Основы минералогии

Ряд – это совокупность узлов, повторяющихся через рав-
ные промежутки прямой. Ряды соответствуют рёбрам кри-
сталлов и линиям схождения двух плоских сеток (рис. 1б, в).

---

16 
Плоская сетка – это совокупность узлов, расположенных 
в одной плоскости и находящихся в вершинах ячейки. Плос-
кая сетка решётки соответствует граням кристаллов (рис. 1в).
Узлы – это атомы или ионы, соответствующие вершинам 
многогранников (рис. 1б, A
0
-A
n
).
Рис. 1. Строение элементарной ячейки
кристаллической решетки минералов
Пространственная решётка – это совокупность атомов 
или ионов (узлов), занимающих соответствующие точки эле-
ментарных ячеек, которые выполняют пространство кри-
сталла (рис. 1г).
Конкретное расположение атомов или ионов в простран-
стве, занятом кристаллом называется - структура кри-
сталла.
Кристаллические формы минералов типичны для пирита 
- кубические кристаллы, граната - ромбические додекаэдры, 
берилла - шестигранные призмы.
Кристаллы минералов проявляют анизотропию физиче-
ских свойств и дифракцию рентгеновских лучей.

---

17 
Анизотропность – это свойство минерала с кристалличе-
ским строением иметь одинаковые свойства в любых парал-
лельных направлениях и разные в непараллельных направле-
ниях. Исключением являются минералы кубической синго-
нии, у которых пространственная решётка однородна во всех 
трёх направлениях (а=b=c), поэтому и свойства их во всех 
направлениях одинаковы. Анизотропия хорошо проявляется у 
мусковита и биотита в спайности – способности кристаллов 
раскалываться вдоль плоскостей.
Строение кристаллов минералов определяется:
1. Числом атомов (ионов или молекул), закономерно 
удерживаемых в пространстве электростатическими силами;
2. Соотношением размеров атомов (ионов или молекул), 
с чем связаны плотность упаковки и координационное число 
(число ближайших анионов, окружающих данный катион);
3. Химическими связями атомов или ионов, простран-
ственно располагающих их в различных типах структур;
4. Термодинамическими параметрами (температура и 
давление), при которых существует минерал.
Природа сил связей частиц во всех агрегатных состоя-
ниях электрическая. Связи частиц в минералах бывают ион-
ными, ковалентными, металлическими, вандерваальсов-
скими.
Ионная связь обусловлена электростатическим притяже-
нием противоположно заряженных ионов. Например, Na
1+
и 
Сl
1–
в кристалле галита NaCl.
Ковалентная (гомополярная) направленная связь обу-
словлена атомами, которые для образования устойчивых 
наружных электронных оболочек используют совместно 
одну или несколько пар электронов. Например, в алмазе все 
атомы удерживаются четырьмя ковалентными связями.

---

18 
Металлическая связь обусловлена тем, что «избыточ-
ные» в наружной электронной оболочке атомов электроны не 
теряются, а образуют общий «электронный газ» вокруг поло-
жительно заряженных частиц.
Вандерваальсовские (остаточные) слабые связи встреча-
ются в самородной сере и окиси сурьмы, где частицы удер-
живаются электрически нейтральными молекулами (дипо-
лями).
Природа связей частиц определяет свойства минералов.
Теория плотнейших упаковок минералов создана Н.В. Бе-
ловым. В ионных решётках крупные анионы занимают пре-
обладающее пространство, а в кристаллах с атомными ре-
шётками располагаются по закону кубической (трехслой-
ной) или гексагональной (двухслойной) плотнейших упако-
вок. Мелкие катионы размещаются в тетраэдрических и ок-
таэдрических «пустотах» между анионами в зависимости от 
их размеров. Число октаэдрических пустот равно числу ани-
онов, а число меньших по размерам тетраэдрических пустот 
в два раза больше. Некоторые пустоты могут оставаться сво-
бодными от катионов и заполнение происходит: рядами, сло-
ями, кольцами, зигзагообразно. Тетраэдрической и октаэдри-
ческой формой пустот определяются координационные 
числа катионов 4, 6.
Размеры катионов определяют и менее плотные упа-
ковки (с «раздвинутыми» анионами) и такие, которые не мо-
гут быть причислены к плотнейшим как у полевых шпатов.