Лёд: свойства, описание

ЛЁД – (1) минерал редкий для стран с жарким климатом, распространён в Арктике и Антарктике, в России широко представлен в холодное время года или в районах вечной мерзлоты, вода в твёрдом состоянии; (2) мономинеральная горная порода, состоящая из минерала лёд.

Минерал лёд встречается в виде атмосферного льда, снежного покрова, морского льда, айсбергов, ледников, подземного льда и других разностей.

Английское название: Ice
Другие названия (синонимы): Символьное обозначение льда – Ice
Впервые выделен и описан: В официальном списке минералов (на июль 2023 г.) Международной минералогической ассоциации (IMA) первое описание минерала лёд обозначено знаком вопроса, страна первой находки льда неизвестна.
Разновидности:

Глетчер (glacier) = Ледник, от немецкого Gletscher
Глетчерный реликтовый лёд (glacier relict ice) – разновидность пластового льда, относительно чистый и мореносодержащий, сохранился в арктических регионах с окончания плейстоценового оледенения
Град (hail) – атмосферные осадки в виде частичек плотного льда, выпадающие в тёплое время года из мощных кучево-дождевых облаков; наблюдается при грозе вместе с ливневым дождём, отдельные градины имеют различную форму и размеры от 5 до 200 мм в поперечнике
Девичий лёд (fraueneis) – гипс (Кривовичев В.Г., 2008, с.119)
Донный лёд (bottom ice) – лёд, образующийся на дне водоемов и скреплённый с грунтом, имеет рыхлую пористую структуру
Жильный лёд (vein ice) – подземный лёд, образующийся при замерзании свободной воды, содержащейся в трещинах горных пород, в том числе пластовой, а также поступающей извне
Зернистый лёд (granular ice) = Фирновый лёд
Изморозь – отложение льда на различных предметах; бывает кристаллической и зернистой; кристаллическая – образуется в результате сублимации водяного пара (как правило, на длинных и тонких предметах: ветвях деревьев, проводах; обычная толщина слоя – до 1 см); зернистая – образуется при намерзании капель переохлажденного тумана, снеговидный "рыхлый" лёд, нарастающий с наветренной стороны предметов (может достигать в толщину 50 см и более)
Иней (rime) – тонкий слой кристалликов минерала лёд, образующихся из водяного пара воздуха; оседает на поверхности почвы, травы, снежного покрова и иных предметах, имеющих неположительную температуру, более низкую, чем температура окружающего воздуха
Интерстиционный лёд (interstitial ice) – лёд, образовавшийся в результате замерзания воды, находящейся в трещинах, порах и в других пустотах горной породы; к этой категории относят и погребённый лёд
Инъекционный лёд (injected ice) – генетический тип конституционного льда, образуется при кристаллизации внедрившихся в мёрзлую толщу подмерзлотных напорных подземных вод
Конжелит (congelite) – лёд, образовавшийся в результате замерзания поверхностной или подземной воды, от латинского congelo – замораживаю
Конституционный лёд (constitutional ice) – генетический тип подземного льда: внутригрунтовый лёд, образующийся во влажных горных породах; встречается как в областях развития многолетнемёрзлых пород, так и в породах сезонно-талого слоя; среди конституционных льдов различают лёд-цемент, инъекционный лёд и сегрегационный лёд
Конжеляционный лёд (congelation ice) = Конжелит
Континентальный ледник (continental glacier) – ледниковый щит, полностью покрывающий большую часть континента или площадь не менее 50 тыс. км2 (пример – ледяные покровы Антарктиды и Гренландии)
Криогенные породы (cryogenic rocks) – горные породы, вода и водяной пар которых претерпевали фазовые переходы в лёд, термин объединяет ледяные (криолиты) и льдистые (криолититы) многолетне- и сезонномёрзлые горные породы, а также продукты криогенного выветривания (криогенный элювий)
Криолит (cryolite) – термин, введенный для ледяных мономинеральных горных пород, поскольку термин лёд неоднозначен; криолиты подразделяют на конжелиты (конжеляционные льды) и хионолиты (осадочные льды); также название минерального вида, Na2NaAlF6
Криолитит (cryolithite) – льдистая горная порода, содержащая лёд-цемент, сегрегационный лёд или инъекционный лёд
Лёд-цемент (ice cement) – разновидность конституционного льда, образуется при промерзании увлажнённой горной породы и располагается между её минеральными зёрнами, цементируя их в монолитную массу
Ледник – движущееся естественное скопление льда атмосферного происхождения на земной поверхности, образуется из твёрдых атмосферных осадков там, где в течение года их отлагается больше, чем тает и испаряется (БСЭ)
Ледниковый дебрис (glacial debris) – обломочный материал, который транспортируется ледником либо включен в айсберги или в погребённый мёртвый лёд
Ледниковый стол
(glacial table) – массивная каменная глыба или плита, лежащая на ледяной подставке на поверхности ледника; глыба не прогревается солнцем до её нижней поверхности и предохраняет от таяния находящийся под ней лёд
Ледяная соль (ice salt) – галит (Кривовичев В.Г., 2008, с.195)
Ледяной камень (ice stone) – минерал криолит (Кривовичев В.Г., 2008, с.195)
