calcal.ru
💎 Минералогия онлайн

Калькулятор минералогии

Профессиональные инструменты для определения минералов: шкала Мооса, закон Брэгга, кристаллические системы, удельный вес и оптические свойства.

Шкала МоосаЗакон БрэггаИндексы МиллераУдельный весОптические свойства7 кристаллических систем
Загрузка калькулятора...
30+
Минералов в базе
Полные свойства для определения
8
Инструментов
Моос, Брэгг, ячейки, оптика и др.
7
Кристаллических систем
Полная кристаллографическая классификация
100%
Бесплатно
Без регистрации и ограничений

Основы минералогии

Минералогия — наука о минералах, их составе, структуре, физических свойствах и условиях образования. Изучение минералов лежит в основе геологии, петрографии и геохимии.

🔮

Кристаллохимия

Изучает связь между химическим составом, кристаллической структурой и свойствами минералов. Элементарная ячейка, пространственные группы, координационные числа, изоморфизм.

🌡️

Физические свойства

Твёрдость по Моосу, спайность, излом, блеск, цвет, черта, магнитность, удельный вес — главные диагностические признаки для полевого и лабораторного определения минералов.

🔬

Оптическая минералогия

Изучение прозрачных минералов в петрографическом микроскопе: показатель преломления, двупреломление, угол погасания, оптический знак, интерференционные цвета.

Классификация минералов

Силикаты

~90% земной коры

Крупнейший класс: полевые шпаты, кварц, пироксены, амфиболы, слюды, оливин, гранат. Основа кристаллической структуры — кремнекислородный тетраэдр [SiO₄]⁴⁻ в виде изолированных групп, цепей, лент, листов или каркасов.

Примеры: Ортоклаз, Альбит, Кварц, Биотит, Мусковит, Оливин, Роговая обманка

Карбонаты

~2% земной коры

Соли угольной кислоты H₂CO₃. Главные породообразующие: кальцит CaCO₃, доломит CaMg(CO₃)₂, магнезит. Образуют известняки, мраморы, доломиты. Бурно реагируют с HCl.

Примеры: Кальцит, Доломит, Магнезит, Сидерит, Малахит, Азурит

Сульфиды и оксиды

Руды металлов

Сульфиды — соединения металлов с серой: пирит FeS₂, галенит PbS, сфалерит ZnS. Непрозрачны, металлический блеск. Оксиды — магнетит, гематит, рутил, хромит. Основные рудные минералы.

Примеры: Пирит, Галенит, Сфалерит, Халькопирит, Магнетит, Гематит

Самородные элементы

Редкие, ценные

Минералы, состоящие из одного химического элемента. Металлы: золото, серебро, медь, платина. Неметаллы: алмаз и графит (полиморфы C), самородная сера. Высокая экономическая ценность.

Примеры: Алмаз, Графит, Золото, Серебро, Медь, Сера

Советы по определению минералов

🔨

Начните с твёрдости

Твёрдость — один из самых быстрых тестов. Попробуйте поцарапать образец ногтем (2.5), монетой (3), стеклом (5.5), стальным ножом (6). Это сразу сужает список кандидатов.

💡

Проверьте блеск и прозрачность

Металлический блеск → руды (пирит, галенит, магнетит). Стеклянный → силикаты. Перламутровый → слюды. Алмазный → алмаз, циркон. Определите при хорошем освещении на свежем изломе.

✏️

Используйте черту

Проведите минералом по шероховатой поверхности фарфорового тигля (твёрдость ~6.5). Цвет черты часто отличается от цвета образца: гематит даёт красную черту, пирит — зеленовато-чёрную.

🔬

Спайность говорит о структуре

Совершенная спайность в трёх направлениях (90°) → галенит, флюорит. Ромбоэдральная (3 плоскости) → кальцит. Одна совершенная плоскость → слюды. Отсутствие спайности → кварц, гранат.

🧲

Проверьте магнитность

Сильномагнитный → магнетит Fe₃O₄ (притягивается к обычному магниту). Слабомагнитный → пирротин. Большинство минералов немагнитны. Обманкой может быть пирит (латунный цвет, но немагнитный).

🧪

HCl для карбонатов

Капля 10% соляной кислоты бурно шипит → кальцит. Слабо шипит при подогреве → доломит. Это быстрый полевой тест. Помните о безопасности при работе с кислотами.

Как пользоваться калькулятором

1

Определение минерала

Перейдите на вкладку "Определение минерала". Введите диапазон твёрдости, выберите блеск и спайность из выпадающих списков. Добавьте цвет или цвет черты по ключевому слову. Нажмите "Определить" — появится список подходящих минералов с полными характеристиками.

