Общая геология ответы. Ответы Общая геология. 1. Диагностические свойства физические свойства
 Скачать 20.8 Kb.
|
|
1. Диагностические свойства - физические свойства минералов, используемые для их определения. Важными свойствами минералов при их диагностике (определении) являются: твёрдость, плотность, цвет, цвет черты, блеск, спайность, излом, прозрачность, а также особые свойства, которые характерны только для некоторых минералов Твёрдость – способность минерала противостоять внешнему механическому воздействию (царапанью, вдавливанию и т. д.). Она обусловлена силой сцепления частиц, образующий данный минерал. У большинства минералов твёрдость является величиной более или менее постоянной, что делает её важным признаком при их определении. Для точного определения твёрдости применяют специальный прибор – склерометр. Для определения относительной твёрдости минерала применяют шкалу Мооса. Твёрдость устанавливается путём сравнения исследуемого минерала с эталонным, твёрдость которого известна. Шкала состоит из 10 эталонных минералов, расположенных в порядке увеличения их твёрдости (номера минералов обозначают их относительную твёрдость). Плотность (удельный вес) – это масса единичного объёма вещества (г/м3). Плотность достаточно постоянная величина, что делает этот признак очень важным при определении минералов. Она колеблется в широких пределах – от значений меньше 1 (природные газы, озокерит) до 23 (осьмистый иридий). Даже взвешивая минералы просто на ладони, можно определить их плотность. Большинство минералов имеет плотность от 2,5 до 3,5.По плотности минералы распределяются на три группы: лёгкие – с плотностью до 2,5 (графит, сера); средние – от 2,5 до 4 (кварц, полевые шпаты) и тяжёлые – >4 (руды многих металлов). Цвет – способность минерала поглощать определенную часть светового спектра. Цвет – важный диагностический признак минералов, но использовать его следует лишь в совокупности с другими признаками. Для некоторых минералов цвет – постоянный диагностический признак и эти минералы являются эталонами цвета. Важным диагностическим признаком является цвет минерала в порошке или цвет черты (часто просто – черта). Цвет черты может не отличаться от цвета минерала в образце, но может быть и другим. Для определения цвета черты минералом проводят по шероховатой поверхности фарфоровой пластинки (часто употребляется термин – фарфоровый бисквит), на которой остается черта, соответствующая цвету порошка минера Блеск – способность минерала отражать падающий свет. Выделяют минералы с металлическим блеском, к которым относятся непрозрачные минералы, имеющие темноокрашенную черту. Блеск, напоминающий блеск потускневшего металла, называют металловидным. Значительно более обширную группу составляют минералы с неметаллическим блеском, к которой относятся: алмазный, стеклянный, жирный, перламутровый, шелковистый, восковой, матовый и ряд других, более редко встречаемых разновидностей неметаллического блеска. Спайность – способность минералов раскалываться по определённым направлениям с образованием ровных, гладких поверхностей. Спайность зависит от особенностей кристаллической решётки минерала и проявляется в направлениях с наименьшей силой сцепления между атомами, ионами или молекулами.По степени совершенства спайности минералов выделяют следующие виды: весьма совершенная (слюда, гипс), совершенная (кальцит, галит), средняя (малахит), несовершенная (апатит, сера) и весьма несовершенная (кварц, магнетит). 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 (кремень, халцедон), неровный (апатит), занозистый (гипс волокнистый), землистый (фосфорит), зернистый (графит, магнетит) и крючковатый (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 в тонких пластинках (полевые шпаты) и непрозрачные, не пропускающие свет даже в тонких пластинках (пирит, магнетит). Кроме общих для всех минералов (перечислено выше), существует целый ряд диагностических признаков, характерных для определенных минеральных видов. Например, магнитность – определяется по отклонению минералом стрелки компаса. Характерна для минерала магнетит. Пьезоэлектричество – явление, когда под действием давления вдоль полярной оси кристалла на концах кристалла концентрируются положительные и отрицательные заряды. Характерно для 72 определенных разновидностей кварц – пьезокварц. Реакция с соляной кислотой, когда происходит бурное выделение СО2 – кислота «закипает» на поверхности минерала. Характерно для карбонатов. Вкус – минерал галит (каменная соль) имеет соленый вкус; минерал сильвин – горько-соленый вкус. Запах – минералы, содержащие в своем составе мышьяк, при раскалывании пахнут чесноком. Кроме этого, радиоактивность, ковкость, поведение перед паяльной трубкой, люминесценция и многое другое. 