Nejvyšší skupina (kategorie) syngonií

Každá syngonie se vyznačuje jednoduché tvary, skládající se ze sady identické plochy navzájem spojené prvky symetrie. Existují oba neuzavřený (otevřený) jednoduché formy: monohedron, dihedron, pinakoid, různé hranolyA uzavřený (uzavřený): krychle, osmistěn, čtyřstěn, dipyramida, kosočtverec atd.. Bylo to matematicky dokázáno 32 typů symetrie korespondovat 47 jednoduchých tvarů. Pro lepší pochopení a snadnější zapamatování názvů jednoduchých tvarů je užitečné znát řecké názvy čísel, hran a úhlů: „mono“ – 1, „di“ – 2, „tri“ – 3, „tetra“ – 4, „penta“ – 5, „hexa“ – 6, „octa“ – 8, „deka“ – 10, „dodeka“ – 12; „edra“ – faseta, „gon“ – úhel, „scalena“ – šikmý, „morpho“ – tvar.

Jednoduché formy možné v krystalech nižší syngonie jsou znázorněny na obr. 5

Obrázek 5. Jednoduché formy možné v krystalech nejnižší skupiny (kategorie) syngonií: 1 – monoedr; 2 – pinakoid; 3 – dihedron; 4 – kosočtverečný hranol; 5 – kosočtverečný čtyřstěn; 6 – kosočtverečná pyramida; 7 – kosočtverečná dipyramida

Z obr. 5 je zřejmé, že převažují neuzavřené (otevřené) jednoduché formy: jednostěn (jednoduchý tvar pouze s jedním obličejem), pinakoid (skládá se ze dvou rovnoběžných ploch), dihedron (také se skládá ze dvou, ale umístěných pod úhlem, tj. protínajících se ploch), kosočtverečný hranol (obrázek 4 protínajících se ploch, z nichž každá je rovnoběžná s protilehlou a průřez má tvar kosočtverce) a kosočtverečná pyramida (figura 4 trojúhelníkových ploch protínajících se v jednom vrcholu, jejíž základna má tvar kosočtverce). Zde jsou také známy dvě uzavřené jednoduché formy: kosočtverečný čtyřstěn (figura 4 protínajících se ploch, z nichž každá má tvar nepravidelného šikmého trojúhelníku) a kosočtverečná dipyramida (obrázek 8 protínajících se ploch získaný, pokud jsou dvě kosočtverečné pyramidy navzájem spojeny svými základnami).

Ve střední skupině (kategorii) syngonií (trigonální, tetragonální a hexagonální) jsou jednoduché formy zastoupeny různými hranoly, pyramidy, dipyramidy, lichoběžníky, čtyřstěny, kosočtverce a skalenoedry (Obr. 6).

Obrázek 6. Jednoduché formy možné v krystalech střední skupiny (kategorie) syngonií: hranoly: 1 – trigonální, 2 – tetragonální, 3 – šestihranné; jehlany: 4 – trigonální, 5 – tetragonální, 6 – šestihranné; dipyramidy: 7 – trigonální, 8 – tetragonální, 9 – šestihranné; 10 – kosočtverec

Hranoly jsou obrazce pravoúhlých protínajících se ploch, jejichž okraje jsou rovnoběžné navzájem a s osou L₃, L₄ nebo L₆ (podle toho se jim říká trigonální, tetragonální nebo šestiboké hranoly). Pyramidy – mnohostěny tvořené plochami, které mají tvar rovnoramenného trojúhelníku, jehož okraje se sbíhají v jednom vrcholu. Dipyramidy představují jednoduché formy, jako by se skládaly ze dvou pyramid, naskládaných na sebe na základnách. Trapezoedry Od dipyramid se liší tím, že spodní pyramida není umístěna přesně pod horní, ale je posunuta pod určitým úhlem. Hrany jsou prodlouženy až k jejich vzájemnému průsečíku a mají tvar čtyřúhelníků s nestejnými stranami.

Trigonální kosočtverec – obrazec šesti protínajících se ploch, které lze získat, pokud je krychle natažena nebo zploštěla podél jedné z úhlopříček. Tváře kosočtverce (odtud název) mají tvar kosočtverců. Každá z horních ploch je umístěna mezi dvěma spodními plochami. Tetragonální čtyřstěn – uzavřená postava 4 protínajících se tváří ve tvaru rovnoramenných trojúhelníků.

