Лёд

минерал Лёд

Английское название: Ice

Лёд - минерал, 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.

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).

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. 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. При перепадах температур около 0° в осенне-зимние сезоныледяные сталактиты (сосульки) 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.

Образование льда

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.

Свойства минерала

Год открытия: известен с древних времён
IMA статус: действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)
Strunz (8-ое издание): 4/A.01-10
Hey's CIM Ref.: 7.1.1
Dana (8-ое издание): 4.1.2.1
Молекулярный вес: 18.02
Параметры ячейки: a = 4.498Å, c = 7.338Å
Отношение: a:c = 1 : 1.631
Число формульных единиц (Z): 4
Объем элементарной ячейки: V 128.57 Å³
Двойникование: двойниковые плоскости (α): {0001}, и (b): {0001¯}.
Точечная группа: 6/mmm (6/m 2/m 2/m) - Dihexagonal Dipyramidal
Пространственная группа: P63/mmc
Плотность (расчетная): 0.93
Плотность (измеренная): 0.9167
Показатели преломления: nα = 1.320 nβ = 1.330
Максимальное двулучепреломление: δ = 1.320
Тип: одноосный
Оптический рельеф: умеренный
Форма выделения: кристаллы изометричного и столбчатого облика, присутствуют простые формы: грани гексагональной призмы (1120), гексагональной бипирамиды (1121) и пинакоида (0001). Скелетных кристаллы (снежинки) и агрегаты скелетного и дендритного роста, сталактиты, называемые в просторечии сосульки. Параллельно-шестоватые агрегаты в виде волокнистых прожилков в пористых грунтах, а на их поверхности - ледяные антолиты.
Классы по систематике СССР: Оксиды
Классы по IMA: Оксиды
Химическая формула: H2O
Сингония: гексагональная
Цвет: бесцветный переходящий в белый, бледно-синий переходящий в зеленоватый синий в толстых слоях
Цвет черты: белый
Блеск: стеклянный
Прозрачность: прозрачный полупрозрачный
Спайность: не наблюдается
Излом: раковистый
Твердость: 1,5
Хрупкость: Да
Литература: Лазаренко Е.К., Курс минералогии. Изд. второе, М., Высшая школа, 1971