Вопрос №18. Геофизические методы в хронологии Земли.

Относительная геохронологическая шкала отражает лишь последовательность и смену эр и периодов, но не даёт представления об их продолжительности в годах. Наиболее надёжными методами изучения абсолютного возраста оказались методы, основанные на радиоактивном распаде атомов химических элементов. Свинцово-изотопный метод - основан на альфа-распаде U²³⁸, U²³⁵, Tn²³²(торий), заключающийся на выбрасывании ядер He⁴; определяют по отношению Pb²⁰⁶/U²³⁸. Аргоновый или калий-аргоновый метод. Таким образом, U присутствует далеко не во всех породах, пришлось придумать другой метод. K⁴⁰+eAr⁴⁰ – поглощение электрона ядром с ближайшей к нему электронной оболочки. Определение возраста по соотношению Ar⁴⁰/K⁴⁰, чем больше величина, тем древнее порода. Стронциевый ил рубидиево-стронциевый метод – Rb⁸⁷Sr⁸⁷; определяется соотношением Sr⁸⁷/Rb⁸⁷. Углеродный метод – применяется для определения возраста молодых отложений (10-30 тыс. лет) – основан на радиоактивном распаде изотопа углерода C¹⁴, который поглощается растениями при жизни, после же их отмирания начинается распадаться. Зная период полураспада и определив его количество в ископаемых остатках можно установить возраст горных пород.

Вопрос №20. Происхождение атомов элементов.

Типы рождения: C-N-O (углерод - азот - кислородный), протонно-катионный.

1. Ядра He соединяются между собой  дейтерий + ещё + тритий – синтез элементов.

2. Исследования создания протонов + протон следующий по номеру химического элемента.

Вопрос №21. Кристаллография.

Кристаллография — наука о кристаллах, их структуре, возникновении и свойствах. Она тесно связана с минералогией, физикой твёрдых тел и химией. Исторически кристаллография возникла в рамках минералогии, как наука, описывающая идеальные кристаллы.

Вопрос №22. Структура кристаллографических решёток.

Кристаллическая решётка — вспомогательный геометрический образ, вводимый для анализа строения кристалла. Решётка имеет сходство с сеткой, что даёт основание называть точки решётки узлами. В зависимости от типов химической связи между узлами различают следующие типы решёток:

• ионные,

• атомные,

• молекулярные,

• металлические.

Решёткой является совокупность точек (атомов), которые возникают из отдельной произвольно выбранной точки кристалла под действием группы трансляции. Это расположение замечательно тем, что относительно каждой точки все остальные расположены совершенно одинаково. Применение к решётке в целом любой из присущих ей трансляций приводит к её параллельному переносу и совмещению. Для удобства анализа обычно точки решётки совмещают с центрами каких-либо атомов из числа входящих в кристалл, либо с центрами молекул. Существует огромное количество кристаллических структур. Их объединяет главное свойство кристаллического состояния вещества — закономерное положение атомов в кристаллической решётке. Одно и то же вещество может кристаллизоваться в разных кристаллических решётках и обладать весьма различными свойствами (классический пример графит — алмаз). В случае простых веществ это явление называется аллотропией, в общем случае любых химических соединений — полиморфизмом. В то же время, разные вещества могут образовывать однотипные, или изоморфные, решётки, как, например, решётки многих металлов: меди, алюминия, серебра, золота. Иногда происходит замещение атомов в кристаллической решётке на атомы другого химического элемента с образованием твёрдого раствора. В зависимости от пространственной симметрии, все кристаллические решётки подразделяются на семь кристаллических систем. По форме элементарной ячейки они могут быть разбиты на шесть сингоний. Все возможные сочетания имеющихся в кристаллической решётке поворотных осей симметрии и зеркальных плоскостей симметрии приводят к делению кристаллов на 32 класса симметрии, а с учётом винтовых осей симметрии и скользящих плоскостей симметрии на 230 пространственных групп.

Вопрос №23. Кристаллографические (кристаллические) системы (сингонии).

Кристаллическая система — одно из подразделений кристаллов по признаку их характерной симметрии. В зависимости от геометрической симметрии (симметрии внешней формы) кристаллы могут быть разбиты на семь кристаллических систем. В таблице приведен список всех возможных в трехмерном пространстве кристаллических систем, а также определяющие элементы симметрии, т.е. элементы симметрии, наличие которых необходимо для отнесения кристалла к определенной кристаллической системе: триклинная, моноклинная, ромбическая, тригональная, тетрагональная, гексагональная, кубическая.

Вопрос №24. Физические свойства минералов.

1. Оптические (двупреломление, передизация (радужная плёнка) – кальцит  исламский шпат).

2. Электрические (пьезоэлектричество (сжатие или растяжение), пироэлектричество (огонь)).

3. Механические (твёрдость – способность сопротивляться внешнему воздействию; спайность – способность раскалываться по определённым кристаллографическим плоскостям с образованием ровных зеркальных поверхностей).

Вопрос №25. Значение химических связей в минералах.

Определяющими характеристиками любого минерального вещества яв­ляются его химический состав и кри­сталлическая структура. Эти два свойства взаимно связаны и оказы­вают влияние на симметрию, отра­жающуюся на физических особенно­стях минеральных соединений. Но прежде чем рассматривать состав и структуру кристаллов, необходимо понять, какова природа химической связи в кри­сталлических минералах. Связь в минералах может быть или ионной, или ковалентной, или частич­но и той и другой. Ионные кристаллы существуют как целое благодаря электрическому притяжению проти­воположно заряженных ионов (на­пример, Na+ и Cl~ в галите NaCl).

Вопрос №26. Структурные мотивы строения силикатов.

1. Сдвоенный тетраэдр (оливин (Mg, Fe)₂[SiO₄]).

2. Кольцевые структуры (берилл Be₃Al₂[Si₆O₁₈]).

3. Цепочечный мотив (гиперстен (Mg, Fe)₂[Si₂O₆]).

4. Ленточный мотив (роговая обманка (Ca, Na),(Mg, Fe)₄(Al, Fe)[(Al, Si)₄O₁₁] * (OH)₂).

5. Слоистая (мостовая) структура (мусковит KAl₂[AlSi₃O₁₀] * (OH, F)₂).

6. Каркасный мотив (ортоклаз K[AlSi₃O₈]).

Вопрос №27. Классификация минералов.

В настоящее время известно более 2500 природных минералов, не считая разновидностей, но только около 90 имеют значение в образовании горных пород, их называют породообразующими.

1. Самородные элементы – состоят из 1 химического элемента, составляют 0,1% по весу (Au, Ag, Cu, Pt, S, C).

2. Сульфиды – соединения различных элементов с S; в земной коре имеют не большое значение (пирит – FeS₂, галенит – PbS).

3. Галоидные соединения – соли галоидоводородных кислот (галит – NaCl, сильвин – KCl).

4. Окислы и гидроокислы – соединения различных элементов с O₂ и OH: окислы и гидроокислы Si (группа кварца) – 12%; окислы и гидроокислы Me (магнетит Fe₃O₄).

5. Карбонаты – соли угольной кислоты (кальцит – CaCO₃).

6. Фториды (апатит – Ca₅(F, Cl)[PO₄]₃).

7. Сульфаты – соли серной кислоты (гипс – CaSO₄ * 2H₂O).

8. Вольфрамиты (вольфрамит (Fe, Mn) WO₄).

9. Силикаты – 1/3 всех минералов – 90% земной коры (оливин (Mg, Fe)₂[SiO₄]).