНИЯ
КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ РЕШЕТОК
Кристаллические решетки многих минералов как бы собраны природой из одинако-
вых, но по-разному чередующихся фрагментов — цепочек, лент, пакетов, блоков и бо-
лее сложных модулей. Впервые это явление было описано во фторкарбонатах редкозе-
мельных элементов — паризите, бастнезите, синхизите. Супруги Г. Донней и Дж. Дон-
ней в 1950-х годах выявили, что кристаллические решетки этих минералов состоят из
по-разному чередующихся двух одинаковых блоков (рис. 234). Они назвали это явле-
ние синтаксией. Валовой состав одного блока отвечает формуле СаСОз, другого —
СеСОзР. Комбинируя их в разной пропорции, можно получить брутто-формулы па-
ризита, синхизита и других карбонатов этого типа. Позднее Дж. Томпсон показал,
295
что модель структуры тремолита можно мысленно собрать
из
лент диопсида
и
паке-
тов талька,
что
хорошо увязывается
с
тем,
что
формула тремолита
как бы
является
итогом суммирования,
а
именно:
2CaMg(Si
2
0
6
)
+
Mg
3
(Si
4
Oio)(OH)2
=
Ca
2
Mg
5
(Si
8
0
22
)(OH)
2
.
Бастнезит
4-
Синхизит
=
CaCe
2
(C0
3
)
3
F
2
Рис.
234-
Сопоставление кристаллических структур некото-
рых
редкоземельных фторкарбонатов группы бастнезита (По-
варенных,
1966).
В дальнейшем было установлено несколько таких композитных ленточно-слоистых
силикатов (рис. 235).
Их
называют биопириболами,
а
само явление
их
образования —
полисоматизмом
(буквально — "многотельность", рис.
236).
Надо понимать,
что та-
кой подход
к
трактовке структур биопириболов — это только условность,
так как ка-
ждая "лента" ограничена теми
же
атомами, что
и
контактирующий
с
ней "слой", т.е.
а
Mg
2
(Si
2
o
6
)
И
И 14
Энстатит
Mg
7
(Si
8
0
22
)<OH)
2
^J.:.:.:.:il!!
>
^Jik«wJ^
2
I 2 I 2
Антофиллит
Mg
5
(Si
6
0
16
)(OH)
2
3
| 3 | 3
Джимтомпсонит
Mg
17
(Si
2
o0
5
4)(OH)
6
3
I 2 I 3
Честер ит
Рис.
235.
Сопоставление структур ленточно-слоистых силикатов, состоящих
из
одина-
ковых
фрагментов
(Buseck,
Burnham,
1977).
296
эти ленточные
и
слоевые блоки
не
могут быть "извлечены"
из
структуры минерала
и
существовать самостоятельно
вне
её
пределов. Поэтому
при
переводе
на
русский язык
и издании
у нас
американской "Минералогической энциклопедии"
в 1985 г.
А.
Г.
Бу-
лах
и
В.
Г. Кривовичев заменили термин "полисоматизм" (многотельность) термином
"фрагментарность".
Он
сразу
же был
использован Б.Б.Звягиным
и
вошёл
в
отече-
ственную литературу.
(Mg,AI)(OH),
(Cu,Fe)
2
S
2
(Мд,А1)(ОН),
Рис.
237.
Схема структуры вале-
рита
(Evans, Allman,
1967).
Рис.
236.
Чередование разных лент
и
цепочек
в
едином
кристалле
как
результат замещения пироксена другими
минералами
(Veblen, Buseck,
1980).
Фрагментарность строения кристаллических структур проявляется
не
только
в
ми-
нералах типа биопириболов,
но и во
многих других веществах, особенно
в
слоистых
силикатах.
Уже
давно среди
них
обнаружены смешанослойные минералы.
Они как
бы
состоят
из
послойно чередующихся пакетов
—
монтмориллонита
и
хлорита, монтмо-
риллонита
и
слюды, слюды
и
хлорита
и
т.д.
Чередование может быть беспорядочным
или упорядоченным; пакеты могут переслаиваться
в
любой пропорции
или
в
строгих
и притом целочисленных соотношениях
—
в
первом случае валовой химический состав
переменный,
во
втором
он
подчиняется закону стехиометрии.
Многочисленные примеры фрагментарного строения кристаллических решеток
сульфидов даны
в
работах
Э.
Маковецкого, Н.Н. Мозговой
и др.
