А) Физические свойства минералов

Б) Классификация минералов

Горные породы

А) Происхождение и классификация горных пород

Б) Осадочные горные породы

В) Метаморфические горные породы

Минералы

Минералом называют природное химическое соединение (или химический элемент), возникающее в результате определенных физико-химических процессов, протекающих в земной коре или на ее поверхности. Каждый минерал имеет определенное строение и обладает присущим ему комплексом физических и химических свойств.

Изучением минералов, их состава, строения, свойств и происхождения занимается наука минералогия.

В настоящее время известно более 3000 минералов, включая их разновидности, отличающиеся от основного минерала некоторыми физическими свойствами.

Большинство минералов - твердые тела. Но, по мнению ряда геологов, минералы могут быть жидкими (вода, ртуть) и газообразными (углекислый газ, метан).

Изучая данную лекцию мы рассмотрим детально только твердые минералы, которые наиболее доступны и интереснее для изучения в начальной школе.

А) Физические свойства минералов

Физическими свойствами минералов, имеющими важное значение при их диагностике (определении), являются: твердость, плотность, цвет, цвет черты, блеск, спайность, излом, прозрачность, а также особые свойства, которые характерны только для некоторых минералов. Например, сера способна гореть голубым пламенем, выделяя сернистый газ; магнетит обладает сильной магнитностью; галит легко растворяется в воде.

Твердость - способность минерала противостоять внешнему механическому воздействию (царапанью, вдавливанию, шлифованию и т.д.). Она обусловлена силой сцепления частиц, образующих данный минерал. Для определения относительной твердости минерала широко применяют шкалу Мооса, составленную австрийским минералогом Ф.Моосом в 1811 г.

Плотность- это масса единицы объема вещества. По плотности минералы распределяют на три группы: легкие - с плотностью до 2,5 (графит, сера); средние - от 2,5 до 4 (кварц, полевые шпаты); тяжелые - более 4. К последней группе относятся руды многих металлов: железа - гематит (плотность 5,2), свинца - галенит (7,5), ртути - киноварь (8). Большая плотность является важным диагностическим признаком самородных металлов: медь - 8,5-9, серебро - 9,6-12, золото - 15,6-19,3, платина - 14-21,5.

Цвет (окраска)минералов зависит от сложного сочетания различных факторов: основного химического состава, строения, наличия различных примесей, условий образования. Например, многие соединения меди окрашены в зеленый и синий цвета. Для минералов, содержащих хром, характерен изумрудно-зеленый цвет. Большинство соединений марганца окрашены в фиолетовый или розовый цвет различных оттенков. У некоторых минералов цвет постоянный: например, у малахита он всегда зеленый, у золота - золотисто-желтый

Цвет черты. Для определения некоторых минералов часто используют цвет черты - способность давать окрашенную черту на белой фарфоровой пластинке с шероховатой, не покрытой эмалью поверхностью. Цвет черты - это цвет минерала в тонком порошке. Он часто не совпадает с цветом того же минерала в монолитном образце. Так, пирит латунно-желтого цвета, а черта этого минерала зеленовато-черная.

Блеск- интенсивность света, отраженного от поверхности минерала. По характеру блеска минералы делятся на две группы: с металлическим блеском (золото, платина, медь) и неметаллическим блеском (выделяют виды блеска: Алмазный (алмаз, сфалерит); Стеклянный (галит, кальцит, флюорит); Перламутровый (слюда, тальк); Шелковистый (селенит); Жирный (кварц на изломе, нефелин); Матовый - (каолинит); Восковой (опал, халцедон).

Спайность - способность минералов раскалываться по определенным направлениям с образованием ровных, гладких поверхностей. Спайность зависит от особенностей кристаллической решетки минерала и проявляется в направлениях снаименьшей силой сцепления между атомами, ионами или молекулами.

По степени совершенства спайности выделяют следующие ее виды.

Весьма совершенная - минерал легко расщепляется на тонкие блестящие листочки, имеющие идеально гладкую поверхность (слюда, гипс).

