Budowa wewnętrzna kryształu- badania budowy wewnętrznej kryształu i ciał krystalicznych zapoczątkował Marks von Laue 1912r. który uzyskał efekt dyfrakcji świadczący o krystalicznej budowie kryształów- były to badania oparte o promienie rentgenowskie. Sieć krystaliczna: prosta sieciowa- dokonujemy przesunięcia pnk. w jednym kierunku, płaszczyzna sieciowa - dokonujemy przesunięcia pnk. w drugim kierunku, sieć krystaliczna-dokonujemy przesunięcia pnk.w trzecim kierunku

A₀-punk identyczny A₀A₁=A₁A₂=A₂A₃ Komórkę elementarną można opisać podając paramatry :a,b,c- dł.jednostkowe i ,,-kąty

Jony i atomy są w formie kulistej- są identyfikowane jako punk identyczny.Odległości między atomami mierzy się jednostkami- angustmami. Obecnie parametry komórki elementarnej mierzy się komputerowo Izomorfizm- zjawisko tworzenia przez różne substancje chemiczne identycznych lub prawie identycznych kryształów; także zdolność wymiany podobnych jonów w strukturze kryształu. Jony te powinny mieć zbliżone rozmiary i własności polaryzacyjne.To zjawisko występowania substancji o zbliżonym składzie chem. oraz tym samym typie struktury krystalicznej, mogących tworzyć roztwory stałe. Powstawanie roztworów stałych jest możliwe dzięki zdolnością atomów i jonów tych substancji do wzajemnego zastępowania się w sieci krystalicznej. Substancje wykazujące i. noszą nazwę substancji (ciał) izomorficznych. Przykłady związków tworzących te same struktury izomorficzne: ałuny, witriole, KH₂PO₄ i NH₄H₂PO₄, MgAl₂O₄ i MnV₂O₄, PbTiO₃ i KNbO₃Struktury izomorficzne-określone typy struktury krystalicznej i postaci krystalograficznej, przyjmowane przez różne, ale podobne chemicznie substancje (zwane substancjami izomorficznymi, izopostaciowymi), które są złożone z atomów, jonów lub cząsteczek o podobnym kształcie i wielkości. Substancje te mogą współkrystalizować i łatwo tworzą roztwory stałe. Szereg izomorficzny-jednakowo wyglądający, mający jednakową postać, a inny skład, np. niektóre minerały o tej samej strukturze, ale innym składzie chemicznym. Krystalografia geometryczna-zajmuje się zewnętrzną postacią geometryczną, czyli morfologią kryształu. Układ krystalograficzny-to zbiór wielościanów o pewnych wspólnych elementach symetrii geometrycznej.To najstarszy i najczęściej stosowany w krystalografii podział wszystkich kryształów na 7 rozłącznych zbiorów.Kryształy należące do każdego U.K. cechuje inny rodzaj symetrii punktowej. Elementy symetrii determinujące ten podział narzucają specyficzne ograniczenia na parametry sieci przestrzennych kryształów należących do poszczególnych U.K. Istnieje sześć U.K.: -trójskośny 

γ
^ a
b
c -v C -jednoskośny γ^ 
^ a
b
c L²vP -rombowy γ^ a
b
c 3L²v L²+2P -tetragonalny γ^ a = b
c L⁴v Ls₆⁴ -heksagonalny ___^ γ^ a₁=a₂=a ₃
c L₃ v Ls ₆ -regularny γ^ a=b=c 4L³ v 4L⁶s Postacie krystalograficzne-dzielimy na proste i złożone Kryształy ograniczone ścianami jednoznacznymi to postacie proste. Ściany jednoznaczne mają w idealnych bryłach geometrycznych jednakowy kształt i wielkość. Postacie złożone to kombinacja różnych postaci prostych, obejmuje ona przestrzeń przenikających się postaci prostych Prawo stałości kątów- prawo krystalografii geometrycznej stwierdzające, że kąty zawarte pomiędzy analogicznymi ścianami kryształu danego rodzaju mają stałą wartość w ustalonej temperaturze i ciśnieniu. Sformułowane w 1669 przez duńskiego lekarza i przyrodnika N. Stensena Zasada paralelizmu-między zewnętrzną wielościenną postacią kryształów a ich budową wewnętrzną istnieje związek który ujmuje ta zasada. Ściany kryształów są równoległe do ich płaszczyzn sieciowych ,a krawędzie do prostych sieciowych Kryształ- ciało stałe o uporządkowanej, prawidłowej strukturze wew., mające naturalną postać wielościanu; elementy składowe (atomy, jony, cząsteczki) rozmieszczone są w węzłach sieci przestrzennej; wielościanowa postać kryształu jest zewnętrznym objawem jego struktury sieciowej; kryształy powstają z substancji ciekłych, gazowych lub stałych w określonych warunkach temp., ciśnienia i składu chemicznego. Krzemiany i glinokrzemiany stanowią 75%-80% skorupy ziemskiej. Są bardzo rozpowszechnione poza kulą ziemską, spotyka się je w meteorytach, na księżycu i w skałach marsjańskich. Są składnikami gleb. Badania rentgenowskie krzemianów doprowadziły do następujących wniosków 1) we wszystkich krzemianach jon krzemu otoczony jest przez 4 jony tlenu. Wiązania między Si i O są b. silne.

rys

2) występują w postaci niezależnych elementów obok siebie albo wiążą się ze sobą wyłącznie po przez naroża czworościanów( wspólny tlen- mostek tlenowy)

rys

Na podstawie wiązań wyróżniamy krzemiany:

1) wyspowe- niezależne czworościany (oliwiny, granaty, cyrkon)

rys

2) grupowe- czworościany występują w grupach (hemimorfit)

rys

3) pierścieniowe- tworzą zamknięte układy w postaci pierścienia połączone ze sobą narożami czworościanów (beryl, turmaliny)

rys

4) łańcuchowe i wstęgowe - dwa łańcuchy połączone ze sobą (amfibole i pirokseny)

rys

5) warstwowe-łańcuchy połączone ze sobą w płaszczyźnie (grupy mik , chlorytu, smektyty)

rys

6) szkieletowe-budowa przestrzenna (minerału grupy kwarcu, skalenie ,zeolity)

rys

Glinokrzemiany- Al³⁺. Są to występujące obok siebie krzemowe i glinokrzemowe czworościany. Glinokrzemiany i krzemiany mają dużo wolnych przestrzeni. Kondensacja ładunków następuje poprzez wprowadzenie kationów K, Na Fe Ba

Metody badań minerałów i skał

1)badania terenowe- rozpoznawanie minerałów na podstawie cech zewnętrznych i prostych reakcji chemicznych (ciężar, łupliwość, twardość, barwa i własności magnetyczne)

2)badania laboratoryjne- oznaczanie gęstości minerałów, rozdzielanie minerałów i analiza granulometryczna.

*Metody optyczne- oznaczanie cech optycznych minerałów, identyfikacja minerałów (refraktometry i mikroskopy polaryzacyjne) , preparatyka mikroskopowa, specjalne metody mikroskopowe (mikroskopia: w podczerwieni, fluorescencyjna, fazowo-kontaktowa, steoroskopowa i termiczna ) , analiza geometryczna skał ( stoliki integracyjne )

*Metody dyfraktometryczne- rentgenowska analiza fazowa, neutronografia, elektronografia ( dyfrakcja elektronów )

*Metody spektroskopowe- wykonywane są w podczerwieni

*Metody chemiczne- spektralna analiza emisyjna, analiza aktywacyjna, rentgenowska analiza fluorescencyjna, atomowa analiza spektralna (ASA) rentgenowska analiza spektralna w mikroskopach ( mikrosonda elektronowa )

*Metody termiczne

Mikroskopia elektronowa -transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM), skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM) z przystawką mikroanalizy chemicznej

Mikroskop-budowa

Mikr.

Tok badań mikroskopowych:

1)przygotować mikroskop do pracy (polaryzator i analizator pod kątem 90^o)

2)badania w świetle drugiej pracy jednego nikola (wielkość i pokrój kryształów, przejrzystość, relief, pleochrozm, łupliwość, wrostki, względny współczynnik załamania światła )

3)badania w świetle drugim-spolaryzowanym przy skrzyżowaniu dwóch nikoli -XN( anizotropia ,izotropia ,kąt ściemniania ,charakter ściemniania, barwy interferencyjne)

4)badanie konoskopowe (w świetle zbieżnym przy XN)

-kryształ jednoosiowy - czarny krzyż na obrazie

-kryształ dwuosiowy - czarne łuki (izogiry) Minerał-związek chem.,pierwiastki lub ich mieszaniny, roztwory stałe,bądź jednorodna mieszanina pierwiastków lub związków, posiadająca ściśle określony skład chemiczny oraz proporcje, uporządkowaną budowę wewnętrzną (zwykle w postaci kryształu) i zawsze występujące w stałym stanie skupienia. Stanowi najmniejszą, niepodzielną jednostkę litosfery. Powstaje na drodze krystalizacji,przyjmując, w zależności od budujących kryształ składników, określony kształt, będący odbiciem jego wewnętrznej struktury - tzw. sieci krystalicznej (Bravais'ego sieci).Struktura określa pozostałe cechy danego minerału, m.in.: łupliwość ,twardość, barwę i połysk .Powstałe w skorupie ziemskiej jako produkt procesów geologicznych; występuje gł.w postaci krystalicznej o określonym składzie i własnościach fiz.;gł.podział m.to klasyfikacja wg ich składu chem.oraz wg typu procesu geologicznego (pochodzenia) -ze względu na genezę wyróżnia się: minerały pierwotne - powstające w procesie krystalizacji magmy, na drodze krystalizacji z roztworów pomagmowych lub przez wydzielanie się z wód źródlanych, jeziornych i morskich, oraz minerały wtórne - powstające w wyniku przeobrażeń (w procesach wietrzenia, diagenezy lub metamorfizmu) minerałów pierwotnych. Minerały chlorkowe związki Cl ujemnie jednowartościowego. Chlorki litowców i berylowców mają charakter typowo jonowy, chlorki niemetali - typowo kowalencyjny, pozostałe mają charakter pośredni.Chlorki metali są dobrze rozpuszczalne w wodzie. Chlor występuje w gazach wulkanicznych w wielkiej obfitości. Jednak największa koncentracja chloru wystepuje w nieorganicznych skałach osadowych, przede wszystkim pochodzenia morskiego. HALIT NaCl [*b. bezbarwna, szara, rzadziej czerwonawy lub niebiski,*p. szklisty lub matowy,*r. bezbarwna,* kryształy sześcienne,* skupienia drobnoziarniste, grubokrystaliczne zbite,*tw. 2,* łupliwość doskonała,* słony smak] Wykorzystywany w produkcji soli kamiennej. W Polsce występuje w Wieliczce, Kłodawie, okolice Inowrocławia SYLWIN KCl [*b.bezbarwna, biaława, czesto z odcieniem niebieskim, *p.szklisty, *r.biała, *kryształy sześcienne,*skupienia

ziarniste, niekiedy igiełkowe, *tw.2, *łupliwość, doskonała, kostkowa]

W Polsce występuje na Kujawach (Kłodawa, Inowrocław, Wapno). Najważniejsza sól potasowa. Surowiec do produkcji nawozów potasowych i wytwarzania związków potasu.