(1980-е—1990-е
годы). Такие структуры особенно характерны
для
сульфосолей, они-то
и
явля-
ются причиной частой нестехиометричности состава многих минералов этого под-
класса.
К
числу минералов
с
фрагментарным строением относятся также своеобраз-
ные гидроксиды-сульфиды
и
гидроксиды-карбонаты. Примером первых служит вале-
рит,
его
структура сложена пакетами брусита
и
троилита (рис.
237),
а
валовая формула
непостоянна
и
имеет
вид
(Mg,
Al,
Fe)(OH)2
•
FeS.
Примером второго являются гидро-
талькит
и
пироаурит,
в их
структуре чередуются пакеты бруситового
и
карбонатного
состава. С.Мердино
в 1996 г.
показал,
что при их
произвольном количественном
соотношении возникают минералы переменного состава. Сходное
по
своей природе
явление нестехиометрии составов было описано
в
1973
г.
А.
Г. Булахом
и
М.
Д.
Евдоки-
мовым,
а
затем
в 1976 г.
Н. И.
Органовой,
3.
В. Шлюковой
и
др.
на
примере сложных
по составу калиево-бариевых гидроксилсиликатов титана
и
ниобия (лабунцовит,
не-
надкевичит
др.). А.
Г. Булах
и
М.
Д.
Евдокимов предложили тогда модель "блочного"
строения кристаллов этих веществ
с
меняющимся соотношением "блоков" (фрагмен-
тов)
в
кристаллических постройках этих минералов. Позднее
А.
Г. Булах,
В.
Г. Кри-
вовичев, А.А.Золотарев
(1995)
попытались разграничить понятия "фрагментарность
строения кристаллических решеток минералов"
и
"блочный изоморфизм". Границы
оказались размытыми.
В 80-е
—
90-е годы положено начало выявлению
и
изучению серий фрагментарных
структур.
В
минералах
и
искусственных веществах каждой такой серии кристалли-
297
ческие структуры построены
из
общих модулей,
или
фрагментов, одних
и тех же
исходных (базисных) структур.
Еще
раньше,
в 70-е
годы,
Н.
В. Котов,
Э.
А.Гойло
и
В.
А.Франк-Каменецкий доказали принципиальную важность учета таких модулей
в
кристаллических постройках слоистых силикатов
при
изучении природных процес-
сов
их
превращения друг
в
друга. Несомненно, такое
же
подобие элементов структур
облегчает процессы псевдоморфного
и
другого замещения многих минералов друг дру-
гом.
Факт существования фрагментарных структур рождает
еще
одну проб-
лему
—
проблему того минимального объема кристаллического вещества, которое
со-
ответствует минералу
как
индивидуальному химическому соединению. Минерал
как
самостоятельная фаза
в
настоящее время может быть установлен
в
кристаллах,
объем которых превышает объем
его
десяти элементарных ячеек,
так как
только
такое
(или
большее) количество вещества способно дать
при
рентгеновском иссле-
довании четкую дифракционную картину.
Но
методы исследования
все
совершен-
ствуются,
их
чувствительность
все
растет. Несомненно будет изменена
и эта со-
вершенно условная оценка минимального объема минерала. Фрагментарность стро-
ения кристаллических решеток может тогда выступить
как
факт сосуществования
в одной структуре
и
кристалле разных "фаз", дело только
в тех
условностях тер-
минов "минерал"
и
"минеральный
вид",
которые могут заменить
в
будущем при-
нятые сейчас условные понятия. Условность
же
нынешнего понятия "минеральный
вид" проиллюстрируем выявленным
в
90-е годы венгерским минералогом Й. Додо-
ни 30-секториальным строением изучавше-
гося
им
серпентина
(рис. 238).
Индивиды
минерала имеют форму волокон сектори-
ального строения, сетки кристаллической
решетки располагаются спиралями,
все
кольца спиралей имеют разное строение.
Ритм повторяемости тетраэдров, ионов маг-
ния, молекул
НгО
меняется
от
спирали
к
спирали,
он
разный
в
разных секторах кри-
сталла.
Это
один минерал,
но к
какому
ми-
неральному виду
его
отнести
или
сколько
здесь разных минеральных видов?
Заканчивая
эту
главу,
еще раз
обратим
внимание
на то, что
любой минералогиче-
ский процесс начинается
с
явлений, про-
текающих
в
микромире минералов.
