Mavzu: Minerallar va ularning turlari

Mustaqil ish

Navoiy davlat konchilik instituti “Konchilik” fakulteti “Konchilik ishi” kafedrasi 13b-21 KI guruh talabasi Poʻlotov Azizjon

Mavzu:Minerallar va ularning turlari

Tekshirdi: Normatova M

Minerallar va ularning turlari

Reja:

1.Minerallar tasnifi.
2.Minerallarning xossalari .
3.Minerallarning hosil boʻlishi.

Mineral (frans. Mineral — ruda) — Yer (va boshqa kosmik jismlar)ning sirti va ichida fizik,kimyoviy jarayonlar natijasida hosil boʻlib, kimyoviy tarkibi va fizik xususiyatlari bir biriga oʻxshash boʻlgan tabiiy jism; asosan, togʻ jinslari, ruda va meteoritlarning tarkibiy qismi.

Minerallarning aksariyat qattiq jismlar; kam hollarda suyuq mineral ham (mas, tugma simob) uchraydi. Suvning minerallarga mansubligi baxsli, lekin muz mineral deb qabul qilingan Kristalli, amorf (metakolloidlar) va tashqi koʻrinishi kristallarga oʻxshash, lekin amorf, shishasimon holatdagi metamikt minerallar farq qilinadi.
Har bir mineral (mineral turi) muayyan tarkibli faqat oʻziga xos kristall strukturaga ega boʻlgan tabiiy birikmadan iborat massasining bir xil tarkibli modifikatsiyasi (mas, olmos — grafit, kalsit — aragonit), lekin turlicha kristall tuzilishga ega boʻlgan mineral har xil mineral turiga mansub; aksincha, muayyan chegarada tarkibi oʻzgarib, biror doimiy strukturaga ega boʻlgan minerallarning izomorf qatorlari (mas, olivinlar, volframitlar, kolumbitlar) bitta mineral turiga kiradi. Kimyoviy tarkibi ayrim xossa yoki morfologik xususiyatlaridagi uncha katta boʻlmagan oʻzgarishlar minerallarning strukturasida keskin farq qilmasa minerallarning xillari deyiladi (mas, kvars xillari — togʻ xrustali, ametist, sitrin, xalsedon). Bir-biridan fizik sirti bilan ajarlib turuvchi yakka kristallar, donachalar va boshqa mineral jismlar mineral individlarni, ularning oʻsimtalari mineral agregatlarni tashkil qiladi. Hozirgi vaqtda tabiatda Xalqaro komissiya tomonidan rasmiy tasdiqlangan qariyb 4000 mineral turi mavjud va yana taxminan 1000 ta mineral topilgan va oʻrganilgan, lekin hozircha tasdiqlanmagan. Har yili 100 ga yaqin yangi mineral turi topiladi va shundan 50—60 tasi tasdiqlanadi. Oʻzbekiston hududida 1000 dan ortik, mineral topib oʻrganilgan.
Koʻpchilik minerallar ion strukturaga ega. Ionlari tartibli joylashgan ideal strukturadan chetlashish hollari ham tez tez uchrab turadi.
Minerallarning kristall panjarasini ayrim strukturaviy elementlari (qatlam, paket, zanjirchalar va h.k.) shu elementlar ichida strukturasi toʻliq saqlangani holda bir-biriga nisbatan bir oz siljigan boʻlishi mumkin. Natijada mineralning politip modifikatsiyalari vujudga keladi. Politiplar qatlami minerallar (mas, slyuda, grafit, molibdenit, gilli minerallar)da koʻp uchraydi. Agar polimorfizm hodisasi temperatura va bosimning oʻzgarishi bilan bogʻliq boʻlsa,mineral politipiyasi esa ehtimol kristallarning oʻsishi sharoiti bilan bogʻliq. minerallarning strukturaviy nuqsonlari, politipi va boshqa chetlanishlarini ideal strukturaga nisbatan qiyosiy oʻrganish minerallarning paydo boʻlishidagi termodinamik sharoitni aniqlashga imkon beradi.
