Минералы : их функции и источники • lifety.ru

Классификация

Основными, как правило, считают структурно-химические классификацию.

Так, кристаллохимическая включает 9 типов:

Силикаты. Соли кремниевых кислот. Представлены наиболее распространенными в земной коре породообразующими минералами (более 90% ее массы), входящими в состав всех типов горных пород. Включают около 800 видов, разделенных на основе структуры кристаллической решетки на 6 подтипов: островные, кольцевые, цепочечные, ленточные, слоевые, каркасные. Это полевые шпаты, плагиоклазы, роговые обманки и т. д.
Карбонаты. Около 80 наименований, представленных солями угольной кислоты. Наиболее распространены среди них магнезит, кальцит, доломит.
Оксиды и гидроксиды. Сюда входит около 200 минералов-соединений с кислородом и гидроксильной группой. Подразделяются на соединения с кремнием (кварц и др.) и соединения с металлами (гематит, лимонит и др.). Составляют около 17% массы земной коры.
Сульфиды. Около 200 соединений с серой (пирит, борнит, киноварь и др.).
Сульфаты. Примерно 260 минеральных видов, представленных солями серной кислоты (гипс, барит, ангидрит и др.).
Галоиды. Соли галоидных кислот. Включают около 100 наименований (галит, сильвин, флюорит и др.).
Фосфаты. Соли фосфорной кислоты, в том числе апатит и фосфорит.
Вольфраматы. Соли вольфрамовой кислоты (вольфрамит, шеелит и др.).
Самородные элементы. Включают 45 наименований, состоящих из одного элемента (золото, сера, алмаз и др.).

Структурно-химическая

Также существует близкая к этой структурно-химическая классификация. В соответствии с ней существует два типа: неорганические и органические минералы.

Первые включают следующие классы:

самородные элементы и интерметаллические соединения;
нитриды, карбиды, фосфиды;
сульфиды, сульфосоли и подобные;
галоидные соединения и галогеносоли;
окислы;
кислородные соли.

По распространенности минералы подразделяют на четыре типа:

1. Породообразующие. Составляют большинство горных пород.
2. Акцессорные. Часто присутствуют в них, но обычно составляют до 5%.
3. Рудные. Образуют значительные скопления в виде рудных месторождений и содержат промышленно ценные компоненты.
4. Редкие. Немногочисленны или единичны.

Существует три формы нахождения в природе:

Минеральные индивиды. Это составные части агрегатов, представленные кристаллами, зернами и прочими выделениями, обособленные поверхностями раздела.
Минеральные агрегаты. Срастания индивидов одного или различных минералов, не имеющие четких признаков симметричных фигур. Бывают одно- и многоэтапными.
Минеральные тела — скопления агрегатов с естественными границами. По размерам могут быть от микроскопических до сопоставимых с геологическими объектами.

Кроме того, используется генетическая классификация, рассмотренная выше.

Применение кремния и его соединений

1) Поскольку кремний является хорошим восстановителем, его используют для получения металлов в металлургической промышленности.

Кремний применяют в электронике благодаря его свойству при определённых условиях проводить электрический ток. Из кремния изготавливают фотоэлементы, полупроводниковые приборы для производства радиоприёмников, телевизоров, компьютеров.

2) Оксид кремния используют для изготовления силикатных материалов, стекла. Пластинки, вырезанные определённым образом из совершенных кристаллов кварца, обладают удивительным свойством превращать электрическую энергию в механическую и наоборот. Это свойство используется в электротехнике и радиотехнике.

Углерод является элементом-органогеном. Его содержание в организме составляет 18% от общего веса, то есть более 12 кг для взрослого. Атомы углерода являются структурной основой всех органических соединений, образуя бесконечное множество различных веществ (известно несколько миллионов органических соединений). Органические соединения углерода являются одним из основополагающих факторов жизни на Земле.

Другие микроэлементы

Есть другие минералы, которые необходимы в крошечных количествах в рационе, например молибден и бор. Другие встречаются в рационе питания, но неясно, насколько они важны, например: никель, литий, сурьма, алюминий и свинец.

