Лр1. ЛР1,Дамир (1). Практическая работа 1 Физические свойства минералов и горных пород Цель занятия

• Название: Практическая работа 1 Физические свойства минералов и горных пород Цель занятия
• Дата: 27.02.2022
• Размер: 62.56 Kb.
• Имя файла: ЛР1,Дамир (1).docx
• Тип: Практическая работа; #375208
• страница: 2 из 4

Классификация минералов

Классы самородных элементов и сульфидов. Минералы этих классов не относятся к породообразующим, но многие из них являются ценными полезными ископаемыми.

Из наиболее распространенных минералов первого класса можно назвать серу S, возникающую в процессе возгонки паров при вулканических извержениях, а также в поверхностных условиях при химических изменениях минералов классов сульфидов и сульфатов и биогенным путем. Используется в химической промышленности для получения серной кислоты, в сельском хозяйстве и в ряде других отраслей.

Графит С связан преимущественно с процессами метаморфизма. Широко применяется в металлургии, для производства электродов и др. К этому же классу относятся такие ценные минералы, как алмаз, золото, платина и др.

К классу сульфидов принадлежат многочисленные минералы - руды металлов.

Свинцовый блеск PbS,- встречается в виде кристаллических агрегатов, реже - отдельных кристаллов и их сростков. Сингония кубическая. Цвет свинцово-серый; черта серовато-черная, блестящая; блеск металлический; непрозрачный; спайность совершенная в трех взаимно перпендикулярных направлениях, т.е. параллельно граням куба; твердость 2,5; плотность 7,5.

Сфалерит, или цинковая обманка ZnS, - встречается в виде кристаллических агрегатов, реже сростков кристаллов кубической сингонии. Цвет бурый, редко бесцветный, примесями железа бывает окрашен в черный; черта желтая, бурая; блеск алмазный, металловидный; просвечивает; спайность совершенная в шести направлениях параллельно граням ромбического додекаэдра; твердость 3,5-4; плотность около 4.

Класс галоидных соединений. К нему относятся минералы, представляющие соли фтористо-, бромисто-, хлористо-, йодистоводородных кислот. Наиболее распространенными минералами этого класса являются хлориды, образующиеся главным образом при испарении вод поверхностных бассейнов. Известны выделения хлоридов и из вулканических газов.

Класс оксидов и гидроксидов. По количеству входящих в него минералов занимает одно из первых мест: на его долю приходится около 17% всей массы земной коры. Из них около 12,5% составляют оксиды кремния и 3,9% - оксиды железа. Минералы этого класса образуются как в эндогенных, так и в экзогенных условиях.

Класс карбонатов объединяет большое число минералов, для которых характерна реакция с соляной кислотой, сопровождающаяся выделением углекислого газа. Интенсивность реакции помогает различать минералы - карбонаты, близкие по многим свойствам. Они часто светлоокрашенные, со стеклянным блеском; твердостью 3-4,5; спайностью совершенной в трех направлениях, параллельных граням ромбоэдра. Рассматриваемые ниже минералы кристаллизуются в тригональной подсингонии. Образование карбонатов связано главным образом с поверхностными химическими и биохимическими процессами, а также с метаморфическими и гидротермальными.

Класс фосфатов. Наиболее распространенным минералом является апатит Са₅[РO₄]₃(F,ОН,Cl) (содержание фтора, хлора и гидроксильной группы колеблется). Встречается в виде кристаллических агрегатов и отдельных кристаллов гексагональной сингонии. Цвет бесцветный, чаще бледно-зеленый и зеленовато-голубой; блеск на гранях стеклянный, на изломе жирный; излом неровный; спайность несовершенная; твердость 5; плотность 3,2. Происхождение магматическое.

Класс силикатов. Минералы этого класса широко распространены в земной коре (свыше 78%). Они образуются преимущественно в эндогенных условиях, будучи связаны с различными проявлениями магматизма и с метаморфическими процессами. Лишь немногие из них возникают в экзогенных условиях. Многие минералы этого класса являются породообразующими магматических и метаморфических горных пород, реже осадочных.

