ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ПОРОДООБРАЗУЮЩИХ
Министерство образования Российской Федерации
Волгоградская государственная архитектурно-строительная академия
Кафедра инженерной геологии и геоэкологии
Определитель
Породообразующих минералов
И горных пород
Методические указания к лабораторным работам по основам геологии, минералогии и петрографии для студентов 2-го курса
Строительных специальностей
Волгоград 2003
УДК 551 (076.5)
Определитель породообразующих минералов и горных пород. Породообразующие минералы. Методические указания к лабораторным работам по основам геологии, минералогии и петрографии для студентов 2-го курса строительных специальностей / Сост. Н.В. Григорьев, С.И. Махова, И.Я. Кулешов; ВолгГАСА. – Волгоград, 2003. - 41 с.
В методических указаниях включен материал, необходимый в процессе лабораторных работ по основам геологии и инженерной геологии, приведены основные сведения и даны указания к определению главнейших породообразующих минералов и гонных пород.
Для студентов строительных специальностей дневной формы обучения, выполняющих лабораторный практикум по курсу инженерной геологии.
Ил. 5. Табл. 2. Библиог. 5 назв. Прил. 6.
ВВЕДЕНИЕ
Литосфера [от греч. литос – камень и сфера – шар] состоит из различных пород, которые, в свою очередь, сложены из одного или нескольких минералов или обломков других пород. Физико-механические свойства пород, определяющие основные расчетные характеристики, необходимые при проектировании и строительстве сооружений, в значительной степени определяются свойствами минералов.
|
|
|
Из более 3000 минералов в образовании пород, важных для строительства, принимают участие не более 25 – 30. Эти минералы входят в качестве постоянных, существенных компонентов в состав горных пород и называются породообразующими. Они определяют ее состав, свойства и облик.
Горные породы (их известно около 1000 видов) являются основаниями для зданий и сооружений, широко используются в качестве строительного и облицовочного камня, а также как сырье для производства строительных материалов. Умение студентов определять минералы и горные породы по их физическим свойствам и характерным признакам является важным условием познания инженерно-геологических процессов и явлений.
Часть I. породообразующие минералы
Минерал [от лат. минера – руда] – природное тело, приблизительно однородное по химическому составу и физическим свойствам, образующееся в результате химических и физико-химических процессов в земной коре.
Физические свойства минералов.
|
|
|
Различные условия образования минералов предопределили для каждого индивида определенный химический состав и внутреннее строение. Эти две особенности привели к появлению у каждого минерала индивидуальных внешних физических свойств. Выявление главнейших признаков минерала, таких как блеск, цвет, твердость и т. п., обычно, позволяет отнести его к определенной группе, а иногда и назвать достаточно точно.
Блеск относится к числу наиболее постоянных и легко наблюдаемых свойств и проявляется на гранях кристаллов, плоскостях спайности, на свежем изломе образца. Различают блеск:
· металлический (пирит);
· металловидный (графит);
· стеклянный (кварц, кальцит);
· перламутровый (мусковит);
· шелковистый (селенит);
· матовый (лимонит) и др.
Цвет. Лишь небольшая часть минералов имеет вполне определенный цвет. Окраска зависит от сочетания различных факторов: химического состава, структурных особенностей кристаллической решетки, примесей других минералов и т. п. Поэтому столь большое цветовое разнообразие среди минералов даже одного вида. Так, кварц может быть прозрачным, молочно-белым, дымчатым черным, розовым и др. Редко минерал имеет постоянную окраску. Например, малахит всегда зеленый, лазурит – голубой.
|
|
|
Цвет черты – цвет порошка минерала, оставляемого им на шероховатой поверхности фарфоровой пластинки при проведении черты, обладает большим постоянством окраски, чем цвет того же минерала в монолитном образце. Например, гематит в образце бывает от красновато-бурого до черного цвета, а черта всегда вишнево-красная.
Твердость – сопротивление минералов механическому воздействию более прочного тела. Твердость минерала определяется методом царапанья по эталонам шкалы Ф. Мооса (1811), в которую входят десять минералов, расположенных в порядке увеличения твердости от 1 (тальк) до 10 (алмаз). Практически при определении твердости пользуются:
· ногтем (тв. 2,5);
· латунной монетой (тв. 3,5 – 4,0);
· оконным стеклом (тв. 5,0);
· лезвием стального ножа (тв. 5,0 – 5,5);
· осколком кварца (тв. 7).