Minerały grupy kwarcu należą tu kwarc , kwarc ,tryolinit i cristohalit.Odmiany najbardziej rozpowszechnione to:kwarc .Odmiany wysokociśnieniowe to:coesyt i stiszowit. Znaleziono je w kraterach pometeorytowych.Odmiany skrytokrystaliczne to chalcedon. Odmiany bezpostaciowe to opal i lechatelieryt Kwarc:brak łupliwości, tw.7,przełam muszlowy ,bardzo odporny na wietrzenie,odporny na transport (można określić dł.transportu na podstawie zaokrąglenia.) Kwarc  -składnik skał magmowych kwaśnych, czysty w skałach metamorficznych, przybiera różne barwy: biały - kryształ górski, fioletowy-ametyst, żółty- cytryn, różowy-awenturyn, mleczny. Tw.7,p. szklisty. W obrazie mikroskopowym przy jednym nikolu jest bezbarwny, może zawierać wrostki. Przy dwóch nikolach ma niskie barwy interferencyjne, ściemnia faliście ,nie okazuje zbliźniaczeń. Służy jako szkło laboratoryjne, lub jako batyskaty lub do produkcji szkła a także w elektronice. Minerały ilaste grupa minerałów powstałych z wietrzenia skaleni i innych pierwotnych minerałów glinokrzemowych o budowie warstwowej. Występują najczęściej w formie zwięzłej, jako skała osadowa (ił). Są głównym składnikiem glin. Do najważniejszych minerałów ilastych zalicza się kaolinit, montmorylonit i illit.Ich cechą wspólną jest to że tworzą się w warunkach normalnych ciśnień i są drobnokrystaliczne.

KAOLINIT Al₄(OH)₈Si₄O₁₀ tworzy się w warunkach wietrzenia na lądzie (gorące, wilgotne, kontynentalne warunki)[*b.biała lub żółtawa,*p.perłowy,w zwartych skupieniach tłusty, *r.biała, *postać ziemista, tw.1-2,zanurzone w wodzie są plastyczne] Stosowany do wyrobu porcelany, jako napełniacz papieru i gumy. W Polsce występuje w okolicach miejscowości Żarów

MONTMORYLONIT Al₂[(OH)₂Si₄O₁₀]·nH₂O tworzy się w środowisku morskim (odp.pH) w wyniku przetwarzania popiołów wulkanicznych[*b. biała, żółta, zielona lub szara.*zbite, drobnołuseczkowe skupienia,*miękki].Stanowi główny składnik bentonitu. W Polsce w większych ilościach spotykany na obszarze Karpat oraz w okolicach Buska. Montmorylonit stosowany jest w przemyśle spożywczym (do oczyszczania produktów spożywczych) oraz chemicznym.

ILLIT jest gł. składnikiem łupków.(*nieplastyczny )

Minerały kruszcowe

CYNK, pierw.chem.należący do grupy II B w ukł.okresowym. Znanych jest kilkanaście izotopów cynku.Powstaje w końcowym etapie krystalizacji magmy.W przyrodzie cynk występuje w minerałach - blendzie cynkowej i wurcycie ZnS, smitsonicie ZnCO₃ itp. W związkach chemicznych występuje na +2 stopniu utlenienia. Warstewka tlenku, wytwarzająca się na powierzchni cynku, chroni go przed działaniem czynników atmosferycznych.*b.niebieskawo- srebrzysta *składnik wielu stopów (mosiądze, brązy, tombak).W skali laboratoryjnej cynk bywa stosowany jako środek redukujący lub czynnik do wydzielania wodoru. Związki cynku służą do produkcji farb cynkowych, farmaceutyków oraz do impregnacji drewna.

POLSKA- Chrzanów, Bytom, Olkusz, Góry Tarnowskie

MANGAN pierw.chem.należący do grupy manganowców; pierwiastek przejściowy; posiada jeden izotop trwały,tworzy odmiany alotropowe.Związki m. są b. silnymi truciznami *b.srebrzystoszara, *p. różowy,*twardy i kruchy,*ciężki metal,*kryształy regularne,* na powietrzu ulega pasywacji,*stosowany w metalurgii (żelazomangan), jako dodatek do stopów (manganit),w analizie chem.

MIEDŹ metal półszlachetny.Pierw.chemiczny należący do grupy I B (miedziowce) w ukł.okresowym.Tworzy dwa trwałe izotopy. W przyrodzie spotykana w postaci metalicznej (miedź rodzima) i w licznych rudach miedzi (chalkozyn, chalkopiryt, malachit, azuryt). W związkach występuje przeważnie na +1, +2 oraz +3 i +4 (wyjątkowo) st.utlenienia.Krystalizuje w ukł. regularnym.*b.miedziana,*p.metaliczny,*r.czerwono- brązowa *tw.2,5-3,*ciągliwy i kowalny metal,*stanowi najlepszy, po srebrze, przewodnik ciepła i elektryczności*służy do wyrobu przewodów elektrycznych, blach miedzianych, licznych stopów, m.in. brązów, mosiądzów,itp.,związki miedzi - w przemyśle farbiarskim, hutnictwie szkła i materiałów ceramicznych.

POLSKA zagłębie lubińsko-głogowskie, Pogórze Kaczawskie, Rudna , Polkowice, Sieroszowice, Ornak, Miedzianka k.Kielc

OŁÓW pierw.chem.należący do grupy IV A w ukł.okresowym. Znane są 34 izotopy ołowiu, w tym 4 trwałe.W przyrodzie ołów występuje w minerałach: galenie ołowiowej, anglezycie (PbSO₄), wulfenicie (PbMoO₄) i in. Otrzymywany jest z galeny (PbS+2PbO=3Pb+SO₂). W związkach chemicznych ołów występuje na +2 i +4 stopniu utlenienia (stopień utlenienia). Na powietrzu pokrywa się warstewką tlenku.Wszystkie związki ołowiu są trujące.Krystalizuje w układzie regularnym.*b. szara *miękki, plastyczny metal,*składnik stopów łożyskowych i czcionkowych oraz stopów do lutowania. Z ołowiu wykonywane są także:odpływowe rury kanalizacyjne, osłony kabli elektrycznych, śrut, elementy pocisków. Arkusze ołowiane umieszczone w konstrukcji dużych budynków chronią przed wibracjami i hałasem.Związki ołowiu służą do wyrobu farb antykorozyjnych i malarskich, pigmentów i zapraw

POLSKA- występuje na Górnym Śląsku(Bytom Olkusz Tarnowskie Góry).

