Геологический факультет МГУ
имени
М.В. Ломоносова
Д.Ю. Пущаровский «Минералогическая Кристаллография»
 |
В учебнике рассмотрены актуальные проблемы современной минералогической кристаллографии, которые составляют основное содержание университетских лекцион- ных курсов и разрабатываются во многих российских и зарубежных научных центрах. Показано, как использование передовых физико-химических методов способствует расширению научных представлений о реальных структурах минералов и природоподобных соединений, о структурной обусловленности их физических свойств, о формах концентрации химических элементов в земных оболочках, об условиях кристаллогенезиса, о структурных трансформациях в глубинных геосферах, а также о связях между структурными типами и их интерпретации на основе современных концепций. Для студентов и аспирантов геологических вузов, а также для специалистов в области кристаллографии, минералогии, петрологии, седиментологии и смежных дисциплин. |
ОГЛАВЛЕНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ | 5 |
| Глава 1. МИНЕРАЛОГИЧЕСКАЯ КРИСТАЛЛОГРАФИЯ ЗНАЧИМЫЕ СОБЫТИЯ, НОВЫЕ ОРИЕНТИРЫ И ТРАЕКТОРИИ РАЗВИТИЯ | 8 |
| Глава 2. OТКРЫТИЕ, СИСТЕМАТИКА И ЭВОЛЮЦИЯ МИНЕРАЛОВ | 14 |
| Открытие новых минералов | 14 |
| Сколько минералов найдено на Земле и на Луне? | 17 |
| Почему ученые «охотятся» за новыми минералами? | 18 |
| Что означают названия минералов? | 19 |
| Базы рентгенографических данных | 22 |
| Новые подходы к систематике минералов | 27 |
| Эволюция минерального мира | 30 |
| Глава 3. ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА, САМОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ И ИНТЕРМЕТАЛЛИДЫ | 36 |
| Структурный тип меди | 37 |
| Структурный тип вольфрама | 39 |
| Структурный тип магния | 40 |
| Плотнейшие упаковки в структурах простых веществ | 41 |
| Интерметаллиды | 42 |
| Структуры замещения | 43 |
| Структуры внедрения | 44 |
| Структуры интерметаллидов с особым характером атомной упаковки | 48 |
| Правило валентно-электронной концентрации | 51 |
| Квазикристаллы среди минералов | 52 |
| Полиморфные формы железа и его соединения в ядрах Земли и планет земной группы | 57 |
| (Fe,Ni)-сплавы в ядре Земли | 60 |
| Минералогически возможные соединения железа в ядре Земли (силициды и карбиды железа) | 60 |
| Железо в ядрах планет земной группы | 63 |
| Глава 4. ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА НЕМЕТАЛЛОВ | 68 |
| Структуры инертных газов | 68 |
| Инертные газы, водород и метан в земной коре и глубинных геосферах | 69 |
| Газогидраты: структура, ресурсы и возможная роль в геологических процессах | 70 |
| Газогидраты и транспортировка газов по газопроводам | 72 |
| Палеоцен/эоценовый термический максимум и газогидраты | 73 |
| Инертные газы, водород и лед внутри глубинных оболочек Земли и планет Солнечной системы | 74 |
| Структуры элементов VII, VI и V групп Периодической таблицы Д.И. Менделеева | 77 |
| Минералогическая кристаллография углерода | 81 |
| Алмаз – стратегический вид минерального сырья | 83 |
| Кристаллические структуры алмаза и других полиморфных модификаций углерода | 84 |
| Образование алмаза | 87 |
| Включения в алмазе | 90 |
| Алмазы и кимберлитовый вулканизм | 91 |
| Алмазы в лампроитовых трубках | 94 |
| Алмазы в продуктах извержений вулканов и офиолитах | 97 |
| Модельные эксперименты по синтезу алмаза | 99 |
| Бриллиантовая огранка алмаза | 100 |
| Глава 5. ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ ТИПЫ ГАЛОГЕНИДОВ | 102 |
| Галогениды с общей формулой АВ | 103 |
| Галогениды с общей формулой АВ2 | 106 |
| Глава 6. ОКСИДЫ И ГИДРОКСИДЫ | 111 |
| Новый взгляд на строение Земли | 111 |
| Оксиды, представляющие геофизический интерес | 112 |
| Оксиды со структурным типом галита NaCl | 113 |