Совершенная - минерал легко раскалывается, преимущественно по ровным плоскостям (кальцит, галит, флюорит).

Средняя - при расколе минерала приблизительно в одинаковых соотношениях наблюдаются как ровные, так и неровные поверхности (малахит).

Несовершенная - на общем фоне неровной поверхности с трудом обнаруживаются небольшие спайные плоскости (апатит, сера).

Весьма несовершенная - плоскости спайности практически не обнаруживаются (кварц, магнетит).

Для некоторых минералов важным диагностическим признаком является излом - неровная поверхность, появляющаяся при раскалывании минерала не по плоскости спайности. Как и спайность, излом обусловлен особенностями строения минерала.

По характеру поверхности, образующейся при расколе минерала, выделяют следующие виды излома.

Раковистый - поверхность раскола напоминает внутреннюю поверхность створок раковины. Характерен для минералов без спайности (кремень, халцедон).

Неровный - характеризуется чередующимися поверхностями разных форм и размеров. Характерен для минералов сплохо выраженной спайностью (апатит).

Занозистый - поверхность внешне напоминает излом деревянной палки (поперек волокна). Характерен для минералов сволокнистым строением (волокнистый гипс).

Землистый - поверхность матовая, шероховатая (каолинит, фосфорит).

Зернистый - создает впечатление зернистой поверхности смелкими выступами и впадинами (графит, магнетит).

Крючковатый - поверхность напоминает мелкие крючки. Характерен для самородных металлов (золото, медь).

Прозрачность - способность минералов пропускать свет. По степени прозрачности различают: прозрачные минералы (горный хрусталь, топаз); полупрозрачные, через которые видны только расплывчатые очертания предметов (изумруд, халцедон); просвечивающие и тонких пластинках (полевые шпаты); непрозрачные, не пропускающие свет даже в тонких пластинках (пирит, магнетит).

Б) Классификация минералов

По происхождению(генезису) различают следующие типы минералообразования.

Магматический тип - минералы образуются из магмы при ее медленном остывании и кристаллизации на большой глубине или при излиянии и быстром застывании на поверхности.

Пегматитовый - минералообразование происходит в верхних частях магматических очагов, в условии высокого давления и богатства магмы летучими компонентами (перегретыми водяными парами, газами).

Пневматолитовый - минералы образуются из летучих соединений, выделившихся из магмы.

Гидротермальный - минералы образуются из горячих водных растворов при их охлаждении.

Осадочный - минералы образуются вблизи или на поверхности Земли при выветривании, накоплении и преобразовании осадков.

Метаморфический - в недрах под влиянием большого давления, высоких температур, химически активных растворов и газов происходит глубокое изменение вещества.

Классификация минералов.Так как минералы - это природные химические соединения, в основу их классификации положен химический состав. Выделяют следующие классы минералов: 1) самородные элементы; 2) сульфиды; 3) галоидные (галогенные) соединения; 4) карбонаты; 5) сульфаты; 6) фосфаты; 7) оксиды и гидроксиды; 8) силикаты; 9) органические соединения.

Самородные элементы. В этот класс входят минералы, состоящие из одного химического элемента. Известно около 80 самородных элементов, включая газы: например, азот, кислород, водород, инертные газы. На долю самородных элементов приходится около 0,1 % массы земной коры. Среди них различают самородные металлы (например, золото, платина, серебро, медь) и неметаллы (например, графит, алмаз, сера).

Галоидные (галогенные) соединения.К галоидным соединениям относятся около 100 минералов - солей галоидно-водородных кислот. Они составляют примерно 0,5 % массы земной коры. Галоидные (галогенные) соединения обычно мягкие, светлые, часто прозрачные минералы.