Силикаты характеризуются сложным химическим составом и внутренним строением. В основе их структуры лежит кремнекислородный тетраэдр.
Физические свойства минералов и горных пород.

Изучить по образцам главнейшие горные породы магматические (гранит, сиенит, диорит, габбро, липарит, базальт, трахит, андезит); осадочные (щебень, галька, песок, песчаник, глина, мергель); почвообразующие (морена алюмосиликатная, морена карбонатная, покровный суглинок, лёсс, шоколадные моренные глины и др.); метаморфические (гнейс, кварцит, сланцы кристаллические и горючие, мрамор). Затем заполнить форму 2.

Горная порода образуется в определённых геологических условиях, эти условия влияют на форму залегания, характер и взаимоотношения составляющих её минералов (структуру). По своему происхождению все горные породы разделяются на три большие группы: 1) магматические, - связанные с процессами магматической деятельности; 2) осадочные – связанные с экзогенными процессами и 3)метаморфические, - образующиеся в результате преобразования магматических и осадочных пород.

Распространение этих пород неодинаково. Подсчитано, что литосфера на 95% сложена магматическими и метаморфическими породами и только 5% составляют осадочные породы. В тоже время осадочные породы покрывают 75% земной поверхности и только 25% её занято магматическими и метаморфическими породами. Всесторонним изучением горных пород и занимается петрография. Она изучает минеральный и химический состав горных пород их строение, происхождение, геологические условия залегания, взаимоотношения между различными породам, а также изменения горных пород с течением времени. Петрография является одной из важных геологических дисциплин, на которой базируется учение о полезных ископаемых.

Магматические породы состоят из 600 различных видов и разновидностей. Расплавленная магм, прорываясь по трещинам земной коры, в одних случаях застывает в её недрах, что приводит к образованию глубинных пород, в других случаях она достигает поверхности земли, разливаясь потоками лавы, и даёт начало излившимся породам. Условия остывания магмы в глубине и на поверхности земли резко различны.

Глубинные породы образуются в условиях высокого давления, медленного остывания. В этом случае происходит полная раскристаллизация магмы и образуются сплошные, полнокристаллические породы типа гранита, габбро, которые залегают крупными массивами. Излившиеся магматические породы формируются в виде лавовых потоков на поверхности земли. Это происходит при низком давлении т температуре, при быстрой отдаче тепла и газовых компонентов. При таких условиях кристаллизации возникают породы с обилием аморфного стекла, часто с большой пористостью. Например, базальт, железа. Существует классификация магматических пород, где кроме деления их на глубинные и излившиеся, основана на содержании в них кремнезёма, т.е. двуокиси кремния SiO_2.

Разделение магматических пород по содержания SiO₂ имеет практическое значение: с уменьшением содержания SiO₂ в глубинных породах возрастает плотность, понижается температура плавления породы, лучше поддаются полировке, окраска изменяется от светлой до тёмной. Основное место занимают полевые шпаты, амфиболы, пироксены, кварц и слюда. Это первичные минералы, образовавшиеся в процессе кристаллизации магмы. Кроме того, в магматических породах, особенно в наиболее древних, могут присутствовать вторичные (акцессорные) минералы (карбонаты, глинистые минералы), которые возникли из первичных минералов в процессе выветривания.

Свойства пород зависят от особенностей их внутреннего строения и сложения в массиве. Различают структуры и текстуры пород.

Структура – это особенность внутреннего строения породы, обусловленные размерами, формой, количественным соотношением её составных частей – минералов. В магматических породах по степени их кристалличности различают: 1) зернистые (полнокристаллические структуры), типичные для глубинных пород; 2) полукристаллические структуры (совместное нахождение кристаллов и аморфного стекла); 3) стекловатые, типичные для излившихся пород.

По величине кристаллов структуры делят на: 1) крупнозернистые – более 5 мм; 2) среднезернистые – 5-1 мм; 3) мелкозернистые – менее 2 мм. Для излившихся пород кроме стекловатой характерна так же порфировая структура. В аморфной массе содержатся крупные вкрапленники кристаллов. Такая структура наблюдается у порфиров и порфиритов.