Источники и ссылки:

NIH — Diet and Health: Implications for Reducing Chronic Disease Risk — 13 Minerals — https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK218735/
Alyssa L. Morris, Shamim S. Mohiuddin — Biochemistry, Nutrients — https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554545/
Elad Tako — Dietary Trace Minerals — https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6893782/

Дефитцит и избыток потребления

Железодефицитная анемия является наиболее распространенным недостатком питания в мире, часто поражающим женщин и детей младшего возраста. Дефицит йода также распространен во всем мире. Дефицит других минералов в организме встречается редко.

С другой стороны, чрезмерное потребление минералов также иногда вызывает беспокойство (например, натрий — это один из нескольких факторов риска, связанных с высоким кровяным давлением). В целом избыточное потребление ряда минералов оказывает различное влияние, начиная от отсутствия эффекта (например, не сообщалось о побочных эффектах при избыточном потреблении йода до 2 мг йода / день) до тяжелого (например, избыток фтора может вызвать флюороз). Пока еще недостаточно информации о последствиях чрезмерного потребления многих важных минералов и микроэлементов.

СТРУКТУРА

Кристаллическая решётка кремния кубическая гранецентрированная типа алмаза, параметр а = 0,54307 нм (при высоких давлениях получены и другие полиморфные модификации кремния), но из-за большей длины связи между атомами Si—Si по сравнению с длиной связи С—С твёрдость кремния значительно меньше, чем алмаза. Имеет объемную структуру. Ядра атомов вместе с электронами на внутренних оболочках обладают положительным зарядом 4, который уравновешивается отрицательными зарядами четырех электронов на внешней оболочке. Вместе с электронами соседних атомов они образуют ковалентные связи на кристаллической решетке. Таким образом, на внешней оболочке находятся четыре своих электрона и четыре электрона, заимствованные у четырех соседних атомов. При температуре абсолютного нуля все электроны внешних оболочек участвуют в ковалентных связях. При этом кремний является идеальными изолятором, так как не имеет свободных электронов, создающих проводимость.

Детям о минералах. Список занимательных и красочных книг по минералогии и геологии для детей

Все эти книги написаны понятным для детей языком и содержат очень яркие и большие иллюстрации. Будет интересно и детям, и родителям.

1. «Минералы. 100 фактов». Ш. Каллери Вы узнаете, как геологи восстанавливают древнюю историю Земли, какой состав имеет наша планета, в чем сходство и различие сталактитов и сталагмитов, что за минералы входят в состав уникальных памятников архитектуры, по каким свойствам можно отличить внешне схожие минералы, почему так ценятся драгоценные камни и как их получают.

2.«Мир камня». В. Шуман В простой и очень доступной форме автор рассказывает о процессах в земной коре, свойствах минерального вещества и способах его изучения, приводит краткие характеристики главных минералов, горных пород, ископаемых остатков (окаменелостей). В книге очень много хорошо подобранных, эффектных цветных иллюстраций.

3. «У камня своя история» Дианна Астон и Сильвия Лонг Книга из серии арт-буков Дианны Астон. Здесь собрана целая коллекция: от песчаника и гранита до ярко-синего азурита и снежного обсидиана. Удивительно красивая книга и для маленьких, и для взрослых! Эта книга позволит научиться чувствовать природу и видеть её красоту.

4.«Камни и ракушки» М.Зельвельдер Книга из серии «Мир живой природы» поможет юному читателю «заглянуть» внутрь нашей планеты и узнать о вулканах, ледниках, горных породах и ископаемых остатках.

5. Детская энциклопедия «Минералы» Т.Должанская Глина и песок, камни и асфальт, горы и вода, полезные ископаемые в недрах планеты — всё это минералы.

Больше удивительных фактов о нашей планете — на занятиях «Геологическая лаборатория» для детей 7-12 лет с 17 ноября.

Флюорит

Известен уже более пяти столетий. Образование кристалла оригинальной кубической формы связано с гидротермальными рудными жилами, известняками, а также доломитами. Вероятно, на планете нет минерала, обладающего таким широким цветовым спектром. Чистый флюорит – бесцветен, но в природе такие образцы большая редкость. Различные примеси Cl, Fe и других элементов, придают кристаллу широкую гамму оттенков: розовый, желтый, синий, фиолетовый, все тона зеленого. В темноте камень излучает легкое свечение. Его используют для изготовления линз. Самые крупные месторождения в РФ найдены в Забайкалье.