SRERBRO pierw.chem. należący do grupy I B w ukł. okresowym.Znanych jest 29 izotopów srebra, w tym 2 trwałe. W przyrodzie srebro występuje w stanie rodzimym oraz w minerałach tj.:argentycie Ag₂S, stefanicie Ag₅SbS₄, i in. Towarzyszy także rudom innych metali, głównie ołowiu i miedzi . W związkach chemicznych występuje na +1 i +2 stopniu utlenienia. Większość soli srebra jest trudno rozpuszczalna w wodzie (sole srebra są trujące).Powstaje ono w końcowej fazie krystalizacji magmy-skały magmowe kwaśne (klasy granitu). Krystalizuje w układzie regularnym.*b.biała, srebrzysta,*p.metaliczny,*r.srebrzystobiała,*kowalny i ciągliwy metal,*tw.2-3,*jest mało aktywne chemicznie,*niekiedy tworzy dobrze wykształcone kryształy, częściej występuje w formie dendrytu, drobnych wypryśnięć,*bardzo dobrze przewodzi prąd i ciepło,*srebro jest używane jako katalizator w syntezie chemicznej, surowiec do wyrobu: biżuterii, części elektronicznych,itp. Związki srebra odgrywają zasadniczą rolę w procesach fotograficznych, w lecznictwie,*gł. producenci Mesyk, USA, Peru, Kanada

POLSKA-Grn. Śląsk, Olkusz, Dln. Śląsk, Ś.K.Z.K., Karczówka (k. Kielc)

ZŁOTO pierw.chem.należący do gr.I B w ukł. okresowym. Znane są jego 32 izotopy,w tym 1 trwały: ¹⁹⁷Au. W przyrodzie złoto występuje w  stanie rodzimym oraz w minerałach: kalawerycie AuTe₂ ,sylwanicie (Au, Ag)Te₄ i in.Towarzyszy także rudom niektórych metali, gł. Cu i platynowców. W związkach chemicznych występuje na +1 i +3 stopniu utlenienia, sporadycznie także na -1, +5, +7. Jest związane z końcowym okresem krystalizacji magmy. Krystalizuje w układzie regularnym.*b. żółta,*p.metaliczny,*r.złocistożółta do srebrzystej,*miękki, kowalny i ciągliwy metalem,*tw. 2.5-3,* tworzy nieregularne grudki, blaszki,*bardzo dobrze przewodzi prąd i ciepło,*jest mało aktywne chemicznie i w temp. pokojowej wykazuje odporność na działanie większości kwasów,*rozpuszcza się w wodzie królewskiej i in. mieszaninach niektórych kwasów oraz w roztworze cyjanku potasu (w obecności utleniaczy),*gł. producenci- RPA, USA, Rosja, Australia

POLSKA- Złotoryja, Bolesławiec, Lwówek, Złoty Stok.

ŻELAZO pierw.chem.należący do grupy VIII B (żelazowce) w ukł.okresowym.Znanych jest jego 15 izotopów,w tym 4  trwałe.Należy do pospolitszych pierwiastków w skorupie ziemskiej,występuje w licznych rudach, najczęściej w postaci tlenków (np. magnetyt, hematyt) oraz w niewielkich ilościach w stanie rodzimym. Tworzy cztery odmiany alotropowe.Znane są związki chemiczne żelaza na wszystkich st.utlenienia od +2 do +6. W hutnictwie metaliczne żelazo otrzymuje się przez redukcję jego tlenków węglem.*b.srebrzystobiała,* miękki, kowalnym i ciągliwy metalem,*stosowane do wyrobu rdzeni elektromagnesów, produkcji stopów,farb,materiałów ściernych.

POLSKA Kowary, Janowa Góra,Krzemionka, Łęczyca, Częstochowa,Rudki

Minerały siarczanowe M^I₂SO₄, M^IISO₄ (wzory ogólne, gdzie M - atom metalu), sole kwasu siarkowego(VI) H₂SO₄. Są miękkie i mają wygląd niemetaliczny.Przeważnie osadzają się w basenach morskich lub powtają wtrakcie erupcji wulkanicznych. Wyróżnia się tu dwie duże grupy-s.bezwodne (anchydryt i baryt) oraz s.uwodnione(gips i zippeit) Rozpuszczalne w wodzie (wyjątki: siarczany wapnia i cięższych berylowców oraz siarczany ołowiu).Są bezbarwne, jeśli kation jest bezbarwny. Łatwo tworzą hydraty i sole podwójne.Siarczany służą do produkcji farb, zapraw farbiarskich, środków do konserwacji drewna, odczynników chemicznych, pestycydów, leków.

ANHYDRYT CaSO₄[*b.biała,bezbarwna,niebieskawa,*p.perło-wy ,szklisty, *r.biała, *kryształy wydłużone pręcikowe, *skupienia zbite, ziarniste lub pręcikowate, *tw.3,5, *łupliwość doskonała,

W Polsce w dużych ilościach występuje koło Lwówka Śląskiego i Lubania, także w złożach solnych Kłodawy i Inowrocławia. Wykorzystywany w przemyśle chemicznym, a także jako surowiec do produkcji cementu i kwasu siarkowego

BARYT BaSO₄ [*b.biała, zielona, żółtawa, *p.szklisty,na płaszczyznach łupliwości perłowy, *r.biała, *pokrój tabliczkowy lub słupkowy,*skupienia ziarniste, *tw.3-3,5, *łupliwość b.dobra jednokierunkowa,

W Polsce występuje na Dolnym Śląsku (Boguszów, Stanisławów) stosowany do obciążania płuczek wiertniczych, w przemyśle chemicznym, papierniczym, szklarskim

CELESTYN SrSO₄ [*b.niebieska, żółtawa, p.szklisty lub perłowy, *r.biała, *tworzy grube kryształy tabliczkowe lub słupkowe*tw.3-3,5,

W Polsce występuje w okolicy Tarnobrzega. Stosowany do otrzymywania soli strontu (wyrób materiałów pirotechnicznych, w przemyśle cukrowniczym, szklarskim, ceramicznym, hutnictwie).

