Ορυκτά ταξινόμηση προέλευσής τους χημική σύνθεση δομή. Ταξινόμηση ορυκτών κατά προέλευση. Προϋποθέσεις σχηματισμού πυριγενών πετρωμάτων
Ανάλογα με τη χημική σύνθεση, όλα τα ορυκτά χωρίζονται σε διάφορες κατηγορίες, οι σημαντικότερες από τις οποίες είναι: φυσικά στοιχεία, σουλφίδια, αλογονίδια, οξείδια και υδροξείδια, ανθρακικά, φωσφορικά, θειικά, πυριτικά, καθώς και φυσικές οργανικές ενώσεις.
εγγενή στοιχεία. Αυτή είναι μια κατηγορία ορυκτών που αποτελείται από οποιοδήποτε στοιχείο. Δεν είναι ευρέως κατανεμημένα στον φλοιό της γης. Αυτά περιλαμβάνουν χρυσό, ασήμι, χαλκό, πλατίνα, διαμάντια, γραφίτη, θείο κ.λπ.
θείο - S. Εμφανίζεται ως κρύσταλλοι και γήινα αδρανή, οζίδια, πλάκες. χρώμα άχυρο-κίτρινο έως καφέ? η γραμμή είναι άχρωμη? Το gloss είναι λιπαρό. σκληρότητα 1,5-2,5; διάσπαση ατελής? σχετική πυκνότητα 2; Σχηματίζεται κατά τη χημική αποσύνθεση ενώσεων γύψου και θείου, κατά τη διάρκεια ηφαιστειακών εκρήξεων.
Σουλφίδια (θειούχες ενώσεις). Η κατηγορία των σουλφιδίων περιλαμβάνει πάνω από 250 ορυκτά. Χημικά, τα σουλφίδια είναι ενώσεις διαφόρων στοιχείων με θείο (παράγωγα του H 2 S). Τα πιο συνηθισμένα είναι ο γαλήνιος, ο φαληρίτης, ο χαλκοπυρίτης, ο πυρίτης, ο βορνίτης, η κιννάβαρη, ο μολυβδενίτης κ.λπ.
Γαληνίτης(γυαλάδα μολύβδου) - PbS. Κυβικά κρύσταλλα; χρώμα μολύβδου γκρι? ράβδωση γκριζομαύρη, γυαλιστερή. αδιαφανής; μεταλλική λάμψη; σκληρότητα 2,5; διάσπαση τέλειο σε κύβο? σχετική πυκνότητα 7,5; συναντάται συχνά με πυρίτη και φαληρίτη. Συχνά περιέχει ακαθαρσίες αργύρου. υδροθερμική προέλευση. Χρησιμοποιείται ως μετάλλευμα για μόλυβδο και ασήμι.
φαληρίτης(μίγμα ψευδαργύρου) - ZnS. Εμφανίζεται ως τετραεδρικοί κρύσταλλοι. χρώμα καφέ, καφέ, μαύρο, σπάνια κίτρινο, πρασινωπό. κόκκινο, μερικές φορές άχρωμο-64
ny; παύλα κίτρινο? η λάμψη είναι τολμηρή, διαμάντι. διαφανές ή ημιδιαφανές? ισότροπο; σκληρότητα 3-4; Η διάσπαση είναι πολύ τέλεια. σχετική πυκνότητα 3,5-4,2; σχηματίζεται κατά τη διάρκεια υδροθερμικών διεργασιών. Χρησιμοποιείται ως μετάλλευμα ψευδαργύρου.
Χαλκοπυρίτης(πυρίτης χαλκού) - CuFeS 2. Εμφανίζεται ως ακανόνιστοι κόκκοι και συμπαγείς μάζες. τετραεδρικοί και οκταεδρικοί κρύσταλλοι. το χρώμα είναι ορειχάλκινο-κίτρινο, συχνά με διαφοροποιημένη αμαύρωση. το χαρακτηριστικό είναι μαύρο με πρασινωπή απόχρωση. μεταλλική λάμψη; σκληρότητα 3-4; διάσπαση ατελής? σχετική πυκνότητα 4,1-4,3; αδιαφανής; ασθενώς ανισότροπο? η προέλευση είναι διαφορετική. Χρησιμοποιείται ως μετάλλευμα χαλκού.
Σιδηροπυρίτης(θειοπυρίτες) - FeS 2. Το πιο κοινό σουλφίδιο. εμφανίζεται με τη μορφή κυβικών κρυστάλλων, στερεών μαζών, συμπυκνωμάτων κ.λπ. το χρώμα είναι ανοιχτό κίτρινο, συχνά με μια απόχρωση κίτρινου ορείχαλκου, καφέ και διαφοροποιημένο. αδιαφανής; ισότροπο; σκληρότητα 6,65; Η διάσπαση είναι πολύ ατελής. σχετική πυκνότητα 4,9-5,2; η προέλευση είναι διαφορετική. Χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για την παραγωγή θειικού οξέος.
Χαλίδες. Ορυκτά αυτής της κατηγορίας είναι άλατα υδραλογονικών οξέων: HC1, HF, HBr, HI. Τα πιο κοινά άλατα του υδροχλωρικού οξέος είναι ο αλίτης και η συλβίνη.
Χαλίτης(πετρώδη άλατα) - NaCl. Εμφανίζεται με τη μορφή κρυσταλλικών αδρανών, λιγότερο συχνά - μεμονωμένων κυβικών κρυστάλλων. άχρωμο ή άσπρο χρώμα, υπάρχουν διαφορές στα χρώματα κόκκινο, γκρι, μπλε, κίτρινο. διαφανές και ημιδιαφανές. σκληρότητα 2; διάσπαση τέλειο σε τρεις κατευθύνσεις. σχετική πυκνότητα 2,15; εύθραυστο; Ελεύθερα διαλυτό στο νερό. αλμυρή γεύση? Σχηματίζεται κατά τη διαδικασία της καθίζησης, εναποτίθεται στον πυθμένα των αλυκών και εμφανίζεται με τη μορφή στρώσεων.