Иногда в метеоритах, упавших с неба, обнаруживаются новые минеральные виды. Так, в Красноярском крае еще в середине XVIII в. местными жителями был найден метеорит – палласит, внеземного происхождения. Он представлял собой железно-никелевую основу с вкраплениями кристаллов оливина.

Сферы применения горных пород и минералов

Сегодня почти все минералы и горные породы Земли используются человеком в большей или меньшей степени. Более того, тысячи геологов ежедневно работают над тем, чтобы открывать все новые и новые месторождения различных полезных ископаемых по всему миру. Итак, как человек использует минералы и горные породы, добытые из недр планеты?

Начнем, пожалуй, с топливных минеральных ресурсов. Природный газ, торф и каменный уголь широко применяется для отопления жилых домов, работы тепловых электростанций, котельных и прочих промышленных предприятий. Однако самой востребованной осадочной породой в современном мире является нефть. Из так называемого «черного золота» получают не только бензин, но и пластмассы, полиэтилен и прочие полезные материалы.

Нельзя не упомянуть и о железистых кварцитах, которые после обогащения рудной массы используются в производстве чугуна и стали. Золото, серебро, платина – ценнейшие металлы, применяемые в ювелирном деле, точном машиностроении и электронике.

Целый ряд минералов и горных пород используется в строительной индустрии. Это известняк, песок, глина, мел, гипс, мрамор и прочие. Многие из них также применяются в медицине и косметологии. Из некоторых минералов получают красители. Помимо всего прочего, различные минералы нашли свое применение в радиоэлектронике, оптике, химической промышленности и даже в космической отрасли.

Физико-химические характеристики

Кремний – это неметалл, но выступает как восстановитель либо окислитель:

Образует сплавы (силициды) с большинством металлов.
В обычном микроклимате покрывается пленкой-оксидом, становясь инертным.
Химическая активность почти нулевая, однако растет с ростом температуры.
Физические и химические свойства формируются строением кристаллической решетки (аллотропным форматом). Например, аморфный неметалл активно впитывает влагу, быстрее взаимодействует при обычной температуре.

Кристаллическая структура кремния

Свойства атома
Название, символ, номер	Кремний/Silicium (Si), 14
Атомная масса (молярная масса)	а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	3s2 3p2; в соед. 3s 3p3 (гибридизация)
Радиус атома	132 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус	111 пм
Радиус иона	42 (+4e), 271 (−4e) пм
Электроотрицательность	1,90 (шкала Полинга)
Электродный потенциал
Степени окисления	−4, 0, +2; +4
Энергия ионизации (первый электрон)	786,0 (8,15) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)	2,33 г/см³
Температура плавления	1414,85 °C (1688 K)
Температура кипения	2349,85 °C (2623 K)
Уд. теплота плавления	50,6 кДж/моль
Уд. теплота испарения	383 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	20,16 Дж/(K·моль)
Молярный объём	12,1 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	кубическая, алмазная
Параметры решётки	5,4307 Å
Температура Дебая	645 ± 5 K
Прочие характеристики
Теплопроводность	(300 K) 149 Вт/(м·К)
Номер CAS	7440-21-3

В ряде химических процессов кремний ведет себя как металл.

Современные исследования

Сегодняшние разработки в области кремниевых технологий выглядят чуть ли не фантастично: в 2006 году исследователи объявили, что создали компьютерный чип, в котором кремниевые компоненты смешаны с клетками мозга. Это было действительно сенсационное открытие. Электрические сигналы от клеток мозга могут передаваться на электронные кремниевые компоненты чипа и наоборот. Есть надежда, что со временем получится создать устройства для лечения неврологических расстройств.

Исследование 2018 года, опубликованное в журнале Nature, было посвящено тестированию нового типа устройства из кремния, квантовых компьютеров, которые могут когда-нибудь стать обычной вещью, превосходя при этом современные компьютерные технологии в возможностях выполнять большое количество вычислений параллельно. Создание этих технологий с использованием тех же методов для изготовления традиционных кремниевых чипов может ускорить разработку этих устройств. Это может привести к новому этапу использования квантовых устройств.