Текстура (сложение) характеризует пространственное расположение составных частей породы в её объёме. Для магматических пород характерны: 1) массивная текстура – равномерное плотное расположение зёрен минералов; 2) полосчатая текстура – чередование в породе участков различного минерального состава или различной структуры; 3) шлаковая текстура – порода содержит видимые глазом пустоты.

Осадочные горные породы – известно, что любая порода находящаяся на земной поверхности подвергается выветриванию, т.е. разрушительному воздействию воды, ветра, колебаний температур и т.д. В результате, даже самые массивные, прочные магматические породы постепенно разрушаются, образуя обломки разных размеров, распадаясь на мельчайшие частицы. Продукты разрушения переносятся ветром, водой и на определённом этапе переноса отлагаются, образуя рыхлые скопления или осадки. Накопление происходит на дне водных бассейнов (морей, океанов) и на поверхности суши. Из рыхлых скоплений (осадков) с течением времени формируются (уплотняются, приобретают структуру и т.д.) разнообразные осадочные породы, обломочного (гравий, песок и т.д.) и химические (гипс, каменная соль и др.) происхождения. Значительная часть осадочных пород образуется в результате жизнедеятельности организмов и растений (известняк, мел, торф, уголь, нефть).

Осадочные породы в зависимости от происхождения резко отличаются друг от друга. Поэтому их подразделяют на 3 группы: 1) обломочного; 2) химического; 3)органогенного происхождения.

В образовании осадочных пород, кроме минералов первичного происхождения, т.е. тех из которых формировался рыхлый осадок (кварц, полевой шпат, слюды, и др.), принимают участие минералы вторичные, т.е. возникшие в данной породе в процессе её существования (это кальцит , гипс, каолинит и т.д.). Во многих случаях вторичные минералы играют главную роль, например, в глинистых породах.

Основным отличием является то, что осадочные породы залегают в идее слоёв или пластов. Отдельные слои отличаются друг от друга окраской, составом и свойствами. Пористость, структуры разнообразные.

1) К обломочным относятся пески, дресы, гравий, галечники, щебень, брехчии, конгломераты, песчаники, алевролиты, глины, аргиллиты, лессы, и лессовидные породы – супеси, суглинки.

2) Породами химического происхождения являются различные известняки,. Общей для этих пород особенностью является растворимость в воде, наличие пустотности вследствие растворения, трещиноватость.

3) Органогенные породы образуются в результате накопления и преобразования остатков животного мира (зоогенные) и растений (фитогенные). Зоогенные –и др, а фитогенные – трепел, опока, торф, уголь. Диатомит – слабосцементированная, очень пористая порода белого, светло – серого или желтовато – серого цвета, состоящая из скелетов морских и озёрных диатомовых водорослей, всегда содержит примесь глинистого материала. Общее содержание кремнезёма 80-95%.
Задания

1. Ответить на тестовые вопросы:

1. 
   К какому классу относятся эти минералы: тальк, каолинит, мусковит, биотит ?
   
   1. 
      класс оксидов и гидрооксидов
      
   2. 
      класс силикатов
      
   3. 
      класс фосфатов
      
   4. 
      класс хлоридов
      
   5. 
      класс нитратов
      
2. 
   Что изучает предмет геология?
   
   1. 
      наружную оболочку - земную кору
      
   2. 
      мантию
      
   3. 
      ядро
      
   4. 
      образование гор
      
   5. 
      образование равнин
      
3. 
   Эндогенные процессы, причины вызывающие их?
   
   1. 
      магматизм, деятельность текучих рек, вулканизм
      
   2. 
      магматизм, вулканизм, метоморфизм
      
   3. 
      магматизм, выветривание, деятельность подземных рек
      
   4. 
      выветривание горных пород, деятельность воды
      
   5. 
      суффозия, оползни, карстовые явления
      
4. 
   Причины сильных землетрясений?
   
   1. 
      тектонические процессы
      
   2. 
      антропогенные процессы
      
   3. 
      колебательные движения
      
   4. 
      вулканизм
      
   5. 
      дендрация
      
5. 
   Какую твердость имеет кварц по шкале Мооса?
   
