ПРАКТИКА 2. Минералы горных пород Минералы и их происхождение
 Скачать 3.04 Mb.
|
|
§ Минералы горных пород Минералы и их происхождение Минералы – это природные тела, имеющие определенный химический состав и свойства; образующиеся в результате физико-химических процессов, протекающих в земной коре. В земной коре содержится до 7000 минералов и их разновидностей, и около 100 из них входят в состав горных пород. Эти минералы называются породообразующими. Минералы образуются в результате разнообразных геологических процессов. Существует 3 процесса образования: Протекает в недрах земли, и минералы рождаются из магмы (силикатного расплава). Магма по мере понижение температуры, затвердевает. При данном процессе минералы характеризуются большой твердостью, стойкостью к воде, кислотам. Эндогенный процесс Протекает на поверхности земной коре, где взаимодействуют литосфера, гидросфера, атмосфера. Образование связано с процессом выветривания и колебаний температур. Такие минералы характеризуются низкой твердостью, и взаимодействием с водой. Экзогенный процесс Это перерождение ранее образованных минералов под воздействием высоких температур и давления, а также магматических газов и воды. Минералы проходят перекристаллизацию, приобретают плотность, прочность. Метаморфи- ческий процесс Строение и свойства минералов Минералы могут иметь структуру аморфную кристаллическую Свойства минералов могут быть одинаковыми по всем направлениям, такие минералы называют изотропными. А если свойства разные по различным направлениям – анизотропными. Классификация минералов Самородные элементы В эту группу входят около 20 минералов, встречающихся в природе в чистом виде, или по меньшей мере, в свободной форме. Все они делятся на : металлы, полуметаллы и металлоиды. Основные самородные металлы – это золото, серебро, медь, платина и очень редко железо и никель. К полуметаллам относятся сурьма, мышьяк и висмут. К металлоидам – сера и углерод в форме алмаза и графита. Сера - самородный элемент Сульфиды Сульфиды состоят из серы в соединении с металлом или с металловидным веществом. К ним относятся такие металлические руды, как галенит, халькопирит, киноварь. Обычно сульфиды тяжёлые и хрупкие. Они являются первичными минералами и после вступления в контакт с атмосферой, многие быстро превращаются в оксиды. Слиток сросшихся кристаллов сульфида железа FeS2 Галогениды Галогениды – минералы, образующиеся в результате соединения металлов с галоидными элементами, такими как хлор, бром, фтор, иод. Эти минералы очень мягкие, многие хорошо растворяются в воде. Однако это очень распространённые минералы. Представители этой группы – галит (поваренная соль), флюорит. Каменная соль Оксиды и гидрооксиды Оксиды – это соединения металлов с кислородом. Они являются наиболее разнообразной по физическим характеристикам группой. Здесь и тусклые земли (боксит) и ювелирные камни (сапфиры, рубины). Твердые первичные оксиды обычно образуются глубоко в земных недрах, более мягкие – ближе к. опал Карбонаты Карбонаты – минералы, образующиеся при соединении металлов с карбонатной группой (углерод и кислород). Их отличает мягкость, светлая, прозрачность. Большая часть из них является вторичными минералами. Самым распространённым представителем этого класса является кальцит. кальцит Сульфаты Сульфаты – минералы, образующиеся в результате соединения металлов с сульфатной группой (сера и кислород). Они мягкие, прозрачные или просвечивающие, ненасыщенного цвета. Широко распространены гипс, ангидрит, барит. Ангидрит - это безводный сульфат кальция Фосфаты Фосфаты образуются при соединении металлов с фосфатной группой (фосфор и кислород). В основном фосфаты являются вторичными минералами, часто имеющие яркий цвет (бирюза). бирюза Силикаты Силикаты – металлы соединённые с силикатной группой (кремний и кислород), это самые рапространённые минералы в природе (почти треть всех минералов – силикаты). Представители этого класса – кварц, полевые шпаты. Полевые шпаты Диагностические признаки минералов Формы нахождения минералов в природе Подавляющее большинство минералов представляют собой кристаллические образования. Естественной формой их образования и нахождения в природе является кристалл. Кристаллы — это твердые тела, атомы или ионы которых образуют правильные упорядоченные периодические структуры. При описании формы слагающих агрегат кристаллов можно ограничиться ее простой характеристикой, например: изометричная, таблитчатая, дисковидная, уплощенная, листоватая, пластинчатая, вытянутая, столбчатая, шестоватая, игольчатая, волокнистая, нитевидная и т.