2

Расчёт удельного веса

На вкладке "Удельный вес" введите вес образца в воздухе и в воде (в граммах). Калькулятор мгновенно рассчитает SG по формуле Архимеда и покажет минералы с близким удельным весом из базы данных.

3

Закон Брэгга

Выберите режим: "d из θ" (по известному углу дифракции), "θ из d" (по известному d-spacing) или "Индексы Миллера → d" (для конкретной плоскости). Введите длину волны излучения (по умолчанию Cu Kα = 1.5406 Å) и соответствующие параметры.

4

Объём ячейки

Выберите кристаллическую систему. Калькулятор автоматически покажет нужные поля (например, для моноклинной — a, b, c и β). Введите значения параметров в ångström и градусах — объём рассчитается автоматически.

5

Формула → масс. %

Введите химическую формулу минерала латинскими буквами без нижних индексов (напр. CaCO3, KAlSi3O8). Нажмите "Рассчитать" — получите молярную массу и масс. % каждого элемента с графической визуализацией.

Часто задаваемые вопросы

Шкала Мооса — качественная шкала твёрдости минералов от 1 до 10, предложенная немецким минералогом Фридрихом Моосом в 1812 году. Каждый следующий эталонный минерал царапает предыдущий. Эталоны: 1 — тальк, 2 — гипс, 3 — кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — полевой шпат, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз. Шкала нелинейная: алмаз в 4 раза твёрже корунда по абсолютным измерениям.
Закон Брэгга (1913): nλ = 2d·sin(θ), где n — порядок отражения (целое число), λ — длина волны рентгеновского излучения, d — межплоскостное расстояние в кристалле, θ — угол Брэгга (угол между падающим лучом и атомными плоскостями). Когда условие выполнено, рентгеновские лучи, отражённые от параллельных атомных плоскостей, интерферируют конструктивно, давая дифракционный максимум. Используется в рентгенофазовом анализе (РФА) для определения структуры минералов.
Индексы Миллера (h k l) — числовое обозначение ориентировки кристаллографических плоскостей в кристалле. Вычисляются как обратные величины отрезков, отсекаемых плоскостью на кристаллографических осях, умноженные на наименьшее общее кратное. Плоскость (100) параллельна оси b и c, (110) — образует равный угол с a и b, (111) — пересекает все три оси. Нотация {hkl} обозначает семейство эквивалентных плоскостей.
Удельный вес (плотность относительно воды) определяется методом Архимеда: взвесьте образец в воздухе (W₁) и на нити в воде (W₂). SG = W₁/(W₁-W₂). Большинство породообразующих минералов имеют SG 2.5–3.5. Тяжёлые минералы: барит (4.5), галенит (7.6), магнетит (5.2). Лёгкие: гипс (2.3), тальк (2.8). Это один из надёжных диагностических признаков.
Двупреломление (Δn) — разность показателей преломления для разных направлений поляризации света в анизотропном кристалле. Δn = n_макс − n_мин. Высокое двупреломление (кальцит: 0.172) даёт яркие интерференционные цвета в петрографическом микроскопе. Очень низкое (апатит: 0.003) — почти изотропный вид. Δn × толщину шлифа (обычно 30 мкм) = оптический путь, по которому определяют порядок интерф. окраски.
Кристаллические системы классифицируются по симметрии элементарной ячейки. Кубическая: a=b=c, все углы 90°, наивысшая симметрия. Тетрагональная: a=b≠c. Гексагональная: a=b≠c, γ=120°. Тригональная: частный случай гексагональной или с ромбоэдрической ячейкой. Ромбическая: a≠b≠c, все углы 90°. Моноклинная: a≠b≠c, один угол ≠90°. Триклинная: a≠b≠c, все углы ≠90°, наинизшая симметрия. Всего насчитывается 230 пространственных групп.
Объём зависит от кристаллической системы. Кубическая: V = a³. Тетрагональная: V = a²c. Гексагональная: V = (√3/2)a²c. Ромбическая: V = abc. Моноклинная: V = abc·sin(β). Тригональная: V = a³√(1−3cos²α+2cos³α). Триклинная: V = abc√(1−cos²α−cos²β−cos²γ+2cosα·cosβ·cosγ). Знание объёма ячейки необходимо для расчёта теоретической плотности, числа формульных единиц Z и параметров кристаллической структуры.
Полевые шпаты (ортоклаз, плагиоклазы) составляют около 41% объёма коры. Кварц — около 12%. Пироксены и амфиболы — по ~11%. Слюды (биотит, мусковит) — ~5%. Оливин — преобладает в мантии. Из акцессорных минералов наиболее распространены апатит, магнетит, циркон, ильменит, рутил. Глинистые минералы — главная составляющая осадочных пород.
Угол погасания (c:Z) — угол между следом спайности или удлинением кристалла и направлением погасания (параллельным плоскости вибрации поляризатора). Прямое погасание (0°): кварц, биотит, мусковит. Косое погасание: роговая обманка (10–25°), плагиоклаз (0–50° в зависимости от состава). Симметричное погасание: кальцит, ромбические пироксены. Угол погасания — важный диагностический признак для моноклинных минералов.
Калькулятор предназначен для учебных, лабораторных и вспомогательных расчётов в минералогии, кристаллографии и петрографии. Все формулы и данные основаны на стандартных минералогических справочниках (Дир–Хауи–Зусман, Klein & Hurlbut, Борнеман-Старынкевич). Для точных научных публикаций рекомендуется использовать специализированные программы (JADE, EVA, Minuet, WinXPOW). Калькулятор регулярно обновляется и проверяется преподавателями геологических специальностей.
Лиана Арифметова
Создатель

