CATEGORII DOCUMENTE |
Astronomie | Biofizica | Biologie | Botanica | Carti | Chimie | Copii |
Educatie civica | Fabule ghicitori | Fizica | Gramatica | Joc | Literatura romana | Logica |
Matematica | Poezii | Psihologie psihiatrie | Sociologie |
Sistemele minerale reprezinta totalitatea substantelor minerale in conditiile lor de interactiune naturala. Ele difera sub aspectul compozitiei, structurii interne si ordinului de marime. Cele mai importante din punctul de vedere urmarit aici sunt fazele minerale constituite din sisteme omogene din punct de vedere chimic, separate de restul mediului prin suprafete de discontinuitate. Fazele minerale pot aparea fragmentate in sisteme individuale - cristale sau granule minerale. Prin dispersarea reciproca a mai multor faze minerale iau nastere asociatiile de minerale, reprezentate prin roci sau minereuri. Sisteme minerale cu un grad de complexitate din ce in ce mai avansat pot fi considerate complexele magmatice, metamorfice si sedimentare, ansamblul scoartei terestre, globul pamantesc, cosmosul.
Miscarea minerala apare astfel, ca o forma complexa de miscare a materiei care reflecta o adaptare continua a acesteia la diferite conditii termodinamice existente in evolutia planetei. Procesul mineralogenetic este o modificare naturala a compozitiilor configuratiilor si pozitiilor relative ale sistemului mineral.
Pentru a intelege modul de formare a mineralelor trebuiesc urmarite:
procesele fizico-chimice;
factorii care influenteaza aceste procese.
Principalele procese fizico-chimice implicate in formarea mineralelor sunt: cristalizarea, recristalizarea si metasomatoza.
Cristalizarea este un proces de solidificare prin care materia fluida, amorfa si cu structura confuza trece in stare cristalina, caracterizata prin structura interna reticulara si forme poliedrice exterioare. Cristalizarea poate avea loc din medii foarte diferite, de exemplu:
din topituri complexe de silicati la mineralele rocilor magmatice;
din fluide in stare supracritica la mineralele din greisene si pegmatite;
3. din lichide bogate in componenti volatili la mineralele din filoanele hidrotermale;
din solutii suprasaturate la mineralele rocilor sedimentare sau hidrotermale tardive;
din stari amorfe prin devitrificarea sticlelor vulcanice (cazul transformarii calcedoniei in opal).
Recristalizarea este un proces de regrupare si reorganizare progresiva a retelelor cristaline ale mineralelor. Ea poate afecta atat agregate de minerale diferite, cat si agregate compuse din cristale ale aceleiasi specii minerale (de exemplu calcare). In acest din urma caz, in lipsa contrastului chimic ca element catalizator, actioneaza starea de potential cristalografic care se stabileste intre fetele neechivalente ale cristalelor adiacente.
Metasomatoza este un proces de transformare al unor minerale in altele, cu modificarea compozitiei chimice, in urma unui aport de substanta (neosoma). Transformarea are loc in stare solida, molecula cu molecula, prin intermediul apei interstitiale. Dupa cum lichidul migreaza odata cu ionii de-a lungul unei fisuri sau dimpotriva ramane stagnant, metasomatoza poate fi de infiltratie si respectiv de difuzie.
In afara acestor procese esentiale mai pot contribui la formarea mineralelor si o serie de procese fizico-chimice cu importanta limitata:
licuatia (dezamestecul unor fractiuni imiscibile dintr-o topitura omogena prin care se separa unele sulfuri de magme bazice);
cristalizarea colectiva (prin care cristalele mai mari se dezvolta pe seama unor cristale mai mici, de exemplu porfiroblastele in formatiuni metamorfice);
sublimarea (cristalizarea direct din starea gazoasa, prin care iau nastere minerale exhalative vulcanice - ex. sulful).
Aceste procese determina modificarea compozitiei sistemului mineral prin:
modificarea concentratiei componentilor fara reactii chimice prin exsolutie (eliminarea unor componenti dintr-o faza mixta) sau solubilizare (preluarea de catre faza a unor componenti);
transformari de faza, care pot fi: solid-solid (recristalizare), solid-lichid (topire si cristalizare), solid-vapori (sublimare);
reactii chimice dintre substantele minerale (metasomatoza), determinand cresterea sau micsorarea numarului de faze.
