333

"

"KNOWLEDGE IS POWER"

FRANCIS BACON

PREFAŢĂ
...

Autorul a urmărit ca, printr-o muncă de analiză şi sinteză, să selecteze, din vastul material documentar existent, aspectele esenţiale, tratând intensiv toate problemele fundamentale. În continua căutare a celor mai elocvente modalităţi de exprimare şi ilustrare, în complexul proces instructiv-educativ de formare a tinerei generaţii de viitori specialişti şi în acord cu actuala dezvoltare a ştiinţelor, lucrarea pune la dispoziţie, în contexul de tradiţie şi inovaţie, acele concluzii şi ipoteze ale ştiinţei, care explică fenomenele pe baza experimentărilor ştiinţifice, în căutarea adevărului ştiinţific, exprimat la un anumit moment dat.

"Cunoştinţele sînt o forţă" şi trebuie actualizate permanent, în pas cu cuceririle ştiinţei, care "a devenit o forţă de producţie". 

AUTORUL"

(Rodica Eugenia Apostolescu, CRISTALOGRAFIE MINERALOGIE, Bucureşti,1982)

Superbă alergare

"Determinarea poziţiei indicatricei în cristale

Această determinare presupune stabilirea poziţiei planelor de vibraţie ale luminii în raport cu direcţiile cristalografice, pe de o parte, şi stabilirea orientării exelor indicatricei, pe de altă parte.

Determinarea poziţiei planelor de vibraţie într-un mineral se realizează prin măsurarea unghiului dintre poziţia de extincţie a mineralului, în care caz planele de vibraţie ale razelor luminoase ce trec prin mineral sînt paralele cu planele de vibraţie ale nicolilor, şi conturul, ori una din direcţiile de clivaj ale acestuia. După valoarea acestui unghi, extincţia poate fi:

-dreaptă, dacă planele de vibraţie sînt paralele cu direcţiile cristalografice;

-simetrică, dacă planele de vibraţie bisectează unghiul dintre feţele cristalografice sau două direcţii de clivaj;

-asimetrică, dacă planele de vibraţie ale luminii în mineral sînt înclinate faţă de direcţiile cristalografice.

Valoarea unghiului de extincţie dă indicaţii asupra sistemului de cristalizare. Astfel, extincţia dreaptă se întîlneşte la secţiunile prismatice ale cristalelor rombice, trigonale, tetragonale şi hexagonale, inclusiv la secţiuni paralele cu (100) ale cristalelor monociclice. Extincţia simetrică se întîlneşte la secţiuni bipiramidale ale cristalelor din sistemul rombic, trigonal, tetragonal şi hexagonal, precum şi la unele secţiuni paralele cu (001) ale cristalelor monoclinice. Extincţia asimetrică se întîlneşte la cristalele din sistemul triclinic şi la unele secţiuni din sistemul monoclinic, în special cele paralele cu (010). Prin stabilirea poziţiei planelor de vibraţie ale luminii în mineral se obţin date asupra simetriei acestuia.

Pentru determinarea orientării semiaxelor indicatricei este necesar să se definească mai întîi culoarea de birefringenţă şi să se indice funcţionarea compensatorilor."

(1965, Bucureşti, V. Manilici, Mineralogie şi Petrografie)

ps. mă supăr eu că săptămâna în virtual are 8 zile(după cum apare pe peretele lateral),  poate să aibă şi 666 de zile sau 3 sau 4 sau etc. :)))))))

2 sau 3

"Transformarea rocilor eruptive în roci sedimentare şi apoi în roci metamorfice, ca şi transformarea rocilor în sedimentare cimentate şi mobile, în cadrul proceselor de eroziune, nu reprezintă singura formă de circulaţie a materiei în scoarţa terestră. În cadrul proceselor magmatice, sedimentogene şi metamorfice are loc, de asemenea, o continuă migrare a materiei sub diferite forme: topituri, soluţii apoase, stare gazoasă etc. Toate aceste forme de migrare duc la modificarea concentraţiei unui anumit element dintr-un mediu dat. Astfel, separarea din magmă a soluţiilor hidrotermale în care se concentrează anumite elemente metalice, ca: plumb, zinc, cupru, aur, insinuarea acestora pe crăpăturile scoarţei şi precipitarea galenei, blendei, calcopiritei etc. duc la formarea unor zăcăminte exploatabile pentru aceste elemente, iar concentraţia clorurii de sodiu în apa lagunelor duce la formarea unor importante zăcăminte de sare gemă. Procesele supergene, în schimb, contribuie la dispersarea acestor elemente, deci la distrugerea acumulărilor respective.