Minerallarning kimyoviy tarkibi, formulasi va tasnifi. mineral strukturasida kimyoviy elementlarning ahamiyati turlicha: baʼzilari yetakchi boʻlib, mineralning aosiy tarkibini belgilaydi; boshqalari xususiyatlari va atom (ion) tuzilishlari bilan asosiylariga yaqin boʻlib, mineralda izomorf aralashma (mas, seriy, indiy, kadmiy, galliy, selen, talliy, reniy, rubidiy, koʻpgina kamyob-yer elementlari) holida uchraydi.
Minerallar tarkibining murakkabligi va yetarlicha barkaror emasligi izomorfizm hodisasi, submikroskopik kiritmalar, shuningdek, sorbsiya hodisasiga ham bogʻliq. mineralda submikroskopik kiritmalar quyidagi hollarda roʻy berishi mumkin: eritma, qorishma va boshqa muhitning kristallanish jarayonida dispers aralashmalarni ushlab qolish natijasida (mas, kvarsdagi gaz suyuqlik kiritmalari, dala sharoitidagi gematit kiritmalari); temperatura sharoitlarining oʻzgarishi natijasida qattiq qorishmalarning parchalanishi (dala shpatlarida pertitlarning hosil boʻlishi, murakkab sulfid va murakkab oksidlarning parchalanishi)dan; metamikt oʻzgarishda; bir mineral oʻrniga boshqasi joylashgan hollarda yoki ikkilamchi oʻzgarishlar natijasida. Koʻpgina minerallar (mas, magnetit) tarkibida doim turli qoʻshimchalar zarralari boʻladi.
Tabiatda tarqalgan jami minerallarning chorak qismini silikatlar sinfi, 12% ini oksid va gidroksidlar, 13% ini sulfid va uning analoglari, 18% chasini fosfatlar, arsenat (vanadat)lar, 32%ini boshqa kimyoviy birikmalar tashkil etadi. Yer poʻstining 92% silikat, oksid va gidroksidlardan tarkib topgan. Kimyoviy birikmalari tipiga koʻra, minerallar oddiy (tugʻma elementlar) va murakkab tarkibli (binarli va boshqalar)ga boʻlinadi.
Minerallarning hozirgi qoʻllaniladigan tasnifiga kimyoviy birikmalar va kristall panjarasi tiplaridagi farqlar asos qilib olingan. Muayyan struktura tipiga mansub mineralning tarkibi, shuningdek, uning izomorfizmdagi qonuniyatli oʻzgarishlari unda ishtirok etgan atomlar (ionlar) tuzilishi va kristallokimyoviy tavsifi, ularning radiusi, koordinatsion sonlari va kimyoviy bogʻlanish tipi bilan belgilanadi. Mineral konstitutsiyasi (tarkibi va strukturasi) kristallokimyoviy formulalarda ifodalanadi.
Minerallarning tashqi qiyofasi ularning ichki strukturasi va vujudga kelish sharoitlari bilan belgilanadi. Ayrim minerallarning oʻlchami 1 — 100 nanometrdan (kolloid minerallar) 10 m gacha (mas, pegmatitlardagi spodumen kristallari) boʻladi. Kristall strukturasi va oʻsish sharoitlariga bogʻliq holda minerallarning turli qiyofadagi izometrik (mas, galit, galenit, sfalerit, olivin), varaqsimon va tangasimon (molibdenit, slyudalar, talk), taxtachasimon (barit va boshqalar), ustunsimon va ignasimon (rutil, aktinolit, turmalin) kristallari vujudga keladi. Minerallarning baʼzi kristallarida oʻziga xos shtrix chiziqlar, shuningdek, oʻsish va erish shakllarini kuzatish mumkin. Mineral morfologiyasi va qirralari tuzilishini batafsil oʻrganib, yaʼni kristallomorfologik tadqiqotlar oʻtkazib mineral individlarining paydo boʻlish tarixini tiklash mumkin. Tabiatda minerallarning ayrim kristallari bilan birga oʻzaro qonuniy