Factorii predominanti care determina compozitia si configuratia sistemelor minerale sunt conditiile termo-dinamice: temperatura si presiunea. In functie de modul in care actioneaza acesti factori la scara planetara, s-au separat trei mari domenii de formare si transformare a mineralelor:
1. domeniul magmatic, caracterizat prin temperaturi foarte ridicate si presiuni mari;
domeniul metamorfic, caracterizat prin temperaturi medii si presiuni variabile;
3. domeniul sedimentar, caracterizat prin temperaturi si presiuni reduse.
Energia care determina procesele de formare a mineralelor este de natura interna (endogena) pentru domeniile magmatic si metamorfic si externa (exogena) pentru domeniul sedimentar.
In cazul unei compozitii globale date, formarea mineralelor trebuie privita ca un proces de adaptare a materiei in conditiile impuse de mediu, astfel incat sa-i asigure o stabilitate maxima. Sensul de desfasurare a procesului este dat de tendinte de asigurare a celei mai mici energii libere in noile conditii; de exemplu, starea cu cea mai mare entropie la cresterea temperaturii sau cu cea mai mare densitate la cresterea presiunii.
Trebuie aratat insa ca, in afara de temperatura si presiune, natura mineralelor si asociatiilor minerale rezultate este influentata de o serie de factori particulari cum sunt: vascozitatea magmelor, pH-ul fluidelor - in domeniul magmatic; raportul dintre presiunea de sarcina (litostatica), presiunea orientata (stress) si presiunea partiala a volatilelor (H2O, CO2) - in domeniul metamorfic; potentialul redox, factori fizici (insolatie, inghet), influenta organismelor - in domeniul sedimentar.
LUCRARI PRACTICE
MINERALOGIE 4
(sistematica)
ELEMENTE NATIVE
Caractere generale:
In scoarta terestra se gasesc in stare nativa 33 de elemente chimice care participa la formarea a 80 de specii minerale. Greutatea acestora reprezinta 0.1 % din greutatea scoartei terestre. Majoritatea acestor elemente apar in stare solida formand retele cristaline diversificate. In general legatura dintre atomi este de tip metalica.
Dintre elementele native deosebim urmatoarele grupe:
gazele rare: He, Ne, Ar, Kr, Xe. - atomii lor au in general invelis electronic stabil. Din aceasta cauza sunt inerte chimic (nu intra in combinatii chimice, mai ales cu O2- si H+ etc.);
hidrogenul intra singur sau amestecat cu alte gaze in compozitia unor zacaminte de substante minerale utile, iar azotul si oxigenul intra in cantitati mari in compozitia atmosferei;
metalele: Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt, Au, Cu, Hg, Zn, Fe, Pb, - formeaza cu usurinta solutii solide; un izomorfism net este intalnit si la Ag si Au, in timp ce Cu, sub forma de solutie solida este rar intalnit.
Elementele native din grupa metalelor, datorita tipului de legatura interatomica, au o conductivitate electrica si termica buna, slefuite au o puternica capacitate de reflexie, au greutati specifice ridicate, sunt foarte maleabile si ductile si au duritati reduse.
Dintre elementele native intalnite intr-o proportie mai mica in natura sunt si semimetalele - As, Sb, Bi. Rareori As si Sb dau compusi izomorfi (compusul intermetalic AsSb - Allemontit);
Carbonul se gaseste in natura sub forma a doua modificatii cu structura diferita (diamantul si grafitul);
Sulful este si el foarte des intalnit in natura el formand numeroase modificatii (aS, bS, gS).
Dupa cum putem observa numarul mare de specii si varietati minerale din categoria elementelor native (aprox. 80), in raport cu numarul relativ restrans de elemente este datorat existentei modificatilor polimorfe si a numeroaselor solutii solide.