   1. 
      два
      
   2. 
      пять
      
   3. 
      семь
      
   4. 
      восемь
      
   5. 
      девять
      
6. 
   Порядок расположения слоев земной кори (с поверхности):
   
   1. 
      гранитный, осадочный, базальтовый
      
   2. 
      базальтовый, гранитный, осадочный
      
   3. 
      осадочный, гранитный, базальтовый
      
   4. 
      осадочный, земная кора, магматический
      
7. 
   Основные факторы метаморфизма горных пород:
   
   1. 
      температура, давление, химически активные газы
      
   2. 
      интрузивный магматизм
      
   3. 
      выветривание горних пород и минералов
      
   4. 
      температура, магматизм, различные газы
      
   5. 
      давление, магматизм, выветривание пород
      
8. 
   Что называется очагом землетрясения?
   

А) место в земной коре или в верхней мантии, где возник подземный

удар

B) продольные волны, расходящиеся от очага во все стороны

C) площади в пределах которой землетрясение достигает наибольшей

интенсивности

D) точка на дневной поверхности зафиксированная одинаковой силой

E) сейсмические волны, достигающие поверхности земли одновременно

9. 
   Какие карты по масштабу относятся к крупномасштабным?
   
   1. 
      1:200000
      
   2. 
      1: 50000
      
   3. 
      1:500000
      
   4. 
      2:5000
      
   5. 
      1:500
      
10. 
    Основные породообразующие минералы?
    
    1. 
       полевые шпаты, кварц, пироксены, апмфибиолы????
       
    2. 
       слюды, карбонаты, фосфаты
       
    3. 
       глинистые минералы, фосфаты, окислы
       
    4. 
       полевые шпаты, гипс, агроруды, фосфориты
       
    5. 
       монтмориллонит, каолинит .пироксены
       
11. 
    Как изменяется окраска магматических горных пород по мере уменьшения кремнекислоты?
    
    1. 
       от светлой до темной
       
    2. 
       от темной до светлой
       
    3. 
       нет зависимости
       
    4. 
       от светлой до красной
       
    5. 
       от темной до коричневой
       
12. 
    Что называется родником?
    

А)не напорные воды, залегающие на водонепроницаемых породах вблизи дневной поверхности

B) естественный выход подземных вод на дневную поверхность

C) воды временного, сезонного характера, залегающие на невыдержанном водо-упоре

D) напорные воды, залегающие на выдержанном водоупоре

E) породы, в которых поры, трещины заполнены гравитационными водами

13. 
    Главные элементы в составе атмосферы?
    
    1. 
       водород, углерод
       
    2. 
       азот, кислород,
       
    3. 
       гелий, аргон
       
    4. 
       водород, кислород
       
    5. 
       азот, углерод
       
14. 
    Какая из этих групп минералов эндогенный генезис?
    
    1. 
       пироксены, полевые шпаты, кварц
       
    2. 
       гидрослюды, каолинит, монтмориллонит
       
    3. 
       хлорит, гнейс, мрамор
       
    4. 
       гранит, хлорит, фосфорит
       
    5. 
       кварц, мрамор, галит
       
15. 
    Какой тип метаморфизма охватывает большие площади?
    
    1. 
       пневматометровый, гидротермальный
       
    2. 
       динамо метаморфизм
       
    3. 
       региональный метаморфизм
       
    4. 
       гидротермальный, глубинный
       
    5. 
       эффузивный, интрузивный
       
16. 
    Какую прозрачность имеют пирит и графит?
    
    1. 
       прозрачную
       
    2. 
       непрозрачную
       
    3. 
       полупрозрачную
       
    4. 
       прозрачную и полупрозрачную
       
    5. 
       непрозрачную и полупрозрачную
       
17. 
    Где больше распространены магматические горные породы?
    
    1. 
       на поверхности земли
       
    2. 
       в глубоких слоях земной коры
       

С) вблизи поверхности земли

D) на дне морей и океанов

E) в горах

18. 
    Характерные особенности лесса?
    