Přečtěte si více

Pěstování rukoly: sázení semen, tipy na péči v otevřeném terénu

В kubická syngonie Existuje 15 možných jednoduchých forem. Nejběžnější z nich jsou krychle, osmistěn, čtyřstěn, kosočtverečný dvanáctistěn a pětiúhelníkový dvanáctistěn (Obr. 7).

Obrázek 7. Jednoduché formy možné v krystalech kubické syngonie: 1 – čtyřstěn; 2 – krychle (šestistěn); 3 – osmistěn; 4 – rombický dvanáctistěn; 5 – pětiúhelníkový dvanáctistěn

Cube (šestistěn) – obrazec tvořený šesti vzájemně se protínajícími navzájem kolmými čtvercovými plochami. Osmistěn Podobá se tetragonální dipyramidě, ale všechny její strany jsou rovnostranné (nikoli rovnoramenné) trojúhelníky. Krychlový čtyřstěn – postava 4 protínajících se tváří, rovněž ve tvaru rovnostranných trojúhelníků. Rhombododecahedron – dvanáctiboká postava s kosočtvercovými tvářemi. Pětiúhelníkový dvanáctistěn – dvanáctistranný mnohostěn s pětiúhelníkovými plochami.

Je užitečné naučit se rozpoznávat některé z těchto jednoduchých tvarů, které jsou nejčastější v krystalech minerálů a které určují jejich vzhled (habitus). Je třeba si uvědomit, že pouze pokud mají všechny plochy krystalu stejný tvar a velikost, pak krystalický mnohostěn představuje jednu jednoduchou formu. Častěji je v krystalu pozorováno několik typů tváří. V tomto případě platí pravidlo: existuje tolik jednoduchých forem, kolik je odrůd (typů) tváří, které jsou navzájem spojeny prvky symetrie. To znamená, že skutečné minerální krystaly zpravidla představují kombinaci různých jednoduchých forem (obr. 8). Aby bylo možné identifikovat všechny jednoduché formy v kombinaci, musí být tváře každého typu (odrůdy) mentálně pokračovat až do jejich vzájemného průniku a vytvořit představu o výsledném mnohostěnu.

Obrázek 8. Kombinace šestibokého hranolu a dipyramidy v krystalu syntetického křemene

Všechny krystaly ve formě lze také zjednodušit na následující hlavní typy:

1. Izometrické stejně vyvinuté ve všech třech směrech v prostoru (obvykle se jedná o krystaly kubické syngonie – granátové kosočtverečné dvanáctistěny, diamantové a magnetitové osmistěny, pyritové kostky a pětiúhelníkové dvanáctistěny atd.)

2. Ostře protáhlý v jednom směru (hranolový, sloupcový, sloupovitý, jehlicovitý). Příkladem jsou krystaly amfibolů a pyroxenů, berylu atd.

3. Prodloužené ve dvou směrech (tabulkové) nebo zploštělý). Jedná se o krystaly slídy a chloritanu.

Pro mnoho minerálů je tvar krystalů natolik charakteristický, že může sloužit jako důležitý diagnostický znak. Typické jsou kubické krystaly pyritu, oktaedrické krystaly spinelu a magnetitu, kosočtverečné krystaly granátu aj. Charakteristické znaky krystalových tvarů se odrážejí i v názvech řady minerálů. Například, aktinolůt (z řečtiny „zářivý kámen„), lepidolit (Řecký „váhy„).

Minerální kamenivo

V přírodních podmínkách je většina minerálů relativně vzácná ve formě dobře tvarovaných velkých krystalů (monokrystaly), mnohem častěji je pozorováno vzájemné splynutí několika krystalů (stejných nebo různých minerálů). Takové srůsty mohou být buď pravidelné (když orientace každého jedince podléhá určitým krystalografickým směrům) – dvojčata, epitaxní srůstyatd., jakož i nepravidelné, které dostaly obecný název minerální agregáty.