οξείδια και υδροξείδια. Τα ορυκτά αυτής της κατηγορίας αποτελούν περίπου το 17% της μάζας της λιθόσφαιρας. Η κατηγορία χωρίζεται σε δύο ομάδες: 1) οξείδια και υδροξείδια του πυριτίου (χαλαζίας, χαλκηδόνης, οπάλιο κ.λπ.), 2) οξείδια και υδροξείδια μετάλλων (αιματίτης, μαγνητίτης, λιμονίτης, κασιτρίτης, κορούνδιο κ.λπ.).
Χαλαζίας - SiO 2 . Ένα από τα πιο κοινά ορυκτά στη φύση, αντιπροσωπεύει περισσότερο από το 12% της μάζας της λιθόσφαιρας. εμφανίζεται με τη μορφή κοκκωδών συσσωματωμάτων, σχηματίζει καλά κρυστάλλους με τη μορφή εξαγωνικού πρίσματος, που τελειώνει σε μία ή δύο πλευρές με εξαγωνική πυραμίδα. τα πρόσωπα καλύπτονται συχνά με λεπτή εγκάρσια σκίαση. το χρώμα του χαλαζία είναι διαφορετικό. Η άχρωμη διαφανής ποικιλία του - κρύσταλλος βράχου, γκριζωπός - καπνιστής χαλαζίας, μωβ - αμέθυστος, μαύρο - μαριον. η λάμψη στις άκρες είναι γυάλινη, στο σπάσιμο - λιπαρή. σκληρότητα 7; Η διάσπαση είναι πολύ ατελής. το κάταγμα είναι κονχοειδή, ανώμαλο. σχετική πυκνότητα 2,7; Η προέλευση του χαλαζία είναι διαφορετική.
Η κρυπτοκρυσταλλική ποικιλία του χαλαζία ονομάζεται χαλκηδόνιος λίθος.Σχηματίζει πυκνές μάζες, σχηματισμούς πυροσυσσωμάτωσης,
3 Abrikosov I. Kh. et al. 65
οζίδια γαλακτώδες-ceporo, κίτρινο και άλλα χρώματα. η λωριδωτή ποικιλία χαλκηδόνιου ονομάζεται αχάτης και αυτή που έχει μολυνθεί με άμμο και άργιλο ονομάζεται πυριτόλιθος.
Οπάλιο - SiO 2 -nH 2 O. Άμορφο ορυκτό που βρίσκεται με τη μορφή πυκνών μαζών πυροσυσσωμάτωσης. χρώμα κιτρινωπό, πορτοκαλί, κοκκινωπό, μαύρο. η λάμψη είναι ελαφρώς υαλώδης, με χαμηλά λιπαρά. το κάταγμα είναι κονχοειδή, ανώμαλο. σκληρότητα 5,5; σχετική πυκνότητα 1,9-2,3; Όταν τα κομμάτια οπάλιο θερμαίνονται σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα, απελευθερώνεται νερό· αυτό είναι που διακρίνει το οπάλιο από τη χαλκηδόνια.
Αιματίτης(γυαλάδα σιδήρου) - Fe 2 O 3. Εμφανίζεται ως φυλλώδη, φολιδωτά, κοκκώδη και γήινα συσσωματώματα, σπάνια ως ρομβοεδρικοί κρύσταλλοι. Το χρώμα στους κρυστάλλους είναι γκρι-ατσάλι έως μαύρο, σε κλίμακες λάμπει μέσα από σκούρο κόκκινο, τα γήινα αδρανή είναι κόκκινα. παύλα κεράσι κόκκινο? μεταλλική λάμψη; σκληρότητα 5-6; διάσπαση ατελής? Κονχοειδές κάταγμα? αδιαφανής; σχετική πυκνότητα 5,2; έχει μαγνητικές ιδιότητες. σχηματίζεται κατά τη διάρκεια μεταμορφώσεων και υδροθερμικών διεργασιών. Ο αιματίτης είναι το σημαντικότερο σιδηρομετάλλευμα.
Μαγνητίτης(μαγνητικό σιδηρομετάλλευμα) - FeO-Fe 2 O 3. Εμφανίζεται με τη μορφή κοκκωδών μαζών, εγκλεισμάτων, κρυστάλλων. χρώμα σιδερένιο-μαύρο με μπλε απόχρωση. η παύλα είναι μαύρη? μεταλλική λάμψη; αδιαφανής; σκληρότητα 5,5-6,5; διάσπαση ατελής? σχετική πυκνότητα 4,9-5,2; έχει ισχυρές μαγνητικές ιδιότητες. τα μεγαλύτερα κοιτάσματα είναι μεταμορφικής προέλευσης.
Ανθρακικά. Η κατηγορία των ανθρακικών συνδυάζει ορυκτά που είναι άλατα του ανθρακικού οξέος H 2 CO 3. Όλα τα ανθρακικά χαρακτηρίζονται από την ικανότητα να αντιδρούν με το υδροχλωρικό οξύ HC1. Αντιπροσωπεύουν περίπου το 2% της μάζας του φλοιού της γης. Ορισμένα ανθρακικά είναι μεταλλεύματα μετάλλων: σίδηρος, μαγγάνιο, χαλκός, ψευδάργυρος, μόλυβδος κ.λπ.