Urmărirea transformărilor chimice şi mineralogice ale rocilor din scoarţa terestră constituie obiectul de studiu al mineralogiei şi petrografiei, pe când migrarea atomilor în decursul istoriei Pământului formează obiectul de studiu al geochimiei. Fiecare element chimic îşi are drumul său în evoluţia scoarţei Pământului. Pentru exemplificare, se poate analiza pe scurt ciclul carbonului.

După calcule geochimice, conţinutul de carbon din scoaţa globului este de 0,32g/t. El este prevăzut în scoarţă sub formă de carbonaţi (în calcare, dolomite, siderite), în cărbuni, în substanţe bituminoase: petrol, gaze naturale etc., şi în topituri magmatice. Cantitatea de bioxid de carbon din scoarţa solidă este de 530 de ori mai mare decât cea din hidrosferă şi biosferă la un loc.

Carbonul are un rol deosebit de important în alcătuirea organismelor vii, a biosferei, constituind, împreună cu apa, oxigenul, azotul şi altele, componenţa de bază a regnului vegetal şi animal."

(Mineralogie şi Petrografie, V. Manilici, Bucureşti 1965)

Adevărului ei

"În anii regimului de democraţie populară, în domeniul cercetărilor mineralogice, petrografice şi geologice se înregistrează un avânt deosebit. În această perioadă, prin executarea unui volum crescând de lucrări de cercetare şi prin lărgirea considerabilă a profilului de şcolarizare şi de predare a disciplinelor geologice, s-a ajuns la o cunoaştere din ce în ce mai completă a structurii teritoriului ţării.

Potrivit indicaţiilor de partid şi de stat s-au intensificat la maxim cercetările geologice, mineralogice şi petrografice, în vederea descoperirii de noi resurse de materii prime minerale. (:::)

Pentru lărgirea în continuare a bazei de materii prime minerale, directivele Congresului al IX-lea al P.C.R. prevăd continuarea cercetărilor geologice în perioada 1966-1970, în vederea sporirii rezervelor de petrol, gaz metan, minereuri neferoase (cuprifere, polimetalice, şi bauxită), minereuri de fier valorificabile economic, substanţe minerale nemetalifere, cărbuni şi altele. Asemenea lucrări urmează să fie executate atât în câmpuri miniere cât şi în structuri noi, în vederea determinării de noi rezerve industriale şi în vederea descoperirii de noi acumulări de substanţe utile valorificabile economic." (V. Manilici, Bucureşti 1965)

Zi

"8. Minerale grele

Termenul "minerale grele" este convenţional şi se referă, de obicei, la constituenţii accesorii şi depozitelor terigene a căror greutate este mai mare de 2,9 (valoare pentru greutatea specifică a bromoformului). În diferite depozite - roci detritice coerente (gresii, conglomerate), nisipuri, aluviuni recente sau soluri - mineralele grele formează asociaţii caracteristice, care permit, aproape întotdeauna, stabilirea unor arii sursă. Apare astfel trăsătura lor importantă, aceea de minerale de corelaţie. O anumită asociaţie de metale grele (procentul combinat de zircon - turmelină - rutil) poate constitui, în lipsa feldspaţilor, un indice de maturitate al gresiilor care o conţin.

Determinarea conţinutului de minerale grele dintr-un depozit anumit sau o succesiune de depozite, permite stabilirea de zone mineralogice comparabile ca importanţă cu zonele fosilifere din acestea.

...

I. Prelucrarea probelor

În vederea depistării mineralelor grele, probele recoltate, roci coerente (gresii, conglomerate, argile, etc.) sau mobile (nisipuri vechi, aluviuni recente sau soluri), sunt supuse unor tratamente speciale care să permită în final obţinerea concentratelor. Aceste tratamente sunt: dezagregarea, spălarea şi sitarea.

A.- Dezagregarea

Se aplică rocilor coerente diferenţial, în funcţie de natura acestora şi cimentul sau matricea care leagă particolele constituente.

Rocile argiloase sau sedimentale fin granulate pot fi uneori dezagregate prin menţinerea în apă, timp îndelungat.

Gresiile, conglomeratele, calcarele, etc., pentru a fi dezagregate în elementele componente sunt supuse îngheţului şi dezgheţului repetat sau tratamentului cu acizi.