Сверхпроводниковые лазеры выделяют тепло гораздо легче, чем стеклянные, кремниевые лазеры могут похвастаться большей мощностью, чем традиционные, так заявляет Джон Баддинг, ученый-химик из Университета Пенсильвании.

Специалисты также работают над созданием оптических волокон следующего поколения, которые объединяют сверхпроводники, а не просто стекловолокно, так написано в журнале Live Science. В радиоэлектронной технике распространено применение силана, который получают при разложении силицида магния при помощи кислоты. Традиционные кремниевые чипы изготавливаются путем нанесения слоев элемента на плоскую поверхность, обычно начиная с газа-прекурсора силан (SiH4), поэтому новые разработки оптических волокон не потребуют нового дорогостоящего оборудования.

ТОП 10 природных (натуральных) камней и минералов, используемых в строительстве

Благодаря долговечности природных созидателей сохранились такие творения, как египетские пирамиды, Великая Китайская стена, римский Колизей, Афинский Акрополь и многое другое. В числе особых свойств материалов специалисты называют:

экологичность;
умение хранить тепло;
эстетичность;
устойчивость к огню, влаге.

Положительные эксплуатационные характеристики позволяют применять их в дорожных покрытиях, облицовочных работах и т. д. Но есть минусы. В некоторых ископаемых отмечается радиационный фон, процессы с их участием бывают трудоемки, да и вес не малый. В наши дни популярные некогда материалы уже не используют в несущих конструкциях, арках, колоннах.

Гранит

Геологи называют гранит визитной карточкой Земли. Он богат расцветками, недорог, красив. В серый гранит облачен холодный Санкт-Петербург. В розовый – жаркий Ереван. В отличие от искусственного камня, оригинал устойчив к повреждениям, имеет уникальные узоры и свойства. Им оформляют станции метро, набережные, облицовывают здания, покрывают полы в театрах. Из гранита делают памятники, его добавляют в состав при строительстве дорог. В числе минусов – вес, требующий дополнительных мер, ограничений в ходе работ.

Гранит

Мрамор

В переводе с греческого языка мрамор значит «белый, блестящий». Метаморфическая основа состоит из кальцита, органических соединений. Мрамор безвреден, поддается обработке. Применяется в жилых помещениях, интерьере, облицовке саун. Из больших камней мрамора изготавливают крупные скульптуры, мебель, из мелких – сувениры, столешницы, посуду, предметы декора. Но данный материал имеет минусы: высокая цена, большой вес, восприимчивость к кислотам.

Мрамор

Известняк

Осадочная горная порода сформирована на дне океанов, морей. Природные каменные материалы содержат кораллы, ракушечник, скелеты рыб. Строительный известняк задействуют при возведении зданий, из него делают плитку, щебень, каменные блоки, заборы. Отличается экологичностью, хорошими техническими свойствами. В числе минусов известняка: сложная транспортировка, малая несущая способность, низкая влагоустойчивость.

Известняк

Сланец

Уроженцу вулканов несколько миллионов лет. Сланец имеет еще одно название – плитняк. А также неприятную манеру – при механическом воздействии распадаться на пластины, плитки. Показатели твердости, цвета, свойств зависят от состава. Кремнистый сланец применяют в производстве щебня, силикатного кирпича. Тонкие пластины используют как облицовочный камень, наполнитель кровельной мастики, дорожного асфальта. Из минусов сланца: высокая стоимость, вес, небольшая цветовая палитра.

Натуральный Сланец

Песчаник

Песчаник (дикарь) – натуральный материал осадочного типа. Главный компонент – песок из природных минералов, которые отвечают за прочность. Известковый дикарь по твердости напоминает гранит. Большие залежи образовались на территориях, служивших когда-то водоемами. В зависимости от окраса используют в декоративных, строительных целях. Из песчаника сделаны египетский сфинкс, Версальский дворец, многие знаменитые здания Рима. Сейчас идет на изготовление облицовочной плитки, фундамента.