oriyentirlangan (qoʻshaloq, parallel), shuningdek, oʻzaro oriyentirlanmagan (mineral agregatlari) mineral oʻsimtalari boʻladi. Agregat morfologiyasiga koʻra, ayniqsa, ekzogen minerallar uchun xos boʻlgan druzalar (shchyotkalar), dendritlar, donachali, zich va tuproqsimon massalar, oolit va sferolitlar, sekretsiya va konkretsiyalar, turli oqiqlar farq qiladi. Minerallar agregatlarni oʻrganish bilan mineralogiyaning maxsus ontogenik analiz boʻlimi shugʻullanadi. Minerallarning morfologik xususiyatlarini bilish ularni tezroq aniqlashga yordam beradi.
Minerallarning fizik xususiyatlari ularning kristall strukturasi va kimyoviy tarkibiga bogʻliq. Minerallarning tabiiy kristallarida izomorfizm, mikro tuzilishining bir xil emasligi, tartibsizligi, nuqsonlarining mavjudligi va boshqa xossalariga koʻra, ularning xususiyatlari odatda doimiy emas. Minerallarning fizik xossalariga zichlik, mexanik, optik, lyuminessent, magnit, elektr, termik radioaktivlik va boshqa kiradi.
Zichligiga qarab yengil (2500 kg/ m³ gacha), oʻrta (2500 dan 4000 kg/m³ gacha), ogir (4000 dan 8000 kg/m³) va oʻta ogʻir (8000 kg/m³ dan koʻp) minerallarga bboʻlinadi.Minerallarning zichligi kristall strukturasiga kiruvchi atom yoki ionlar massasiga va ularning joylanish harakteri, qoʻshimcha anionlar va suvning boʻlinishiga bogʻliq. Minerallarning fizik xossasiga Abu Rayhon Beruniy ham kata eʼtibor bergan va oʻsha davrda maʼlum boʻlgan mineral va javohirlarning solishtirma ogʻirligini aniqlab, shu asosda minerallar tasnifini tuzgan. Beruniy keltirgan maʼlumotlar hozirgilaridan deyarli farq qilmaydi.
Mexanik xossalari ga qattiqlik, moʻrtlik, choʻziluvchanlik, ulanish tekisligi, sinish yuzasining ko‘rinishi, egiluvchanlik, qayishqoklik kiradi. Minerallar dastlab oʻrganilganda, odatda, uning nisbiy qattiqligi Moss shkalasiga muvofiq aniqlanadi.
Ulanish tekisligi uta mukammal, mukammal, oʻrtacha va nomukammal boʻladi. Bu mineralning muayyan yoʻnalish boʻyicha yorilish (ajrash) yuzasida namoyon boʻladi.
Optik xossalari. Minerallarning rangi, yaltirokligi, shaffoflik darajasi, nur sindirishi, nurni aks ettirishi, pleoxroizm va boshqa xossalari minerallar donachalarining ayrim qismlarida optik mikroskop yordamida spektrning ultrabinafsha va infraqizil nurlarida oʻrganilishi mumkin.
Minerallarning yaltirokligi (metall, yarim metall va nometall — olmos, shishasimon, yogli, mumsimon, ipaksimon, sadafeimon va h.k.) uning sirtidan qaytgan nur miqdori va nur sindirish koʻrsatkichiga bogʻliq. Minerallarning boshqa koʻpgina fizik xususiyatlari (lyuminessent, magnit, elektrik, radioaktivlik va boshqalar) qattiq jismlar fizikasida yaxshi oʻrganilmoqda.
Minerallar dastlab dala sharoitlarida tashqi belgilariga qarab oʻrganiladi. Kompas yerdamida ferromagnit minerallar (magnetit, pirrotin) aniqlanadi. Karbonat tarkibli Minerallar xlorid kislota eritmasi tomizilganda “qaynab koʻpirishi”dan bilinadi. Baʼzan sifatli kimyoviy reaksiyalardan foydalaniladi. Topilgan minerallarni maʼlum turga mansubligini belgilaydigan maxsus aniqlagichlar ham mavjud. Koʻpgina minerallarni (mas, gilli minerallar) dala sharoitida aniqlash