Ασβεστίτης(lime spar) - CaCO 3. Το πιο κοινό ορυκτό αυτής της κατηγορίας, συνθέτει εξ ολοκλήρου πετρώματα όπως ασβεστόλιθος, κιμωλία και μάρμαρο. άχρωμο, λευκό, λόγω ακαθαρσιών μερικές φορές έχει κίτρινους, ροζ, γκριζωπούς και μπλε τόνους. παύλα λευκό? γυάλινη λάμψη, μερικές φορές φίλντισι. Οι διαφανείς ή ημιδιαφανείς, διαφανείς κρύσταλλοι ασβεστίτη ονομάζονται ισλανδικοί σπάροι. σκληρότητα 3; Η διάσπαση είναι τέλεια. σχετική πυκνότητα 2,6; αντιδρά βίαια με υδροχλωρικό οξύ. ιζηματογενούς, υδροθερμικής, βιογενούς προέλευσης, μπορεί επίσης να είναι προϊόν μεταμόρφωσης. Χρησιμοποιείται σε κατασκευαστικές, χημικές, μεταλλουργικές, οπτικές και άλλες βιομηχανίες.
Δολομίτης λίθος- MgCa(CO 3) 2. Εμφανίζεται με τη μορφή κόκκων-κρυσταλλικών μαζών, εδαφοειδών, σφαιρικών και άλλων αδρανών. χρώμα λευκό, γκριζωπό, κοκκινωπό, πρασινωπό. λάμψη γυαλιού? σκληρότητα 3,5-4, τέλεια διάσπαση. σχετική πλοκή-
ness 2,8-2,9; αντιδρά με HC1 σε σκόνη ή όταν θερμαίνεται. υδροθερμικής και ιζηματογενούς προέλευσης. Εφαρμόζεται σε κατασκευαστικές, μεταλλουργικές και άλλες βιομηχανίες.
Φωσφορικά άλατα. Τα φωσφορικά άλατα είναι σχετικά σπάνια. Η μάζα τους δεν ξεπερνά το 0,1% της μάζας της λιθόσφαιρας. Από τα πολυάριθμα ορυκτά αυτής της κατηγορίας, κυρίως τα άλατα του ορθοφωσφορικού οξέος, το μεγαλύτερο πρακτική αξίαέχουν απατίτη και φωσφορίτη.
Απατίτης- Ca 5 (F ή C1) (PO 4) 3 . Εμφανίζεται με τη μορφή λεπτόκοκκων μαζών, λιγότερο συχνά με τη μορφή μεμονωμένων κρυστάλλων με τη μορφή εξαγωνικού πρίσματος, που φθάνουν σε τεράστια μεγέθη. χρώμα λευκό, πράσινο, μωβ, καφέ? η γραμμή είναι ελαφριά? γυάλινη λάμψη, λιπαρό στο διάλειμμα. σκληρότητα 5; διάσπαση ατελής? το κάταγμα είναι ανομοιόμορφο. σχετική πυκνότητα 3,2; Σχηματίζεται συχνότερα από το μάγμα μέσω της διείσδυσης αλκαλικών μάγματος. Χρησιμεύει ως πρώτη ύλη για την παραγωγή φωσφορικών και φωσφορικών λιπασμάτων.
Φωσφορίτεςέχουν την ίδια σύνθεση με τους απατίτες, αλλά σχηματίζονται ως αποτέλεσμα εξωγενών διεργασιών, η γένεση είναι ιζηματογενής, χημική και βιογενής, διαλύονται εύκολα όταν θερμαίνονται σε υδροχλωρικό και νιτρικό οξύ. Χρησιμοποιούνται για τη λήψη υπερφωσφορικών.
θειικά. Ορυκτά αυτής της κατηγορίας είναι άλατα θειικού οξέος. Σχηματίζονται κυρίως ως αποτέλεσμα της καθίζησης αλάτων θειικού οξέος σε λιμνοθάλασσες και λίμνες και κατά την οξείδωση των σουλφιδίων. Τα πιο συνηθισμένα είναι ο γύψος και ο ανυδρίτης.
Γύψος-CaSO 4 -2H 2 O. Εμφανίζεται με τη μορφή παχύρρευστων και λεπτών ταινιοειδών κρυστάλλων. χρώμα λευκό, άχρωμο, ακαθαρσίες προκαλούν διαφορετικούς χρωματικούς τόνους. παύλα λευκό? λάμψη γυαλιού? σκληρότητα 2; Η διάσπαση είναι πολύ τέλεια. σχετική πυκνότητα 2.3. Όταν αφυδατωθεί, ο γύψος μετατρέπεται σε ανυδρίτη.
Ανυδρίτης- CaSO 4 . Εμφανίζεται με τη μορφή πυκνών λεπτόκοκκων μαζών. Ασπρο χρώμα; λάμψη γυαλιού? λάμπει μέσα? σκληρότητα 3-3,5; Η διάσπαση είναι τέλεια. σχετική πυκνότητα 3.
πυριτικά. Η πολυπληθέστερη κατηγορία ορυκτών. Αντιπροσωπεύουν έως και το 33% όλων των ορυκτών. Τα πυριτικά αποτελούν το 75% της μάζας του φλοιού της γης (χωρίς χαλαζία, παρόμοια με αυτά στην εσωτερική δομή). Συμμετέχετε στο σχηματισμό πετρωμάτων, μερικά είναι πολύτιμα ορυκτά: πολύτιμοι λίθοι, μαρμαρυγία, κεραμικές πρώτες ύλες, μεταλλεύματα. Τα πυριτικά είναι άλατα πυριτικού και αργιλοπυριτικού οξέος. Οι πιο συνηθισμένοι είναι οι άστριοι. Αντιπροσωπεύουν έως και το 50% της μάζας του φλοιού της γης. Με τη σειρά τους, οι άστριοι χωρίζονται σε άστριους καλίου και πλαγιοκλάστες.