Песчаник

Базальт

В составе горных пород Земли и других планет базальт занимает достойное место. С эфиопского языка переводится как «железосодержащий», «кипящий». Это намек на характер, закаленный в вулкане, и его главный «ингредиент». Цвет, свойства зависят от содержания. Прочность, пластичность позволяют применять базальт в изоляционных материалах, производстве плит, минерального полотна, бетона. Экологичен, безопасен. Из недостатков – высокая цена.

Базальт

Кремень

Среди горных пород и минералов, используемых человеком, кремень занимает почетное место. С его помощью когда-то наши предки добывали огонь, изготавливали оружие. Проникая в породы, кремень пропитывается их составом, меняет форму, цвет. Используется при строительстве дорог. Минусов не обнаружено.

Кремень

Златолит

Существует в виде пластинных образований. Названием обязан наличию в составе золота, серебра. Отличается прочностью, продолжительным сроком службы, перламутровым блеском. Благородные металлы и экологические элементы на поверхности защищают от радиации и влаги. Сочетается с любыми материалами, используется во внутренней отделке. Практически нет минусов.

Златолит

Лабрадорит

Названием порода обязана острову в Северной Америке. Считается прекрасным материалом для внешней и внутренней облицовки. Прочен, стоек к атмосферным испытаниям. Производители гарантируют отсутствие минусов. За исключением цены.

Лабрадорит

Так что же такое минерал?

Минералами называют однородные природные тела, представляющие собой химические соединения определенного состава, имеющие кристаллическую структуру и образовавшиеся в результате геологических процессов. Являются компонентами горных пород.

Горные породы — массы или агрегаты из одного или нескольких минеральных видов или органического вещества, сформировавшиеся в результате природных процессов.

Это материалы, слагающие земную кору. Бывают твердые, рыхлые, мягкие и консолидированные породы.

Существуют и некоторые другие понятия, связанные с приведенными выше. Минеральной разновидностью называют группу минералов, имеющих небольшие различия в химическом составе и физических свойствах. Под минеральным индивидом понимают минеральное тело, обособленное поверхностью раздела.

Классификация камней

Разберемся, какие бывают виды камней. Можно выделить среди них три группы горных пород: по форме (в том числе и по форме изготовления камня), по размеру и по цвету.

Классификация драгоценных и полудрагоценных камней по форме

В мире существует миллиарды пород, форма камня всегда различна. А если вы когда-либо бывали на море, вы наверняка заметили, что на пляже – множество камней разного цвета, форм и размеров. И, как правило, форма природных камней практически всегда одинакова, а именно – овальная или круглая. Связано это с тем, что вода, выходя на берег, закругляет углы камня и придает ему форму. Форма для искусственного камня создается не природой, а специалистами.

Форма для декоративного камня после его добычи и обработки придается специальным оборудованием для полировки. В настоящее время существует множество видов обрамления самых драгоценных камней.

Разнообразие форм камня

По размерам камней

Задумывались ли вы когда-нибудь, из чего состоит песок? Если посмотреть на его состав в микроскоп, можно заметить, что песчинки – это разрушенные ракушки и частицы горных пород. Их по праву можно считать самыми маленькими видами камней. Размеры декоративных камней также по праву можно считать одними из самых маленьких пород. Камни больших размеров иногда достигают размеров в 10 раз больше человеческого роста. Размеры искусственного камня также определяют специалисты и заказчики.

Состав песка

По цвету драгоценных камней и органических пород

Нелегко перечислить, каких цветов бывают камни. Чаще всего нам встречаются камни серых и коричневых оттенков. Однако в природе существует множество цветов драгоценных видов. В продаже все чаще и чаще используются поддельные камни для любителей необычных цветов.

Если же говорить о классификации драгоценных камней, можно выделить объекты некоторых цветов:

розового: гранат, топаз, сапфир, турмалин, кунцит;

красного: рубин, гранат, турмалин, шпинель;

оранжевого: сапфир, топаз;

зелёного: изумруд, демантоид, хризолит, турмалин, цаворит, аметист;

голубого: турмалин, аквамарин, топаз;

серого: раухтопаз, дымчатый кварц;

фиолетового: аметист, шпинель;

жёлтого: сапфир, цитрин;

синего: сапфир, шпинель, танзанит, кианит;

коричневого: бриллиант, кварц-волосатик, циркон;

белого: бриллиант, топаз, сапфир;

чёрного: бриллиант, шпинель.

