Характеристика простих форм кристалів касситерита

Введение

…3.

1. Загальні інформацію про касситерите…5.

1.1 Кристалографічна характеристика топаза…5.

1.2. Фізичні свойства…10.

1.3. Происхождение…12.

1.4 Продукти изменения…15.

1.5 Практичне значение…17.

2. Методика исследований…18.

2.1. Огляд матеріалів попередніх исследований…18.

2.2 Порядок проведення работы…19.

3. Уявлення отриманого у процесі досліджень фактичного материала.20.

4. Обговорення фактичного материала…21.

Заключение

…22.

Список використаної литературы…23.

Аннотация.

.

Як об'єкти дослідження взято кристали касситерита і них здійснено ознайомлення з морфологією, що дозволило припустити якого типу вони относятся.

Усього сторінок 16, таблиць 1.

Ця курсова робота складена з урахуванням вивчення колекції касситерита з невідомого геологічного об'єкта. Кристали були надані кафедрою мінералогії, кристалографії і петрографії Гірничого інституту. Завдання роботи — вивчити прості форми касситерита навіть і якого типу ставляться дані кристали. Дослідження проводилося з допомогою дзеркального фотогониометра.

Дослідження морфології кристалів дуже важливо. На основі можна зробити висновок, що стосуються природних процесів минералообразования. Виявлення зв’язку, яка між формою мінералів та умовами освіти, є важливим завданням, поставленої перед мінералогією практикою геологічного дела.

1. Загальні інформацію про каситерите.

1.1 Кристалографічна характеристика касситерита.

Хімічна формула касситерита SnO2. «Касситерос «грецькою — олово. Назва походить від про. Топазос в Червоному море.

Структура і морфологія кристала. Ромбическая сингония. D[pic] - Pbnm; a0=4,65, b0 =8,80, c0 =8,40 [pic], а: b:c=0,5286:1:0,9550, Z=4.

Топаз єдиний представником перехідною кристалічною структури між гексагональным типом плотнейшей упаковки (оливин) і кубічним (дистен). Основа структури топаза — мотив з Al-октаэдров, в яких Аl оточений чотирма атомами Про і двома F чи (ВІН). Октаэдры частиною мають загальні вершини (F), частиною загальне ребро (ПРО). Між октаэдрами загальні ізольовані тетраэдры SiO4. Атоми Про октаэдров одночасно належать кремнекислородным тетраэдрам; F чи ВІН пов’язані тільки з Al.

Кристали призматичні, більшою або меншою мірою витягнуті по осі з. Зустрічаються кристали з домінуючими гранями (120), «доматические» з сильно розвиненими (021) чи (011), кристали із добре розвиненим базопинакоидом без нього тощо. Відомі двухконечные кристали з різними гранями обох кінцях. Двійники по (101) зустрічаються виключно рідко. У шлифах у топазів Уралу спостерігаються полисинтетические двійники по {110}. Кристали топаза відрізняються формою як в різних родовищах, та іноді навіть на окремих їх ділянках. Виділяється кілька типов:

1) мурзинский — майже изометричной форми із дуже розвиненим пинакоидом.

{001} і добре розвиненою призмою (120), коїться з іншими більш рідкісними і найгірш виявленими формами;

2) ільменський — бочонковидные; пинакоид сильно звужений рядами дипирамид.

(223) і (112), з призм переважає (110);

3) шерловогорский — із дуже розвиненими призмами {110}, {120}, {130}, призмою {011}, часто прийнятої за диэдр, і відсутність пинакоида;

4) коростенський — із добре розвиненими призмами {110} і {120} і відсутність пинакоида.

Мал.1 Кристали топаза.

Символи граней.

1. Волинь (по Леммлейну) b.

010 w 041.

2. Мурзинка (по Кокшарову) c.

001×123.

3. Ільменські Гори (по Кокшарову) d 101 y 021.

4. Шерлова Гора (по Кокшарову) f 011 l 120.

5. Мурзинка (по Ферсману) g.