Από τους άστριους καλίου, η ορθόκλαση είναι η πιο αντιπροσωπευτική.
ορθόκλωνος- KAlSi 3 O 8 . Αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του ιζηματογενούς
πυριγενή και μεταμορφωμένα πετρώματα. εμφανίζεται ως κόκκοι
δυσνόητες μάζες και επιτραπέζιοι κρύσταλλοι. χρώμα λευκό, ανοιχτό
3* 67
γκρι, ροζ, κόκκινο κρέας? λάμψη γυαλιού? σκληρότητα 6; Η διάσπαση είναι τέλεια. σχετική πυκνότητα 2,6; μια ποικιλία από ορθοκλάση - μικροκλίνη.
Πλαγιόκλεςσυνδυάστε μια ομάδα ορυκτών που αποτελείται από ένα μείγμα δύο τελικών ορυκτών αυτής της ομάδας: αλβίτη - NaAlSi 3 O 8 και ανορθίτη - CaAl. 2 Si 2 O 8 που έχουν το ίδιο κρυσταλλικό πλέγμα. Ένα τέτοιο μείγμα ορυκτών ονομάζεται ισομορφικό. Η ομάδα των πλαγιόκλασων αποτελείται από τα ακόλουθα ορυκτά: αλβίτη, ολιγοκλάση, ανδεσίνη, λαμπραδορίτη, βυταουνίτη και ανορθίτη.
Αλβίτης.Εμφανίζεται με τη μορφή πυκνών κοκκωδών μαζών. σχηματίζει κρυστάλλους με τη μορφή μικρών πλακών λιωμένων σε βούρτσες. το χρώμα είναι συνήθως λευκό? το χαρακτηριστικό είναι λευκό ή άχρωμο. η λάμψη είναι συχνά φίλντισι. σκληρότητα 5,5-6,0; διάσπαση τέλειο σε δύο κατευθύνσεις. σχετική πυκνότητα 2.6.
Μία από τις ομάδες πυριτικών αλάτων είναι τα πυροξένια.
Augita - Ca(Mg, Fe, Al) (Si, A1) 2O6. Ο πιο λαμπρός εκπρόσωπος της ομάδας πυροξενίου. πιο συνηθισμένο με τη μορφή κοκκωδών αδρανών. Οι κρύσταλλοι έχουν τη μορφή οκταεδρικών στηλών. χρώμα πρασινωπό μαύρο και μαύρο? λάμψη γυαλιού? σκληρότητα 5-6; Η διάσπαση είναι μέτρια. σχετική πυκνότητα 3,5.
Σε αντίθεση με τα πυροξένια, τα ορυκτά της αμφίβολης ομάδας έχουν διαφορετική κρυσταλλική δομή. Ένα τυπικό ορυκτό αυτής της ομάδας είναι το hornblende.
Hornblende.Χαρακτηρίζεται από πολύ περίπλοκη και ασταθή χημική σύνθεση. Οι κρύσταλλοι είναι επιμήκη πρίσματα τεσσάρων και έξι πλευρών. συναντώνται με τη μορφή ινωδών και πυκνών μαζών και χωριστών κρυστάλλων. χρώμα σκούρο πράσινο, μαύρο? παύλα πράσινο? σκληρότητα 5,5; διάσπαση τέλεια σε δύο κατευθύνσεις, στην τρίτη κατεύθυνση - κάταγμα θραύσματος. λάμψη γυαλιού? σχετική πυκνότητα 3,1-3,3.
Σχηματίζεται μια μεγάλη ομάδα ορυκτών πυριτικά φύλλα,που περιλαμβάνουν μαρμαρυγία (μοσχοβίτης και βιοτίτης), τάλκη, σερπεντίνη, καολινίτη, γλαυκονίτη κ.λπ.
Μοσχοβίτης(λευκή μαρμαρυγία). Άχρωμο ορυκτό; γυαλιστερό γυαλί, φίλντισι. σκληρότητα 2-3; η διάσπαση είναι πολύ τέλεια, χωρίζεται σε πολύ λεπτές πλάκες κατά μήκος των επιπέδων διάσπασης. σχετική πυκνότητα 2,7; σχηματίζονται κατά τη διάρκεια μαγματικών και μεταμορφωτικών διεργασιών. Χρησιμοποιείται στην ηλεκτρική και ραδιομηχανική κ.λπ.
Καολινίτης(Πηλός Κίνας) - Al 2 (OH) 8. Εμφανίζεται με τη μορφή πυκνών κονιωδών και γήινων μαζών. χρώμα λευκό, γκριζωπό λευκό, κιτρινωπό. σκληρότητα 1; γήινο κάταγμα? κολλάει στη γλώσσα σχετική πυκνότητα 2,6; Σχηματίζεται κατά τη διάβρωση κυρίως των άστριων, των μαρμαρυγιών και των πετρωμάτων που τους περιέχουν. Χρησιμοποιείται στις κατασκευές, στην παραγωγή κεραμικών, στη διάνοιξη φρεατίων, στην παραγωγή αλουμινίου.
φυσικές οργανικές ενώσεις. Μεταξύ των φυσικών ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣπαίζουν ιδιαίτερο ρόλο 68
υδρογονάνθρακες. Πρόκειται για στερεές, υγρές και αέριες χημικές ενώσεις του άνθρακα (C) και του υδρογόνου (Η), που ονομάζονται άσφαλτος και προκύπτουν από τη διάσπαση οργανικών ουσιών.
Το λάδι ανήκει στην υγρή πίσσα. Το λάδι περιγράφεται αναλυτικά στη δεύτερη ενότητα του σχολικού βιβλίου.