Это – не единственная классификация ювелирных камней. Также в природе встречается так называемый «мультиколор» – сочетание нескольких цветов в одном виде камня.

Разнообразие цветов камней Источник

Свойства

Свойства делят на химические, физические, оптические, магнитные.

Химические свойства определяются элементами, входящими в состав: химической формулой минерала. Так же именно эти свойстваопределяют растворимость минералов и кислотах.

Физические свойства определяются химическим составом и их кристаллической структурой. Некоторые из них проявляются в зависимости от кристаллографического направления. На основе этого параметра их подразделяют на скалярные и векторные (первые зависят, вторые — нет). К скалярным свойствам относится плотность, к векторным — твердость, и кристаллографические особенности.

Также физические свойства классифицируют на механические, оптические, магнитные, люминесцентные, термические, электрические, радиоактивность.

Многие параметры используют для определения минералов в полевых условиях (диагностические свойства). Помимо основных внешних характеристик, таких как форма и цвет, для этого применяют твердость, отдельность, спайность, хрупкость, блеск, излом. Некоторые минералы диагностируют по гибкости, ковкости и упругости.

По механическим свойствам можно встретить:

хрупкие (основная часть);
ковкие;
негибкие (среди листоватых и чешуйчатых);
ломкие и гибкие (волокнистые минералы).

Хрупкость — прочность минеральных зерен, проявляющаяся при механическом раскалывании.

Среди физических свойств очень важным показателем минералов является твердость. На ее основе создана 10-значная шкала Мооса. В ней каждому значению соответствует минерал (от талька до алмаза). При этом нужно учитывать, что для некоторых минеральных видов данный параметр отличается для разных сторон (например, для кианита 5,5 и 7). Это объясняется неодинаковой плотностью кристаллической решетки.

Спайность это способность раскалываться по кристаллографическим направлениям.

Побежалость — наличие тонкой цветной или разноцветной пленки на выветрелой поверхности. Является результатом окисления.

Излом это это важнное диагностическое свойство. Благодаря ему характеризуется поверхность обломков, образующихся при ударе, образуя особенности поверхности на неспайном свежем сколе.

Плотность это масса единицы объема вещества. Также ее называют удельным весом. По своей плотности минералы могу быть:

лёгкими — до 2500 кг на кубометр;
средними — от 2500 до 4000 кг на кубометр;
тяжёлыми – от 4000 до 8000 кг на кубометр;
очень тяжёлыми от 8000 кг на кубометр и более.

Плотность минерала напрямую зависит от его состава, типа структуры, количества микровключений и их характера, а также от таких явлений, как метамиктность и гидратация.

Удельная плотность это отношение плотности минерала к плотности воды. Применяется для определения единичной массы и служит диагностическим признаком для некоторых классов. Так, наибольшим значением данного параметра обладают самородные металлы и интерметаллиды (так, для золота она составляет 19,3 г/см3), среди распространенных минералов — оксиды и сульфиды, благодаря наличию в составе элементов с высокой атомной массой.

Оптические свойства

Цвет. У одних минералов он определен, у других весьма изменчив. Последнее может объясняться наличием множества модификаций или полихроизмом. В первом случае, благодаря включению примесей в химический состав, минерал получает другой цвет. Во втором кристаллы меняют окраску в зависимости от направления попадания света.

Белый камень
Камни черного цвета
Красные цвета и драгоценные камни
Оранжевый камень
Желтый камень
Зеленый камень
Голубой камень
Синий камень
Фиолетовый камень
Сиреневый камень
Розовый камень
Коричневый камень
Прозрачные камни

Цвет черты. Проявляется при царапанье. То же, что цвет минерала в порошке. Блеск — световой эффект, создаваемый отражением части светового потока. Определяется отражательной способностью.

Преломление, поляризация, дисперсия характеризуют оптические константы.

Магнитные свойства определяются содержанием двухвалентного железа.