Nejčastěji se mezi pravidelnými srůsty krystalů v přírodě vyskytují čtyřhra.Existují dva hlavní typy dvojic: fúzní dvojčata и klíčení se zdvojnásobí. Navíc někdy existují odpaliště, ozubená kola и polysyntetická dvojčata (obr. 9)

Přečtěte si více

Sádrokartonové stěny: Jak nainstalovat bez rámu

Mezi minerálními agregáty výrazně převládají: zrnité kamenivo, velikosti ložisek nerostů, ve kterých mohou být přibližně stejné nebo výrazně odlišné (obr. 10). resp. podle relativní velikosti zrna Mezi nimi vynikají následující: jednotně zrnité и nerovnoměrně zrnité odrůd.

Obrázek 9. Dvojčata: a – klíčení (staurolit); b – fúze (omítka – „rybinový“); v – polysyntetický (albit)

Obrázek 10. Zrnité kamenivo (gabro)

Na absolutní velikost ložisek nerostných surovin rozlišovat hrubá, střední a jemnozrnná jednotky a podle tvaru zrna – vláknité, jehlicovité, lamelární, šupinaté, cukrové atd.

Mezi další minerální agregáty jsou nejběžnější:

Drúzové – nepravidelné srůsty krystalů přichycené jedním koncem ke společné základně, díky čemuž jsou dobře oříznuté pouze jejich volné konce (obr. 11а).

Štětce – i srůsty sloupcových krystalů připojených ke společné základně, ale v důsledku geometrické selekce orientované vzájemně rovnoběžně, v důsledku čehož jsou viditelné pouze hlavy krystalů (obr. 11б).

Obrázek 11. Drúzy horského křišťálu a pyritu (a); křemenné kartáče (b)

Sférokrystaly, sférolity, radiálně paprskovité a snopkovité agregáty – jsou kulovité, polokulovité nebo snopkovité agregáty různých velikostí, tvořené tenkými vlákny nebo krystalickými mikrojedinci vyzařujícími ze středu (obr. 12).

Obrázek 12. Sférolity a radiální agregáty: а– prehnitové sférokrystaly; б – štípaný krystal skolecitu (desmin); в — radiální agregáty epidotu a г– natrolit

Sekrety — zaoblené kulovité nebo zploštělé shluky minerálů vzniklé v dutinách (dutinách) hornin v důsledku postupného ukládání minerální hmoty z periferie do středu (obr. 13а). Velikosti sekretů se pohybují od hrachu do 10 kg a více. Typickými sekrety jsou mandle ve výlevných horninách.

Obrázek 13. Sekrety: а – čedičové mandle, plněné chalcedonem; б – geoda z chalcedonu s krystaly křemene uvnitř

Geody – druh sekretu, což je dutina v hornině, která je vyplněna minerální hmotou, ne zcela, ale pouze částečně. V tomto případě dochází k usazování minerální hmoty na stěnách dutiny a uprostřed zůstává volný prostor, kde se mohou tvořit dobře vybroušené krystaly. Nejčastěji se geody vyrábějí z krystalů křemene (horský křišťál, ametyst) (obr. 13).б). Pokud rozbijete velkou geodu s krystaly uvnitř na několik kusů, můžete získat krásné drúzy nebo štětce.

Konkrementy a oolity se získávají, když se minerální látka vysráží z roztoku na nějaké pevné částice, jako jsou zrnka písku nebo úlomky skořápek, které je pokrývají soustřednými skořápkami, které se vzájemně překrývají. V důsledku toho vznikají zaoblené konkrementy různých velikostí (obr. 14а) nebo shluk kuliček – oolity (obr. 14б). Velikosti jednotlivých oolitů se pohybují od zrnka prosa až po hrášek. Aragonitové oolity vzniklé v jeskyních se někdy nazývají „jeskynní perly“.

Obrázek 14. Konkrementy (а) a oolity (б)

Dendrity se získávají při velmi rychlé krystalizaci minerálů (kostrový růst pouze vršků a okrajů), stejně jako při krystalizaci v tenkých trhlinách, kdy se jednotlivé krystaly složitě větví, připomínají větve stromů (vzpomeňte si na složité vzory ledových dendritů na oknech v mrazu), nebo tvoří „rostlinný“ vzor jemných černých „větví“ pyrolusitu, jako by byly nakresleny na stěnách trhlin (obr.15).