GIPS CaSO₄* 2H₂O [*b.bezbarwna, biała, żółtawa, *p. szklisty, na płaszczyznach łupliwości perłowy lub jedwabisty, *r.biała, porój tabliczkowy lub słupkowy, tw. 1,5-2 ,*łupliwość doskonała,* jest bardzo kruchy, *jest rozpuszczalny w wodzie]

W Polsce występuje w okolicach Wieliczki, w Niecce Nidziańskiej, na Górnym i Śląsku Opolskim. Gips jest szeroko stosowany, m.in. do wyrobu kwasu siarkowego, cementu, nawozów, prefabrykatów budowlanych, odlewów, sztukaterii, również w chirurgii, dentystyce, modelarstwie oraz jako materiał rzeźbiarski.

Minerały skałotwórcze skał magmowych

MINERAŁY GŁÓWNE

AMFIBOLE- A_0-1B₂C₅T₃O₂₂(OH)₂, gdzie: A=Na i K, B=Na, Ca, Mn, Mg i Fe, C=Al, Ti i Fe, T= gł. Si i Al; grupa OH może być podstawiona przez fluorowce (gł. F, niekiedy Cl). Grupa minerałów skałotwórczych, krzemianów i glinokrzemianów, o strukturach zbudowanych z podwójnych łańcuchów (pasma, wstęgi), w których jednostka powtarzalna ma kształt pierścienia. Występują w skałach metamorficznych, zwłaszcza powstałych w warunkach średnich temperatur i dość wysokich ciśnień, gł. w łupkach amfibolitowych i amfibolitach, a także zieleńcach i eklogitach. Częste również w skałach magmowych, m.in. andezytach, sjenitach i granodiorytach .Amfibole krystalizują w układzie rombowym(antofillit) lub jednoskośnym (hornblenda, aktynolit) tworząc zwykle kryształy słupkowe(cienkie i długie), pręcikowe i igiełkowe, niekiedy skupienia o budowie włóknistej (azbest), zbitej i spilśnionej (nefryt). =126^o

*b zielona lub brunatna (do czarnej)-Fe, jasnozielone, szare lub białe, czasem wykazują niebieską iryzację-Ca i Mg*p.szklisty (aktynolit,hornblenda),perłowy(antofyllit)*r.biała(aktynolit,antofyllit),szarozielona(hornblenda)*tw.5-6*podwójna łupliwość

POLSKA-Dolny Śląsk i  Pieniny

PIROKSENY- grupa bardzo rozpowszechnionych minerałów skałotwórczych o strukturze wewnętrznej odpowiadającej krzemianom łańcuchowym i ogólnym wzorze AB[Si₂O₆], gdzie A i B to najczęściej kationy Mg²⁺, Fe²⁺ oraz Ca²⁺. Do najbardziej rozpowszechnionych piroksenów należą: augit, diallag, enstatyt, diopsyd i bronzyt. Z mniej znanych wymienić warto: jadeit, hipersten i spodumen. Pirokseny stanowią częsty składnik skał magmowych i metamorficznych.Krystalizują w postaci krótkich i grubych słupków.Krystalizują w układzie jednoskośnym lub rombowym. ^

*b.żółtawa, zielonawa, białoszara, brunatna lub czarna, w zależności od zawartości żelaza i tytanu oraz domieszek *p.szklisty(enstatyt,hipersten,diopsyt,jadeit,spodumen, augit),p.metaliczny(diallag,bronzyt)*r.szarozielona(tylko augit),bezbarwna*tw.5,5-(enstatyt ,bronzyt),6-(hipersten,augit),6,5- (jadeit),6-7-( diopsyt,spodumen,diallag)

POLSKA- Dolny Śląsk (diopsyd, spodumen, jadeit) i w Pieniny (augit).

GRUPY MIKI- pakiety typu 2:1 o wzorze ogólnym XY_2-3[(OH,F)₂Z₄O₁₀] X-K,Na lub Ca, Y- Al.,Mg,Fe, Mn, Z-Si

MIKI ZWYCZAJNE-muskowit(krystalizuje w układzie jednoskośnym, tworząc kryształy w kształcie płaskich tabliczek. Łupliwość doskonała. Twardość 2-3. Najczęściej srebrzystobiały, szary lub bezbarwny, czasami spotykane są kryształy o barwie brunatnej lub zielonawej. Silny połysk metaliczny lub perłowy) biotyt(mika czarna, pospolity składnik kwaśnych skał magmowych i łupków krystalicznych. Rzadszy w skałach osadowych, ze względu na małą ich odporność na wietrzenie), lepidotyt(mika litowa), zinnwaldyt(mika litowa)

OLIWINY- krzemiany magnezu i żelaza. Tworzą szereg izomorficzny(Mg,Fe)₂[SiO₄], którego skrajnymi składnikami są fajalit i forsteryt, bardzo rzadko występujące w przyrodzie. Stanowią składniki zasadowych skał magmowych. Często spotykane w meteorytach (chondrytach).Krystalizują w układzie rombowym.*b. żółtozielona, oliwkowozielona, aż do brunatnej(>>Fe)*p.szklisty*r.biała*łupliwość słaba*tw.6,5-7 *wykorzystywane w przemyśle jubilerskim (jako kamienie półszlachetne) oraz do produkcji materiałów ogniotrwałych.

POLSKA Dolny Śląsk (Lwówek Śląski, Lubań).

MINERAŁY POBOCZNE

CYRKON- ZrSiO₄ .W strukturze często podstawiony jest uranem i thorem.Jest wykształcony w postaci słupków zakończonych piramidkami. Krystalizują w układzie tetragonalnym. *b.żółtoczerwony, brunatnoczerwona (hiacynt), żółta (jargon), niebieska (starlit), zielona, bezbarwna. *p.diamentowy,tłusty na przełamie,*r.bezbarwna*tw. 7,5 *kruchy*b.odporny na wietrzenie*ważny minerał do oznaczania wieku bezwzględnego skał*znajduje zastosowanie do produkcji materiałów ogniotrwałych, farb i emalii, biżuterii.