| Изменение электронной структуры в атомах переходных элементов в глубинных геосферах | 114 |
| Ионные аккумуляторы со структурным типом NaCl | 118 |
| Структурный тип перовскита | 119 |
| Структуры других оксидов железа и алюминия в глубинных геосферах | 124 |
| Минералы со структурными типами оксидов титана | 127 |
| Плотные структуры оксидов | 130 |
| Структуры оксидов М2О | 130 |
| Структуры оксидов МО | 131 |
| Оксиды с общей формулой МО2 | 133 |
| Сложные оксиды со структурой пирохлора А2В2О7 и их производные | 134 |
| Сложные оксиды АВО4 | 139 |
| Минералы супергруппы шпинели АВ2О4 | 141 |
| Структуры гидроксидов | 144 |
| Структурные особенности минералов железо-марганцевых конкреций (ЖМК) | 148 |
| Глава 7. СУЛЬФИДЫ | 152 |
| Общая характеристика | 152 |
| Классификация сульфидов | 156 |
| Тетраэдрические структуры сульфидов | 164 |
| Структуры дисульфидов | 168 |
| Сульфиды с кластерными полиэдрическими группами | 170 |
| Простые сульфиды неполновалентных элементов | 175 |
| Структуры сульфосолей | 177 |
| Сульфосолевые нити в структурах минералов | 179 |
| Сульфиды железа в ядре Земли | 188 |
| Глава 8. СИЛИКАТЫ И ИХ АНАЛОГИ | 191 |
| Общая характеристика структурных особенностей силикатов | 191 |
| Распространенность силикатов в природе и их применение | |
| в технологиях | 195 |
| Структурная минералогия силикатов | 197 |
| Ортосиликаты | 197 |
| Структурный тип оливина | 198 |
| Другие высокобарные ортосиликаты, минералогически возможные в верхней мантии и в переходной зоне | 200 |
| Структурный тип граната | 206 |
| Силикаты алюминия – индикаторы условий метаморфизма | 208 |
| Структурные типы топаза и циркона | 212 |
| Кристаллохимические особенности природных фосфатов | 214 |
| Структурные типы апатита-бритолита, витлокита и вивианита | 216 |
| Замещение кремния на фосфор в структурах минералов | 219 |
| Силикаты с островными группировками из [SiO4]-тетраэдров | 220 |
| Кольцевые силикаты | 223 |
| Сдвоенные кольцевые комплексы в структурах силикатов | 231 |
| Структурные типы силикатов с цепочками SiO3. | |
| Породообразующие пироксены | 232 |
| Структурные типы пироксеноидов | 237 |
| Силикаты с разветвленными (Si,O)-комплексами | 239 |
| Структурные принципы ленточных силикатов: амфиболы, | |
| биопириболы и др | 240 |
| Основные типы слоистых силикатов | 248 |
| Политипия в слюдах | 250 |
| Ленточно-слоистые и смешанослоистые силикаты | 252 |
| Структурные особенности гетерофилосиликатов | 258 |
| Каркасные силикаты | 259 |
| Полиморфные модификации SiO2 | 260 |
| Полевые шпаты | 265 |
| Состав и структуры фельдшпатоидов | 269 |
| Смена структурных типов в процессе магматической дифференциации | 271 |
| Особенности состава, строения и технологически важные свойства клатрасилов и цеолитов | 274 |
| Глава 9. СУЛЬФАТЫ | 282 |
| Общая характеристика | 282 |
| Структуры с островными комплексами | 282 |
| Одномерные и слоистые смешанные комплексы в структурах сульфатов | 286 |
| Структуры сульфатов со смешанными каркасами | 289 |
| Особенности сульфатных структур | 290 |
| Глава 10. БОРАТЫ | 292 |
| Общая характеристика боратных минералов | 292 |
| Структуры, содержащие (В,О)-анионы из тетраэдров | 293 |
| Структуры, содержащие (В,О)-анионы из треугольников | 299 |
| Структуры с одновременным присутствием В-тетраэдров и В-треугольников | 302 |
| Глава 11. КАРБОНАТЫ | 309 |
| Общая характеристика | 309 |
| Кристаллохимия тригональных карбонатов | 309 |
| Ромбические карбонаты | 312 |
| Структурная минералогия других распространенных карбонатов | 316 |
| Карбонаты в глубинных геосферах | 319 |
| Каменные деньги из кальцита и арагонита на островах архипелага Яп в Микронезии | 321 |
| ЗАКЛЮЧЕНИЕ | 323 |
| ЛИТЕРАТУРА | 324 |