011 m 110.

6. Мексика (по Гольшмидту) h.

130 o 111.

і 113 Кристали топаза відрізняються формою як в різних родовищах, та іноді навіть на окремих їх участках.

На гранях призматичного пояса [001] звичайною вертикальна штрихування. Кристали часто бувають роз'їдені із заснуванням з їхньої гранях залежно від тривалості і інтенсивності розчинення, різноманітних постатей. На гранях (110) і (120) спочатку утворюються поглиблення з прямокутними чи квадратними підставами, обмежені гранями (010), (120), (130), (140), (230), (470), (100), (210), (111) та інших. На гранях (011) — трикутники і трапециевидные поглиблення з гранями (021), (155), (238) і др.

Відомі зональні кристали, внутрішня частина яких монокристал, а зовнішня складається з кількох рядів наросших друг на друга дрібних кристаликів топаза.

Зустрічаються орієнтовані зрощення топаза з різними мінералами. У кристалах топаза з Ільменських Гор спостерігалися включення турмаліну. Відомі орієнтовані наростання кристалів биксбиита за межею (110) кристалів топаза з Томас Рейнж (прим. Юта, США). У родовищі Давей в США виявлено закономірні наростання топаза на гранаті. На роз'їденої поверхні кристалів топаза іноді спостерігаються кристалики кварцу, дуже рідко -гердерита.

Кристали топаза часто містять рідкі й газові включення; іноді їх колличество велика, що топаз стає каламутним і непрозорим молочнобілим (пирофизолит). У топаза з Шерловой гори частог молочнобелыми є голівки кристалів («коневый зуб») з численними твердими і рідкими включеннями. Вивчення складу рідких включень показано, що мені містяться K, Na, Ca, Mg, Fe2+, Si, B, Cl, CO2, SO3. Тверда фаза цих включень буває представлена кристаликами галита, сильвіна, бури, эльпасолита, хлоридів алюмінію і цинку, криолита, кварцу. Мусковита, флюорита й низки ближче невизначених минералов.

У топазі спостерігаються вростки кристаликів турмаліну, гематиту, биотита, польового шпату, кварцу рутила, магнетита, ільменіту, касситерита, ганита, флюорита, мусковита і фенакита; деякі вростки присвячені зонам зростання (арсенопірит в топазі з Ингодинской рудної зони в Забайкаллі). У тріщинах виділень топазів можна знайти каолинит, гидрогетит, гіпс, вивианит, слюда і др.

1.2. Фізичні свойства.

Розщеплення недосконала, іноді ясна по (100). Злам часто раковистый. Крихкий, твердість 6−7. Питома вага 6,8−7,0. Колір: домішками Fe, Nb, Ta і Mn касситерит зазвичай забарвлений в темно — бурі відтінки до смоляно — чорного кольору, причому у тонких шлифах часто спостерігається кристаллически — зональний будова окремих кристалів і зерен, обумовлене чергуванням зон з різноманітною ступенем інтенсивності забарвлення. Цілком безколірні різниці дуже рідкісні. Межа у темних разностей зазвичай слабко забарвлена в буроватые відтінки. Блиск алмазний, зламі - смоляний, злегка жирний. Грані кристалів іноді матовые.

Касситерит не магнитен. Чорні різниці, збагачені залізом, все-таки мають електро — магнітними свойствами.

1.3. Происхождение.

Родовища касситерита генетично пов’язані з кислими изверженными породами, переважно гранитами.

У самих гранітах касситерит встановлюється дуже рідко, і те головним чином у грейзенизированных ділянках, тобто перетворених під впливом пневматолитовых агентів () в слюдисто — полевошпато — кварцову породу з топазом, флюоритом, лепидолитом (литиевой слюдою), турмаліном та інші мінералами. Вважають, що з високих температур олово перенесено у вигляді летючих сполук і, що згодом гидролизуются з випаданням. Встановлено також, що лужні розчини, містять сірководень, в відновлювальної середовищі дуже активні щодо перенесення олова. Дуже нерівномірно поширені скупчення касситерит утворює в пегметитовых жилах, що з оловоносными интрузиями. У парагенезисе з нею присутні: кварц, слюди, альбит, турмалін, іноді колумбит, берил, сподумен тощо. Касситерит зустрічається й у деяких конактово — метасоматических родовищах у тісному асоціації з різними сульфидами, що на толожение їх у гидротермальную стадію процесса.

