Геология. Методичка по ГЕОЛОГИИ -Дорожники (3). Изучение диагностических признаков минералов. Цель работы закрепление и углубление знаний по курсу. Оборудование урока справочный материал, образцы минералов.
 Скачать 5.27 Mb.
|
|
МЕТОДИЧКА ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ПО ГЕОЛОГИИ И ГРУНТОВЕДЕНИЮ Практическая работа Тема Изучение диагностических признаков минералов. Цель работы закрепление и углубление знаний по курсу. Оборудование урока справочный материал, образцы минералов. Основные положения Минералы – физически и химически однородные твердые тела, образовавшиеся в результате природных процессов. Они слагают только твердые оболочки Земли. В природных условиях минералы образуются различными путями. Их возникновение может быть связано как с эндогенными (от греч. endon – внутри и genesis – происхождение, таки с экзогенными (от греч. exo – вне, снаружи) процессами. Для того чтобы распознать минерал в полевых условиях, не прибегая к специальным методам минералогического исследования и оборудованию, необходимо знать и уметь определять их основные физические свойства, которые можно использовать как диагностические признаки. Наиболее важные из них Оптические свойства. Окраска и цвет. Цвет минерала в порошке (цвет черты Для определения цвета минерала в порошке (цвета черты, им чертят по шероховатой поверхности фарфоровой пластинки (бисквита, очищенной от эмали. Однако если твердость минерала превышает твердость бисквита, получить черту подобным образом невозможно. Прозрачность Способность минерала пропускать свет. По степени прозрачности минералы делят на прозрачные – пропускают свет по всему объем полупрозрачные – через них видны лишь очертания предметов просвечивающие – пропускающие свет лишь по краям непрозрачные. Блеск Способность минерала отражать свет. Блеск может быть металлическим напоминает блеск поверхности металла) и неметаллическим. Разновидностями неметаллического блеска являются алмазный – искрящийся, выражается в переливающейся игре цветов стеклянный – напоминает блеск стекла жирный (смолистый) – поверхность минерала как будто покрыта пленкой жира или смазана маслом перламутровый – напоминает блеск поверхности перламутровой раковины шелковистый – наблюдается у минералов, имеющих игольчатое строение и напоминает блеск шелковой ткани. Минералы, которые не имеют блеска называют матовыми. Механические свойства. Спайность Способность минерала раскалывается по определенным направлениям с образованием гладких поверхностей (поверхностей спайности. По легкости раскалывания и характеру образуемых поверхностей выделяют следующие виды спайности Весьма совершенная – минерал без особых усилий раскалывается или расщепляется руками на тонкие пластины. Плоскости спайности гладкие и ровные (часто зеркально-ровные). Совершенная – минерал легко раскалывается слабым ударом молотка с образованием ровных блестящих плоскостей. Средняя – минерал раскалывается при ударена осколки, ограниченные примерно в одинаковой степени по всем направлениям. Несовершенная – раскалывание минерала приводит к образованию обломков, большая часть которых ограничена неровными поверхностями излома. Весьма несовершенная (отсутствие спайности) – минерал раскалывается по случайным направлениями всегда дает неровные поверхности излома. Излом Вид поверхности, образующей при раскалывании минерала. Имеет важное значение при диагностике минералов спайность которых выражена слабо или не выражена совсем (несовершенная