Особые разновидности кварца

Красивые кристаллы а яркие цвета, которые вы увидите в ювелирных изделиях и в рок-магазинах, редки. Вот некоторые из этих драгоценных разновидностей:

Прозрачный бесцветный кварц называется горным хрусталем.
Прозрачный белый кварц называется молочным кварцем.
Молочно-розовый кварц называется розовым кварцем. Считается, что его цвет обусловлен различными примесями (титан, железо, марганец) или микроскопическими включениями других минералов.
Пурпурный кварц называется аметистом. Его цвет обусловлен «дырками» отсутствующих электронов в кристалле в сочетании с примесями железа.
Желтый кварц называют цитрином. Его цвет обусловлен примесями железа.
Зеленый кварц называется празеолитом. Примеси железа также определяют его цвет.
Серый кварц называют дымчатым кварцем. Его цвет обусловлен «дырками» отсутствующих электронов в сочетании с примесями алюминия.
Коричневый дымчатый кварц называется каирнгорм, а черный дымчатый кварц – морионом.
Алмаз Херкимера – это форма кристалла природного кварца с двумя заостренными концами.

Кварц также встречается в микрокристаллической форме, называемой халцедоном. Вместе оба минерала также называются кремнеземом.

МЕДЬ (Cu)

Медь является третьим по распространенности микроэлементом в рационе после железа и цинка. Он является компонентом многих ферментов и необходим для производства красных и белых кровяных клеток. Тело также нуждается в меди для эффективного использования железа, и считается, что оно важно для роста ребенка, развития мозга, иммунной системы и укрепления костей.Дефицит: Дефицит меди, вызванный диетой, встречается крайне редко при достаточном питании и высокой эффективности усвоения. Однако редкое генетическое заболевание, известное как болезнь Менке, приводит к неспособности усваивать медь и приводит к серьезным нарушениям психического развития, неспособности кератинизировать волосы, а также к проблемам со скелетом и сосудами. Побочные эффекты: Как и в случае некоторых других минералов, при нормальных условиях поглощение меди строго контролируется, поэтому перегрузка меди происходит очень редко. Однако болезнь Вильсона, еще одно генетическое заболевание, приводит к неспособности выводить избыток меди из желчи и приводит к накоплению меди в организме, особенно в печени и мозге, с последующим патологическим повреждением

Побочные эффекты: Как и в случае некоторых других минералов, при нормальных условиях поглощение меди строго контролируется, поэтому перегрузка меди происходит очень редко. Однако болезнь Вильсона, еще одно генетическое заболевание, приводит к неспособности выводить избыток меди из желчи и приводит к накоплению меди в организме, особенно в печени и мозге, с последующим патологическим повреждением.

Источники питания: Источники меди включают моллюсков, печень, почки, орехи и цельнозерновые злаки (около трети потребления в приходится на злаки).

Оливин

Это глубинный высокотемпературный минерал, который встречается по всему миру в россыпях разрушенных горных пород и в вулканических образованиях. Цвет зависит от глубины проникновения примесей и варьирует от золотисто до зелено-коричневого тона. Удивительные пляжи из зеленого оливинового песка образуются при разрушении вулканов морским прибоем. Он также распространён в метеоритах-палласитах, ставших желанными экспонатами для коллекционеров, несмотря на астрономическую цену до 40 тыс. долларов за кг. Считается, что оливин наполнен энергией всей Вселенной и приносит своему обладателю удачу во всех начинаниях.

Как камни образуются в природе?

Обычному человеку, далекому от науки, сложно ответить на вопрос, как образуются камни, растут ли они. Глядя на большие и маленькие каменистые обломки, трудно представить, что когда-то валуны могли появиться и от живых существ. По способу возникновения наука делит их на несколько видов.

Живые камни трованты в Румынии растут и размножаются. Удивительные камни, которые постепенно увеличиваются в размерах.

Магматическое происхождение

Магматическое происхождение – первичное. Образование из магмы произошло вследствие извержения вулканов. На свойства, строение оказали влияние состав, скорость остывания лавы, другие внешние факторы.

Осадочное происхождение пород

Осадочное происхождение – вторичное. Образования сформированы на дне древних водоемов вследствие скопления осадков, продуктов жизнедеятельности фауны, флоры. Представляют твердые конгломераты.

Метаморфическое образование камней

Измененные породы из магматических и осадочных материалов, созданные вследствие полного или частичного преобразования. Причиной перемен являются перепады давления, температур, раскаленные газы, минерализованные источники, циркулирующие в земной коре.