Жильні гидротермальные родовища касситерита є набагато важливішими в промисловому відношенні. У тому числі головне, значення мають типи жив: 1) кварцево — касситеритовые і 2) сульфидно — касситеритовые. У першому типі, крім переважаючого кварцу і касситерита, звичайно є: турмалін, біла слюда, польові шпаты, вольфрамит, потроху арсенопірит, пірит, іноді флюорит, топаз, берил та інші мінерали. Касситерит зустрічається переважно вкрапленным в кварцову масу чуток і в пустотах як кристалів, іноді що сягають огрядна. У другому типі родовищ касситерит асоціює переважно з сульфидами: в одних випадках переважно з пирротином й почасти з сфалеритом, халькопиритом, станнином; за іншими — переважно з сфалеритом і галенитом і, нарешті, по-третє - серед різноманітних сульфидов, де видну роль грає висмутин (болівійський тип). З нерудних мінералів, крім кварцу, в істотних кількостях зустрічаються чорні турмаліни, дуже часто залізисті хлориты і карбонаты.

1.4. Продукти изменения.

У зонах окислення оловорудных родовищ касситерит виключно стійкий. Цим пояснюється її пошуки в россыпях.

Касситерит екзогенного походження, утворений при руйнуванні сульфидов олова, як пористих і землистих мас є у зонах окисления.

1.5. Практичне значение.

Касситеритовые руди є єдиний вид сировини, з що його промислових масштабах видобувається олово. Останнє має такі застосування: 1) для білої жерсті; 2) для легкоплавких, трудноокисляемых сплавів з міддю (бронзи), цинком, міддю і свинцем (латуні), припоя (зі свинцем) та інших.; 3) для лудіння мідної посуду; 4) для виготовлення олов’яної фольги (станиоля); 5) в кераміці (для фарб, емалі) та інших целей.

2. Методика исследований.

2.1. Огляд матеріалів попередніх исследований.

Кристалографія почалося з появою гониометрии — першого методологічно правильного підходи до науковому пізнання кристалів. Вимірювання кутів між гранями кристалів дозволило запровадити число на змалювання їх форми, доти колишні лише словесними. Датський натураліст Николаус Стено (1638−1586) застосувавши найпростіший прийом окреслення контурів граней олівцем, відкрив закон сталості кутів на кристалах. Його відкриття було затверджено лише через 100 років, по винайденні прикладного гониометра Арнольдом Каранжо. Наприкінці 1912 року відкриті менделевські закони раціональності відносин параметрів граней (Р.Ж. Гаюи, 1743−1822), поясів (Х.С. Вейс, Ф. Моос, 1773−1839; Про. Браве, 1811−1863; И.Ф. Х. Гессель, 1796−1872; А. В. Гадолин, 1828−1928), про прості формах кристалів, про просторових ґратах (Про. Браве) і просторових групах симетрії (Е.С. Федоров, 1853−1919; Л. Зонке, 1842−1894; А. Шенфлис, 1853−1928), причому всі ці закони та поняття базувалися сутнісно тільки вимірі кутів між гранями кристаллов.

Помітним кроком уперед, у експериментальному вивченні форм кристалів стало винахід в 20-х нашого століття фотогониометров, дозволяють з найбільшої повнотою характеризувати досліджуваний кристалл.

Зразок цього приладу є спеціалісти кафедри кристалографії СПГГИ.