...

II. Separarea mineralelor şi obţinerea concentratelor

Tehnica separării urmăreşte obţinerea unui mineral sau a unei asociaţii de minerale, plecând de la cunoaşterea şi folosirea anumitor proprietăţi fizice ale acestora. (...) Metodele de separare cel mai des folosite sunt:

A. Separarea cu lichide grele

B. Separarea magnetică

A.- Separarea cu lichide grele

PRINCIPIU: Metoda are la bază proprietatea mineralelor de a flota sau decanta în lichide cu greutate specifică mai mare şi respectiv, mai mică decât a lor.(...)

B.- Separarea magnetică

Metoda constă în separarea mineralelor introduse într-un câmp magnetic pe baza susceptibilităţii lor magnetice.(...)

Metoda de separare magnetică foloseşte magnetul natural şi electromagnetul.

a) Separarea cu magnetul natural serveşte la separarea granulelor feromagnetice şi în special a magnetitului. Operaţiunea se realizează cu magnetul, în baie magnetică sau cu magneţi de construcţie specială.

b) Separarea electromagnetică serveşte la separarea granulelor paramagnetice de cele diamagnetice, prin introducerea acestora în câmpul unui electromagnet.

Puterea de atracţie a acestuia depinde de intensitatea curentului care se aplică, de distanţa dintre polii electromagnetului şi de distanţa granulelor faţă de poli.(...)

III. Studiul concentratelor de minerale grele

Concentratele de minerale grele obţinute prin separarea densimetrică, magnetică etc., sunt supuse unui studiu detailat în vederea identificării speciilor minerale care le alcătuiesc.

Granulele pot fi studiate - libere - aşa cum au fost obţinute prin separările respective sau - fixate - de obicei, în balsam de Canada.(...)

Granulele libere pot fi supuse în continuare la un examen al refrigerenţei şi la analiza prin fluorescenţă în U.V.

Granulele fixate sunt supuse unui examen optic care să le stabilească proprietăţile în lumină naturală, în lumină polarizată şi în lumină convergentă în vederea diagnosticării exacte a fiecărui mineral din asociaţia respectivă.(...)

C) Analiza prin fluorescenţă

Metoda se bazează pe proprietatea mineralelor de a deveni luminiscente prin iradiere cu raze ultraviolete, raze X sau raze catodice.

Supuse iradierii, anumite minerale - în funcţie de compoziţia şi structura lor, se colorează caracteristic. Alte minerale - aparent neluminoase - pot căpăta această proprietate după un tratament prealabil cu reactivi chimici.

Dintre cele trei posibilităţi de iradiere - analiza mineralelor expuse rezelor ultraviolete - necesită aparatura cea mai simplă - o lampă de cuarţ cu vapori de mercur şi se desfăşoară într-o cameră întunecoasă. Examenul se poate efectua direct pe eşantion, pe secţiuni subţiri sau pe granule minerale (în acest caz, pe o lamă de sticlă neagră se aşterne un strat subţire de granule).

În acest ultim caz, granulele se aştern într-un strat subţire, pe o lamă de sticlă de culoare închisă, se expun fascicolului de raze ultraviolete, se urmăreşte efectul şi se aleg grupe de granule care "se colorează" identic; ele se vor determina în continuare.

Metoda este complementară şi limitată pentru că un acelaşi mineral, uneori poate fi fluorescent şi alteori nu. Nu se aplică granulelor de dimensiuni mici."

(Universitatea din Bucureşti, Asist. N. Anastasiu - Petrografia rocilor sedimentare, Bucureşti 1974)

1 Risc 3 Neriscuri 6 zi...

"2. Factori geochimici care determină migrarea elementelor în scoarţa terestră

(...)

Dintre factorii externi ai migrării elementelor, un rol deosebit îl au diferitele forme de energie mecanică, termică, electrică etc., care pot fi de origine telurică (gravitaţională, energia proceselor radioactive şi căldura reziduală din interiorul globului pământesc), fie de origine cosmică, manifestată în primul rând prin radiaţiile luminoase şi calorice.

Energia datorită acţiunii gravitaţiei joacă un rol deosebit de important în formarea rocilor sedimentare, contribuind într-o mare măsură la deplasarea materiei pe suprafaţa globului şi în special la realizarea procesului de sedimentare, iar energia degajată în cadrul proceselor radioactive, ca şi cea datorată căldurii emanante din interiorul globului contribuie la topirea rocilor, adică la formarea magmelor, care reprezintă începutul unui nou ciclu de migrare.