GRANATY- krzemiany metali dwu- i trójwartościowych (np. magnezu, wapnia, manganu lub żelaza oraz glinu, żelaza lub chromu), liczna grupa minerałów które najpopularniejsze zyskały szerokie zastosowanie w jubilerstwie jako kamienie półszlachetne (np. pirop), a także jako materiały ścierne .Kryształy izometryczne, najczęściej w postaci dwunastościanu rombowego Krystalizują w układzie regularnym *b.jasnozielona,krwistoczerwona,czarna*p.tłusty,szklisty

*r.biała,*tw.6,5-7,5,*przełam nierówny*b.odporne na wietrzenie*b.twarde

TOPAZ-Al₂F₂[SiO₄] wzorzec mineralogiczny w skali twardości Mohsa. Stanowi składnik kwaśnych skał magmowych. Krystalizuje w układzie rombowym.*b.głównie żółta lub złocista, czasem zielonawa, niebieska, czerwona*p.szklisty* łupliwość-b.dobra*r.biała*tw.8*przełam-muszlowy*stosowany jako kamień ozdobny i materiał ścierny.

POLSKA Dolny Śląsk (okolice Strzegomia) oraz w Sudety (Karkonosze, Góry Izerskie)

BERYL- występuje w pegmatytach.Krystalizuje w układzie heksagonalnym. *b. złotożółta (złoty beryl), zielona (szmaragd), niebieskia (akwamaryn), różowo-fioletowa (morganit) a także bezbarwna (goshenit). *p.szklisty*r.biała*tw.7,5-8*przełam muszlowy*znajduje zastosowanie w wyrobach jubilerskich (pegmatyty).

TURMALIN- (Na, Ca, Mg, Al, Li)₆B₃Al₃Si₆(OH, O)₃₀. Jest wykształcony w postaci wydłużonych słupków. Krystalizuje w układzie trygonalnym.*b.ciemnozielono-brunatna lub różowa, a nawet czarna*p.szklisty na przełamie żywiczny*r.bezbarwna,*łupliwość niewyraźna*przełam nierówny*tw. 7,0 - 7,5*skupienia pręcikowe, włókniste lub igiełkowate*przy pocieraniu elektryzuje się*znajduje zastosowanie jako kamień ozdobny, do produkcji płytek piezoelektrycznych i polaryzatorów.

POLSKA- Dolny Śląsk (okolice Strzegomia,Strzelina) G. Sowie oraz Tatry.

MAGNETYT Fe₃O₄, tlenek dwużelaza(III) i żelaza(II). Najbogatsza ruda żelaza (w stanie chemicznym czystym zawiera 72,9% żelaza).Zwykle zawiera domieszki chromu, wanadu i tytanu. Złoża powstały w procesie dyferencjacji magmy.Silnie magnetyczny minerał krystalizujący w układzie regularnym*b. żelazistoczarna(w świetle odbitym szara z odcieniem brunatnawym) *p.metaliczny*r.czarna*tw. 5,5* niewyraźna łupliwość*nierówny przełam*skupienia ziarniste, nieforemne

POLSKA-Kowary, a niewielkie złoża są w rejonie Sudetów i w północno-wschodniej części kraju

HEMATYT Fe₂O₃ tlenek żelaza, jedna z najważniejszych rud żelaza. Krystalizuje w układzie trygonalnym tworząc romboedry. *b. żelazisto-czarna lub stalowoszara, *p. półmetaliczny *r. wiśniowo-czerwona*brak łupliwości*przełam ziarnisty, zbity*b.grubokrystaliczny*tw. 6,5 *skupienia drobnokrystaliczne(ziarniste,włókniste)*czyste odmiany sproszkowanego hematytu stosowane są do produkcji farby czerwonej, tzw. czerwieni żelazowej.

POLSKA- Rudki, Huciska (Tatry) i Dolny Śląsk.

GRUPA MONTMORILLONITU- pakiety typu 2:1 o wzorze ogólnym Al₂[(OH)₂Si₄O₁₀]·nH₂O, uwodniony hydrokrzemian glinu (zawierać może także żelazo lub magnez). Minerał należący do grupy minerałów ilastych. Krystalizuje w układzie jednoskośnym, w formie zbitych, drobnołuseczkowych skupień. Barwa biała, żółta, zielona lub szara. Posiada bardzo dobre właściwości adsorbcji wody.W Polsce w większych ilościach spotykany na obszarze Karpat oraz w okolicach Buska.

PODGRUPA KAOLINITU- dwuwarstwowe pakiety typu 1:1 o wzorze ogólnym (Al₄(OH)₈Si₄O₁₀), pospolity minerał, składnik iłów i glin. Powstaje podczas wietrzenia (kaolinizacji) skał zawierających znaczne ilości skaleni.

PODGRUPA SERPENTYNU- pakiety typu 1:1 o wzorze ogólnym Mg₆[(OH)₈Si₄O₁₀] jeden z grupy hydrokrzemianów magnezu, żelaza, glinu lub niklu, o zielonym, żółtym lub czerwonawym zabarwieniu, krystalizujących w układzie jednoskośnym, o połysku szklistym, np. chryzotyl, azbest; s. powstają przez przeobrażenie oliwinów i piroksenów rombowych, tworząc skrytokrystaliczne skupienia stanowią podstawowy materiał serpentynitów.