Ледяной полевой шпат (ice feldspar) – санидин (Кривовичев В.Г., 2008, с.195)
Ледяной шпат (ice spar) – санидин (Кривовичев В.Г., 2008, с.195)
Материковый ледник = Континентальный ледник
Мёртвый лёд (dead ice) – часть ледника, потерявшая связь с областью питания и прекратившая движение
Мёрзлые горные породы – природные минеральные и органо-минеральные геологические тела, содержащие лёд; образуются в самом верхнем слое земной коры при его кратковременном, сезонном или многолетнем промерзании; по длительности непрерывного пребывания в мёрзлом состоянии делятся на кратковременно- и сезонномёрзлые (менее одного года), перелетки (от одного года до двух лет) и многолетнемёрзлые горные породы (более двух лет) (БСЭ)
Миграционный лёд = Сегрегационный лёд
Многолетнемёрзлая горная порода – порода, не менее двух лет подряд содержащая лёд и составляющая основную массу мёрзлой зоны литосферы (БСЭ)
Мореносодержащий лёд (ice-loaded drift) – лёд со значительной примесью моренного материала, слагающий почти непрерывные горизонты в придонных частях ледников
Морозные горные породы – горные породы, охлаждённые ниже 0°С, но не содержащие льда (БСЭ)
Морской лёд (marine ice, sea ice) – лёд, образующийся при замерзании морской воды; состоит из кристаллов пресноводного льда, между которыми содержится рассол, получаемый при вымораживании морской воды; температура замерзания от -0,3 до -2,2°С; бывает неподвижным и дрейфующим
Наслуд (glimmer ice) – молодой тонкий лёд на поверхности более старого, образовавшийся из воды, которая вышла на лёд или скопилась на нём при оттепели
Осадочный лёд = Хионолит
Паковый лёд (pack ice) – морской лёд, не прикреплённый к берегу
Пещерный лёд (cave ice) – генетический тип подземного льда, образуется в подземных полостях, может иметь различные размеры, форму и строение
Плёночный лёд (sheet ice) – лёд, который образует гладкий, относительно маломощный слой и возникает в результате внезапного замерзания поверхностного слоя воды в водоёме
Погребённый лёд (buried ice) – лёд, образовавшийся на земной поверхности и затем перекрытый толщами осадочных горных пород; подразделяется на автохтонный – захороненный на месте образования, и аллохтонный – принесённый и позднее перекрытый
Подземный лёд (subsurface ice, subterranian ice) – лёд, заключённый в толщах мёрзлых горных пород (грунтов); выделяют три основных генетических типа подземных льдов: конституционный лёд, жильный лёд и погребённый лёд; по первичному происхождению бывает речным, озёрным, морским, ледниковым, техногенным и другим
Пластовый лёдподземный лёд, образующий залежи пластовой и линзовидной формы
Речной лёд (river ice) – лёд, образующийся в результате замерзания речной воды; среди речного льда различают сало, внутриводный лёд и шугу
Внутриводный лёд – лёд, образующийся внутри водной массы реки под влиянием её переохлаждения
Сало – тонкая плёнка льда, плывущая по реке в начале её замерзания
Сегрегационный лёд (segregation ice) – разновидность конституционного льда, представленная в виде нитевидных включений, небольших гнёзд, линз и прослоев мощностью от мм до 0,5 м; образуется при замерзании воды, мигрирующей к фронту промерзания
Снег (snow) – твёрдые атмосферные осадки, выпадающие из облаков в виде снежинок
Снежинки – кристаллики минерала лёд, очень разнообразные по форме, но имеющие в основе шестиугольную пластинку или шестигранный столбик; диаметр снежинок от долей мм до нескольких мм; при штиле и температуре воздуха около 0°С снежинки могут при соударении соединяться в крупные хлопья диаметром до нескольких см; средняя масса отдельных снежинок от 0,0001 до 0,003 г, крупных снежных хлопьев – до 0,2-0,5 г
Фирн (firn) – крупнозернистый уплотнённый снег, состоящий из связанных между собой ледяных зёрен, переходная стадия между снегом и льдом; образуется в горных областях, расположенных выше снеговой границы, и в полярных странах, где атмосферные осадки выпадают преимущественно в виде снега и за лето не успевают растаять; снег превращается в фирн под воздействием солнечной радиации, оттепелей, в результате перекристаллизации и сублимации водяного пара; плотность фирна – 0,45-0,8 г/см3; различают инфильтрационный фирн, возникающий при повторном замерзании воды в снеге, и рекристаллизационный фирн, образующийся в результате метаморфизма снега без участия жидкой воды; от старонемецкого firni – прошлогодний, старый
Фирновый лёд (firn ice) – лёд, образующийся в области перехода фирна в кристаллический лёд ледника, отличающийся большей плотностью и незначительным содержанием пузырьков воздуха; имеет зернистую структуру, размер зёрен меняется от нескольких мм до 1-15 см
Хионолит (chionolite) – лёд, сформировавшийся из снега, а затем погребённый осадками, от греческого "хион" – снег
Шугá (frazil slush) – скопление на поверхности воды пористых белых комков внутриводного льда диаметром в несколько см, образуется из ледяного сала, снежуры, иногда из всплывшего донного льда, чаще всего в реках; может находиться в состоянии движения (шугоход) или забивать живое сечение потока, образуя зажор

