Mineralogy

Zajęcia obejmują zagadnienia z krystalografii i mineralogii oraz optyki kryształów. Studenci zapoznają się z podstawowymi prawami krystalograficznymi, typami sieci przestrzennej kryształów i układami krystalograficznymi. Omówione są przykładowe klasy krystalograficzne z podaniem niektórych substancji, krystalizujących w tych klasach. W ramach problematyki mineralogicznej omawiane jest miejsce mineralogii wśród nauk przyrodniczych, jej powiązania z naukami technicznymi, cechy minerałów i wybrane sposoby ich opisu. Przedstawiane są zasady systematyki minerałów wraz ze środowiskami występowania i zastosowaniami w innych dziedzinach. Studenci poznają wygląd kryształów pod mikroskopem w specjalnych preparatach i zasady identyfikacji mikroskopowej kryształów. Zajęcia wiążą się z petrografią, chemią i technologią chemiczną, krystalochemią, materiałami budowlanymi, surowcami ceramicznymi i metalurgicznymi, ochroną środowiska, gleboznawstwem, archeologią, muzealnictwem.

Krystalografia:

- definicja kryształu, jego budowa i właściwości, morfologia kryształu

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

- projekcja stereograficzna

- symetria, elementy symetrii kryształów, układy i wybrane klasy krystalograficzne: słupa jednoskośnego, podwójnej piramidy rombowej, podwójnej piramidy dytetragonalnej, skalenoedru tetragonalnego, dwunastościanu podwójnego, czterdziestoośmiościanu, trapezoedru trygonalnego, skalenoedru dytrygonalnego, podwójnej piramidy dyheksagonalnej.

Mineralogia ogólna:

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

- właściwości minerałów: barwa i rysa, połysk, opalescencja, 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, pseudomorfozy i paramorfozy, skupienia minerałów

- minerały w sferach Ziemi, środowiska tworzenia się minerałów: 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

- siarczki i minerały pokrewne

- halogenki

- tlenki i wodorotlenki

- borany, chromiany, molibdeniany, wolframiany, fosforany

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

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; indykatrysa

- obrazy konoskopowe kryształów w podstawowych przekrojach orientowanych

- kryształy jedno- i dwuosiowe, określanie znaku optycznego kryształów

Opanowanie powyższego materiału oprócz wysłuchania wykładu i odbycia ćwiczeń wymaga pracy dodatkowej około 2 godzin tygodniowo.

- 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

Po wykładzie student powinien:

znać podstawowe prawa krystalograficzne i ich zastosowanie, układy krystalograficzne i ich znaczenie dla rozważania właściwości kryształów;

mieć pogląd o cechach, powstawaniu i występowaniu minerałów w przyrodzie, rodzajach ich nagromadzeń, zastosowaniu minerałów jako surowców;

znać najważniejsze wystąpienia minerałów istotnych dla gospodarki i umieć omówić geograficzne rozprzestrzenienie wystąpień minerałów;

obsługiwać mikroskop polaryzacyjny, rozumieć cechy optyczne kryształów i ich znaczenie dla rozpoznawania skał oraz dla określania cech technicznych i orientacji minerałów w ich nagromadzeniach (skałach).

Po ćwiczeniach student powinien umieć:

zastosować podstawowe prawa krystalograficzne;

określić elementy symetrii, układ krystalograficzny i klasę krystalograficzną oraz postacie (z symbolami ścian) kryształów;

wykonać projekcję stereograficzną kryształu z prawidłowym opisem;

rozpoznać cechy makroskopowe minerałów, określić, do jakiego układu należą kryształy danego minerału (jeśli ich forma na to pozwala), zidentyfikować najważniejsze minerały na podstawie ich cech makroskopowych;

przy użyciu mikroskopu określić podstawowe cechy optyczne kryształów.

Efekty uczenia w obszarze wiedzy:

K_W01 - dostrzega wielorakie związki między składowymi środowiska przyrodniczego

K_W02 - w zaawansowanym stopniu zna problemy i metody badawcze z dziedziny nauk przyrodniczych

K_W03 - w zaawansowanym stopniu zna instrumentalne metody analityczne stosowane w badaniach skał, minerałów i substancji pochodzenia organicznego, chemizmu i dynamiki wód i innych elementów środowiska przyrodniczego

K_W12 - zna modele opisujące środowisko geologiczne

Efekty uczenia w obszarze umiejętności:

K_U02 – dobiera właściwą metodologię do rozwiązania problemu badawczego lub projektowego

K_U04 - organizuje stanowisko pracy zgodnie z wymaganiami BHP i ergonomii

K_U09 - sporządza proste raporty oraz wytyczne do ekspertyz na podstawie zebranych danych

Efekty uczenia w obszarze kompetencji społęcznych:

K_K01 - skutecznie komunikuje się w mowie i na piśmie ze społeczeństwem i specjalistami z różnych dziedzin w zakresie geoinżynierii

K_K12 - dba o rzetelność i wiarygodność swojej pracy

Ocena zaliczająca przedmiot jest średnią ocen uzyskaną z zaliczenia wykładu i ćwiczeń.

Wykład: zaliczenie pisemne po zakończeniu wykładów; na zaliczeniu należy odpowiedzieć na pytania teoretyczne z zakresu krystalografii i mineralogii ogólnej, scharakteryzować niektóre grupy minerałów pod względem ich cech fizycznych i chemicznych, występowania, paragenez oraz użyteczności gospodarczej, rozpoznać podany obraz mikroskopowy (na rysunku) lub wykonać odpowiedni rysunek takiego obrazu, odpowiedzieć na pytania teoretyczne z zakresu optyki kryształów.

Ćwiczenia: zaliczenie w formie wejściówek na każdych ćwiczeniach, w celu zaliczenia ćwiczeń konieczne jest uzyskanie określonej liczby punktów. Kolokwium z makroskopowego rozpoznawania minerałów.

brak