Minerały stref pozaziemskich- należą tu meteoryty i skały księżycowe. Meteoryty uważane są za szczątki pozaziemskiego ciała. Uważa się że stanowią one pozostałość dużej planety która składem chem. i budową bardzo przypominała ziemię. Jej szczątki wciąż poruszają się w przestrzeni kosmicznej. Kiedy są w odległości 80-150km od ziemi wchodzą w kontakt z atmosferą ziemską. Poruszają się nawet z prędkością do 60km/s co powoduje że opór powietrza rozgrzewa je do czerwoności. Wyróżnia się m. żelazne (chondryty,echondryty) i kamienne. Żelazne są b.ciężkie i ich gł. składnikiem jest żelazo niklowe. Kamienne są mniejsze i przypominają ziemskie skały magmowe. Istnieją także meteoryty żelazno kamienne do których należą pallastyty. Największy meteoryt żelazny znajduje się w Namibii(60ton). Największy meteoryt kamienny znajduje się w stanie Nebraska. Meteoryty cechuje-półmetaliczna powłoka i porowate charakterystyczne formy.Innym minerałem stref pozaziemskich są tektyty- stwierdzono w nich obecność koezytu. Występują w sąsiedztwie wielkich kraterów meteorytowych. Wyst. W postaci kulistych i kroplowatych bryłek o przeważnie barwie ciemno zielonej. Spotyka się je głównie w okolicach Moraw.

Minerały węglanowe sole i estry słabego kwasu węglowego H₂CO₃ zawierające anion węglanowy CO₃^2- (w.obojętne-mogą dobierać kationy ++,np.Ca⁺⁺lub Mg⁺⁺) lub wodorowęglanowy HCO₃^- (w. kwaśne,wodorowęglany);bezbarwne lub białe substancje krystaliczne; wiele w.występuje w przyrodzie jako minerały skałotwórcze (np. kalcyt, dolomit, syderyt); *b.jasne-białe i szare* średnie tw.-3-4, *większość łatwo reaguje z HCl*stosowane jako naturalny surowiec do otrzymywania metali, wyrobu materiałów ogniotrwałych, farb, w przem. optycznym, ceramice oraz analizie chem., np. do przygotowywania buforów.

GRUPA KALCYTU

-kalcyt CaCO₃ [*b. bezbarwny, biały, brązowawy, żółty, niebieski,*p. szklisty, na płaszczyznach łupliwości perłowy,*r.biała,*zwykle tworzy romboedry,*skupienia ziarniste,ziemiste *tw.3,* łupliwość doskonała,* jest kruchy]

-magnezyt Mn CO₃ [*b.biała z żółtawym lub szarym odcieniem,*p. szklisty,*rzadko tworzy kryształy,*skupienia drobnoziarniste,*tw. 4 - 4,5,*łupliwość bardzo dobra]

-smithsonit Zn CO₃ [b.-czyste kryształy są bezbarwne,a z domieszkami (Mn,Fe,Mg) mają zabarwienie białe, szare, brunatne, żółte, zielone lub niebieskawe,*p. szklisty,*łupliwość doskonała,*tw. 5.]

-syderyt Fe CO₃ [*b. zwykle brązowawożółty, ciemnobrązowy, czarny, *p. szklisty, niekiedy perłowy,*r. biała,* rzadko tworzy kryształy romboerdyczne,* tworzy konkrecje kuliste oraz oolity,*tw. 4 - 4,5,*łupliwość doskonała

GRUPA ARAGONITU

-aragonit CaCO₃ [*b. biała z różnymi odcieniami,*p. szklisty, na przełamie tłusty,*r. biała,*pokrój igiełkowaty do słupkowego,* skupienia promienisto - koncentryczne,*tw. 3,5 - 4,0,* łupliwość brak,* przełam muszlowy,* jest kruchy]

Pospolity składnik skorup i szkieletów współczesnych organizmów, gł. składnik pereł.

-cerusyt Pb CO₃ [*b.szara,biała,*p.zbliżony do diamentowego, *r.biała,*tworzy kryształy pseudoheksagonalne,*tw.3-3,5,*łupliwość doskonała]

W Polsce cerusyt występuje w okolicach Olkusza,Trzebnicy (kopalnia Trzebionka) i Bytomia. Jest ważną rudą ołowiu (ponad 70% czystego metalu w rudzie).

-strontianit Sr CO₃[*b.bezbarwny, biały, żółtawy, szarawy, zielonkawy,*p.szklisty lub tłusty,*tw.3,5,*łupliwość wyraźna, *kruchy

W Polsce niewielkie ilości stroncjanitu zawierają złoża siarki w okolicy Tarnobrzega. Stosowany jako surowiec do otrzymywania czystego strontu oraz do produkcji fajerwerków.

-witheryt Ba CO₃[*b.biała, żółtawobiała, szara, spotyka się też kryształy bezbarwne,*p.szklisty lub tłusty,*tworzy kuliste lub groniaste skupienia,*tw.3,5,*łupliwość niewyraźna]

Stosowany w przemyśle ceramicznym, niekiedy stanowi rudę baru.

Polimorfim- występowanie minerałów - także pierwiastków (alotropia) i związków chem. - o tym samym składzie chem. w kilku odmianach, różniących się strukturą, postaciami krystalograficznymi, własnościami fiz. i niektórymi chem.; p. wykazują, np. węgiel (odmiany - grafit i diament), węglan wapnia (aragonit, kalcyt i veteryt). Zjawisko przyjmowania przez pierwiastek lub związek chem. o tym samym składzie pierwiastkowym różnych postaci, odmiennych stanów skupienia, innej struktury krystalicznej itp.Każda odmiana polimorficzna jest fazą krystaliczną trwałą w określonych warunkach ciśnienia i temperatury.Zmiana tych warunków może spowodować przemianę jednej odmiany polimorficznej w drugą.Przemiana ta może być odwracalna (ENARCJOTOPOWA) lub nieodwracalna (MONOTROPOWA).Odmiany polimorficzne mogą służyć jako termometry i barometry geologiczne.

