Все о геологии Геовикипедия 
wiki.web.ru 
   
 Все о геологии  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
Статьяnstab-mainСтатья ОбсуждениеtalkОбсуждение Просмотр  

Лёд

Лёд, кристалл ~4см. из карстовой пещеры, Пинега
Соотношения между кристаллами льда при различных условиях образования: 1 — призматический кристалл льда (образование происходит на большой высоте при сильных морозах), 2 — таблитчатый лёд (образуется при сильных морозах), З — чашеподобный лёд (образуется во влажных пещерах), 4 — обычная снежинка. По Е.К.Лазаренко, 1971

Лёд - минерал с хим. формулой H2O , представляет собой воду в кристаллическом состоянии.
Химический состав льда: Н - 11,2%, О - 88,8%. Иногда содержит газообразные и твердые механические примеси.
В природе лёд представлен, главным образом, одной из нескольких кристаллических модификаций, устойчивой в интервале температур от 0 до 80°C, имеющей точку плавления 0° С. Сингония гексагональная, вид симметрии дигексагонально-пирамидальный - C - 6mm(L66Р). Структурная ячейка содержит 12Н20. Пространственная группа - С4 — С6mc; аο = 7,82, сο = 7,36; аο : сο = 1:0,942.
Кристаллическая структура льда похожа на структуру алмаза: каждая молекула Н20 окружена четырьмя ближайшими к ней молекулами, находящимися на одинаковых расстояниях от нее, равных 2,76Α и размещенных в вершинах правильного тетраэдра. В связи с низким координационным числом структура льда является ажурной, что влияет на его плотность (0,917).

Свойства

Лёд бесцветен. В больших скоплениях он приобретает синеватый оттенок. Блеск стеклянный. Прозрачный. Спайности не имеет. Твердость 1,5. Хрупкий. Оптически положительный, показатель преломления очень низкий (n = 1,310, nm = 1,309).

Формы нахождения

В природе лёд - очень распространенный минерал. В земной коре существует несколько разновидностей льда: речной, озёрный, морской, грунтовый, фирновый и глетчерный. Чаще он образует агрегатные скопления мелкокристаллических зерен. Известны также кристаллические образования льда, возникающие сублимационным путем, т. е. непосредственно из парообразного состояния. В этих случаях лед имеет вид скелетных кристаллов (снежинки) и агрегатов скелетного и дендритного роста (пещерный лёд, изморозь, иней и узоры на стекле). Крупные хорошо огранённые кристаллы встречаются, но очень редко. Н. Н. Стуловым описаны кристаллы льда северо-восточной части России, встреченные на глубине 55—60 м. от поверхности, имеющие изометрический и столбчатый облик, причем длина наибольшего кристалла равнялась 60 см., а диаметр его основания — 15 см. Из простых форм на кристаллах льда выявлены только грани гексагональной призмы (1120), гексагональной бипирамиды (1121) и пинакоида (0001).
Ледяные сталактиты, называемые в просторечии "сосульки", знакомы каждому. При перепадах температур около 0° в осенне-зимние сезоны они растут повсеместно на поверхности Земли при медленном замерзании (кристаллизации) стекающей и капающей воды. Они обычны также в ледяных пещерах.
Ледяные забереги представляют собой полосы ледяного покрова из льда, кристаллизующегося на границе вода-воздух вдоль краёв водоёмов и окаймляющие края луж, берега рек, озёр, прудов, водохранилищ, и тп. при незамерзающей остальной части водного пространства. При их полном срастании на поверхности водоёма образуется сплошной ледяной покров.
Лёд образует также параллельно-шестоватые агрегаты в виде волокнистых прожилков в пористых грунтах, а на их поверхности - ледяные антолиты.

Образование и месторождения

Ледяные сталагмиты в карстовой пещере. Фото: В.А. Мальцев. Источник.