и весьма несовершенная. Различают излом Ровный – поверхности спайности при расколе имеет ровную блестящую поверхность полевой шпат. Неровный – излом характеризуется отсутствием ровных блестящих участков раскола по спайности. В зависимости от строения минерала неровный излом может быть выражен по-разному. Например, зернистый – поверхность излома образует выпуклые и вогнутые участки вещества минерала (оливин, апатит, сидерит, гипс шероховатый – имеет ровную, ноне гладкую поверхность наждачной бумаги магнетит, корунд, халькопирит раковистый – внешне напоминает выпуклую или вогнутую части раковин (кварц, халцедон, опал, лимонит, карналлит занозистый – хорошо проявляется в поперечном изломе минералов волокнистого, игольчатого строения (асбест, роговая обманка, ангидрит, волокнистые разности гипса листоватый – встречается у минералов листоватого строения (слюды, графит, тальк. Твердость Способность минерала сопротивляться внешним механическим воздействиям. В полевых условиях относительная твердость определяется царапанием одного минерала другим. Для оценки твердости принята шкала австралийского минералога Ф.Мооса (1772-1839), представленная 10 эталонными минералами с известной постоянной твердостью. Эти минералы располагаются в порядке возрастания твердости. 1 – тальк 2 – гипс 3 – кальцит 4 – флюорит 5 – апатит 6 – ортоклаз 7 – кварц 8 – топаз 9 – корунд 10 – алмаз Для определения относительной твердости минерала по его свежей (невыветрелой) поверхности с нажимом проводят острым углом минерала-эталона. Если эталон оставляет царапину, значит, значит твердость изучаемого минерала меньше твердости эталона, если не оставляет – твердость минерала больше. В зависимости от этого выбирают следующий эталон выше или ниже по шкале до тех пор, пока твердость минерала и эталона не совпадут или окажутся близкими, те. оба минерала не царапаются друг другом или оставляют слабый след. Если исследуемый минерал по твердости оказался между двумя эталонами, его твердость определяется как промежуточная, например 3,5. В полевых условиях для оценки относительной твердости в качестве эталонов используют обычно грифель простого карандаша (твердость 1), ноготь (2-2,5), медную проволоку или монету (3-3,5), железный гвоздь (4), стальную иголку, булавку, нож (5-5,5), стекло (5,5-6), напильник (7). Особые свойства Для некоторых минералов присущи особые свойства, характерные только им. Такие как, вкус – соленый (галит – каменная соль запах – сера, если двумя образцами постучать друг от друга магнитность – устанавливается по способности минерала отклонять магнитную стрелку, например компаса (магнетит реакция с соляной кислотой – некоторые минералы класса карбонатов вступают в реакцию с соляной кислотой, сопровождающую выделением углекислого газа вскипанием) – кальцит. Исходные данные Составить характеристики минералов, взятых из таблицы 1 и представить их в журнал, составленной по форме 1. Таблица 1 № варианта Минерал № варианта Минерал 1 Кварц, графит, пирит, опал, гипс 6 Корунд, сера, пирит, лимонит, апатит 2 Кварц, сера, галенит, корунд, лимонит 7 Гематит, графит, опал, гипс, кальцит 3 Корунд, кальцит, апатит, сера, опал 8 Кварц, галенит, опал, сера, апатит 4 Магнетит, гипс, кальцит, лимонит, пирит 9 Магнетит, графит, пирит, лимонит, гипс 5 Кварц, галенит, мангезит, апатит, графит 0 Кварц, графит, опал, гипс, апатит Журнал Минерал Класс Химический состав Цвет Цвет черты Блеск Тве рд ость по шкале М оос а Спайность Прозрачность В каких породах встречается Проис хождение Применение встроит ел ьс тв е Главные диагностические признаки Определение минералов выполняется в таком порядке 1. С помощью классификационной таблице (табл. 1.1.4.) устанавливают название минерала. 