qiyin. Minerallarning kimyoviy tarkibi labaratoriya sharoitda kimyoviy, shuningdek, spektral kimyoviy analizlar metodi bilan aniqlanadi. Shaffof va nur oʻtkazuvchi minerallar qutblangan nurli mikroskop yerdamida, shaffof boʻlmaganlari maxsus mikroskopda oʻrganiladi. Minerallarning aniq tashhisi faqat rentgenogrammma yerdamida bajariladi. Juda mayda dispers minerallar elektron mikroskop ostida elektronografik metod bilan tadqiq qilinadi. Minerallar tarkibida suvning qanday shaklda mavjudligini bilishda termik analiz va boshqa metodlardan, qoʻshimchalarni aniqlashda esa rentgen mikroanalizatordan foydalaniladi.
Tabiatda tarqalishi va hosil boʻlishi. Barcha minerallar tarqalishiga koʻra, jins va ruda hosil qiluvchi [togʻ jinsi yoki ruda tarkibida qatnashuvchi, ikkinchi darajali yoki aksessorlar (tarkibida 1% dan kup boʻlmagan)], kam va juda kam uchraydigan, ahyon-ahyonda bitta uchraydigan turlarga bulinadi. Bu shartli bulinish, chunki baʼzi tabiiy jarayonda juda kam hosil bo‘luvchi minerallar boshqa geologik sharoitlarda keng tarqalgan boʻladi.
Har bir mineral aniq geologik va fizik, kimyoviy sharoitda muayyan bir tabiiy geokimyoviy jarayonlar natijasida vujudga kelib, oʻzining rivojlanish tarixiga ega. Mineral rivojlanish jarayonida vujudga kelish, oʻsish va oʻzgarish bosqichlarini oʻtaydi. Minerallar va agregatlarining bu bosqichlari tadriji rus geologi D. P. Grigoryev tomonidan minerallar ontogeniyasi nomi bilan birlashtirilgan (1961). Minerallarning vujudga kelishi muhitning turli fazasida (eritma, qorishma, gaz) kechishi mumkin. Minerallar oʻsish jarayonida izomorf yoki mexanik ravishda mineral hosil qiluvchi muhitdagi aralashmalarni va suyuq, gazli suyuq va gazli kiritmalarni qoʻshib oladi. Fizik,kimyoviy sharoitning (mas, traning pasayishi, bosimning ortishi, yangi aralashmalarning kelib qoʻshilishi va h.k.) oʻzgarishi quyidagi holatlarga olib keladi: a) deformatsiya; b) M.ning erishi; v) polimorf oʻzgarishlar; g) qattiq qorishmalarning parchalanishi; d) qayta kristallanish; ye) boshqa minerallar bilan almashinishiga olib keladigan kimyoviy oʻzgarish jarayoni. Agar bu oʻzgarishlarda avval mavjud boʻlgan minerallarning tashqi shakli saqlansa, psevdomorfoz minerallar vujudga keladi. Bir tarkibning polimorf modifikatsiyalarida ifodalanadigan birlamchi va undan hosil boʻluvchi ikkilamchi mineral psevdomorfozlari paramorfozlar (mas, vyursitdan sfalerit, grafitdan olmos) deyiladi. Turli reaksiyalar natijasida vujudga kelgan har qanday mineral alohida, sof holda uchramaydi, hamma vaqt boshqa minerallar hamroxligida boʻladi. Bir jarayonda cheklangan maydon va vaqtda hamda maʼlum fizikkimyoviy sharoitda qonuniyatli ravishda hosil boʻluvchi mineral birikmalar minerallar paragenezisi yoki paragenetik assotsiatsiyalar deyiladi. mineralning bir paragenetik assotsiatsiyasi rivojlanish jarayonida tabiiy muxit, temperatura, bosim va komponentlar konsentratsiyasining oʻzgarishi natijasida krnuniyati ravishda ikkinchisi bilan almashinadi. Vujudga kelayotgan minerallar assotsiatsiyasini fizik,kimyoviy diagrammalar yordamida tadqiq qilish paragenetik analizning