Лиана Арифметова

Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».

⚖️

Отказ от ответственности

Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые данным инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.

Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.

Медицинские, финансовые и профессиональные решения должны приниматься исключительно на основании консультации с квалифицированными специалистами — врачом, финансовым советником, инженером или другим профессионалом в соответствующей области. Не используйте результаты данного инструмента как единственное основание для принятия важных решений.

Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут никакой ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший в результате использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию и применение полученных результатов.

Похожие инструменты

🏠

Калькулятор подарков по бюджету

Планирование бюджета на подарки: распределение по получателям, идеи по ценовым категориям.

💻

SQL форматтер (beautifier)

Онлайн форматирование SQL-запросов с подсветкой синтаксиса. Поддержка MySQL, PostgreSQL, MS SQL. Форматирование, минификация и подсветка SQL.

🏥

Калькулятор прогноза финиша марафона

Прогноз времени финиша на марафоне и полумарафоне по результатам коротких дистанций. Формулы Ригеля, Кэмерона, VO2max.

🏠

Калькулятор автополива

Расчёт системы автополива: расход воды, длина трубы, количество капельниц, стоимость комплектующих. Капельный, дождевальный, микро-спринклерный.

💻

Калькулятор контейнеров (Docker)

Расчёты контейнеров: ресурсы, образы, Docker Compose, реестр, оркестрация, стоимость

Термодинамический калькулятор

Расчет теплоёмкости, теплового расширения (линейное и объемное), закона охлаждения Ньютона и КПД тепловых двигателей.

🧮

Калькулятор площади комнаты сложной формы

Расчёт площади комнаты с нишами, эркерами и выступами. Разбивка на простые фигуры, объём и периметр.

🏥

Калькулятор эмбриологии

Оценка эмбрионов по Гарднеру, гестационный возраст, прогноз ЭКО, рост фолликулов, морфология сперматозоидов, криоконсервация.

🏥

Калькулятор мощности велосипедиста

Рассчитайте FTP, зоны мощности по Коггану, watts/kg и прогноз скорости. Для велосипедистов и триатлетов.

🧮

Калькулятор нормы гемоглобина

Определите норму гемоглобина по возрасту, полу. Нормы при беременности. Расшифровка анализа.

🏗️

Калькулятор ливневой канализации

Расчёт ливневой канализации: расход дождевых вод, длина труб, дождеприёмники, колодцы. По СНиП 2.04.03-85.

🏗️

Калькулятор тёплого балкона

Расчёт стоимости остекления, утепления и отделки балкона под ключ. ПВХ-профили REHAU, KBE, VEKA, утеплители XPS, минвата, PIR.

🏗️

Калькулятор теплоизоляции (R-значение, U-значение)

Расчет толщины утеплителя и конвертер R-value ↔ U-value. Таблица теплопроводности материалов (минвата, пенопласт и др).

🧮

Калькулятор нормы высева семян

Расчёт нормы высева семян по культуре, площади и посевным качествам. Пшеница, ячмень, кукуруза, подсолнечник, овощи.

⚗️

Калькулятор буферных растворов (pH)

Расчёт pH по уравнению Хендерсона-Хассельбальха, буферная ёмкость, подбор компонентов. Для химиков.