Спайность – способность некоторых минералов раскалываться по определенным кристаллографическим направлениям с образованием зеркальных поверхностей. Характер спайности зависит от кристаллического строения минерала и оценивается по степени ее совершенства:
· весьма совершенная (биотит);
· совершенная (кальцит);
· несовершенная (апатит);
· отсутствует (кварц).
|
|
|
Спайность наблюдается по одному или нескольким направлениям.
Внешняя форма. Облик кристаллов может быть изометрический (равномерно развитый в трех направлениях, например, пирит, галит), призматический, игольчатый (вытянутый в одном направлении – кварц, селенит) и пластинчатый, листоватый, чешуйчатый (сплюснутый в одном направлении – слюда, графит). Форма кристаллических агрегатов – волокнистая, пластинчатая, чешуйчатая, зернистая и т. п. Помимо зернистых выделений в природе встречаются и другие формы минеральных агрегатов: друзы (щетки кристаллов), конкреции (округлые образования радиально-лучистого строения), оолиты (мелкие 0,1-1,0 мм конкреции с явно выраженной концентрической зональностью), натечные формы (сталактиты, корочки и др.).
Излом – раскол минерала, прошедший не по спайности (например, раковистый у кварца, игольчатый у селенита, землистый у каолинита и др.).
При определении минералов существенную помощь могут оказать легко выявляемые специфические свойства отдельных минералов или их небольших групп:
· плотность (легкие и тяжелые минералы и др.);
· ковкость и хрупкость (при царапании ножом ковкие минералы дают блестящий след, а хрупкие разлетаются на мелкие осколки – сера, апатит);
· упругость листочков - характерна для слюд;
· шероховатость и жирность (на ощупь);
· реакция с 10% -раствором соляной кислоты (например, бурно вскипает кальцит);
· горючесть и запах;
· вкус (соленый у галита, горько-соленый у сильвина);
· скульптура граней кристалла (у кристаллов пирита, кварца);
· магнитные свойства (магнетит) и др.
По химическому составу минералы подразделяются на следующие основные классы: 1-й – самородные элементы; 2-й – сульфиды; 3-й – галогениды; 4-й – оксиды и гидроксиды; 5-й – силикаты; 6-й – карбонаты; 7-й – фосфаты; 8-й – сульфаты; 9-й – органические соединения. Классы минералов подразделяются на подклассы и группы, в последних выделяются разновидности (прилож. 1).
ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ПОРОДООБРАЗУЮЩИХ
МИНЕРАЛОВ
Визуальный метод определения минералов достаточно прост и не требует специальной квалификации. Для работы необходимо иметь коллекцию минералов, минералогический молоток, пяти-, десятикратную лупу, компас, перочинный нож, фарфоровую неглазурованную пластинку, 10%-ный раствор соляной кислоты, набор предметов с известной твердостью – кусок оконного стекла, кварца и т. д. Работать следует со свежими образцами при дневном свете.
Предложенный определитель построен по принципу предварительного выявления физических признаков минералов. Определение начинается с установления блеска, по которому минералы разбиты на несколько групп. В пределах группы выясняют цвет минерала или цвет черты, затем твердость. Дальнейшее определение минерала, в пределах выделенной группы, сводится к установлению внешней формы, спайности и других свойств. Выявив эти признаки по таблице, находим название минерала (прилож. 2).
Следует твердо запомнить, что определение каждого минерала необходимо вести последовательно, строго по схеме. Только установив весь комплекс признаков довольно точно можно определить минерал.
При работе рекомендуется уточнять характеристики минерала, пользуясь описаниями породообразующих минералов (прилож. 1).
ЧАСТЬ ii. ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
Горные породы – более или менее устойчивые по составу закономерные скопления одного или нескольких минералов или обломков других горных пород с относительно большими площадями распространения, образовавшиеся в результате геологических процессов.
Изучение их имеет большое практическое значение: они служат основанием и средой для сооружений, коллекторами подземных вод и емкостями при подземном захоронении опасных жидких отходов, природным строительным материалом и минеральным сырьем.
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 734; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!