Elementele native se clasifica astfel (in functie de caracteristicile lor chimico - structurale):
METALE:
Grupa aurului:
Aur - Au;
Argint - Ag;
Cupru - Cu;
Plumb - Pb;
Mercur - Hg;
Grupa platinei:
Platina - Pt;
Paladium - Pd;
Grupa fierului si a mineralelor din meteoriti:
Fier - Fe;
Nichel - fier (Ni, Fe);
.........
Staniu - Sn;
Zinc - Zn;
SEMIMETALE SI NEMETALE:
Grupa arseniului:
Arsen - As;
Antimoniu - Sb;
Bismut -Bi;
Grupa sulfului:
a - sulf S
b- sulf S
g- sulf S
Grupa carbonului:
Diamant - C;
Grafit - C.
METALE
Grupa Aurului
AUR: Au
Sistem de cristalizare: cubic
Habitus: Cristale cubice, octaedrice, dodecaedrice; agregate paralele, dendritice, arborescente, mase masive, granule plate.
Macle: (111) comune.
Clivaj: absent.
Spartura: aschioasa, colturoasa. Este maleabil si ductil; foarte bun conducator de caldura si electricitate.
Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 21/2 - 2 / G = 15.3 - 19.3.
Culoare: galben de aur, galben argintiu, rosu (impur) .
Luciu: metalic.
Proprietati optice importante: opac, in suprafete lustruite este galben auriu, izotrop.
Ocurenta: apare in zacaminte:
n primare - legate de procesele de consolidare magmatica (in general stadiul hidrotermal); apare in ganga de cuart, asociat cu calcit, ankerit, apatit, turmalina, uneori cu sulfuri.
n secundare - formate pe seama celor primare, ca rezultat al alterarii rocilor cu un continut de aur. Materialul astfel rezultat este transportat si apoi sedimentat, rezultand zacaminte aluvionare de aur; sub forma de pulbere si foite (rar "pepite" - 69 kg).
In
Romania: Sasca
Mai exista reluata si pusa la punct exploatarea aurului prin intermediul balastierelor (este vorba de obtinerea unor preconcentrate si apoi concentrate cu ajutorul unor "hurci" montate la balastiere si concentrarea materialului rezultat cu mese de concentrare). Concentratele pot sa aiba pana la 1000 g/t Au si chiar mai mult. Aurul este apoi separat prin procedee deja cunoscute: amalgamare si cianurare. Puritatea aurului poate ajunge pana la 23 de carate (este cazul zonei Ariesului, Ampoiului si chiar a unor portiuni din Mures, in vestita zona dacica de la Rosia).
ARGINT: Ag
Sistem de cristalizare: cubic.
Habitus: Cristale cubice, octaedrice, dodecaedrice; agregate paralele, dendritice, arborescente, mase masive.
Macle: (111) comune.
Clivaj: absent.
Spartura: colturoasa. Este maleabil si ductil; foarte bun conducator de caldura si electricitate.
Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 21/2 - 2 / G = 9.6 - 12.
Culoare: alb argintiu.
Urma: alb argintie, cenusie, neagra.
Luciu: metalic.
Proprietati optice importante: opac, in suprafete lustruite este alb argintiu; izotrop.
Ocurenta: se gaseste in zonele de oxidatie ale zacamintelor de sulfuri argentifere. Aparitia argintului este determinata de levigarea lui din mineralele hidrotermale purtatoare de argint. Poate avea si origine hidrotermala. Se asociaza cu sulfurile, ganga de calcit, fluorina, baritina, cuartul.
In Romania: rar Zarnesti, Oravita, Ciclova Romana, Baita Bihor, Sasar, Baia Sprie, Cavnic, Sacaramb. Ca si pentru aur este valabila noua orientare descrisa la acest metal pretios.
CUPRU: Cu
Sistem de cristalizare: cubic.
Habitus: Cristale cubice, dodecaedrice rar octaedrice; benzi, forme vermiculare, arborescente, mase masive.
Macle: (111) comune, macle complexe.
Clivaj: absent.
Spartura: colturoasa. Este maleabil si ductil; foarte bun conducator de caldura si electricitate.
Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 21/2 - 2 / G = 8.93.
Culoare: in spartura proaspata este rosu de cupru capatand in timp tonuri de negru.
Urma: aproape incolora.
Luciu: metalic.