Energia cosmică, în special cea solară, controlează regimul termic al hidrosferei şi atmosferei, punând în mişcare mase imense de aer şi apă, care reprezintă principalii agenţi de transport ai materiei pe suprafaţa planetei noastre. În acelaşi timp, energia cosmică, sub acţiunea presiunii radiaţiilor luminoase, tinde să disperseze elementele uşoare (H, He etc.) în spaţiul cosmic, având deci o acţiune de sens contrar atracţiei Pământului.

3. Asociaţiile elementelor chimice din minerale şi roci

Urmărirea atentă a compoziţiei mineralogice a rocilor magmatice, sedimentare şi metamorfe, pe de o parte, şi urmărirea compoziţiei mineralogice a diverselor acumulări de substanţe minerale utile, pe de altă parte, arată că mineralele se asociază între ele în anumite moduri ca, de exemplu: cuarţ + ortoză + mice; olivină + piroxeni + cromit; galenă + blendă + pirită + calcopirită etc. Această constatare l-a determinat pe V.M. Severzkin să introducă, în 1798, noţiunea de asociaţie mineralogică şi apoi pe Breithaupt, în 1948, noţiunea de parageneză a mineralelor, prin acest din urmă termen definindu-se asociaţiile naturale de minerale.

Paragenezele caracteristice diverselor roci magmatice, sedimentare şi metamorfice au fost prezentate la descrierea rocilor respective. Iniţial, termenul de parageneză se referea numai la asociaţiile de minerale. Având în vedere că mineralele au o compoziţie chimică bine definită, asocierea acestora atrage după sine asocierea elementelor chimice care intră în componenţa lor; acest considerent l-a făcut pe V.I. Vernadski să introducă noţiunea de parageneză a elementelor.

Bineînţeles, paragenezele mineralogice presupun şi asociaţiile corespunzătoare de elemente. Paragenezele elementelor nu se referă numai la asociaţiile de elemente din roci solide, ci şi la asociaţiile caracteristice din hidrosferă şi atmosferă.

Când se vorbeşte de parageneza elementelor din minerale şi roci, aceasta se referă la elemtele majore, care formează concentraţii importante, pe baza cărora acestea se definesc, cât şi la elementele care nu sunt incluse în formule chimice, dar se găsesc în cantităţi foarte mici în toate mineralele, numite disperse. Existenţa unor asemenea asociaţii ridică problema apariţiei lor. Fenomenul poate fi explicat la scară restrânsă în urmărirea procesului de consolidare a magmelor în interiorul scoarţei terestre. Se poate presupune că în topitura respectivă elementele chimice componente se găsesc amestecate între ele. 

Principala cauză care a determinat separarea şi concentrarea elementelor chimice este desigur scăderea de temperatură, care a provocat mai întâi cristalizarea mineralelor, apoi separarea substanţelor volatile şi a soluţiilor apoase.

Procesul de cristalizare a topiturilor magmatice nu reprezintă altceva decât o concentrare a anumitor elemente şi o separare a acestora de alte elemente ale topiturii respective. Această separare nu este niciodată perfectă. Totdeauna, în reţeaua mineralelor magmatice se găsesc cantităţi infime de elemente străine, dispersate în masa acestora. Practic, se poate afirma că în fiecare material se găsesc sub formă dispersă toate elementele din tabela lui Mendeleev.

Nu toate elementele se găsesc însă într-un anumit mineral, concentrate în aceleaşi proporţii. Se constată că în anumite minerale se concentrează în cantităţi mai mari anumite elemente chimice. Aşa este cazul concentrării argintului în galenă, a cadmiului în blendă etc.

