Карбонаты и фосфаты как породообразующие минералы.
Вопросы к экзамену по дисциплине
Геоморфология с основами геологии»
Породообразующие минералы.
Породообразующие минералы — минералы, входящие в качестве постоянных существенных компонентов в состав горных пород.
Средневзвешенный состав Земной коры — андезитовый. Основные минералы коры: полевой шпат, кварц, слюды, кальцит, амфиболы, пироксены. Средний состав мантии — ультраосновный. Основные минералы мантии: оливин, ромбический пироксен, моноклинный пироксен, гранат.
Силикаты как породообразующие минералы.
Силикаты и алюмосиликаты представляют собой обширную группу минералов. Для них характерен сложный химический состав и изоморфные замещения одних элементов и комплексов элементов другими. Главными химическими элементами, входящими в состав силикатов, являются Si, O, Al, Fe2+, Fe3+, Mg, Mn, Ca, Na, K, а также Li, B, Be, Zr, Ti, F, H, в виде (OH)− или H2O и другие.
Силикаты и алюмосиликаты являются породообразующими минералами. Из них сложена основная масса горных пород: полевые шпаты, кварц, слюды, роговые обманки, пироксены, оливин и другие. Самыми распространёнными являются минералы группы полевых шпатов и затем кварц, на долю которого приходится около 12 % от всех минералов.
Оксиды и гидроксиды.
Оксиды - соединения элементов с кислородом; в гидроксидах присутствует гидроксил или вода, или и то и другое вместе и еще О²-
В земной коре на долю оксидов и гидроксидов приходится примерно 17% массы, из них на долю кремнезема 12,5% и железа 4%, далее в количественном отношении идут Al, Mn, Ti, Cr.
|
|
|
Преобладает ионный тип химической связи, в гидроксидах существенно влияние водородных связей. Кислород и ОН обычно располагаются в вершинах тетраэдров и октаэдров, а катионы находятся, при этом, в четвертом или шестерном окружении. В зависимости от группировки атомов можно выделить простые оксиды с координационными, островными, цепочными, слоистыми и каркасными структурами. Среди оксидов можно выделить простые оксиды, в которых соотношение между катионами и анионами изменяются от 2:1 до 1:2 (R2O, R2O3, RO2) и сложные оксиды, для которых характерны двойные соединения типа RO,∙ R2O3 .
Для всех сложных оксидов обычны широкие изоморфные замещения. Изоморфизм свойственен, например, Магнетиту FeFe2O4 и хромиту FeCr2O4, в которых Fe2+. замещается Mg2+, Mn2+, а Fe3+ и Cr3+ионами Al3+, Mn3+.
Для данного класса характерны: высокая твердость (6-9), химическая стойкость (кварц, корунд и др.), тугоплавкость, очень низкая растворимость в жидкостях, разнообразная раскраска, стеклянный и полуметаллический блеск, повышенные магнитные свойства (у железных руд).
Минералы слоистых структур образуют уплощенно-таблитчатые кристаллы или листовато-чешуйчатые агрегаты, часто с хорошо выраженной спайностью в одном направлении.
|
|
|
Оксиды образуются главным образом эндогенным путем при магматических, пегматитовых и гидротермальных процессах (кварц – SiО2, рутил – TiO2, касситерит – SnO2 и др.), а также при региональном и контактном метаморфизме. В результате окисления сульфидов и выветривания горных пород эндогенные минералы переходят в оксиды и гидрооксиды, как более устойчивые соединения в условиях поверхности; большую роль при этом играет коллоидное минералообразование. Будучи устойчивыми, многие оксиды накапливаются в россыпях.
Минералы этого класса являются важнейшими рудами на Fe, Cr, Mn, Ti, Al, Nb, Ta, и Th, Tr и др., а также неметаллическими полезными ископаемыми.
Простые оксиды
Куприт Сu2O - сплошные зернистые массы. Цвет красный, разных оттенков. Руда на медь. Происхождение экзогенное – при окислении сернистых соединений.
При разрушении переходит в малахит. Сu2O+С2O+H2O = Cu2(СO3) (OH)
Корунд - Кристаллы столбчатые бочёнковидной формы: комбинации дитригональных пирамид и призм с ромбоэдрами.