Οι στερεές άσφαλτες περιλαμβάνουν άσφαλτους, κερίτες, ανθρακόλιθους κ.λπ. Όλες οι στερεές άσφαλτες (με εξαίρεση τον οζοκερίτη) είναι προϊόντα αλλοίωσης βαρέων ρητινωδών ελαίων ναφθενικο-αρωματικού τύπου.
Ασφάλτος(ρητίνες βουνού). Είναι ένα εύθραυστο (μερικές φορές παχύρρευστο) ρητινώδες ορυκτό σκούρου καφέ, σχεδόν μαύρου χρώματος. είναι ένα μείγμα οξειδωμένων υδρογονανθράκων με περιεκτικότητα σε C από 67 έως 88%, H από 7 έως 10% και O + N + S από 2 έως 23%. σκληρότητα 2; σχετική πυκνότητα 1,0-1,2; είναι προϊόν τροποποίησης ελαίων με ναφθενική βάση. Ελεύθερα διαλυτό σε τερεβινθίνη, χλωροφόρμιο και δισουλφίδιο του άνθρακα. συχνά εμποτίζει άμμους και ασβεστόλιθους και εμφανίζεται επίσης με τη μορφή φλεβών, γεμίζει κενά, σχηματίζοντας λίμνες. Οι άσφαλτοι χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία.
ασφαλίτες.Αυτό είναι το όνομα μιας ομάδας στερεών και καθαρότερων από την άσφαλτο, απολιθωμένη πίσσα - αλμπερίτης, γκρεμίτης, γρα-εμίτης. Η στοιχειακή σύνθεση των ασφαλτών και των ασφαλτιτών είναι περίπου η ίδια. το χρώμα των ασφαλτιτών είναι μαύρο. εύθραυστο; Η επιφάνεια του κατάγματος είναι γυαλιστερή. σχετική πυκνότητα 1,13-1,20; πλήρως διαλυτό σε χλωροφόρμιο. λιώνουν χωρίς ορατή αποσύνθεση.
Κερίτα.Στερεές, υδρογονανθρακικές άσφαλτες που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της μεταμόρφωσης των ελαίων. στοιχειακή σύνθεση: C (80-90%), Η (4-10%), Ο + Ν + S (2,5-10%); σκληρά, πολύ εύθραυστα μαύρα ορυκτά με έντονη λάμψη. μην διαλύονται πλήρως σε οργανικούς διαλύτες. όταν θερμανθούν δεν λιώνουν, αλλά διογκώνονται και αποσυντίθενται.
Ανθραξόλιθοι.Σε αντίθεση με τη στερεά άσφαλτο που συζητήθηκε παραπάνω, οι ανθρακόλιθοι είναι προϊόν υψηλότερου βαθμού μεταμόρφωσης του ελαίου. Είναι μια μαύρη, εύθραυστη, γυαλιστερή ουσία, αδιάλυτη σε οργανικούς διαλύτες. δεν λιώνει όταν θερμαίνεται. στοιχειακή σύνθεση: C 90-99%, Η 0,2-4%, O + N + S 0,5-5%. σχετική πυκνότητα 1,3-2,0; βρίσκεται με τη μορφή φλεβών.
Οζοκερίτες(κερί βουνού). Ορυκτά από ανοιχτό κίτρινο έως μαύρο, με κωνχοειδές κάταγμα. σχετική πυκνότητα 0,85-0,97; Σημείο τήξεως 52-82 °C. Η σκληρότητα των οζοκεριτών καθορίζεται από το βάθος διείσδυσης της βελόνας υπό φορτίο (διείσδυση), κυμαίνεται από 2-8° (ξύσιμο των νυχιών) έως 360° (όπως γράσο). οι οζοκερίτες καίγονται με λαμπερή φλόγα. Στοιχειακή σύνθεση: C 84-86%, Η 13-15%, Ν 0-26%, S 0 - 0,2%. Στη σύνθεση των οζοκεριτών κυριαρχούν στερεοί παραφινικοί υδρογονάνθρακες της σειράς μεθανίου (C l H. g „ + 2) -. Καλά διαλυτό στο Ben-
ζίνη, κηροζίνη, λάδι, δισουλφίδιο του άνθρακα, ρητίνες, χλωροφόρμιο. Χρησιμοποιούνται ευρέως στην ηλεκτρική μηχανική, την αρωματοποιία, τη βιομηχανία δέρματος και κλωστοϋφαντουργίας, καθώς και στην ιατρική.
Αέρια πίσσα.Συνδυάζουν αέρια φυσικών υδρογονανθράκων, μεταξύ των οποίων διακρίνονται τα ξηρά αέρια, τα συναφή αέρια, τα αέρια συμπυκνώματος αερίου και τα αέρια κοιτασμάτων άνθρακα. Αναλύονται αναλυτικά στη δεύτερη ενότητα του σχολικού βιβλίου.
Απόπειρες συστηματοποίησης ορυκτών σε διαφορετική βάση έγιναν στον αρχαίο κόσμο. Αρχικά (από τον Αριστοτέλη έως τον Ibn Sina και τον Biruni), τα ορυκτά συστηματοποιήθηκαν σύμφωνα με εξωτερικά χαρακτηριστικά. Από το 2ο μισό του XIX αιώνα. έλαβε εξαιρετική διανομή χημικές ταξινομήσεις, και στον εικοστό αιώνα. - κρυσταλλοχημεία. Επί του παρόντος, η πιο κοινή ταξινόμηση ορυκτών, η οποία βασίζεται στη χημική αρχή ( χημική σύνθεση, το είδος των χημικών ενώσεων, τη φύση του χημικού δεσμού). Οι μικρότερες ταξινομήσεις εντός των τάξεων διακρίνονται λαμβάνοντας υπόψη τα δομικά χαρακτηριστικά των ορυκτών (Πίνακας 1.1).