Proprietati optice importante: opac, in lumina reflectata colorat roz - alb, izotrop.
Ocurenta: apare ca minereu in roci eruptive bazice efuzive in care se asociaza cu Ag nativ, calcozina, bornit, epidot, calcit.
In zonele de oxidatie trece in cuprit cu incluziuni de cupru nativ, asociat cu malachit, azurit.
In Romania: Carlibaba, Balan, Teregova, Cazanesti, Altan Tepe, Sasca Montana, Oravita, Baita Bihor, Ilba, Cavnic, Deva, Sacaramb, Pianu de Jos (jud. Alba). Foarte putine dintre aceste exploatari mai sunt viabile in ziua de azi.
PLUMB: Pb
Sistem de cristalizare: cubic.
Habitus: Rar - cristale cubice, octaedrice, dodecaedrice; cel mai frecvent cristale plate, dendrite.
Macle: (111) comune.
Clivaj: absent.
Spartura: aschioasa, colturoasa. Este maleabil, slab ductil;
Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 11/2 / G = 11.4.
Culoare: cenusiu de plumb, alb cenusiu - in suprafete proaspete.
Urma: alb - cenusie.
Luciu: metalic.
Proprietati optice importante: opac, in lumina reflectata este alb - cenusiu, izotrop.
Ocurenta: rar intalnit in zacaminte hidrotermale, in calcare dolomitice.
In Romania apare in
zacaminte pirometasomatice de sulfuri, legate de magmatismul
banatitic (Sasca
MERCUR: Hg
Sistem de cristalizare: la temperatura ordinara este lichid; punct de solidificare -3900 C, fiind trigonal.
Habitus: Cristale romboedrice.
Greutate specifica (G): G = 13.59.
Culoare: alb de staniu.
Luciu: metalic.
Ocurenta: se gaseste rar in stare nativa; apare asociat cu cinabru, in regiunile vulcanice, formand mici picaturi sau gasindu-se in cavitatile rocilor.
In Romania: rar M. Harghita la Lemnia, Estelnic; la izvorul Ampoiului, Valtori - jud. Alba.
Grupa Platinei
PLATINA: Pt.
Sistem de cristalizare: cubic.
Habitus: Cristale cubice, frecvent granule rotunjite.
Macle:
Clivaj: absent.
Spartura: colturoasa. Este maleabil si ductil;
Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 4 - 41/2 / G = 14 - 19.
Culoare: alb, cenusiu.
Luciu: metalic.
Proprietati optice importante: opac, in lumina reflectata colorat in alb, izotrop.
Ocurenta: origine lichid magmatica (roci bazice si ultrabazice - gabbrouri cu olivina, piroxenite, peridotite). De regula apare asociata cu olivina, piroxenii, cromitul si magnetitul. Datorita inertiei chimice este frecvent intalnita in aluviuni.
In Romania: extrem de rar - in aluviuni aurifere, cu granule de plumb si zinc (Pianu de Sus).
Grupa Fierului
FIER: Fe
Sistem de cristalizare: cubic.
Habitus: rar in cristale, mase largi, forme dendritice, in meteoriti cristale plate.
Macle: (111), plan de asociere (112).
Clivaj: slab (001), foarte slab (112).
Spartura: aschioasa. Este maleabil si ductil; foarte bun conducator de caldura si electricitate; magnetic.
Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 4 - 5 / G = 7.3 - 7.8.
Culoare: cenusiu, negru de fier.
Luciu: metalic.
Proprietati optice importante: opac, in lumina reflectata are culoare alba, izotrop.
Ocurenta: fierul de origine terestra este foarte rar, este intalnit in special in bazalte, in amestec cu limonitul si cu material organic. Poate avea atat origine primara (magmatica) cat si secundara (in formatiuni sedimentare).
In Romania au existat cateva zacaminte de fier, gen Iulia (Dobrogea), Ghelar, Teliuc (Hunedoara), Baia de Fier (Gorj) etc.. La ora actuala nu se poate spune ca exista zacaminte pure de fier. El poate fi extras din diverse zacaminte alaturi de alte elemente utile.
STANIU: Sn.
Sistem de cristalizare: tetragonal.