д. • Незакономерные сростки минералов могут образовывать друзы - группа кристаллов, различного размера и ориентировки, наросших одним концом на какую-нибудь поверхность и хорошо ограненных лишь с одного конца. • Минералы, выделяющиеся из растворов и нарастающие на стенках пустот, часто образуют секреции. • Округлые и шарообразные выделения минералов, в которых минеральное вещество нарастает от центра к периферии, называются конкрециями. Мелкие конкреции, менее 2-3 см, называют оолитами. Основные свойства минералов Оптические свойства. • Окраска, или цвет, минерала является важной диагностической характеристикой. • Цвет минералов зависит от их химического состава, внутренней структуры, механических примесей и, главным образом, от химических примесей • Цвет минерала в порошке, или цвет черты, является также важной характеристикой, играющей иногда решающую роль в определении минерала. • Прозрачность — способность минералов пропускать свет без изменения направления его распространения. Прозрачность зависит от кристаллической структуры минерала. • Прозрачные — пропускают свет по всему объему. Через такие минералы можно видеть, как через оконное стекло. • Полупрозрачные — через них видны лишь очертания предметов. Свет проходит сквозь минерал, как через матовое стекло. Просвечивающие — пропускают свет по тонкому краю или в тонких пластинках. • Непрозрачные — не пропускают света даже в тонких пластинках. При прочих равных условиях более мелкозернистые агрегаты кажутся менее прозрачными. • Блеск — способность минерала отражать свет. Отражение света от поверхности минерала воспринимается как блеск различной интенсивности. • Металлический блеск — сильный блеск, свойственный самородным металлам и многим рудным минералам. • Неметаллический блеск по своей интенсивности и особенностям подразделяется на несколько видов. • Алмазный блеск (самый яркий) характерен для алмаза, некоторых разновидностей сфалерита и серы. • Следующим по интенсивности является стеклянный блеск. • Жирный блеск — блеск, при котором поверхность минерала как будто покрыта пленкой жира или смазана маслом. • Восковой блеск в целом похож на жирный. • Перламутровый блеск напоминает радужный блеск жемчуга. • Шелковистый блеск наблюдается у агрегатов, имеющих волокнистое или игольчатое строение. • Механические свойства. • Спайность — способность минерала раскалываться по определенным кристаллографическим направлениям с образованием относительно гладких поверхностей. Весьма совершенная спайность — минерал без особых усилий раскалывается или расщепляется руками на тонкие пластины. • Совершенная спайность — минерал легко раскалывается слабым ударом молотка с образованием ровных блестящих плоскостей. Твердость — способность минерала сопротивляться внешнему механическому воздействию — царапанию, резанию, вдавливанию. Эталонами шкалы Мооса служат следующие минералы: 1. Тальк. 2. Гипс. 3. Кальцит. 4. Флюорит. 5. Апатит. 6. Ортоклаз. 7. Кварц. 8.Toпаз. 9. Корунд. 10. Алмаз. • Плотность для различных минералов колеблется от 0,9 до 21 г/см³. Медь Си. Обычно содержит примеси Fe, Ag, Au, As. Форма выделения — чаще всего сплошные массы или дендриты, реже моховидные и проволочные выделения. Редко встречается в виде кристаллов кубической формы. Цвет — медно-красный, иногда с коричневой побежалостью. Черта — медно-красная, блестящая. Блеск — металлический. Прозрачность — непрозрачный. Спайность — отсутствует. Излом —- крючковатый. Твердость — 2,5 — 3. Плотность — 8,9 г/см3. Особые свойства — ковкая. |