Mineralogia (dla geologii poszukiwawczej)

obowiązkowe

Student powinien swobodnie posługiwać się podstawowymi pojęciami i prawami geometrycznymi, mieć rozeznanie w chemii nieorganicznej i organicznej na poziomie dobrego liceum, znać zasady pisania wzorów chemicznych, mieć podstawowe informacje na temat właściwości fizycznych ciał, ruchu falowego, stanów fizycznych i przemian fazowych, odmian strukturalnych kryształów; pożądane są wiadomości o środowiskach geologicznych i najważniejszych procesach, zachodzących w poszczególnych sferach Ziemi.

Program to 4 części: a) krystalografia, b) mineralogia ogólnea, c) mineralogia szczegółowa, d) optyka kryształów. W dziale Krystalografia studenci zapoznają się z podstawowymi prawami krystalograficznymi, metodami opisu wyglądu zewnętrznego kryształów oraz typami sieci przestrzennej kryształów z podziałem na 7 układów krystalograficznych i 32 klasy. Mineralogia ogólna omawia miejsce mineralogii wśród nauk przyrodniczych, jej powiązania z naukami technicznymi, cechy minerałów i sposoby ich opisu. Mineralogia szczegółowa przedstawia systematykę minerałów oraz opis najważniejszych minerałów – ich cechy charakterystyczne, sposoby powstawania i środowiska występowania, zastosowanie w gospodarce, sztuce i wpływ na kulturę. Obejmuje rozpoznawanie makroskopowe najważniejszych minerałów. Optyka kryształów to metody identyfikacji mikroskopowej kryształów. Zajęcia wiążą się z petrografią, chemią i technologią chemiczną, krystalochemią, materiałami budowlanymi, itd.

Krystalografia:

- definicja kryształu, jego budowa i właściwości, morfologia kryształu

- prawa krystalograficzne: stałości kątów, wymiernych stosunków odcinków, pasowe, wskaźniki ścian kryształu, czworościan zasadniczy, wzór cosinusów

- projekcja stereograficzna

- symetria, elementy symetrii kryształów, układy i klasy krystalograficzne, przegląd 32 klas krystalograficznych.

Mineralogia ogólna:

- definicja minerału, mineralogia genetyczna, eksperymantalna, techniczna, biomineralogia

- właściwości minerałów: barwa i rysa, połysk, opalescencja pleochroizm, dwójłomność, iryzacja, efekt alesandrytowy i kociego oka, asteryzm, migotliwość, twardość, łupliwość i przełam, spójność i podatność, reakcja z HCl, magnetyzm, luminescencja, gęstość, radioaktywność, właściwości cieplne i elektryczne, stopień automorfizmu, pokroje, zrosty, zbliźniaczenia, epitaksja, pseudomorfozy i paramorfozy, skupienia minerałów

- minerały w sferach Ziemi, środowiska tworzenia się minerałów: płaszczowe, metamorficzne, magmowe (głębinowe i wylewne), pomagmowe, w tym pegmatytowe, pneumatolityczne i hydrotermalne, hipergeniczne, w tym morskie z ewaporacyjnymi, jeziorne, lądowe z rzecznymi, bagiennymi i pustynnymi, krasowe

Mineralogia szczegółowa:

- pierwiastki rodzime

- węgliki, azotki, fosforki, krzemki

- siarczki i minerały pokrewne

- halogenki

- tlenki i wodorotlenki

- azotany

- jodany

- borany

- chromiany, molibdeniany, wolframiany

- fosforany

- arseniany, wanadany

- krzemiany i glinokrzemiany, w tym: wyspowe, grupowe, pierścieniowe, łańcuchowe, wstęgowe, warstwowe i przestrzenne

- mineralne związki organiczne.

W ćwiczeniach wykorzystywane są trzy, reprezentatywne kolekcje minerałów: dwie (zawierające okazy z opisem minerału – nazwa, wzór chemiczny, klasa symetrii, miejsce pochodzenia) służą do zapoznawania się z minerałami, zaś trzecia kolekcja (niepodpisana) służy do rozwijania i pogłębiania samodzielnych umiejętności rozpoznawania minerałów. W pracy z tymi kolekcjami studenci korzystają z zestawu pomocy, w skład których wchodzą m.in. mikroskopy stereoskopowe z oświetleniem do światła odbitego, przechodzącego i zestawami do polaryzacji światła, które pozwalają na prowadzenie dokładnych obserwacji, szkicowania, identyfikacji itp. okazów minerałów pod większym powiększeniem.

Optyka kryształów:

- właściwości światła, interferencja, załamanie; izotropia i anizotropia kryształów,

- budowa i użycie mikroskopu polaryzacyjnego

- współczynniki załamania światła

- pleochroizm

- kąt znikania światła

- barwy interferencyjne, wykres Michel-Levy’ego

- powierzchnie współczynnikowe kryształów, jedno- i dwupowłokowe

- obrazy konoskopowe kryształów w przekrojach orientowanych

- określanie charakteru optycznego i znaku optycznego kryształów

- dyspersja optyczna

- odmiany enancjomorficzne kryształów, skręcanie płaszczyzny polaryzacji, spirale Airy’ego.

- T. Penkala – Zarys krystalografii

- T. Penkala – Krystalografia geometryczna

- A. Bolewski – Mineralogia szczegółowa, 1965

- A. Bolewski – Mineralogia szczegółowa, 1975

- A. Bolewski – Mineralogia szczegółowa, 1982

- A. Bolewski, A. Manecki – Mineralogia opisowa, 1984

- A. Bolewski, A. Manecki – Mineralogia szczegółowa, 1993

- A. Bolewski, J. Kubisz, W. Żabiński – Mineralogia ogólna, 1975

- A. Bolewski, J. Kubisz, A. Manecki, W. Żabiński – Mineralogia ogólna, 1994

- R. Hochleitner – Minerały, kamienie szlachetne, skały, 2010

- T. Penkala – Optyka kryształów

oparciu o prawa fizyki oraz wyjaśnia ich przebieg w nawiązaniu do procesów geologicznych

K_W14 – zna podstawowe prawa i układy krystalograficzne oraz właściwości kryształów; rozumie cechy optyczne kryształów i ich znaczenie dla rozpoznawania skał oraz dla określania cech technicznych i orientacji minerałów; ma pogląd o powstawaniu i występowaniu minerałów w przyrodzie oraz zastosowaniu minerałów jako surowców

K_U11 – umie makroskopowo rozpoznawać minerały i skały; umie określić podstawowe cechy optyczne kryształów; umie zastosować podstawowe prawa krystalograficzne i określić własności kryształów; umie zanalizować proces prowadzący do powstania skały i wyjaśnić jej ewolucję

K_K01 – współdziała w grupach laboratoryjnych i na kursach terenowych

K_K03 – realizując geologiczne zadania badawcze umie zidentyfikować problemy i zaproponować sposoby ich rozwiązania

K_K06 – zna zasady najprostszego i najefektywniejszego osiągania zamierzonych celów przy wykonywaniu prac geologicznych

Ćwiczenia: Teoretyczne umiejętności studentów sprawdzane są na cotygodniowych krótkich sprawdzianach pisemnych („wejściówkach”) rozpoczynających kolejne ćwiczenia. Umiejętności praktyczne są sprawdzane na odrębnym kolokwium odbywającym się po każdym dziale; w ich zakres wchodzi wykonanie kilku projekcji krystalograficznych kryształów, makroskopowe rozpoznawanie okazów wybranych minerałów, wykonanie podstawowych obserwacji i opis cech optycznych kryształów pod mikroskopem polaryzacyjnym.

brak