(Если не указано иное, источник – Геологический словарь ВСЕГЕИ)

Свойства
Сингония: Гексагональная
Состав (формула): H2O
Цвет: Бесцветный, белый от включений, бледно-голубой до бледно-зелёного в толстых слоях (RRUFF)
Природный лёд бесцветный, иногда белый или голубоватый, зеленовато-голубой (Геологический словарь ВСЕГЕИ)
Цвет черты: Белый
Прозрачность: Прозрачный, просвечивающий
Спайность: Весьма несовершенная (отсутствует)
Излом: Раковистый
Блеск: Стеклянный
Твёрдость: 1-1,5 (Смольянинов Н.А., 1972, с.79); 1,5 (RRUFF)
Плотность (удельный вес), г/см3: 0,9167 – измеренная; [0.93] – расчётная (RRUFF)
Особые свойства: Минерал лёд – диамагнетик (RRUFF)
Плотность льда – 0,9181 (Смольянинов Н.А., 1972, с.79); 0,9168 при 0°C (Геологический словарь, отв. ред. Паффенгольц К.Н., 1973, том 1, с.386)
При постоянной нагрузке лёд течёт (движение ледников), при мгновенной – разрушается.
Переход из твёрдого состояния в жидкое происходит при 0°C при нормальном атмосферном давлении (с повышением давления эта температура понижается). При этом лёд становится пластичным. Превращение воды в лёд сопровождается значительным выделением тепла (79,4 кал на 1 г воды) и увеличением объёма (~9%).
Природный лёд обычно значительно чище, чем вода, так как растворимость веществ (кроме NH4F) во льду крайне плохая (БСЭ).
Диагностические признаки

Искусственный аналог минерала лёд легко изготовить в морозильнике – опасайтесь подделок!))