Разновидности :синий – сапфир (окраска примесями Тi); кроваво-красный – рубин (окраска примесями Cr); наждак – сплошная зернистая корундовая порода серовато – черного цвета от тонкой примеси гематита, магнетита.
|
|
|
Применяется – абразивные материалы, драгоценные камни, цветные корунды в значительном количестве в настоящее время изготавливают искусственно. Средне распространенный минерал на Украине.
Гематит (красный железняк) Fe2O3. Не магнитен, блеск металловидный. Плотные агрегаты красного цвета. Крупнокристаллическая разновидность темного стального цвета – железный блеск (спекулярий).
Крупнейшие месторождения – Кривой Рог, Курск (Россия), древние докембрийские осадочные метаморфизированые руды.
Применение - важнейшая железная руда, железная сметана – порошковатая разновидность для окраски стекол, эмалей (красно – коричневые тона), для изготовления красной краски и карандашей.
Гидрокси́ды (гидроо́киси, водокиси) — неорганические соединения, содержащие в составе гидроксильную группу -OH. Известны гидроксиды почти всех химических элементов; некоторые из них встречаются в природе в виде минералов. Гидроксидыщелочных и щёлочноземельных металлов, а также аммония являются растворимыми и называются щелочами. Гидрокси́ды (гидроо́киси, водокиси) — неорганические соединения, содержащие в составе гидроксильную группу -OH. Известны гидроксиды почти всех химических элементов; некоторые из них встречаются в природе в виде минералов. Гидроксидыщелочных и щёлочноземельных металлов, а также аммония являются растворимыми и называются щелочами. В зависимости от того, является ли соответствующий оксид основным,кислотным или амфотерным, соответственно различают: * основные гидроксиды (основания) — только гидроксиды металлов со степенью окисления +1, +2, проявляющие основные свойства (например, гидроксид кальция Ca(ОН)2, гидроксид калия KOH,гидроксид натрия NaOH и др.) При реакциях и диссоциации отщепляется группа -OH. * кислотные гидроксиды(кислородсодержащие кислоты) — гидроксиды неметаллов и металлов со степенью окисления +5, +6, проявляющие кислотные свойства (например, азотная кислота HNO3, серная кислота H2SO4,сернистая кислота H2SO3 и др.) При реакциях и диссоциации отщепляется протон. * амфотерные гидроксиды, гидроксиды металлов со степенью окисления +3, +4 и нескольких металлов со степенью окисления +2, которые проявляют амфотерные свойства. Амфотерные гидроксиды проявляют в зависимости от условий либо основные, либо кислотные свойства у(например, гидроксид алюминия Al(ОН)3, гидроксид цинкаZn(ОН)2).
|
|
|
Термин «гидроксиды» часто применяют только по отношению к основным и амфотерным гидроксидам. Также иногда называют гидроксидом воду.
Карбонаты и фосфаты как породообразующие минералы.
Карбонаты (соли угольной кислоты)
К карбонатам относится до 80 минералов. Они составляют около 1,7%. от массы земной коры. Наибольшим распространением среди них пользуются карбонаты кальция и магния, формирующие порой огромные массивы известняков, доломитов, мраморов, мергелей и мела. Твердость карбонатов обычно невелика, блеск –
неметаллический, окраска светлая, бурно реагируют с соляной кислотой, выделяя СО2. Многие из них связаны в генетическом отношении с деятельностью организмов, часть из них относится к гидротермальным минералам. Широко применяются в качестве строительных материалов, в химическом производстве и т. п.
Кальцит (известковый шпат), Из кальцита состоят такие породы, как известняк и мрамор. Кальцит – один из распространенных породообразующих минералов. Используется в строительной промышленности; исландский шпат – в оптической.
Доломит. Образуется в гидротермальных жилах и осадочным путем в процессе замещения карбоната кальция углекислым магнием. При-меняется в металлургии, в качестве флюса в химической промышленности и как строительный материал.
Фосфаты (соли фосфорных кислот)
Группа фосфатов и некоторых родственных соединений заключает в себе до 350 минералов, составляющих, однако, менее 1% от массы земной коры. Некоторые из фосфатов служат важным сырьем для получения минеральных удобрений и фосфора.
Апатит, Происхождение апатита самое разнообразное: магматическое, гидротермальное и осадочное. Крупнейшее месторождение апатита эксплуатируется в Хибинах. Используется для получения искусственного удобрения – различных суперфосфатов, а также для получения фосфора.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 1770; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!