Clivaj: absent.
Spartura: colturoasa. Este maleabil si ductil.
Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 2 / G = 6.98.
Culoare: alb de staniu.
Luciu: metalic.
Ocurenta: se intalneste in aluviuni aurifere, in conglomerate sau in ganga unor minereuri de uraniu.
ZINC: Zn
Sistem de cristalizare: hexagonal.
Habitus: agregate formate din granule plate de dimensiuni < 2 mm.
Clivaj: (0001) perfect.
Spartura: aschioasa, colturoasa. Este maleabil si ductil; foarte bun conducator de caldura si electricitate.
Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 2 / G = 6.9 - 7.2.
Culoare: alb - cenusiu.
Urma: alba - cenusie.
Luciu: metalic.
Ocurenta:
in general sub forma de depuneri exhalative (
In
SEMIMETALE SI NEMETALE
Grupa Arseniului
ARSEN: As
Sistem de cristalizare: trigonal.
Habitus: Cristale cubice, forme aciculare, granule masive cu structuri concentrice, mase reticulare, reniforme, stalactitice, rar cristale columnare.
Macle: rare
Clivaj: (0001) perfect, (10-14) bun;
Spartura: neregulata.
Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 31/2 / G = 5.4 - 5.9.
Culoare: alb de staniu, cenusiu inchis.
Urma: alba, cenusie.
Luciu: metalic in spartura proaspata.
Proprietati optice importante: opac, in lumina reflectata culoarea este alba, anizotrop.
Ocurenta: filoane hidrotermale, uneori se asociaza baritinei, cinabrului, realgarului, auripigmentului, stibinei, galenei, blendei, piritei; apare si in calcare dolomitice.
In Romania este intalnit si in zacaminte pirometasomatice in provincia banatitica (Oravita, Ciclova Romana) si mai frecvent in filoane hidrotermale, asociate magmatismului neogen (Baia Mare, Cavnic, Sacaramb, Zlatna). Adesea este un produs secundar.
ANTIMONIU: Sb
Sistem de cristalizare: trigonal.
Habitus: Cristale cubice, tabulare, in general masiv, lamelar, uneori cu dispozitie radiara, mase reniforme sau granulare.
Macle: comune, polisintetice.
Clivaj: (0001) perfect, (10-11) slab, (10-14) imperfect, (11-20) imperfect.
Spartura: neregulata.
Duritate (H) / greutate specifica (G): H =3 - 31/2 / G = 6.61 - 6.72.
Culoare: alb de staniu.
Urma: cenusie.
Luciu: metalic.
Proprietati optice importante: in lumina reflectata este colorat alb stralucitor, anizotrop.
Ocurenta: se gaseste asociat argintului, arseniului, stibinei, mai apare alaturi de blenda, galena, cuart. Prin alterare trece in Valentinit.
BISMUT: Bi
Sistem de cristalizare: trigonal.
Habitus: rar cristale individuale, grupate paralel, mozaicat, forme arborescente, granule, mase foioase.
Macle: frecvent polisintetice produse prin presiuni mecanice.
Clivaj: perfect dupa (0001).
Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 2 - 21/2 / G = 9.70 - 9.83.
Culoare: alb de argint, alb - rosiatic.
Urma: alb de argint.
Luciu: metalic.
Proprietati optice importante: in lumina reflectata colorat alb - crem, usor galbui, anizotrop.
Ocurenta: zacaminte pegmatit- pneumatolitice asociat cu calcopirita, arsenopirita, pirotina, pirita, bismutina, molibdenit, blenda, galena. In formatiuni hidrotermale.
In Romania se gaseste in mineralizatii cobaltifere impregnate in sisturi cristaline (Badeni), skarne si filoane legate de provincia banatitica (Oravita, Ciclova Romana, Dognecea, Ocna de Fier, Baita -Bihor), in filoane hidrotermale legate de magmatismul neogen (Zlatna).
Grupa Sulfului
SULF: S
Sistem de cristalizare: rombic (a - sulf); monoclinic (b - sulf, g- sulf).
Habitus: bipiramide, cristale tabulare, uneori aciculare, scurt prismatic, mase masive, reniforme, stalactitice, mase pulverulente (functie de modificatie).