Skalenie - są to glinokrzemiany potasu, sodu, wapnia, a czasami nawet i baru Dzielą się na: skalenie potasowe K[AlSi₃O₈], do których należy sanidyn (jednoskośny, wysokotemp.,tw.6. bezbarwny, biały lub białawoszary),ortoklaz (średniotemp., łupliwość doskonała. tw.6,b.biała, żółtawa, różowa, często krwistoczerwona. Połysk szklisty lub perłowy)i mikroklin (trójskośny,niskotemp. łupliwość doskonała i bardzo dobra, tw.6, b.biała, czerwona lub żółtawa) i skalenie zw. plagioklazami (szereg Na - Ca)- należy tu albit ( ukł trójskośny, tw.6,5,zwyke białawy lub bezbarwny, p.szklisty, r.bezbarwna) oligoklaz (ukł trójskośny, tw.6,zwyke białawy,żółtawy lub bezbarwny, p.szklisty, r.bezbarwna), andezyn, labrador ( ukł trójskośny, tw.6,zwyke szaroniebieski,r.biała) bytownit, anortyt(pokrój słupkowy, lub tabliczkowy, ukł trójskośny, tw.6,zwyke białawy lub bezbarwny, p.szklisty,r.biała). Mają bardzo dobrą łupliwość dwukierunkową przeważają barwy jasne.

Przy 1N są bezbarwne widać łupliwość i zmętnienie. Przy XN barwy interferencyjne 1-szego rzędu widoczne zbliźniaczenia karsbadzkie. Występują w skałach magmowych metamorficznych i osadowch. Mają zastosowanie do produkcji porcelany.

Wiązania chemiczne w kryształach-są to wiązania: kowalencyjne, jonowe( halit,kalcyt), metaliczne i resztkowe. Ze względu na wiązania chemiczne wyróżniamy: kryształy homodesmiczne- dominują wiązania jednego rodzaju, np. halit- NaCl- tylko wiązanie jonowe, diament- C tylko wiązanie atomowe i kryształy heterodesmiczne- mogą wystąpić np. dwa rodzaje wiązań np. kalcyt - CaCO₃- wiązanie atomowe i jonowe. Promień jonowy-wielkość umowna określająca rozmiar jonów, przy założeniu kulistego ich kształtu; dla danego pierwiastka promień anionu jest większy, a promień kationu - mniejszy od jego promienia atomowego. Promień atomowy- wielkość umowna charakteryzująca wymiary atomu, za którego model przyjęto kulę sztywną. Koordynacja-na podstawie wielkości promieni jonowych i atomowych można z dużym prawdopodobieństwem przewidywać sposób układania atomów i jonów w krysztale ,np. w kryształach jonowych każdy kation dąży do tego aby być otoczonym możliwie największą liczbą anionów. W wyniku tego powstają tzw. układy koordynacyjne. Liczba koordynacyjna-to ilość odmiennie naładowanych jednakowych jonów, które go bezpośrednio otaczają. Zależy ona od stosunku wartości promieni kationów i anionów: r_k : r_a. Im większy jest promień kationu tym większa jest liczba koordynacyjna.

Własności fizyczne minerałów są wynikiem ich budowy wewnętrznej. Dzielą się na własności skalarne- niezależne od kierunku badań i własności kierunkowe-zależne od kierunku badań. Należą tu: gęstość właściwa- stosunek masy do objętości(np. siarka 2, kwarc 2,25, złoto 19) , twardość - stopień odporności na uszkodzenia mechaniczne przy próbie zarysowania powierzchni, stosuje tu 10 stopniowa skalę Mohsa (np. talk-1, diament-10), łupliwość- zdolność minerałów do pękania i oddzielania pod wpływem nacisku zewnętrznego, wyróżnia się łupliwość doskonałą, dokładną, wyraźną i nie wyraźną, przełam.- minerały nie wykazujące łupliwości rozpadają się pod wpływem nacisku wzdłuż nie równych powierzchni, wyróżnia się przełam gładki, zadziorowaty, haczykowaty, ziemisty, barwa, połysk- zjawisko wywołane odbiciem promieni świetlnych od powierzchni kryształu, rysa- barwa sproszkowanego materiału, za jej pomocą możemy odróżnić minerały barwne od zabawionych.

Zastosowanie minerałów w ochronie środowiska

Zeolity- należą tu natrolit,mezoit,skolecyt,thomsonit,stilbit,phillipsyt i chabazyt.Mają budowę workową, sita molekularne. Tworzą się w środowisku morskim. Zeolity modyfikuje się- proszki do prania(zamiast fosforanów) zeolity w postaci kulek.-w murkach można zatrzymać azot a przepuszczać tlen(maseczki tlenowe) Natrolit-uwodniony glinokrzemian sodu-ukł.rombowy,tw.5-5,5, b.biała,żółtawa,czerwonawa,p.szklisty w drobnowłóknistych skupieniach,r.bezbarwna Mezolit- uwodniony glinokrzemian wapnia i sodu -ukł.jednoskośny ,tw.5, b.bezbarwna, szara, biała ,p.szklisty ,r.biała Skolecyt- uwodniony glinokrzemian wapnia-ukł.jednoskośny,tw.5-5,5, b.bezbarwna, szara, biała ,p.szklisty ,perłowy na płaszczyznach łupliwości,r.bezbarwna Thomsonit- uwodniony glinokrzemian wapnia i sodu- ukł.rombowy, tw.5-5,5, b.bezbarwna, szara, biała,zielonkawa ,p.szklisty ,perłowy na płaszczyznach łupliwości, r.bezbarwna Stilbit- uwodniony glinokrzemian wapnia- ukł.jednoskośny ,tw.3,5-4, b.bezbarwna, szara, biała,czerwonawa ,p.szklisty na płaszczyznach łupliwości perłowy,r.bezbarwna Phillipsyt- uwodniony glinokrzemian wapnia i potasu -ukł.jednoskośny ,tw.4,5, b.bezbarwna, szara, biała ,p.szklisty ,r.bezbarwna Chabazyt- uwodniony glinokrzemian wapnia- ukł.jednoskośny ,tw.4,5, b.bezbarwna, szara, biała ,p.szklisty ,r.bezbarwna

---