Карбонаты.Минералы класса карбонатов - соли угольной кислоты. Их более 60. Карбонаты составляют около 2 % от массы земной коры, из них 1,5 % приходится на долю минерала кальцита. Для карбонатов характерны небольшая твердость (3-4), средняя плотность, светлая окраска, неметаллический, обычно стеклянный блеск. Большинство минералов этого класса обладают способностью «вскипать» при взаимодействии с холодной или нагретой соляной кислотой:

СаСО₃ + 2НС1 = СаС1₂ + Н₂О + СО₂↑.

Многие карбонаты - породообразующие минералы осадочных и метаморфических пород, руды на железо, свинец, цинк и др.

Сульфаты (соли серной кислоты). К классу сульфатов относится более 130 минералов. Они составляют около 0,5 % массы земной коры. Для большинства сульфатов характерны небольшие плотность и твердость, светлая окраска, неметаллический, часто стеклянный блеск.

Большинство сульфатов возникает в экзогенных условиях. Это главным образом морские или озерные химические осадки, реже -продукты окисления сульфидов. Некоторые сульфаты могут иметь гидротермальное происхождение.

Фосфаты.К классу фосфатов относится более 170 минералов. Они составляют 0,75 % массы земной коры. Наиболее распространенным минералом является апатит, на долю которого приходится 95 % фосфора всех фосфатов в земной коре.

Оксиды и гидроксиды. Минералы класса оксидов и гидроксидов представляют собой соединения различных химических элементов с кислородом, в гидроксидах присутствуют гидроксил, или вода, или то и другое вместе.

Оксиды и гидроксиды объединяют около 200 минералов, на долю которых приходится около 17% массы земной коры. Особенно распространены в земной коре оксиды и гидроксиды кремния (12,5%) и железа (4%). В меньшем, но также в значительном количестве содержатся оксиды и гидроксиды алюминия, марганца, титана.

Оксиды и гидроксиды имеют различное происхождение и физические свойства. Разнообразно и их использование. Одни минералы этого класса - руды различных металлов, другие необходимы в химической, стекольной, керамической промышленности, ювелирном деле и др.

Силикаты. К классу силикатов относится около трети всех известных минералов, что составляет 75 % массы земной коры. Большинство из них - породообразующие минералы.

Слюды - сложные алюмосиликаты калия, магния, железа, лития, редко натрия. Их химический состав очень сложный, непостоянный. Минералы группы слюд обладают следующими общими физическими свойствами: весьма совершенной спайностью (легко расщепляются на тонкие упругие листочки), листоватым или чешуйчатым обликом, небольшой твердостью (2-3).

Органические соединения. Происхождение органических соединений связано с накоплением на поверхности Земли остатков растений Я животных и с последующим их изменением, чаще всего в условиях недостатка кислорода. К органическим соединениям относят янтарь, озокерит и др.

Горные породы

Горные породы- природные агрегаты минералов относительно постоянного минералогического и химического состава, которые образуют самостоятельные геологические тела, слагающие земную кору.

Изучением горных пород занимается наука петрография (от греч. петра - скала, камень, графос - пишу).

Всего в земной коре содержится около 1000 различных горных пород. По минеральному составу породы делятся на мономинеральные, состоящие из одного минерала (мрамор, известняк, кварцит), и полиминеральные, состоящие из нескольких минералов (гранит, базальт, гнейс и др.). Большинство горных пород относится к полиминеральным.

Минералы, слагающие основную массу горной породы (95 % и более), содержащиеся в ней в определенных количествах и влияющие на отнесение ее к тому или иному виду, являются главными породообразующими. Кроме них, в горных породах могут присутствовать второстепенные минералы, часто ценные в практическом отношении, но не влияющие на их диагностику.

Каждая горная порода образуется в определенных физико-химических условиях. Для определения любой горной породы используют три основных признака: минеральный состав, структуру и текстуру.

Под структурой понимают строение породы, т. е. степень кристалличности минерального агрегата, форму, размеры и взаимоотношения входящих в его состав зерен минералов.

Под текстурой понимают сложение породы, т. е. взаимное расположение слагающих ее зерен минералов. Минеральный состав, структура и текстура горной породы обусловлены ее происхождением.

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 290; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!