Усі вузли приладу змонтовані на оптичної лаві 1. Коліматор чи лазер 2 посилає пучок паралельних променів на кристал через отвір в параболическом дзеркалі 3. Перед отвором укріплена ирисовая діафрагма і для виміру діаметра пучка відповідно до розмірами кристала кріпиться касета 5, що є прямокутну пластину з органічного скла з отвором на осі дзеркала. У вузький зазор між краєм дзеркала і платівкою поміщається матовий просвечивающийся екран із нанесеною у ньому градусної сіткою. Кристаллодержатель 6 складається з циліндричного стрижня, має можливість переміщатися вздовж осі приладу і обертатися в отворі кронштейна 7. Рухливі муфти 8 і 9-те з допомогою гвинтів може бути укріплені в будь-якій точці стрижня 6. Задня муфта утворює упор під час введення кристала в фокус дзеркала, передня муфта 9 обмежує переміщення стрижня 6 тому. Поглинальна заслінка 10 — це зачерненная тонкостінна трубка з зажимным гвинтом, вдягнута на стрижень кристаллодержателя вільно. На передній торець стрижня, перпендикулярний до оптичної осі приладу, встановлюється магнітний кристаллоносец. Така система кріплення кристала дозволяє легко центрировать його за осі прибора.

2.2. Порядок проведення работы.

Для вивчення простих форм касситерита відібрали 6 зразків з найбільшу кількість розвинених граней, розміром від 1 до 3 мм. При дослідженні їх під бинокулярной лупою було знайдено, деякі зразки представлені сдвойниковыми кристалами, що утрудняло чи робило неможливим вивчення граней з допомогою фотогониометра.

Робота на фотогониометре зводилася до наступного. Кристал по можливості точніше укріплювався до з допомогою пластини на торці магнітного кристаллоносца і юстировался у ньому рукою на очей. Потім кристаллоносец переносився на передній торець стрижня 6. Відводячи кристал до упора 9 і роблячи оберти його навколо осі, натисканням нею домагаюся здобуття права рефлекси від однойменних граней відбувалися за однієї лінії. Точність юстировки у тому разі тим більша, що більше відстань від кристала до допоміжного экрана.

Після юстировки кристал запроваджувався у фокус дзеркала. Спостерігаючи на екрані світлову картину від граней кристала слід впровадити яка поглинає заслінку 10. У цьому рефлекси, не випробували свій відбиток у дзеркалі, гаснуть у протилежному порядку, і ця різниця служить критерієм правильності становища заслінки. У цю позицію заслінка зміцнюється зажимным винтом.

Для визначення простих форм, я наносила отримані рефлекси від граней на сітку Вульфа, расчитывала кути? і ?. Звіряючи результати зі довідником, знаходила які hkl їм відповідають. Якщо книзі таких кутів не чинився, то символи граней расчитывала по формулам: k1=sin?111; k2=cos?111tg111; k3=0 h=k2sin?; k=k1cos?; l=k1k2ctg?

3. Уявлення отриманого у процесі досліджень фактичного материала.

Під час вивчення кристалів топаза прості форми вдалося визначити тільки в п’яти. Сторони інших були дуже протравлены, що унеможливлювало визначити символи, бо частина рефлексів від граней на екрані гониометра була сильно розмита чи взагалі невидна.

Прості форми кристалів касситерита.

(Табл з excel).

4. Обговорення фактичного материала.

З отриманих результатів можна припустити, що рассмотреные кристали касситерита належать до. Оскільки в піддослідних присутні характерні прості форми касситерита.

Заключение

.

Я вивчила прості форми кристалів топаза. Огранение викликає думку, що мінерали належить до типу.

Список використаної литературы.

1. Глазов А.І. Методи морфології кристалів, — Л.: Надра, 1981 2. Бетехтин О. Г. Курс мінералогії. М.: Гостеолтехиздат, 1956 2. Лазаренка Є. К Курс мінералогії. Підручник для університетів. М., «Вища школа», 1971 3. Мінерали: Довідник. М., «Наука» Т 3, вип. 1 4. Падуров М. М. Кристаллохимический аналіз стану і методи геометричній кристалографії. ГН-ТИ, 1939.

———————————- [pic].