Контрольная работа по дисциплине «Геология». Геология. Контрольная работа по дисциплине Геология
 Скачать 2.52 Mb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации «Южно-Уральский государственный университет» (Национальный исследовательский университет) Архитектурно-строительный факультет Кафедра: Строительные материалы и изделия Контрольная работа по дисциплине «Геология» Вариант 10 Выполнил: студент группы АС-101 ________________ Конколович М.Н. «____» ________________ 2021г.  Проверил: доцент _________________Таранина Т. И. _________________ «_____» _______________ 2021 г. Челябинск 2021 Содержание
Задание 1. Основы минералогии. Важнейшие породообразующие минералы. 1-1 Дайте определения следующим понятиям: минерал и минеральный вид, свойства минералов – цвет черты, цвет, блеск, твердость, спайность и их виды, как они определяются. Минералы – это природные химические соединения, возникающие при различных химических и физико-химических процессах, протекающих в земной коре. Минеральные виды – природное химическое соединение, характеризующееся определённой кристаллической структурой. Объединяет совокупность минеральных индивидов, обладающих одинаковой (или однотипной) кристаллической структурой и химическим атомарным составом,. Свойства минералов - это совокупность физических, химических и других свойств, которые определяются макроскопически (визуально) и зависят от их химического состава и внутреннего строения. Цвет черты – цвет тонкого порошка минерала, который он оставляет на фарфоровой пластинке – бисквите. Этот свойство является наиболее постоянной характеристикой минерала, которую легко определить, проводя испытуемым минералом черту по шероховатой, непокрытой глазурью поверхности фарфора. Черту оставляют минералы с меньшей твердостью, чем фарфор (5,5). Минералы с относительной твердостью более 6 царапают фарфоровую пластинку и не имеют цвета черты. Цвет – наиболее яркое и первое свойство, которое бросается в глаза, является для многих минералов непостоянным. По цвету выделяют две основные группы минералов: светлые и темные. К светлым породообразующим минералам относятся галит, гипс, кальцит, доломит, ангидрит, кварц и опал, все полевые шпаты, нефелин и некоторые другие. В целом перечисленные минералы имеют светлую окраску с разными оттенками, часто серую до почти черной за счет примеси углистого или другого вещества. К темным породообразующим минералам относятся авгит, роговая обманка, слюды, оливин, серпентин и многие другие силикаты. Их окраска зависит, прежде всего, от наличия ионов железа различной валентности, концентрации и разного положения (координации) в кристаллической решетке. Другими наиболее распространенными хромофорами в минералах являются марганец, хром, медь, никель и кобальт. Блеск – способность минерала в различной степени отражать своей поверхностью падающий свет. Для многих минералов характерен неметаллический стеклянный блеск, который напоминает блеск стекла. Такой блеск имеют обычно светлые прозрачные и полупрозрачные минералы со светлой чертой: флюорит, кварц, ангидрит, галит, карбонаты: кальцит, доломит и другие. Перечисленные и многие другие минералы в основном поглощают падающий свет. У минералов с неметаллическим блеском различают шелковистый (асбест, гипс-селенит), жирный (тальк, нефелин и в отдельных местах кварц), матовый (каолин, лимонит), восковой (кремень, тальк), перламутровый (тальк, мусковит, пластинчатый гипс), алмазный (алмаз, циркон, сфалерит) и другие разновидности блеска. Полуметаллическийи металлический блеск имеют непрозрачные минералы обязательно с темной чертой. Минералы с металлическим блеском напоминают блеск гладкой поверхности металла, потому что они отражают в основном падающий свет. Таким образом, для определения блеска следует, во-первых, внимательно присмотреться к минералу и, во-вторых, провести по бисквиту для определения цвета черты, который поможет уточнить блеск. Твердость – сопротивление, которое оказывает поверхность минерала при попытке поцарапать ее другим камнем или иным предметом. Относительная твердость определяется с помощью минералов шкалы Мооса или ее заменителей. Шкала Мооса состоит из десяти наиболее распространенных минералов, расположенных в порядке увеличения твердости (табл.1). На практике обычно пользуются заменителями минералов шкалы: ноготь, стекло и другие предметы. Сначала диагностируемый минерал царапают ногтем по поверхности грани или спайности: если он царапается, то относится к группе мягких. Если не царапается, то необходимо острым концом минерала с усилием провести по стеклу: царапает, значит это твердый минерал; не царапает – минерал средней твердости (2,5….5,5). Твердость можно уточнить путем царапанья другими заменителями (ноготь, медная монета, лезвие перочинного ножа, стекло, напильник). Спайность – способность минералов раскалываться или расщепляться по определенным кристаллографическим направлениям с образованием ровных как будто полированных зеркальных поверхностей скола индивидов – плоскостей спайности. Различают несколько видов спайности: – весьма совершенная спайность – минерал легко расщепляется на тончайшие пластинки и чешуйки в одном направлении как например слюда, тальк, графит; – совершенная спайность – на поверхностях скола индивидов наблюдается ровные и зеркальные плоскости в одном (гипс), двух (полевые шпаты, пироксены), трех (галит и кальцит) или четырех (флюорит) направлениях; – весьма несовершенная спайность (или отсутствует) – поверхности раскола кристаллов неровные, волнистые и раковистые как например у кварца и нефелина. 1-2. Познакомиться и описать отличительные свойства и значение ниже перечисленных минералов по плану: название минерала, формула – состав, цвет и цвет черты, блеск, твердость, спайность, реакция на соляную кислоту (5 %-ую), генезис, в каких пород может встречаться в качестве породообразующего минерала, устойчивость к выветриванию, практическое значение в строительстве.