Морфология
Обычно сливные, иногда мелкозернистые массы, нередко очень плотные; корки; сталактиты; натёки (Геологический словарь ВСЕГЕИ)
Кристаллы в виде гексагональных призм; кроме того, минерал лёд образует зернистые и плотные массы, натёки, корки, градины, снежинки (Смольянинов Н.А., 1972, с.79)
Существуют различные модификации льда: лёд I – обыкновенный, гексагональный; льды II, III, IV, V и VI устойчивы при давлении более 2000 атм; лёд VII устойчив при давлении более 40 000 атм. Все модификации льда, кроме I и IV, имеют удельный вес больший, чем вода. Кристаллы льда I призматические, пластинчатые, игольчатые, шестилучевые, звёздочки разнообразной формы, скелетные и другие формы; агрегаты: дендриты, зернистые – снег, фирн и другие; натёчные – сосульки, сталактиты, сталагмиты, наледи; концентрически-слоистые – град; выцветы – иней (Геологический словарь, отв. ред. Паффенгольц К.Н., 1973, том 1, с.386)
Известно 10 кристаллических модификаций льда и аморфный лёд. При этом лёд I – единственная модификация льда, обнаруженная в природе (БСЭ).
Происхождение
Минерал лёд образуется при замерзании воды, а также за счёт перекристаллизации снега и фирна.
В зависимости от происхождения различают лёд сингенетический и эпигенетический. Первый подразделяется на донный, промёрзших водоемов, снежников, наледей, ледниковый, речной, озёрный и морской. Ко второму относятся подземные льды (сегрегационный, инъекционный, собственно жильный и повторно-жильный). По времени образования различают лёд современный и ископаемый (Геологический словарь ВСЕГЕИ).
Применение
По мере того как пресная вода становится более дефицитным ресурсом, проекты по транспортировке айсбергов приобретают всё более реальные очертания.
Минерал лёд (при достаточной его распространённости) используется для передвижения на коньках, лыжах и санях;
в тундре и заболоченном редколесье российского Севера оборудуют зимние дороги (зимники); по замерзшей водной поверхности в холодных регионах проходят ледяные дороги.
Раньше природный лёд применяли для хранения и охлаждения пищевых продуктов.
С минералом лёд связан ряд стихийных явлений с вредными и разрушительными последствиями: обледенение судов, летательных аппаратов, сооружений, дорожного полотна и почвы, градобития, метели и снежные заносы, речные заторы и зажоры с наводнениями, ледяные обвалы, сходы снежных лавин, вспучивание грунтов, разрыв корней растений при образовании слоёв льда в почве и другие.
Лёд как горная порода сыграл значительную роль в формировании рельефа, особенно в ледниковые эпохи.
Интересные факты
Общие запасы льда на Земле в середине 20 века насчитывали ~30 млн. км3. Основные его запасы сосредоточены в Антарктиде, где толщина льда достигает 4 км. Имеются данные о наличии льда на планетах Солнечной системы, Луне, астероидах и в кометах.

Альпы растут примерно на 1-2 мм в год. Согласно компьютерному моделированию, до 90% вклада в процесс поднятия Альп может вносить таяние ледников (Nature Communications, 2016, v.7, article N13382)

Когда в Северном полушарии наступает зима, Австралия сдвигается на 1 мм к северо-западу, при этом северо-западная её оконечность погружается на 2-3 миллиметра, а юго-восточная, наоборот, поднимается на те же 2-3 миллиметра, но через полгода континент возвращается в исходное положение (ScienceDaily/2016/11/16)
Камневед

Гарантируем 100% натуральность камней

Все камни проверяются штатными специалистами-геологами на натуральность и соответствие названий. Вы можете быть уверены, что покупаете именно то, что вам нужно.

При необходимости мы можем заказать геммологическую экспертизу и сертификат соответствия.

Сертификат предоставляет независимая экспертиза Научного геммологического центра при Минералогическом музее им. А.Е. Ферсмана Российской академии наук.

Экспертизу проводят сотрудники Российской академии наук, аккредитованные специалисты в области геологии, геммологии, минералогии и палеонтологии.

Стоимость изготовления одного индивидуального сертификата — 1 750 ₽. Срок изготовления сертификата — 10 дней с момента поступления предоплаты.

Посмотрите пример сертификата

Гарантируем 100% натуральность камней
Войти с помощью SMS
Войти с помощью пароля
Войти с помощью E-mail
Создать профиль
Восстановить пароль
Определить размер кольца очень просто
Купить в один клик