Σύντομη περιγραφή κατηγοριών ορυκτών
εγγενή στοιχεία. Περίπου 40 χημικά στοιχεία είναι γνωστά στη φυσική κατάσταση στη φύση, αλλά τα περισσότερα από αυτά είναι πολύ σπάνια. Η παρουσία στοιχείων σε φυσική μορφή σχετίζεται με τη δομή των ατόμων τους, τα οποία έχουν σταθερά κελύφη ηλεκτρονίων. Τα χημικά αδρανή στοιχεία σε φυσικές συνθήκες ονομάζονται ευγενή.
Au, Pt, Ag, Cu, Fe, Pb, Sn, Hg, Zn, Al βρίσκονται με τη μορφή φυσικών μετάλλων, κράματα αρκετών μετάλλων είναι τυπικά στη φυσική κατάσταση, για παράδειγμα (Pt + Fe), (Pt + Fe + Ni), ( Au + Ag), κ.λπ. Τα As, Sb, Se, Te είναι τα πιο κοινά μεταξύ των εγγενών ημιμετάλλων και διάφορες τροποποιήσεις του C (γραφίτης, διαμάντι) και του S είναι μεταξύ των μη μετάλλων. Ο γραφίτης και το θείο συχνά σχηματίζουν μεγάλα κοιτάσματα.
Χαλκογονίδια (θειούχες ενώσεις) είναι ενώσεις κατιόντων με θείο (σουλφίδια). Περίπου 200 ενώσεις θείου είναι γνωστές στη φύση, αλλά μόνο 20 από αυτές βρίσκονται σε σημαντικές ποσότητες. Οι πιο κοινές ενώσεις με Fe, Cu, Pb, Zn, Sb, Hg.
Το χρώμα των σουλφιδίων είναι ποικίλο (μολυβδογκρι, μαύρο, ορειχάλκινο-κίτρινο, χαλκό-κίτρινο, πορτοκαλί, κίτρινο, κόκκινο). Η σκληρότητα κυμαίνεται από 1 έως 6-6,5, η πυκνότητα ποικίλλει από μέτρια έως υψηλή.
Ο κύριος όγκος των σουλφιδίων σχηματίζεται με υδροθερμικά μέσα, είναι επίσης γνωστά σουλφίδια μαγματικής και μεταμορφικής γένεσης, μερικά από αυτά είναι αποτέλεσμα εξωγενών διεργασιών.
Τα σουλφίδια είναι σημαντικά ορυκτά μεταλλεύματος, πρώτες ύλες για τη λήψη μη σιδηρούχων, βαρέων και ορισμένων σπάνιων και διάσπαρτων μετάλλων, των κραμάτων τους.
Πίνακας 1.1
Ταξινόμηση ορυκτών
|
Κύριοι τύποι ορυκτών |
Τάξεις |
Υποκατηγορίες |
Ομάδες |
|
Ι. Απλό ουσίες |
1. Εγγενή στοιχεία |
1. Αυτοφυή μέταλλα 2. Εγγενή αμέταλλα 3. Εγγενή ημιμέταλλα |
Γρ. πλατίνα, γρ. χαλκός Γρ. θείο, γρ. γραφίτης Γρ. αρσενικό |
|
II. Χαλκογονίδια, θειούχες ενώσεις) |
1.Θουλφίδια |
1. Απλά σουλφίδια 2. Σύνθετα σουλφίδια |
Γρ. σιδηροπυρίτης Γρ. χαλκοπυρίτης |
|
ΙΙΙ. Ενώσεις οξυγόνου |
1.Οξείδια και υδροξείδια 1.Θεϊκά άλατα 2.Φωσφορικά άλατα 3. Ανθρακικά 4. Πυριτικά |
1. Απλά οξείδια και υδροξείδια 2. Σύνθετα οξείδια 1. Νησί 2.Αλυσίδα 3.Ταινία 4. Φύλλο 5. Πλαίσιο |
Γρ. αιματίτης, γρ. κορούνδιο, γρ. χαλαζίας Γρ. μαγνητίτης Γρ. γύψος, γρ. ανυδρίτης, γρ. βαρυτίνη Γρ. απατίτης Γρ. ασβεστίτης, γρ. δολομίτης λίθος Γρ. ολιβίνη Γρ. πυροξένια Γρ. αμφίβολοι Γρ. μαρμαρυγία, γρ. ταλκ, γρ. πηλός, γρ. χλωρίτης, γρ. οφιοειδής Γρ. άστριοι, γρ. άστριοι |
|
IV. Αλογονίδια (ενώσεις αλογόνου) |
1.Χλωρίδια 2. Φθόριο |
Γρ. αλίτης Γρ. φθορίτης |
ενώσεις οξυγόνου. Οξείδια και υδροξείδια - ενώσεις στοιχείων με οξυγόνο· τα υδροξείδια περιέχουν επίσης νερό. Στον φλοιό της γης, αυτά τα ορυκτά αποτελούν περίπου το 17%, εκ των οποίων το πυρίτιο (SiO 2) αντιστοιχεί στο 12,6%. οξείδια και υδροξείδια του Fe - 3,9%. Τα κοινά ορυκτά περιλαμβάνουν επίσης οξείδια και υδροξείδια του αλουμινίου, του μαγγανίου και των οξειδίων του τιτανίου.
Οι φυσικές ιδιότητες αυτών των ορυκτών είναι διαφορετικές, τα περισσότερα από αυτά χαρακτηρίζονται από υψηλή σκληρότητα. Η προέλευση είναι μαγματική, πηγματίτης, υδροθερμική, αλλά τα περισσότερα από τα οξείδια σχηματίζονται ως αποτέλεσμα εξωγενών διεργασιών στα ανώτερα μέρη της λιθόσφαιρας. Πολλά ενδογενή ορυκτά καταστρέφονται κατά τις καιρικές συνθήκες και μετατρέπονται σε οξείδια και υδροξείδια, ως ενώσεις που είναι πιο σταθερές σε επιφανειακές συνθήκες. Όντας φυσικά και χημικά σταθερά, πολλά οξείδια συσσωρεύονται σε τοποθετητές.