Камни из космоса – метеориты

Спровоцированы гравитационными силами. Во время прохождения Земли сквозь метеоритные потоки ежегодно до 2-х тонн космических «пришельцев» обрушиваются на нее. В 2013 году один из астероидов, войдя в земную атмосферу и стал метеоритом. Разрушившись, он упал в озеро Чебаркуль, за что и получил название.

Экзогенные природные образования

Внешние твердые тела, появившиеся на поверхности земной коры и в ее верхней части. Имеют 2 вида происхождения: осадочное (песок, гравий), органическое (известняки, торф, уголь).

Независимо от формы и места образования каждый вид представляет особую ценность.

Задачи прикладной геологии

Специалисты геологии полезных ископаемых традиционно делятся на две основные группы: те, кто ищет рудные месторождения, и те, кто нерудные полезные ископаемые. Такое деление обусловлено тем, что принципы и закономерности формирования для и нерудных ископаемых различны, поэтому геологи, как правило, специализируются на чем-то одном. К полезным рудным относится большинство металлов, например, железо, никель, золото, а также некоторые виды минералов. Нерудные ископаемые включают в себя горючие материалы (нефть, газ, каменный ), различные строительные материалы (глина, мрамор, щебень), химические ингредиенты и, наконец, драгоценные и полудрагоценные камни, такие как алмазы, рубины, изумруды, яшма, сердолик и многие другие.

Работа геолога заключается в том, чтобы на основании аналитических данных спрогнозировать залегание в том или ином районе полезных ископаемых, провести исследование в экспедиции с целью подтвердить или опровергнуть свои предположения, а затем, опираясь на полученные сведения, сделать заключение о перспективности промышленной разработки месторождения. При этом геолог исходит из предполагаемого количества ископаемых, их процентного содержания в земной коре, коммерческой оправданности добычи. Поэтому геолог должен быть не только физически выносливым, но и иметь способность к аналитическому мышлению, знать основы экономики, геодезии, постоянно совершенствовать свои знания и навыки.

Видео по теме

Геоэкология – научное направление, охватывающее области изучения экологии и географии. Предмет и задачи этой науки точно не определены, в ее рамках исследуют множество различных проблем, связанных с взаимодействием природы и общества, с влиянием человека на ландшафты и другие географические оболочки.

Малахит

Один из самых загадочных поделочных полудрагоценных камней. О его магических свойствах было известно еще до н. э. древним египтянам и грекам. С ним связано множество легенд и сказов. Название произошло от др.-греч. malakos (мальва). Минерал является продуктом выветривания медных руд и завораживает причудливыми узорами в виде тонких концентрических кругов, звездчатых россыпей, хаотичных ленточных рисунков. Обладает он и богатой палитрой окрасов от светло-бирюзового до глубокого темно-зеленого тона. Форма также довольно разнообразна пластинчатая, игольчатая и самая распространённая – округлая.

Среди разновидностей малахитов различают:

бирюзовый – камень высшего сорта, имеет твердую структуру, легко обрабатывается и высоко ценится мастерами;
бархатный – характеризуется большой зернистостью и визуально напоминает ткань с гладким, густым ворсом;
кудрявистый – имеет интересные узоры, напоминающие колыхание на ветру березы, раскинувшей свою листву.

Что такое минералы и какие из них являются породообразующими?

Минерал – химическое соединение или отдельный элемент, который образуется в результате геологических процессов. Горные породы представляют собой агрегат одного или нескольких минералов. Если порода состоит из одного минерала, она считается мономинеральной, если из нескольких – полиминеральной.

Список физических характеристик, которыми обладают минералы:

твердость – самым твердым является алмаз;
плотность;
хрупкость – показывает, насколько высока прочность образования при раскалывании его механическим путем;
цвет и блеск;
излом – характеристика поверхности на свежем сколе.

Какие породообразующие минералы считаются самыми главными в земной коре?

Главнейшим химическим образованием является плагиоклаз из класса каркасных алюмосиликатов, его объем в земной коре составляет 42%. На втором месте находится калиевый полевой шпат из класса силикатов – 22%. Третье место занимает кварц, полиморфная модификация диоксида кремния, – 18%.