Излом часто раковистый. Легкоплавка. Ярко выражена способность поглощать воду, жиры, различные пигменты и органические примеси, резко усиливающаяся, если глину предварительно обработать H2SО4 или НСl. Разновидности различаются по составу и взаимодействию с водой: бентонитовая глина, или бентонит, сильно разбухает в воде (в 8-10 раз), жадно впитывает ее и образует желеобразную массу; флоридиновая глина (синоним — отбеливающая земля) не разбухает и не размокает в воде, обладает моющими свойствами. Происхождение (генезис) Встречаются в виде пластообразных или линзовидных залежей, тонких прослоек, примазок, гнезд и т.д. По происхождению могут представлять собой: остаточный продукт химического выветривания основных и ультраосновных магматических пород, вулканических туфов, известняков, доломитов и других пород, богатых кальцием, магнием и железом, в условиях сухого климата (в зоне пустынь и полупустынь); результат подводного выветривания вулканических пеплов или туфов в глубоководной части моря; продукт размыва остаточных залежей глин и переотложения материала в сильно осолоненных замкнутых озерах, или лагунах совместно со скоплениями гипса и каменной соли. Практическое значение в строительстве. Применяется как связующий материал в формовочных смесях; в производстве изоляторов — для связки асбестовых волокон; при изготовлении окатышей из магнетитовых концентратов; в качестве добавки в фарфорофаянсовых изделиях и черепице; в производстве керамзита — искусственного наполнителя бетонов, придающего изделиям из сборного бетона и железобетона легкость и теплоизоляционные свойства. Магнезит. Магнезит относится к группе карбонатов. Его формула – MgCO3 (карбонат магния безводный). В его составе оксида магния (MgO) — 47,6% и диоксида углерода (CO2) — 52,4%  - Сингония: Тригональная - Цвет: белый с желтоватым или сероватым оттенком, иногда снежно-белый. - Цвет черты (цвет в порошке): Белый - Твердость 4—4.5 (у фарфоровидных разновидностей до 7). - Плотность 2.9—3.1. - Спайность совершенная по ромбоэдру. - Излом зернистый, для плотных метаколлоидных фарфоровидных разностей характерен раковистый излом. - Хрупок. Особые свойства: Чаще распространен в виде крупнозернистых агрегатов. Для месторождения выветривания чрезвычайно характерны фарфоровидные метаколлоидные массы, нередко напоминающие по своей форме цветную капусту. Происхождение (генезис) Магнезит встречается иногда в больших сплошных массах, представляющих промышленный интерес. Часть таких скоплений образуется гидротермальным путем. Сюда прежде всего следует отнести весьма крупные месторождения кристаллических зернистых масс магнезита, пространственно связанных с доломитами и доломитизированными известняками. Как показывает геологическое изучение, эти залежи образуются метасоматическим путем (среди залежей иногда удавалось установить реликты известняковой фауны). Предполагают, что магнезия могла выщелачиваться и отлагаться в виде магнезита горячими щелочными растворами из доломитизированных толщ осадочного происхождения. В парагенезисе с магнезитом изредка встречаются типичные гидротермальные минералы: кальцит, арагонит, доломит, барит, тальк, хлорит, кварц, пирит, халькопирит, сфалерит, блеклые руды и др. Практическое значение гипса в строительстве. Обожженный кристаллический магнезит употребляется для изготовления огнеупорных кирпичей, выдерживающих температуру до 3000°. Изготовление цемента Сореля, используемого в абразивной промышленности (точильные круги) и в строительстве (стойкая штукатурка в смеси с песком, гравием, древесными опилками, диатомитом, тальком и другими наполнителями). Серпентин Серпентин – групповое наименование минералов, близких по химическому составу и структуре, принадлежащих к подклассу слоистых силикатов. Общая формула серпентинов имеет вид X3[Si2O5](OH)4, где X – магний Mg, двух- или трехвалентное железо Fe2+, Fe3+, никель Ni, марганец Mn, алюминий Al, цинк Zn. Соотношение компонентов может варьировать, но магний присутствует в составе серпентинов почти всегда. Минералы этой группы характеризуются молекулярной слоистой кристаллической решеткой, монокристаллов не образуют. Разновидности серпентина отличаются большим многообразием форм выделения.  