asosi hisoblanadi. Minerallarning bir konning oʻzida turli paragenetik assotsiatsiyasida, yaʼni turli bosqichda namoyon boʻlishi uning generatsiyasi deyiladi. Tabiiy reaksiyalar mahsuli boʻlgan minerallar uni hosil qilgan muhit, fazali holat, fizikkimyoviy parametrlar bilan uzviy bogʻliq. Bularning hammasi mineral hosil boʻlish jarayonining har bir bosqichida minerallar tarkibi va xususiyatlarida uzgarib, oʻziga xos maxsus tipomorf belgilariga ega boʻladi. Mineral xreil boʻlgan muhit bilan bogʻliq boʻlgan kimyoviy struktura, fizik belgilarining majmui mineral tipomorfizmi deyiladi. Minerallarning oʻzi yoki ularning parageneziyalari, shuningdek, ularning ayrim belgilari ham tipomorf boʻlishi mumkin. Minerallarning tipomorf xususiyatlaridan foydali qazilmalarni qidiruv belgilari sifatida foydalanish mumkin.
Minerallar endogen, ekzogen va metamorfizm jarayonlarida vujudga keladi. Hozirgi zamon “Minerallar genezisi” tushunchasi bir kancha masalalar, jumladan, mineral hosil boʻlish jarayoni ximizmi, mineral hosil boʻluvchi muhitning fazali holati va h.k. tavsifini oʻz ichiga oladi. Mineral genezisini tavsiflovchi obʼyektiv maʼlumotlarni olish foydali qazilma konlar geologik jarayonlarini va shakllanish tarixini oʻrganishga, shu bilan birga ularni izlash, razvedka qilish va sanoat ahamiyatini baholashga imkon beradi.
Qoʻllanishi. minerallarning xususiyatlari uni texnikaning qaysi sohasida ishlatilishini belgilaydi. Mas, oʻta qattiq minerallar (olmos, korund, granat va boshqalar) abraziv asboblar sifatida, pyezo-elektrik xususiyatli minerallar radioelek-tronikada qoʻllaniladi va h.k. Minerallarning har xil fizik xususiyatlari (asosan, zichligi, qayishqoqligi, magnitliligi, elektr oʻtkazuvchanligi, radioaktivligi va boshqalar)ga qarab ruda boyitish, foydali qazilmalar qidirishning geofizik usullari belgilanadi. Minerallarning kristallik panjarasidagi nuqsonlarni aniq maqsadga yoʻnaltirilgan mexanik, akustik, termik (qizdirish va keyin tez yoki sekin sovitish), kimyoviy (kuidirish, reagentlar bilan ishlov berish), radiatsion (rentgen va gamma nurlar bilan nurlantirish) usullar bilan yoʻqotish yoki tuzatish katta istikbollar ochilishiga imkon beradi. Hozirgacha maʼlum boʻlgan minerallarning atigi 1/5 qismiga yaqini sanoatda foydalaniladi. Mineralning tarqalishi, xossalarini sinchiklab oʻrganish yangi mineral
turlaridan amaliyotda foydalanishga imkon yaratadi. Oʻzbekistonda koʻp mineral konlari ochilgan. Minerallardan baʼzilari dunyoda birinchi marta topilgan va mashhur olimlar va topilgan joylari nomi bilan atalgan (mas, avitsenit, birunit, hamrabayevit, nasledovit, uklonskovit, ferganit va boshqalar). Hozirgi sanoatda Mendeleyev jadvalidagi barcha elementlardan foydalanilmoqda, ular asosiy komponent yoki qoʻshimcha element sifatida har xil minerallar tarkibida mavjud. Minerallarning monokristallar yoki ularning sintetik analoglari elektronika, optika, radiotexnika, elektroenergetikada ishlatilmoqda. Oʻz chiroyi bilan ajralib turadigan minerallar qimmatbaho, yarim qimmatbaho javohirlar (olmos, zumrad, yoqut, sapfir, nefrit va boshqalar) sifatida qoʻllaniladi.