Лёд образуется в основном в водных бассейнах при понижении температуры воздуха. На поверхности воды при этом появляется ледяная каша, сложенная из иголочек льда. Снизу на неё нарастают длинные кристаллики льда, у которых оси симметрии шестого порядка размещаются перпендикулярно к поверхности корочки. Соотношения между кристаллами льда при разных условиях образования показаны на рис. Лед распространен всюду, где имеется влага и где температура опускается ниже 0° С. В некоторых районах грунтовый лед оттаивает только на незначительную глубину, ниже которой начинается вечная мерзлота. Это так называемые районы вечной мерзлоты; в областях распространения многолетнемерзлых пород в верхних слоях земной коры встречаются т.наз. подземные льды, среди которых различают современный и ископаемый подземный лёд. Не менее 10% всей площади суши Земли покрывают ледники, слагающая их монолитная ледяная порода носит название ледниковый лёд. Ледниковый лёд образуется в основном из скопления снега в результате его уплотнения и преобразования. Ледниковый покров занимает около 75% площади Гренландии и почти всю Антарктиду; самая большая мощность ледников (4330 м.) – установлена близ станции Бэрд (Антарктида). В центральной Гренландии толщина льда достигает 3200 м.
Месторождения льда общеизвестны. В местностях с холодной долгой зимой и коротким летом, а также в высокогорных районах образуются ледяные пещеры со сталактитами и сталагмитами, среди которых наиболее интересными являются Кунгурская в Пермской области Приуралья, а также пещера Добшине в Словакии.
В результате замерзания морской воды образуется морской лёд. Характерными свойствами морского льда являются солёность и пористость, которые определяют диапазон его плотности от 0,85 до 0,94 г/см3 . Из-за такой малой плотности льдины возвышаются над поверхностью воды на 1/7-1/10 своей толщины. Морской лёд начинает таять при температуре выше -2,3° С; он более эластичен и труднее поддается раздроблению на части, чем лёд пресноводный.

Практическое значение

Лёд применяется главным образом в холодильном деле, а также для различных целей в медицине, быту и технике.



Лёд (англ. ICE) - H2O

Молекулярный вес 18.02
Происхождение названия From the Middle English "is" or "iis", related to the Dutch "ijs" и German "eis".
IMA статус действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)

КЛАССИФИКАЦИЯ

Strunz (8-ое издание) 4/A.01-10
Dana (8-ое издание) 4.1.2.1
Hey's CIM Ref. 7.1.1

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Цвет минерала бесцветный переходящий в белый, бледно-синий переходящий в зеленоватый синий в толстых слоях
Цвет черты белый
Прозрачность прозрачный, полупрозрачный
Блеск стеклянный
Твердость (шкала Мооса) 1.5
Излом раковистый
Прочность хрупкий
Плотность (измеренная) 0.9167 g/cm3
Радиоактивность (GRapi) 0
Магнитность Diamagnetic

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Тип одноосный
Показатели преломления nα = 1.320 nβ = 1.330
Максимальное двулучепреломление δ = 1.320
Оптический рельеф умеренный

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Сингония Гексагональная
Двойникование Twin plane (α): {0001}, and (b): {0001¯}.

Перевод на другие языки

  • fr.gif французский — Glace
  • de.gif немецкий — Eis
  • it.gif итальянский — Ghiaccio
  • ru.gif русский — Лёд
  • se.gif шведский — Is
  • gb.gif английский — Ice


Ссылки

Список литературы

  • Лазаренко Е.К., Курс минералогии. Изд. второе, М., "Высшая школа", 1971
  • Остроумов М.Н. Необычные ледяные кристаллы в Центральной Антарктиде. \\ Природа, 1988, 9, с. 97-101
  • Dobrowolski (1916), Ark. Kemi: 6(7).
  • Mügge (1918): Centralblatt für Mineralogie: 187.
  • Adams (1930), Royal Society of London, Proceedings: 128: 588.
  • Bernal and Fowler (1933), Journal Chem. Phys.: 1: 515.
  • Blackwelder (1939), American Journal of Science: 238: 61.
  • Palache, Charles, Harry Berman & Clifford Frondel (1944), The System of Mineralogy of James Dwight Dana and Edward Salisbury Dana Yale University 1837-1892, Volume I: Elements, Sulfides, Sulfosalts, Oxides. John Wiley and Sons, Inc., New York. 7th edition, revised and enlarged: 494-498.
  • Acta Crystallographica: 41: 169-172.
  • Aoki, K., Yamawaki, H., Sakashita, M., and Fujihisa, S. (1996) Infrared absorption study of the hydrogen-bond symmetrization in ice to 110 GPa. Physical Review B, 54: 15673-15677.
  • Goncharov, A.F., Struzhkin, V.V., Somayazulu, M.S., Hemley, R.J., and Mao, H.K. (1996) Compression of ice to 210 gigapascals: Infrared evidence for s symmetric hydrogen-bonded phase. Science: 273-218-220.
  • Wolanin, E., Pruzan, P., Chervin, J.C., Canny, B., Gauthier, M., Hausermann, D., and Hanfland, M. (1997) Equation of state of ice VII up to 106GPa. Physical Review B, 56: 5781-5785.
  • www.its.caltech.edu

Последнее изменение этой страницы: 08:16, 21 февраля 2013.
К этой странице обращались 15 071 раз.
Rambler's Top100