Минералов, относящихся к группе серпентинов, насчитывают довольно много (около двадцати), но основными представителями группы являются три вида: - Антигорит – листоватый, чешуйчатый минерал, легко разделяется. Иногда образует сплошную массу. Имеет бледно-зеленый или зеленовато-серый цвет. - Лизардит – минерал зеленого, зеленовато-синего, желтого или белого цвета, часто формирующий клееподобные скрытопластинчатые агрегаты. - Хризотил – обладает тонковолокнистой структурой, светло-зеленым, иногда золотистым цветом. Разновидностью его является хризотил-асбест. - плотность – от 2,2 до 2,9 г/см3; - твердость по шкале Мооса от 2,5 до 4; - блеск – стеклянный, с жирным или восковым отливом; - спайность – отсутствует, за исключением антигорита (редко); - черта – белая; - излом – раковистый у скрытокристаллических агрегатов, ровный у пластинчатых, занозистый у асбестов (хризотил). Серная и соляная кислоты разлагают серпентин. Минерал часто содержит различные химические примеси, влияющие на окраску. Происхождение (генезис). Минерал образуется в результате низкотемпературного гидротермального метаморфизма ультраосновных пород, содержащих оливин и пироксены (дунитов, перидотитов). Этот процесс носит название серпентинизации, а практически мономинеральные породы, сформировавшиеся в ходе его, именуются серпентинитами. Они могут иметь небольшую примесь реликтовых минералов, таких как оливин. Серпентиниты залегают обычно в виде неправильных массивов и тел линзовидной формы, широко распространенных по всему миру. На территории России очень богаты серпентинитовыми месторождениями Урал, Карелия, Северный Кавказ, Средняя и Южная Сибирь, Забайкалье, Камчатский край. Практическое значение в строительстве. Серпентинит, используемый как поделочный и облицовочный камень. Используется при изготовлении теплоизолирующих конструкций. Кроме того, он ценится как материал, стойкий к щелочам. Задание 2 по темам «Основы петрографии, литологии и геохронологии» 2-1 Дайте определения понятиям: горная порода, грунты, структура, текстура, породообразующие минералы, интрузивные и эффузивные породы, обломочные и хемобиогенные породы. Горные породы – это природные образования, слагающие разнообразные геологические тела, из которых построена земная кора (литосфера), и представляют собой различную по плотности механическую смесь различных по размеру кристаллов минералов, с возможным включением аморфных тел и органических остатков. Грунты - горные породы, в пределах которых строители планируют и осуществляют свою инженерную деятельность и соответственно оценивают их по важным для них физико-механическим инженерно-геологическим свойствам: прочность, сжимаемость, устойчивость к выветриванию и другим, по состоянию. Структура – черты строения, выраженные в размерах, форме и способе сочетания (ориентировке) минеральных зерен: зернистость или кристалличность горной породы. Текстура - общий вид строения горной породы, выраженный в форме, размерах, минеральном составе, структуре, способах сочетания ее минеральных агрегатов. Породообразующие минералы – минералы, слагающие в земной коре горные породы на 50-100%. Интрузивные породы – класс глубинных (плутонических) горных пород, отличающихся полнокристаллическими структурами и массивными, плотными текстурами, образовавшихся в результате длительной и медленной кристаллизацией магмы в недрах земной коры на глубинах более 2 – 3 км при относительно постоянных физико-химических условиях. Эффузивные породы – класс вулканических горных пород, отличающихся скрытокристаллическими, стекловатыми и порфировыми структурами и пузырчатыми или пористыми плотными текстурами, образовавшихся при относительно быстрой кристаллизации магмы – лавы на поверхности Земли. Обломочные породы - горные породы, состоящие из обломков разрушенных коренных пород или минералов, иногда с остатками разбитых раковин и окаменелостей. Их классификация основана на величине, степени окатанности и сцементированности обломков, которые зависят от прочности и устойчивости коренных (разрушенных) пород к процессам выветривания, а также стадии развития породы-осадка: выветривания, денудации, аккумуляции или диагенеза. Хемо-биогенные породы - современные рыхлые осадки (отложения) и плотные сцементированные горные породы, которые сформировались в результате диагенеза, аккумулируются и накапливались преимущественно в водоемах: в океанах и морях, озерах и болотах. Они возникают благодаря химическому осаждению минералов из пересыщенных определенными химическими веществами и ионами вод, а также жизнедеятельности и отмиранию организмов. Реже они возникают при излиянии кон-центрированных подземных вод и растворов на земную поверхность (сушу). Отличаются своим мономинеральным составом. в каждой породе преобладает обычно один породообразующий минерал, в соответствии с которым называются горные породы. Они имеют определенный химический состав и подразделяются именно по химическому составу на группы: галоидные, сульфатные, кремнистые, карбонатные, каустобиолиты (углеводородные породы) и другие. |