2. С помощью классификационной таблице (табл. 1.1.2) устанавливают класс, группу и химическую формулу образца минерала. 3. Определяется цвет и блеск образца минерала. 4. По шкале Мооса (или подручными средствами) устанавливается твердость минерала (табл. 1.1.3) 5. Определяется спайность и излом образца минерала. 6. Определяется агрегатное состояние образца минерала. 7. Все установленные признаки и особенности минерала записывают в журнал описания породообразующих минералов и дополняют ее сведениями о специфических свойствах минерала. Таблица 1.1.2 – Класс, группа и химический состав минералов Класс Название минерала Химическая формула Другие свойства 1 2 3 4 СИЛ И КАТ Ы Ортоклаз КА Прямой угол между плоскостями спайности Микроклин КА Косой угол между плоскостями спайности Альбит А Косой угол между плоскостями спайности Анортит Са[АlSi2O8] Косой угол между плоскостями спайности. В чистом виде встречается редко Лабрадор Изоморфная смесь альбита и анортита Иризация цвета Авгит Ca(Mg, Fe, Al)[(Si, Al)2O6] Спайность под углом близким к прямому Оливин (Mg,Fe)2Si4 Хрупкий Топаз Al2(F,OH)2 О Часто продольная штриховка на гранях Хлорит Mg4 АОН Чешуйки неупругие Мусковит KAl2(AlSi3O10) (OH)2 Легко расщепляется на тонкие упругие листочки Биотит K(Mg,Fe)3 О [OH, F]2 Легко расщепляется на тонкие упругие листочки Тальк Mg3[Si4O10] (OH)2 Мыльный на ощуп Глауконит Водный силикат K, Fe, Al, Mg Хрупкий. Растворяется в концентрированной соляной кислоте Серпентин Mg6[Si4O10] (OH)8 Пятнистая окраска напоминает шкуру змеи Монтмориллонит (Al, Mg )2 (OH)2[Si4O10] ·nH2O Обладает подвижной кристаллической решеткой Каолинит Al4[Si4O10] (OH)8 Жирный на ощупь Роговая обманка Ca2Na(Mg,Fe2+)4 (Al,Fe3+)[(Si,Al)4 O11]2[OH]2 Придает строительным материалам вязкость Продолжение табл Класс Название минерала Химическая формула Другие свойства 1 2 3 4 КАР Б ОН АТ Ы Доломит Ca, М (СOз)2 Вскипает в соляной кислоте Магнезит MgCO3 Сидерит FeCO3 Кальцит СаСО3 Малахит CuСО3·Сu(ОН)2 Вскипает в соляной кислоте, хрупкий СУ Л Ь Ф АТ Ы Гипс CaSO4·2H2O Быстро растворяется вводе Мирабилит Na2SO4·l0H2O Легко растворяется вводе, имеет горько-соленый вкус Ангидрит CaSO4 Кристаллическая форма встречается редко Барит BaSO4 Хрупкий СУ Л Ь Ф И ДЫ Пирит Fe2 Грани кристаллов покрыты перпендикулярной штриховкой Галенит Pb Легко раскладывается Киноварь Hg Может скапливаться в россыпях Сфалерит ZnS Очень сильный блеск ОК СИД Ы Кварц Si2 Прозрачный или просвечивается Халцедон Si2 С концентрическими полосами – агат, с примесями глины и песка - кремень Корунд АО Тяжелый минерал Гематите Имеет слабомагнитные свойства Магнетит ее Имеет магнитные свойства Опал Si2 О Аморфный минерал ГИДР О - ОК СИД Ы Лимонит 2Fe2 O3 · n Н Образует псевдоморфозы в виде кубиков по пириту Галит NaCl Имеет соленый вкус ГА Л ОИ ДЫ Сильвин КСl Имеет горько соленый вкус Флюорит CaF2 При нагреве раскладывается серной кислотой Апатит С (F, Cl) Р Хрупкий, изменяет цвет, растворяется в соляной кислоте Продолжение табл Класс Название минерала Химическая формула Другие свойства 1 2 3 4 Ф ОСФ АТ Ы Вольфрамит (Mn, Fe) [WO4] Высокая плотность В ОЛ Ь Ф Р АМ А ТЫ Медь Cu Минерал ковкий СА М ОР ОДНЫЕ Э Л Е М Е НТ Ы Графит С Жирный на ощупь, грязнит руки, чертит на бумаге Сера S Хрупкий, от спички загорается, горит голубым пламенем, имеет резкий запах Таблица 1.1.3 – Шкала твердости Мооса Минерал-эталон Твердость по Моосу Упрощенное испытание твердости минерала Тальк Царапается мягким карандашом, шелушится ногтем Гипс Царапается ногтем Кальцит 3 Царапается медной монетой Флюорит 4 Царапается гвоздем Апатит 5 Царапается стеклом Ортоклаз 6 Царапается лезвием стального ножа Кварц 7 Царапается напильником Топаз Минералы с твердостью 8-10 среди породообразующих минералов Корунд Алмаз Таблица 1.1.4 – Классификационная таблица минералов № г/п Название минерала Цвет Блеск Твердость Спайность Излом Агрегатное состояние 1 2 3 4 5 6 7 8 1 Тальк Белый, бледно- зеленый, лазурно-белый Жирный иногда перламутровый 1 Весьма совершенная водном направлении Пластинчатый В виде сплошных плотных, кристаллических или чешуйчато- листовых массы 2 Каолинит Белый, желтый, сероватый Тусклый, жирный иногда перламутровый 1-2,5 Весьма совершенная водном направлении Землистый Рыхлые землистые массы 3 Монтмориллонит Зеленовато-серый, розовый, светло-зеленый, белый Матовый 1-2 Весьма совершенная Землистый Плотные землистые массы 4 Мирабилит Бесцветный, белый с желтоватым, зеленоватым или синеватым оттенком Стеклянный 1,5-2 Совершенная водном направлении Раковистый Кристаллы, землистые массы 5 Графит Черный, стально-серый Металловидный, жирный, матовый 1 Весьма совершенная водном направлении Неровный Пластины, листочки, землистые массы 6 Сера Соломенно-желтый до бурого, черный Жирный 1,5- 2,5 Несовершенная Раковистый, неровный Кристаллы, землистые, плотные или зернистые массы Продолжение табл № г/п Название минерала Цвет Блеск Твердость Спайность Излом Агрегатное состояние 1 2 3 4 5 6 7 8 7 Гипс Бесцветный, белый, розовый, желтый, серый Стеклянный, шелковистый 2 Весьма совершенная водном направлении Занозистый, раковистый, волокнистый Кристаллы, в виде сплошных, игольчатых и пластинчатых массы 8 Сильвин Белый, бесцветный Стеклянный 1,5-2 Совершенная Неровный Кристаллы, зернистые массы 9 Галит Белый, бесцветный Стеклянный 2-2,5 Совершенная в трех направлениях Неровный Кристаллы, друзы, рыхлые или сплошные плотные массы 10 Хлорит Зеленый, темно- зеленый Стеклянный, перламутровый 2-2,5 Весьма совершенная водном направлении Нервный Кристаллические, листовато- чешуйчатые массы, друзы 11 Киноварь Ярко-красный, темно-красный до черного Алмазный, металлический 2-2,5 Совершенная водном направлении Раковистый Кристаллы, зернистые, плотные, землистые массы 12 Мусковит Бесцветный со светло- зеленоватым оттенком Стеклянный, перламутровый 2,5-3 Весьма совершенная Пластинчатый Пластинки 13 Биотит Черный, темно-зелено- черный Стеклянный, перламутровый 2,5-3 Весьма совершенная водном направлении Пластинчатый Пластинки 14 Глауконит Темно-зеленый, зеленовато-черный Стеклянный, жирный, матовый 2-3 Весьма несовершенная Неровный Землистые, тонко чешуйчатые, зернистые массы Продолжение табл № г/п Название минерала Цвет Блеск Твердость Спайность Излом Агрегатное состояние 1 2 3 4 5 6 7 8 15 Серпентин Светло-зеленый, зеленый, буровато- зелений Жирный 2,5- 3,5 Весьма несовершенная Неровный, занозистый Плотные и скрытокристаллические массы 16 Кальцит Прозрачный, белый, серый, желтый, голубой Стеклянный, перламутровый 3 Совершенная в трех направлениях Ровный Кристаллы, сплошные зернистые, землистые массы, натеки, друзы 17 Доломит Белый, желтый, серый Стеклянный, перламутровый 3,5- 4,5 Совершенная в трех направлениях Ровный 18 Магнезит Белый, желтый, серый Стеклянный, шелковистый 3,5- 4,5 Совершенная в трех направлениях Раковистый Кристаллы, зернистые или плотные массы, желваки, натеки 19 Сидерит Серый, желтый, бурый Стеклянный, перламутровый 3,5- 4,5 Совершенная в трех направлениях Ровный Плотные, зернистые массы, шарообразные конкреции, оолиты 20 Малахит Изумрудно-зелений Стеклянный, шелковистый 3,5-4 Совершенная водном направлении Неровный Кристаллы, натеки, землистые массы 21 Ангидрит Белый, сероватый, голубой, красный, фиолетовый, бесцветный Стеклянный, перламутровый 3-3,5 Совершенная в трех направлениях Неровный Плотные, зернистые массы, прожилки, желваки 22 Барит Бесцветный, белый, красный, черный, бурый Стеклянный, перламутровый 3-3,5 Совершенная в трех направлениях Неровный Столбчатые, зернистые, землистые массы, конкреции, сталактиты Продолжение табл № г/п Название минерала Цвет Блеск Твердость Спайность Излом Агрегатное состояние 1 2 3 4 5 6 7 8 23 Галенит Свинцово – серый Металлический 2,5 Совершенная в трех направлениях Неровный Кристаллы, зернистые массы 24 Сфалерит Бесцветный, желтый, бурый, черный Алмазный 3,5-4 Совершенная в трех направлениях Неровный, равный Кристаллы, зернистые массы, щетки, друзы 25 Лимонит Розово-желтый, бурый, черный Металлический 4-5,5 Весьма несовершенная Неровный, землистый Плотные массы, оолиты, желваки, натеки, землистые массы 26 Боксит Белый, сероватый, розовый, буровато- красный Тусклый 1-4 Весьма несовершенная Землистый Плотные, землистые массы, оолиты 27 Флюорит Фиолетовый, зеленый, желтый, розовый, бесцветный Стеклянный 4 Совершенная Неровный Кристаллы, вкрапления, друзы, сплошные массы 28 Вольфрамит Коричнево-серый Металлический 4,5 Совершенная Неровный Плотные массы 29 Медь Медно-красный, на поверхности встречаются черные и зеленоватые налеты Металлический 2,5-3 Несовершенная Занозистый Дендриты, сростки, сплошные плотные массы, желваки, натеки 30 Ортоклаз Белый, розовый, лазурно-серый, красный Стеклянный 6 Совершенная в двух направлениях Неровный, ступенчатый Сплошные крупнокристаллические массы, друзы Продолжение табл № г/п Название минерала Цвет Блеск Твердость Спайность Излом Агрегатное состояние 1 2 3 4 5 6 7 8 31 Микроклин Белый, розовый, лазурно-серый, красный, зеленый амазонит) Стеклянный 6 Совершенная в двух направлениях Неровный, ступенчатый Кристаллы, сплошные крупнокристаллические массы, друзы 32 Альбит Серый, белый, желтоватый, бесцветный Стеклянный 6-6,5 Совершенная в двух направлениях Раковистый Кристаллы, сплошные зернистые массы, друзы 33 Анортит Серый, белый, желтоватый, голубой, розовый Стеклянный 6-6,5 Совершенная в двух направлениях Раковистый, неровный Таблитчаста, в виде зернистых агрегатов 34 Лабрадор Серый, темно-серый, зеленовато-серый Стеклянный, перламутровый 6 Совершенная в двух направлениях Неровный Таблитчатая, в виде крупнозернистых масс 35 Авгит Черный, серо- зеленый, бурый Стеклянный 6-6,5 Совершенная водном направлении Неровный Кристаллы 36 Оливин Оливково-зеленый, бурый к черному иногда бесцветный Стеклянный, жирный 6,5-7 Несовершенная Раковистый Кристаллы, в виде сплошных зернистых масс 37 Роговая обманка Серо-зеленый, темно-бурый к черному Стеклянный, шелковистый 5,5-6 Совершенная Занозистая Столбчатая, иголистая форма кристаллов, иногда в виде сплошных зернистых масс 38 Пирит Золотой Металлический 6-6,5 Отсутствует Неровный, раковистый Сплошные плотные массы или зернистые массы Продолжение табл |