Macle: (101), (011), (110) rare.
Clivaj: imperfect sau foarte slab.
Spartura: concoidala sau neregulata.
Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 11/2 - 2 / G = 2.0 - 2.1.
Culoare: galben de sulf, galben pai, galben de miere.
Urma: alb - galbuie.
Luciu: rasinos sau gras in spartura, adamantin pe fetele de clivaj.
Proprietati optice importante: in lumina transmisa este colorat in tonuri de galben, este slab pleocroic.
Ocurenta: in filoane hidrotermale banatitice (Oravita, Ciclova Romana), mineralizatii legate de magmatismul mezozoic (Poiana Marului), filoane asociate magmatismului neozoic (Baia Sprie, Cavnic), ca depunere solfatariana in roci vulcanice neogene (Gura Haitii), ca depunere din ape minerale termale, adesea legate de magmatismul neogen (Tusnad, Covasna, Baile Herculane), format prin sublimare pe fisuri.
Grupa Carbonului
DIAMANT: C
Sistem de cristalizare: cubic
Habitus: in general cristale octaedrice, rar dodecaedrice sau cubice, de multe ori combinatii de forme; fetele au striatiuni care formeaza o scara, cristalele avand un aspect piramidal. Exista cristale cu fete corodate (pe fete de cub).
Macle: (111) comune, simple sau multiple, macle de penetratie sau ciclice.
Clivaj: (111) aproape perfect.
Spartura: concoidala.
Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 10 / G = 3.5 - 3.53.
Culoare: incolor, galben deschis sau inchis, brun pal, alb - albastrui, rosu sau negru, varietatile netransparente contin incluziuni, este fluorescent in ultraviolet.
Luciu: adamantin, gras in spartura.
Proprietati optice importante: in lumina transmisa este izotrop, birefringenta apare datorita incluziunilor.
Ocurenta: are origine magmatica. In roci se gasesc concresteri de diamant cu granat. Este prezent in peridotite, roci bazice si ultrabazice, in Brazilia (Minas Gerais) - in gresii cuartoase si in sisturi cu oxid feric, in Africa de Sud (Kimberly) in kimberlite (roci de tip peridotitic serpentinizate). Este frecvent si in zacaminte aluvionare. Unitatea de masa a diamantului este karatul (1 karat = 215 mg.)
Diamante celebre: Grand Duke Toscana (133 carate), Regent (137 carate), Koh I Noor (186 carate), Orlof (194 carate), Imperial (457 carate), Jubileu (634 carate), Jonker (726 karate), Excelsior (969 carate), Culinan (3025 carate).
GRAFIT: C
Sistem de cristalizare: hexagonal.
Habitus: cristale tabulare cu forme hexagonale, mase foioase, foite flexibile, dar nu elastice, rar cristale columnare, mase pamantoase.
Clivaj: (0001) perfect.
Duritate (H) / greutate specifica (G): H = 1 - 2 / G = 2.09 - 2.33.
Culoare: negru de fier, cenusiu, in foite subtiri este transparent.
Urma: neagra, cenusie.
Luciu: metalic, mat la varietatile pamantoase.
Proprietati optice importante: tonuri de albastru in lumina transmisa, pleocroism accentuat.
Ocurenta: se formeaza prin metamorfism regional din resturile carbunoase, se poate gasi in gnaise, micasisturi, sub forma de mase compacte, lamelare.
In Romania se gaseste in sisturi grafitoase sau in cuartite negre din complexele de sisturi cristaline (Tulghes), Carpatii Meridionali (M. Persani, Papusa, Fagaras, Cibin, Capatana, Parang, Poiana Rusca), in Apuseni (M. Trascau, Gilau, Muntele Mare).
Observatii practice (macroscopice)
Se vor prezenta principalele esantioane cu elemente native din colectie si se vor pune in evidenta numai proprietatile care se vad cu ochiul liber sau pot fi puse in evidenta (culoare, culoarea urmei, duritate, mod de prezentare). Functie de acestea se vor examina si cateva slifuri cu aur si cupru nativ.
Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare |
Vizualizari: 2135
Importanta:
Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved