ГЕОЛОГИЯ. 1 БЛОК. Общая геология. Происхождение, строение Земли и земной коры, химический состав литосферы, исторические этапы развития Земли
 Скачать 1.09 Mb.
|
|
39. Минералы класса силикатов (островные, цепочечные, ленточные). Островные силикаты Оливин (перидот). Химический состав (Mg,Fe)2 [SiO4]. Сингония ромбическая. Кристаллы редки. Встречается в виде сплошных зернистых масс, вкраплений. Цвет оливково-зеленый, буроватый до черного, иногда бесцветный. Блеск стеклянный, жирный. Черты не дает. Твердость 6,5-7. Спайность средняя. Излом раковистый. Плотность 3300-3400. Хрупкий. Происхождение. Породообразующий минерал ультраосновных и основных изверженных пород. Применение. Прозрачные разновидности - хризолиты - ювелирные камни. Оливиновые породы (дуниты) применяются в строительстве, огнеупорной и химической промышленности. Гранаты. Химический состав различный. Общая формула R//3 R///2[SiO4]3, где R// - Ca, Mg, Fe, Mn; R/// - Al, Fe, Cr. Сингония кубическая. Облик кристаллов - изометрические многогранники. Встречаются иногда в виде сплошных зернистых масс. Цвет темно-красный, бурый, светло-зеленый (зависит от состава). Блеск стеклянный, на изломе жирный. Черты не дает. Твердость 6,5-7,5. Спайность несовершенная или отсутствует. Излом раковистый, неровный. Плотность от 3500 до 4300. Происхождение. Образуется при метаморфических и реже магматических процессах. Применение. Абразивный материал и как драгоценные камни. Кольцевые силикаты Турмалин. Алюмоборосиликат (состав сложный и непостоянный). Сингония тригональная. Кристаллы турмалина легко узнаются по характерному поперечному сечению (в виде сферического треугольника). Встречаются в виде отдельных кристаллов, щеток, шестоватых, игольчатых и радиально-лучистых агрегатов (“турмалиновое солнце”), реже в сплошных зернистых массах. Цвет розовый, зеленый, бурый, черный, полихромный (разные части кристалла различно окрашены). Светлоокрашенные разности прозрачны. Блеск стеклянный. Черты не дает. Твердость 7-7,5. Спайность отсутствует. Излом неровный. Плотность 2900-3250. Хрупкий. Электризуется при трении. Форма кристаллов столбчатая, призматическая, игольчатая. На гранях призм вертикальная штриховка. Происхождение. Пегматитовое, метаморфическое, гидротермальное. Применение. Розовый турмалин используется в качестве драгоценного камня. Цепочечные силикаты Авгит. Группа пироксенов. Химический состав Ca(Mg,Fe,Al)[(Al,Si)2O6]. ). Сингония моноклинная. Облик кристаллов - восьмиугольные призмы и мелкие столбики. Встречаются в виде сплошных зернистых масс и вкраплений толстостолбчатых и короткопризматических кристаллов. Цвет серо-зеленый, бурый до черного. Блеск стеклянный. Черта слабая серая, светло-зеленая. Твердость 6,5. Спайность по призме ясная под углом, близким к прямому (отличие от роговой обманки. Плотность 3300-3600. Происхождение. Магматическое, контактово-метаморфическое. Ленточные силикаты Роговая обманка. Группа амфиболов. Химический состав сложный. Полная формула: (Ca, Na)2(Mg.Fe//, Mn, Fe///,Al) (OH)2 (Si, Al)4O11]2. Сингония моноклинная. Кристаллы столбчатого или игольчатого облика, шестигранные в основании. Встречается в виде сплошных зернистых масс и игольчатых агрегатов, вкраплений. Цвет темно-зеленый, темно-бурый до черного. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности шелковистый. Черта зеленоватая, буроватая, сероватая, иногда черты не дает. Твердость 5,5-6. Спайность совершенная по призме под углом 1240 (отличие от авгита). Излом занозистый. Плотность 3100-3500. Происхождение. Магматическое, метаморфическое, реже пегматитовое. 40. Минералы класса силикатов (листовые, каркасные) Листовые силикаты Тальк. Химический состав Mg3(OH)2 [Si4O10]. Сингония моноклинная. Форма кристаллов листоватая, чешуйчатая. Встречается в виде сплошных, плотных, кристаллических или чешуйчато-листоватых агрегатов. Цвет белый, светло-зеленый. Блеск жирный, на плоскостях спайности перламутровый. Черта белая. Твердость 1. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Легко расщепляется на толстые неупругие листочки. Плотность 2700-2800. Происхождение. Метаморфическое - продукт метаморфизма желе-зо-магнезиальных силикатов. Применение. В резиновой, бумажной и других отраслях промышленности как кислотно- и огнеупорный материал; чистые разности употребляются для смазки машин, изготовления пудры и т.д. Биотит (черная железо-магнезиальная слюда). Химический состав K(Mg,Fe)(OH,F)2[AlSi3O10]. Сингония моноклинная. Форма кристаллов таблитчатая (гексагональной формы) или пластинчатая. Встречается в виде листоватых и чешуйчатых агрегатов. Цвет черный, темно-зелено-черный. В толстых пластинах непрозрачный. Блеск стеклянный, перламутровый. Черта белая или зеленоватая. Твердость 2-3. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Легко расщепляется на тонкие упругие листочки. Плотность 3000-3100. Происхождение. Магматическое, метаморфическое, пегматитовое. Промышленного значения не имеет. Глауконит (из группы гидрослюд). Сингония моноклинная. Встречается в виде землистых, реже тонкочешуйчатых и зернистых агрегатов или в виде мелких почко- и шаровидных стяжений в осадочных породах (песках, глинах, опоках и др.). Цвет темно-зеленый, зеленовато-черный. Блеск стеклянный, жирный, восковой. Черта зеленая. Твердость 2-3. Спайность совершенная в одном направлении, устанавливается очень редко и только в крупнокристаллических агрегатах. Плотность 2200-2800. Хрупкий. Растворяется в горячей концентрированной соляной кислоте. Происхождение. Осадочное - образуется преимущественно в мелководных морских осадках за счет вулканического стекла, реже встречается в почвах и коре выветривания. Применение. В качестве удобрения, дешевая зеленая краска, смягчитель жесткости воды. Хлорит. Химический состав (Fe,Mg)5 Al(OH)8[AlSi3О10]. Сингония моноклинная. Кристаллы имеют форму табличек, чешуек. Встречается в виде кристаллических листовато-чешуйчатых масс, друз. Цвет зеленый, темно-зеленый. Блеск стеклянный до перламутрового, жирный. Черта белая, зеленоватая. Твердость 2-2,5. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Расщепляется на гибкие неупругие листочки. Плотность 2600-2800.Происхождение Метаморфическое - образуется в контактово-гидротермальных зонах по биотиту, авгиту, роговой обманке; изредка гидротермальное. Применение. Хлориты с высоким содержанием железа используются как железная руда. Серпентин. Химический состав Mg6(OH)8[Si4O10]. . Сингония моноклинная. Встречается в виде плотных и скрытокристаллических масс, часто в виде жилок параллельно-волокнистого строения (асбест). Цвет светло-зеленый, зеленый, буровато-зеленый, пятнистый (напоминает кожу змеи). Блеск тусклый, жирный (восковой), шелковистый. Черта белая или бледно-зеленая. Твердость 2,5-3,5. Спайность отсутствует или расщепляется на тонкие волокна. Излом неровный в сплошных массах, занозистый у волокнистых разновидностей. Плотность 2500-2700. Происхождение. Метаморфическое - продукт гидротермального изменения ультраосновных пород; в небольшом количестве образуется в зоне контактового метаморфизма. Каолинит. Химический состав Al4(OH)8[Si4O10]. Сингония моноклинная. Кристаллы исключительно редки и малы по размерам. Встречается в виде плотных или рыхлых землистых масс. Цвет белый с желтоватым или сероватым оттенком. Блеск тусклый, жирный, в чешуйках перламутровый. Черта белая. Твердость от 1 до 2,5. Излом землистый. У пластинок спайность весьма совершенная в одном направлении. Плотность 2600. Сильно гигроскопичен. Жирен на ощупь. С водой дает пластичную массу. Во влажном состоянии издает запах глины. Происхождение. Осадочное - образуется при химическом выветривании горных пород, богатых алюмосиликатами (полевыми шпатами, слюдами). Применение. Основное сырье фарфоровой промышленности; строительный материал; в бумажной (накопитель) и нефтяной (отбеливающий материал) промышленности. КАРКАСНЫЕ СИЛИКАТЫ Полевые шпаты. Полевые шпаты из всех силикатов являются наиболее расп-ространенными в земной коре, составляя в ней в общем 50% по весу. По своему химическому составу полевые шпаты представляют алюмо-силикаты Na, K, Ca и подразделяются на: 1) натриево-кальциевые полевые шпаты или плагиоклазы, 2) натриево- калиевые полевые шпаты. Плагиоклазы. К ним относятся минералы, представляющие непрерывный изоморфный ряд смесей, крайние члены которого носят название альбит(Аb) - Na[AlSi3O8] и анортит (Аn) - Ca[Al2Si2O8]. Часто придерживаются более грубого деления плагиоклазов по их составу: кислые - альбит, олигоклаз; средние - андезин; основные - лабрадор, битовнит, анортит. Альбит. Химический состав Na[AlSi3O8]. Сингония триклинная. Форма кристаллов таблитчатая или в виде сросшихся пластинок. Встречается в виде сплошных зернистых (сахаровидных) и листоватых агрегатов, а также друз. Цвет белый с сероватым, желтоватым оттенком. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый. Черты не дает. Твердость 6. Спайность совершенная в двух направлениях под косым углом (< 900). Иногда наблюдается тонкая штриховка на плоскостях спайности. Плотность 2600. Происхождение. Магматическое, пегматитовое, гидротермальное, контактово-метаморфическое. Промышленного значения не имеет. Ортоклаз. Химический состав K[AlSi3O8]. Сингония моноклинная. Облик кристаллов призматический, таблитчатый. Встречается в виде сплошных крупнокристаллических агрегатов, друз. Цвет белый, желтый, розовый, мясо-красный. Водяно-прозрачная разновидность - санидин. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый. Черты не дает. Твердость 6. Спайность совершенная в двух направлениях под прямым углом. Плотность 2600. Происхождение. Магматическое, пегматитовое. Применение. В стекольной и керамической промышленности. Микроклин (состав ортоклаза). Сингония триклинная. Форма кристаллов призматическая, таблитчатая. Встречается в виде сплошных зернистых масс, отдельных кристаллов и друз. Цвет кремовый, зеленовато-серый, розовый. Зеленая разновидность называется амазонитом. Черты не дает. Твердость 6. Спайность совершенная в двух направлениях почти под прямым углом (отличие от ортоклаза). Плотность 2600. Происхождение. Магматическое и пегматитовое. Применение. В стекольной и керамической промышленности; амазонит в качестве поделочного камня. Фельдшпатоиды. К ним в минералогии относятся алюмосиликаты щелочей, близкие по своему значению в горных породах к полевым шпатам. От последних отличаются низким содержанием кремнезема и высоким - щелочей. Нефелин (элеолит, масляный камень). Химический состав Na[AlSiO4]. Сингония гексагональная. Облик кристаллов мелкопризматический. Встречается в виде сплошных плотных и зернистых масс. Цвет: кристаллы бесцветные; в сплошных массах серый, желтый, красный, зеленый, серовато-синеватый, часто неоднородный. Блеск жирный на изломе, на гранях кристаллов - стеклянный. Черты не дает. Твердость 5,5. Спайность несовершенная. Излом плоскораковистый. Плотность 2600. Легко выветривается и становится матовым. Происхождение. Магматическое, реже пегматитовое. Применение. В стекольной промышленности, для получения соды, глинозема и некоторых красок. 41. Физические свойства минералов. Физические свойства минералов — твердость, плотность, прозрачность, блеск, цвет, излом, спайность. Цвет минерала зависит от его химической структуры, механических примесей и присутствия элементов-хромофоров. Существуют три типа окраски минералов: 1. Идеохроматическая (собственная). Она зависит от присутствия элементов-хромофоров. (хром, ванадий, железо, медь, кобальт, никель и других элементов). 2. Аллохроматическая (чужая). Ее создают механические примеси. В качестве примера можно привести кварц-авантюрин, которому придают окраску тонкие чешуйки мусковита и гематита. 3. Псевдохроматическая (ложная) окраска: побежалость, иризация Цвет черты-это цвет минерала в порошке (черный гематит имеет вишневую или темно-коричневую черту). Большинство минералов при этом измельчаются в порошок, этот порошок и покажет цвет черты. Блеск минерала: различают металлический, алмазный, стеклянный, жирный, перламутровый, шелковистый, матовый, смолистый блеск. Иногда блеск определяют как полуметаллический или металловидный. Блеск минерала лучше виден при дневном освещении. Прозрачность По своей способности пропускать свет минералы делятся на несколько групп: прозрачные (горный хрусталь, каменная соль) – пропускающие свет, через них ясно видны предметы; полупрозрачные (халцедон, опал) – предметы, через них плохо видны предметы; просвечивающие только в очень тонких пластинках; непрозрачные – свет не пропускают даже в тонких пластинках (пирит, магнетит). Спайность и излом. Существует пять видов спайности: 1. весьма совершенная (минерал расслаивается на тончайшие пластинки- слюды). 