Přečtěte si více

Proč kočka po narození opouští svá koťata - vědecké vysvětlení tohoto jevu

Obrázek 15. Dendrity hydroxidů manganu

Sintrové útvaryve formě rampouchů, poupat, shluků, sloupců, nepravidelně tvarovaných agregátů apod. vznikají z vodných roztoků při jejich postupném odpařování. Agregáty ve tvaru ledvin a hroznů – navenek připomínají lidské nebo zvířecí ledviny nebo hrozen (obr. 16а). Jejich vnitřní stavba je podobná stavbě sférolitů, navzájem těsně srostlých. Příkladem je malachit, který má na řezu často složité vzory (obr. 16).б).

Obrázek 16. Ledvinovitý agregát goethitu (а); úsek ledvinovitého malachitového agregátu (б)

Když roztok kape ze stropu jeskyně, část se odpaří, což způsobí, že rozpuštěná látka vytvoří rampouchy visící ze stropu – stalaktity. Zbývající část téhož roztoku se při dopadu kapek na dno jeskyně odpaří a rozpuštěná látka vytvoří zaoblené výběžky tzv. stalagmity (obr. 17а). Někdy se stalaktity a stalagmity spojují a vytvářejí sloupy. Nejčastěji se stalaktity a stalagmity skládají z aragonitu a kalcitu a mají koncentricko-zonální vnitřní strukturu, dobře patrnou na jejich průřezech (obr. 17б).

Obrázek 17. Stalaktity a stalagmity v jeskyni (а); krápníky v řezu (б)

Mnoho minerálů se také vyskytuje v přírodě jako jemné částice. krusty, filmy a šmouhy na povrchu jiných minerálů nebo hornin.

Někdy pozorováno pseudomorfózy některé minerály podle jiných. Pseudomorfóza (z řeckého „pseudos„-“podvod, lež„A“morphos„-“forma, vzhled») – minerální útvary, které nemají formu, která je pro ně charakteristická, ale zdědily ji od jiných minerálů nebo zbytků organismů, které nahradily. Nejčastěji jsou pozorovány pseudomorfy limonitu na pyritu, hadce na olivínu a hematitu na magnetitu. Známé jsou také schránky amonitu nahrazené pyritem nebo opálem (obr. 18а) a rostlinné zbytky – „zkamenělé dřevo“ (obr. 18б).

Obrázek 18. Pseudomorfy pyritu na amonitech (а); „zkamenělé dřevo“ (б)

úkoly:

Mezi krystalové modely:

1. Najděte modely nižší, střední a vyšší skupiny syngonií,

2. Najděte izometrické, protáhlé, zploštělé atd. krystaly.

3. Najděte a ukažte všechny prvky symetrie v modelu krystalu

4. Najděte a pojmenujte všechny jednoduché formy v modelu krystalu

Mezi ukázkami vzdělávací sbírky minerálů najdete:

1) drúzy a kartáče;

2) krápníkové jednotky různých tvarů;

5) zrnité agregáty složené z krystalů různých tvarů a velikostí (hrubé, jemnozrnné a středně zrnité, složené z izometrických zrn, jehlicovité, paralelně vláknité, šupinaté).

Registrace práce. Práce je prezentována v pracovním sešitě, který obsahuje výsledky určování prvků symetrie a krystalové syngonie, hlavních jednoduchých forem a také výsledky určování tvaru krystalů minerálů a agregátů minerálů ve vzorcích navržených učitelem.

Kontrolní otázky.

1. Jak se liší krystaly od amorfních látek?

2. Co jsou prvky symetrie?

3. Vyjmenujte možné prvky symetrie v krystalech.

4. Jaké je pořadí osy souměrnosti?

5. Jaké osy symetrie jsou v krystalech?

6. Jak lze prakticky určit, zda má krystal střed symetrie?

Přečtěte si více

Vařené vepřové kůže prospívá a poškozuje - stránka zdraví

7. Kolik syngonií existuje? Vyjmenujte je

8. Vyjmenujte charakteristické znaky nižší, střední a vyšší skupiny syngonií.

9. Co je to jednoduchá forma? Jak určit, kolik jednoduchých forem je v krystalu?