Эти
явления изучены слабо,
и мы
попытались
обобщить
и
систематизировать
еще
разроз-
ненные наблюдения
и
частные толкования
их природы. Любознательный студент
мо-
жет попробовать освоить
и
использовать
в
своей работе методы электронной микро-
скопии
и
микродифракции, методы рентге-
новского микрозондового анализа состава
минералов.
Они
хорошо описаны
в
учебных
пособиях В. Ф. Барабанова
и
соавт. "Физи-
ке.
238.
Схема структуры серпентина
ческие методы исследования минералов
в
спирально-секториального строения
(D6-
ГвОХИМИИ"
(Л.,
1991),
В. К. Гаранина И СО-
dony,
1996). авт.
" Электронно-зондовые методы изуче-
298
ния минералов. Руководство
к
лабораторным занятиям"
(М., 1987).
Краткие сведе-
ния даны
в
"Минералогической энциклопедии"
(Л., 1985, сс. 42, 312-313, 334-340).
Есть
и
другие интересные книги,
и
хотя
их
довольно трудно найти,
все же
назовем
их: "Микроминералогия
—
предмет, методы, применение" Р.И.Конеева, О.К.Кушму-
радова,
А.
X.Туресебекова (Ташкент,
1994);
"Физика малых частиц" Ю.И.Петрова
(М.,
1982);
"Технологическая минералогия обломочных малых частиц" В.И.Ревнив-
цева, Г.
И.
Доливо-Добровольской, П.С.Владимирова (СПб.,
1992);
"Топохимия кри-
сталлов"
Б. М.
Продана (Минск,
1994).
Контрольные вопросы
1.
Каковы границы микромира минералов
и как
обоснован
их
выбор?
2. Как
меняются свойства минералов
в
микрочастицах?
3.
Назовите примеры минералов
из
микромира.
4.
Каковы причины принадлежности минералов
к
микромиру?
5. Что
такое инверсия свойств обломочных мелких частиц?
6. Что
такое фрагментарность строения кристаллических решеток минералов?
Глава 22
ЭЛЕМЕНТЫ
ПРИКЛАДНОЙ МИНЕРАЛОГИИ
ПОИСКОВАЯ МИНЕРАЛОГИЯ
Прикладная минералогия решает задачи практического использования минерало-
гических знаний. Ее главными направлениями являются поисковая, технологическая,
техническая минералогия, минералогическое материаловедение. Наука и практика
постоянно рождают иные направления прикладной минералогии. Значительна роль
минералов и минералогических методов в геммологии и в некоторых областях меди-
цины.
Поисковой минералогией назовем комплекс исследований, направленных на разра-
ботку минералогических критериев поиска минеральных месторождений и практиче-
ское использование этих методов. Минералогические признаки руд издревле были
главными при их поисках, совершенство знания этих признаков рудознатцами до сих
пор удивляет нас. Историческим фактом является то, что разрабатываемые сейчас
многие месторождения киновари, золота, меди, слюды были вновь открыты в наше
время на местах давно заброшенных и поэтому забытых древних горных выработок.
В настоящее время поисковые работы обязательно включают комплексное исполь-
зование геологических, геофизических, геохимических и минералогических методов.
В 1939 г. А. Е.Ферсман опубликовал основополагающую монографию "Геохимические
и минералогические методы поиска месторождений полезных ископаемых", показав
в ней необходимость и формы умелого сочетания этих методов. Однако минерало-
гические поисковые признаки постепенно отступили на второй план в методических
руководствах и инструкциях для геологов-практиков разного профиля. Им уже не
учат или считают их частью геохимических признаков. Мы акцентируем здесь внима-
ние студентов на чисто минералогических признаках.
Выделяют следующие минералогические поисковые признаки: а) устойчивые ассо-
циации минералов; б) "запрещенные" сочетания минералов; в) обнаружение минерала-
индикатора руды или какого-либо определенного процесса; г) индикаторные черты
конституции минерала — его состава, структуры; д) морфологические особенности ми-
нерала. Очень важно выявить не просто индикаторные минералы, а те из них, которые
обладают градиентом свойств (закономерным изменением каких-либо свойств мине-
рала по мере приближения к рудному телу и т.п.).
Естественные (устойчивые) ассоциации минералов. Такие ассоциации, кото-
рые могут быть использованы как поисковые признаки, должны быть прежде всего
простыми, легко и быстро узнаваемыми. Главные такие ассоциации перечислены в та-
блицах Приложения — студенту их надо твердо знать и уметь определять визуально.
300