2. совершенная (минерал раскалывается с образованием ровных блестящих поверхностей. Пример: исландский шпат). 3. средняя (при раскалывании минерала образуются как ровные поверхности, так и изломы. Пример: диопсид, сподумен). 4. спайность несовершенная (поверхности излома преобладают над ровными поверхностями. Пример: апатит). 5. спайность весьма несовершенная (спайности нет), при расколе минерала образуются только изломы. Пример: кварц, опал. Излом Характер поверхности, образующейся при разломе (расколе) минерала различный: Ровный излом, если раскол минерала происходит по плоскостям спайности, как, например, у кристаллов слюды, гипса, кальцита. Ступенчатый излом получается при наличии в минерале пересекающихся плоскостей спайности; он может наблюдаться у полевых шпатов, кальцита. Неровный излом характеризуется отсутствием блестящих участков раскола по спайности, как, например, у кварца. Зернистый излом наблюдается у минералов с зернисто-кристаллическим строением (магнетит, хромит). Землистый излом характерен для мягких и сильно пористых минералов (лимонит, боксит). Раковистый – с выпуклыми и вогнутыми участками как у раковин (апатит, опал). Занозистый (игольчатый) – неровная поверхность с ориентированными в одном направлении занозами (селенит, хризотил-асбест, роговая обманка). Крючковатый – на поверхности раскола возникают крючковатые неровности (самородная медь, золото, серебро). Плотность. По плотности все минералы делятся на три группы: — легкие (плотность менее 2,9 г/см3) Примеры: сера, графит, гипс, полевые шпаты, берилл, кальцит, кварц. — тяжелые (плотность 2,9-6,0 г/см3) Примеры: турмалин, флюорит, алмаз. — очень тяжелые (плотность более 6,0 г/см3) Примеры: серебро, золото, шеелит, касситерит. 42. Морфология минеральных индивидов и их агрегатов. Минеральный индивид – это отдельный монокристалл или минеральное зерно (рисунок 1) с четко или менее четко выраженной поверхностью раздела в минеральном агрегате (рисунок 2). Минеральный индивид очень редко встречается обособленно, чаще всего он находится в срастании с такими же или другими минеральными индивидами. Минеральный агрегат – это совокупность определенным образом сросшихся минеральных индивидов, образующих руду или горную породу. Внешне минеральный агрегат может иметь любую форму. Все минеральные агрегаты состоят из сросшихся минеральных индивидов (кристаллов, зерен) определенной формы и размеров. Наиболее характерными минеральными агрегатами являются зернистые и землистые агрегаты, друзы и дендриты, конкреции и секреции, натечные формы и др. Шире всего распространены зернистые агрегаты, представляющие собой скопления неправильно сросшихся зерен одного или нескольких минералов. Характерным примером является зернистое строение большинства магматических горных пород. Землистые агрегаты характерны для порошковатых рыхлых минералов и для осадочных горных пород 9глин, бокситов и др.). Такие агрегаты обычно пачкают руки, легко распадаются на мелкие комочки, состоящие из мельчайших зерен. Дендриты образуются при быстром росте кристаллов в тонких волосяных трещинах и имеют ветвящееся древовидное строение, в связи, с чем внешне похожи на отпечатки растений. Характерны для окислов марганца, а также ковких самородных минералов – медь, серебро и др. Друзы – незакономерные сростки более или менее правильных кристаллов, приросших одним концом к породе, благодаря чему у них хорошо огранены только свободные концы. При тесном соприкосновении кристаллы в друзе могут быть вытянуты более или менее параллельно друг другу тогда агрегаты называют щетковидными (щетками) или гребенчатыми(гребни или гребешки) в зависимости от размера кристаллов. Сюда же относятся и кристаллические корки, которые образованы очень мелкими, тесно сросшимися кристалликами. |