Luând în considerare statea de agregare a materiei: solidă, lichidă, gazoasă, se deosebesc:

-asociaţii de elemente din scoarţa solidă a globului;

-asociaţii de elemente din hidrosferă;

-asociaţii de elemente din atmosferă;

Este de observat că cele mai variate asociaţii de elemente se găsesc în scoarţa solidă, la alcătuirea acestora participând în special elementele litofile, la care se adaugă cele calcofile şi siderofile. Luându-se în considerare natura rocilor care alcătuiesc scoarţa solidă, se deosebesc mai multe parageneze ale elementelor, ca:

-parageneze caracteristice rocilor magmatice, în care se înglobează: Si, O, Mg, Ni, Pt, Cr, K, Na, Ca etc.;

-parageneze specifice rocilor sedimentare, care cuprind: O, S, H, N, C, Fe, Cu, Mn, Ba, Sr, Ca, V etc.;

-parageneze specifice filoanelor pegmatitice, care cuprind: H, Li, Be, O, Si, Al, Na, K, Rb, Cs, B, F, P etc.;

-parageneze specifice zăcămintelor pneumatolitice, ca: Si, F, Be, Li, K, Na, Ca etc.;

-parageneze specifice zăcămintelor hidrotermale, care cuprind: S, Fe, Cu, Zn, As, Sb, Se, Sn, Pb, Co, Ni, Mo, Cd, Te, W, Au, Hg, Bi, U, F şi H.

Condiţiile în care se realizează formarea paragenezelor mineralogice respective au fost arătate, în linii generale anterior.

Pentru explicarea paragenezelor elementelor respective, este necesar să se ţină seama de proprietăţile elementelor, de posibilităţile lor de migrare, ca şi de transformările lor, adică de stabilitatea nucleelor lor.

Proprietăţile elementelor sunt determinate de poziţia lor în sistemul periodic. În general, elementele care ocupă poziţii apropiate prezintă şi proprietăţi fizice, chimice şi geochimice apropiate şi, de obicei, migrează împreună. Pe acest criteriu s-au separat câmpuri geochimice de elemente, grupând elementele care alcătuiesc în general, asociaţiile naturale.

Astfel, A.E. Fersman a delimitat 3 câmpuri: câmpul obişnuit, care cuprinde elementele cele mai răspândite, din roci, câmpul sulfurilor, care cuprinde elemente caracteristice zăcămintelor hidrotermale, şi câmpul elementelor caracteristice magmelor acide şi filoanelor pegmatitice.

Realizarea asociaţiilor naturale de elemente este favorizată şi de migrarea elementelor în scoarţă. Totdeauna, elementele, respectiv combinaţiile acestora, care se aseamănă sub aspectul proprietăţilor de migrare, prezintă tendinţa de a forma asociaţii naturale. Printre principalele proprietăţi care uşureză formarea asociaţiilor de elemente sunt: solubilitatea, greutatea specifică, stabilitatea reţelei cristaline şi tensiunea de vapori.

Solubilitatea elementelor are un rol deosebit de important atât la formarea seriilor izomorfe cât şi la formarea paragenezelor caracteristice hidrosferei. Formarea seriilor izomorfe, care reprezintă soluţii solide de diferite elemente, este determinată, după cum se ştie, în primul rând, de raza ionică a diferitelor particule materiale. Elementele cu raze ionice apropiate se pot înlocui cu uşurinţă între ele, alcătuind asociaţii specifice. Trebuie avut în vedere totuşi faptul că izomorfismul explică numai paragenezele elementelor din interiorul reţelelor cristaline, fără să explice şi asociaţiile mineralogice.

Solubilitatea anumitor elemente şi a diferitelor combinaţii în apă explică foarte bine parageneza elementelor din hidrosferă. În apele mărilor se concentrează de preferinţă elementele uşor solubile. Aceleaşi elemente se găsesc asociate în depozitele sedimentare de precipitaţie (sare gemă, silvină, gips etc.)

Stabilitatea reţelei, respectiv rezistenţa la agenţii chimici, favorizează concentrarea anumitor minerale, inclusiv a elementelor corespunzătoare, în formaţii sedimentare. Aşa se explică concentrarea cuarţului, respectiv a bioxidului de siliciu, în nisipuri şi gresii.

Greutatea specifică ridicată a olivinei, piroxenilor, pirotinei etc. explică concentrarea acestora în unele gabbrouri, concentrarea aurului, granaţilor, ilmenitului etc., în unele nisipuri şi gresii, iar tensiunea de vapori ridicată a N, Co2, O etc. explică concentraţia acestora în atmosferă.

Este demn de remarcat faptul că asociaţiile de elemente din hidrosferă şi atmosferă sunt cu mult mai uniforme în comparaţie cu cele din scoarţa solidă. Aceasta se datorează, în primul rând, marei mobilităţi a ionilor din aceste geosfere. (V. Manilici, MINERALOGIE şi PETROGRAFIE, Editura didactică şi pedagocică, Bucureşti -1965)"