    1. 
       однородный, рыхлый, пористый, карбонатный, незасоленный
       
    2. 
       слоистый, уплотненный, засоленный, каменистый
       
    3. 
       саменистый, карбонатный, незасоленный, плотный
       
    4. 
       сднородный, рыхлый, засоленный, карбонатный
       
    5. 
       слоистый, пористый, карбонатный, засоленный
       
19. 
    К какой группе относятся кварц (SiO2) условиям происхождения?
    
    1. 
       магматические
       
    2. 
       метаморфические
       
    3. 
       осадочные
       
    4. 
       глубинные и жильные
       
    5. 
       изливающиеся
       
20. 
    Эндогенные процессы, причины, вызывающие их?
    
    1. 
       магматизм, вулканизм, выветривание
       
    2. 
       магматизм, вулканизм, движение земной коры
       
    3. 
       магматизм, выветривание, деятельность текучих рек
       
    4. 
       горообразование
       
    5. 
       вулканизм, магматизм
       

2. Ответить на следующие вопросы:

1.Как подразделяются горные породы по происхождению? По происхождению горные породы делятся на три группы: Магматические (эффузивные и интрузивные) Осадочные Метаморфические. Магматические и метаморфические горные породы слагают около 90 % объёма земной коры, однако на современной поверхности материков области их распространения сравнительно невелики. Остальные 10 % приходятся на долю осадочных пород, занимающие 75 % площади земной поверхности
2.Чем характеризуются массивно-кристаллические, метаморфические и осадочные породы?

По расположению зерен в породе выделяют массивную и пятнистую текстуру, а для излившихся пород - флюидальную.

1. Массивная (монолитная). Характеризуется равномерным расположением минералов в массе породы - все участки породы одинаковы (обсидиан, диабаз, базальт, гранит)

2. Пятнистая. Отличается неравномерным распределением светлых и темных минералов в объеме породы (порфириты)

3. Флюидальная. Характерная для излившихся пород со стекловатой структурой, связанная с течением лавы (следы течения)

4. Пористая. Также характерна для излившихся пород и обусловлена выделением газов из застывшей лавы (вулканический туф, пемза)

5. Сланцеватая. Характерна для метаморфических пород. Зерна таких текстур сплющены и расположены параллельно друг к другу (сланцы)

3.Расскажите о классификации осадочных пород.

Современная классификация осадочных горных пород основывается на двух признаках: вещественный состав породы и ее строение. Под строением породы понимается ее структура: размер и форма минеральных или органических компонентов, характер их соотношений внутри породы. Выделяют 11 типов осадочных пород, каждый тип в свою очередь делится на более мелкие.

4.Назовите наиболее распространенные почвообразующие породы. Как они влияют на свойства образующихся на них почв?

Горные породы, на которых формируются почвы, называют почвообразующими или материнскими. Самыми распространенными являются рыхлые осадочные породы. Имеют плейстоценовый (четвертичный) возраст. Покрывают 90 % территории внетропической части северного полушария.
5.Перечислите оптические свойства минералов. оптические – цвет минерала, цвет черты, блеск, люминесценция, прозрачность, двупреломление; • механические – спайность, отдельность, излом, твёрдость, хрупкость,

5. 
   Перечислите физические свойства минералов.
   

Физические свойства минералов обусловлены их кристаллической структурой и химическим составом. Различают скалярные физические свойства минералов и векторные, значения которых зависят от кристаллографического направления. Примером скалярного свойства может служить плотность, векторными являются твёрдость, кристаллооптические свойства и др.
7.Опишите методику определения наименования минералов, примененную вами при выполнении этой работы.

8.Какой из изученных Вами минералов наиболее (наименее) тверд? Кварц и гипс

9.Охарактеризуйте химическую классификацию минералов. Основой классификации минералов является химический состав минералов. По этому признаку различают такие классы минералов:

Силикаты

Оксиды

Гидрооксиды (гидроокислы)

Карбонаты

Сульфаты

Сульфиды

Фосфаты

Галоиды

Самородные элементы

Органические соединения