θειικά - φυσικά άλατα θειικού οξέος. Στη φύση είναι γνωστά περίπου 190 ορυκτά είδη, τα οποία είναι απλά άνυδρα άλατα ή σύνθετα άλατα με σύσταση και νερό κρυστάλλωσης. Η κύρια δομική μονάδα είναι μια ανιονική ρίζα 2· μεταξύ των κατιόντων, τα Ca 2+, Ba 2+, Mg 2+, κ.λπ. σχηματίζουν είδη.
Το χρώμα των θειικών αλάτων οφείλεται σε ακαθαρσίες ιόντων χρωμοφόρου και στην παρουσία δομικών ελαττωμάτων. Χαρακτηρίζεται από χαμηλή σκληρότητα (2-3,5), καλή διαλυτότητα στο νερό.
Τα θειικά άλατα σχηματίζονται υπό οξειδωτικές συνθήκες σε περιοχές όπου κατανέμονται εναποθέσεις θειούχου, σε κρούστες που ξεπερνούν τις καιρικές συνθήκες, καθώς και ως χημειογενείς αποθέσεις σόδας, θειικών αλάτων, αλυκών και μεγάλων λεκανών νερού. Τα ενδογενή θειικά είναι τυπικά των υδροθερμικών φλεβών μέσης και χαμηλής θερμοκρασίας· σπανιότερα σημειώνονται ως προϊόντα ηφαιστειακής δραστηριότητας.
Φωσφορικά άλατα - άλατα φωσφορικού οξέος. Πάνω από 230 απλές και σύνθετες, υδατικές και άνυδρες ενώσεις είναι γνωστές στη φύση. Η κύρια δομική μονάδα είναι η ανιονική ρίζα 3-; Μεταξύ των κατιόντων, σχηματίζουν είδη τα Ca 2+, Fe 2+, Fe 3+, Mg 2+, TR 3+ κ.λπ.. Τα φωσφορικά άλατα εμφανίζονται με τη μορφή επιπεδωμένων σε φύλλα και επιπεδωμένων κρυστάλλων ή με τη μορφή φολιδωτών συσσωματωμάτων . Χαρακτηριστικές ιδιότητες: άχρωμο ή έντονα χρωματισμένο μπλε σε διάφορες αποχρώσεις. φωτοβολία; σκληρότητα - 3-5, πυκνότητα - 1,6-7,0 g / cm 3. Προέλευση: μαγματική, υδροθερμική, εξωγενής.
Ανθρακικά- άλατα ανθρακικού οξέος. Τα κύρια κατιόντα είναι τα Ca 2+ , Fe 2+ , Na + , Mg 2+ , Ba 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ και άλλα. Πρόκειται για μια μεγάλη ομάδα (περίπου 120 ορυκτά είδη), από τα οποία πολλά είναι ευρέως διανέμονται. Υπάρχουν ανθρακικά άλατα με τη μορφή κρυστάλλων με καλή όψη σημαντικού μεγέθους. Πυκνές, κοκκώδεις μάζες που αποτελούν ισχυρά μονοορυκτά στρώματα. ακτινωτά ακτινοβόλα, βελονοειδή, πυροσυσσωματωμένα, σε σχήμα νεφρού συσσωματώματα και λεπτά μείγματα με άλλα μέταλλα.
Τα περισσότερα από τα ανθρακικά είναι λευκά ή άχρωμα. Το χρώμα των ανθρακικών αλάτων προσδίδεται από ιόντα χρωμοφόρου όπως Fe 2+ , Mn 2+ , TR 3+ , Cu 2+ και λεπτές μηχανικές ακαθαρσίες (αιματίτης, πίσσα κ.λπ.). Η σκληρότητα είναι περίπου 3-4,5, η πυκνότητα είναι χαμηλή, με εξαίρεση τα ανθρακικά Zn, Pb, Ba.
Σημαντικό διαγνωστικό χαρακτηριστικό είναι η δράση των οξέων (HCl, HNO 3) στα ανθρακικά, από τα οποία βράζουν σε κάποιο βαθμό με την απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα.
Από προέλευση, τα ανθρακικά είναι ιζηματογενή (βιοχημικά ή χημικά ιζήματα), ιζηματογενή-μεταμορφικά. επιφάνεια, χαρακτηριστική της ζώνης οξείδωσης. υδροθερμική χαμηλή και μέση θερμοκρασία. μετασωματική. Μερικές φορές κρυσταλλώνονται από πυριγενείς ηφαιστειακές λάβες ασβεστίτη και σόδας.
Τα ανθρακικά είναι τα σημαντικότερα μη μεταλλικά ορυκτά, καθώς και πολύτιμα μεταλλεύματα για Zn, Pb, Fe, Cu και άλλα μέταλλα. Οι ασβεστόλιθοι, οι δολομίτες, τα μάρμαρα είναι σχεδόν μονομεταλλικά πετρώματα που αποτελούνται από ανθρακικά.
πυριτικά - άλατα πυριτικού οξέος. Το μερίδιο των πυριτικών αλάτων αντιπροσωπεύει έως και το 75% της μάζας του φλοιού της γης και περίπου το 25% των ορυκτών ειδών. Πάνω από 700 φυσικά πυριτικά είναι γνωστά στη φύση, συμπεριλαμβανομένων των σημαντικότερων ορυκτών που σχηματίζουν πετρώματα (άστριοι, πυρόξενα, αμφιβολίες, μαρμαρυγία κ.λπ.).