2. Подземные воды находятся в толщах горных пород верхней части земной коры в жидком, твёрдом и парообразном состоянии. Исследование подземных вод является предметом геологической дисциплины – гидрогеологии. Формы воды в горных породах и минералах. Вода в форме пара – вид воды, который присутствует в воздухе, заполняющем трещины и пустоты между частицами породы. Вода в форме льда. Лёд в почвах и породах может быть в виде отдельных кристаллов или в форме скоплений льда (линз, прослоев). Наиболее широко эта форма воды распространена в области развития криолитозоны (многолетней мерзлоты). Кристаллизационная вода входит в состав минералов в виде молекул H2O в постоянном для каждого минерала количестве, например гипс (CaSO4×2H2O), мирабилит (Na2SO4×10H2O) и др. Цеолитная вода, как и кристаллизационная, входит в состав минералов в виде молекул Н2О, но число молекул воды варьирует. Данный вид воды характерен для минералов группы цеолитов, относящихся к каркасным алюмосиликатам. Особенностью цеолитов является наличие больших полостей (занимающих до 50 % объема) в структуре каркаса Конституционная вода присутствует в минералах не в молекулярной форме, а в форме гидроксильной группы (OH)- , занимающей определенную позицию в кристаллической решетке минерала. Физически связанная вода образуется при адсорбции частицами молекул воды из паров и поэтому присутствует только на поверхности частиц. Подразделяется на две разновидности – прочносвязанная (гигроскопическая) и слабосвязанная (пленочная). Гигроскопическая вода окутывает поверхность частиц сплошной или прерывистой пленкой и очень прочно удерживается на них. Пленочная вода располагается сверху прочносвязанной, при этом образуя на поверхности частиц «вторую плёнку» Слои горных пород, насыщенные гравитационной водой, образуют водоносные горизонты, или пласты, составляющие водоносные комплексы. Горные породы водоносных комплексов обладают различной степенью влагоемкости, водопроницаемости и водоотдачи. Влагоемкость – способность горных пород удерживать в пустотах (порах, кавернах и трещинах) воду. Оценивается процентным отношением веса высушенного образца горной породы к весу этого образца, насыщенного водой. Водопроницаемость – способность горных пород пропускать воду через пустоты (поры, трещины и т. п.) под действием гравитационных сил, напора или капиллярного поднятия. Водоотдача – способность горных пород отдавать воду путём свободного стекания под действием силы тяжести или в результате технологического воздействия (откачки, вакуумирования и т. П). Грунтовые воды залегают на первом водоупорном горизонте ниже верховодки. В отличие от верховодки грунтовые воды обычно приурочены к выдержанному водонепроницаемому (водоупорному) пласту и характеризуются более или менее постоянным дебитом. Грунтовые воды могут накапливаться как в рыхлых пористых породах, так и в твердых трещиноватых породах. У грунтовых вод различают верхнюю поверхность, или уровень грунтовых вод (зеркалом фунтовых вод). Непосредственно к зеркалу грунтовых вод примыкает капиллярная кайма. Здесь поры водоносной толщи лишь частично заполнены водой, поднимающейся по капиллярам. Выше уровня грунтовых вод залегает зона аэрации. Это поверхностный горизонт Земли, где поры и пустоты пород заполнены воздухом и частично влагой. Мощность зоны аэрации увеличивается с севера на юг. Выход подземных вод на поверхность Земли получил название родника, или ключа. Родники чаще всего наблюдаются в долинах рек, балках, оврагах, пересекающих водоносные горизонты. Уровень грунтовых вод представляет собой неровную поверхность, повторяющую, как правило, неровности рельефа: на возвышенностях он выше, в пониженных местах - ниже. Межпластовые воды залегают в водоносных породах и в отличие от грунтовых характеризуются наличием перекрывающего водоупорного пласта. Воды, залегающие между двумя водоупорными пластами горных пород и обладающие напором, называются напорными, или артезианскими водами. Артезианские воды обычно приурочены к вогнутым пластам горных пород. Химический состав подземных вод. Подземные воды – природные растворы, содержащие свыше 60 химических элементов (в наибольших количествах – К, Na, Ca, Mg, Fe, Cl, S, С, Si, N, О, Н), а также микроорганизмы. Как правило, подземные воды насыщены газами (CO2, О2, N2, СH4 и др.). Сумма растворенных в воде веществ, исключая газы, определяет её минерализацию, выражаемую в г/л или мг/л. По степени минерализации подземные воды подразделяют (по В. И. Вернадскому) на пресные (до 1 г/л), солоноватые (от 1 до 10 г/л), солёные (от 10 до 50 г/л) и подземные рассолы (свыше 50 г/л). В более поздних классификациях к подземным рассолам относят воды с минерализацией свыше 36 г/л Карстово-суффозионные процессы — это опускания участков поверхности из-за понижения объема массы грунтовой почвы, что происходит вследствие выщелачивания растворимых солей. Карстовые процессы, карст — это растворение или размыв трещиновых пород подземными водами. В результате этого процесса образовываются отрицательные формы рельефа или пустоты. Карстовые процессы обусловливают растворение пород карбонатов, а карстово-суффозионные — обычно обусловлены вымыванием заполнителя из глинистой и суглинистой толщи грунта. Суффозия — это процесс выщелачивания минеральных частиц и веществ водой, которая находится в толще пород. Специалисты, как правило, различают основные два вида суффозионных процессов: механические и химические 3. Коллизия – столкновение литосферных плит, развивается там, где континентальная кора сходится с континентальной их встречное движение затруднено и компенсируется деформацией литосферы, ее утолщением и образованием горных складчатых систем. Обдукция – движение на край континентальной коры фрагментов океанической коры. Происходит чрезвычайно редко. |