Geology

  • 04 окт. 2012 г.
  • 19491 Слова
Министерство образования и науки РФ
Федеральное агентство по образованию


ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


ФАКУЛЬТЕТ ГЕОЛОГИИ, ГЕОИНФОРМАТИКИ И ГЕОЭКОЛОГИИ
КАФЕДРА ГЕММОЛОГИИ
































МИНЕРАЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ПЕТРОГРАФИИ


Методические указания к выполнению лабораторных работ для студентов специальности 261000 «Технология обработки ювелирныхматериалов»





Составила Е.В. Золотарева




















ИРКУТСК 2006





Раздел 1. КОНСТИТУЦИЯ И СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ

Лабораторная работа №1.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ МИНЕРАЛОВ

Под конституцией минералов понимают химический состав и внутреннее строение (структура), которые взаимосвязаны между собой и от которых зависят все важнейшие характеристики минералов.


Главнымииз методов изучения кристаллической структуры минералов основаны на дифракции рентгеновских лучей и других видов излучения, которая вызывается плоскостями атомов, входящих в структуру минерала. (что называют дифракцией?) Детально определить строение кристаллической структуры минерала по экспериментально полученной дифракционной картине достаточно трудно. Поэтому важное место в изучении структурыминерала занимает определение ее симметрии, для чего используется дифракционная картина, а не морфология кристалла.
В 1912 г. Фридрих Книппинг и фон Лауэ установили, что, проходя через кристалл, рентгеновские лучи рассеиваются, и с этого момента начался мощный прогресс в науке ХХ в. Почти сразу же У.Л. Брэгг показал, что рассеянные лучи можно рассматривать как результат отражения от плоскостейатомов, входящих в кристаллическую структуру. За последние 80 лет были детально изучены структуры почти всех минералов, а также большого числа неорганических, органических и биологических важных соединений. За эти исследования, выполненные на уровне открытий, было присуждено не менее 14 Нобелевских премий. И это свидетельствует о их большом значении для современной науки.
С минералогическойточки зрения основным результатом работ по дифракции рентгеновских лучей явилось установление того факта, что структура минералов имеет более фундаментальное значение, чем его химический состав. На смену идеи о молекулах, смешанных в определенных соотношениях, как основы классификации минералов, пришли представления о конкретной структуре с заданным набором атомов соответствующего размера и заряда,занимающих определенные позиции.



Свойства рентгеновских лучей

Рентгеновские лучи представляют собой электромагнитное излучение с длинами волн от 0,002 до 10 нм. Рентгеновское излучение с более короткими длинами волн называется жестким. Такие лучи обладают наибольшей приникающей способностью, и поскольку они могут проходить через ткани, не причиняя им вреда, то используются в медицине. Болеедлинноволновое излучение легче поглощается биологической тканью и поэтому может вызывать серьезные ожоги. Для дифракционных исследований минералов обычно используются длины волн между 0,07 и 0,23 нм.
Возникают рентгеновские лучи под действием потока ионизирующего излучения, представленного пучком электронов или других рентгеновских лучей, бомбардирующих атомы в веществе.
Виды дифракционных исследованийИсследования в рентгеновской кристаллографии делятся на две группы: с монокристаллами или с порошковыми образцами. Рентгеновская дифракция монокристаллов используется в основном для определения симметрии и пространственного расположения атомов в кристаллической структуре. Порошковая дифракция рентгеновских лучей применяется главным образом в повседневной практике для идентификации минералов,хотя из этих данных нередко можно извлечь информацию о размере и симметрии элементарных ячеек. В некоторых случаях по данным порошковой дифракции также возможно определять кристаллическую структуру.


Порошковая дифракция
Семейство плоскостей решетки может отражать пучок монохроматических рентгеновских лучей только в тех случаях, когда плоскости располагаются под...
tracking img