Η κύρια δομική μονάδα είναι απλές απομονωμένες τετραεδρικές ρίζες 4-. Πρωτοποριακά κατιόντα Na +, Mg 2+, Al 3+, Ca2+, Fe 2,3+, K+, Mn2+.
Η δομική ποικιλομορφία των πυριτικών αλάτων καθορίζεται από τη δομή των ριζών πυριτίου-οξυγόνου. Υπάρχουν πυριτικά άλατα με ρίζες νησίδας, αλυσίδας, κορδέλας, φύλλου και πλαισίου.
Νησιωτικά πυριτικά, δηλ. πυριτικά με απομονωμένα τετράεδρα 4- και απομονωμένες ομάδες τετραέδρων. Σε πυριτικά με απομονωμένα 4-τετράεδρα, καθένα από τα τέσσερα οξυγόνα έχει ένα ελεύθερο σθένος. Τα τετράεδρα δεν συνδέονται άμεσα μεταξύ τους, η σύνδεση γίνεται μέσω των κατιόντων Mg, Fe, Al, Zr κ.λπ. Τα πυριτικά με νησιωτική δομή έχουν ισομετρική εμφάνιση και χαρακτηρίζονται από αυξημένη σκληρότητα και πυκνότητα (ολιβίνη).
Τα πυριτικά της αλυσίδας χαρακτηρίζονται από μια δομή στην οποία τα τετράεδρα αρθρώνονται με τη μορφή συνεχών απομονωμένων αλυσίδων. Ρίζες 4-, 6-, κατιόντα Ca2+, Mg2+, Fe3+, Al 3+, Na+ (πυροξένια).
Τα πυριτικά κορδέλα έχουν τετραέδρα με τη μορφή διπλών αλυσίδων, κορδέλες, ιμάντες. Ρίζα 6-, κατιόντα Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 3+ , Al 3+ , Na + , (αμφιβόλια). Συχνά περιέχουν ιόντα (OH) ‾ 2.
Τα πυριτικά δομών αλυσίδας και κορδέλας είναι συνήθως επιμήκεις, χαρακτηρίζονται από πρισματικούς και στηλώδεις κρυστάλλους, βελονοειδή και ινώδη συσσωματώματα.
Τα πυριτικά φύλλα είναι πυριτικά με συνεχείς στρώσεις τετραέδρων πυριτίου-οξυγόνου. Η ρίζα μιας τέτοιας δομής είναι 2- . Τα στρώματα των τετραέδρων απομονώνονται μεταξύ τους και συνδέονται με κατιόντα Mg 2+, Fe 3+, Al 3+, Ni + κ.λπ. Περιέχουν ιόντα (OH) 2, (OH, F) 2 (ταλκ, σερπεντίνη, άργιλος ορυκτά, μαρμαρυγία, χλωρίτες).
Τα πυριτικά φύλλα χαρακτηρίζονται από μια πολύ τέλεια διάσπαση και όψη ορυκτών σαν φύλλο. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι τα ίδια τα στρώματα των τετραέδρων πυριτίου-οξυγόνου είναι πολύ ισχυρά και ο δεσμός μεταξύ τους μέσω κατιόντων είναι λιγότερο ισχυρός.
Τα πυριτικά πλαίσια είναι πυριτικά άλατα με συνεχή τρισδιάστατα πλαίσια από αλουμίνιο και τετραέδρα πυριτίου-οξυγόνου. Σε αυτή την περίπτωση, όλα τα οξυγόνα των τετραέδρων μοιράζονται, τα σθένή τους χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση με τα κατιόντα και το πλαίσιο είναι ουδέτερο. Η ρίζα ενός τέτοιου πλαισίου είναι 0 . Είναι αυτό το πλαίσιο που αντιστοιχεί στη δομή του χαλαζία (για το λόγο αυτό, ο χαλαζίας μπορεί να αναφέρεται ως πυριτικά άλατα με δομή πλαισίου).
Οι ρίζες αλουμινίου-οξυγόνου m- σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της αντικατάστασης του τετρασθενούς πυριτίου με τρισθενές αλουμίνιο, το οποίο προκαλεί την εμφάνιση ενός ελεύθερου σθένους και συνεπάγεται την ανάγκη για είσοδο άλλων κατιόντων. Τα πυριτικά κατιόντα που σχηματίζουν είδη είναι τα Na + , K + , Ca 2+ (άστριοι, άστριοι).
Τα περισσότερα πυριτικά είναι άχρωμα ή λευκά. Πυριτικά από Fe, Mn, Ni, Zr και άλλα στοιχεία βάφονται σε διάφορα χρώματα. Γυαλιστερό γυαλί σε διαμάντι. Διάσπαση τέλεια σε δύο ή τρεις κατευθύνσεις, πολύ τέλεια, πυκνότητα από 2,0 έως 6,5 g/cm 3, σκληρότητα 1-8.
Τα πυριτικά είναι πολυγονικά ορυκτά. Κρυσταλλώνονται από το μάγμα, σχηματίζονται κατά τη διαδικασία της μεταμόρφωσης και είναι τυπικά για τις ζώνες οξείδωσης των κοιτασμάτων μεταλλεύματος.
Αλογονίδια (ενώσεις αλογόνου). χλωρίδια - άλατα υδροχλωρικού οξέος. Είναι γνωστά περίπου 100 ορυκτά είδη. Το εγγενές χρώμα των χλωριδίων είναι λευκό. Οι καθαροί κρύσταλλοι είναι άχρωμοι και διαφανείς. Οι μηχανικές ακαθαρσίες δίνουν κίτρινο, καφέ, γκρι, κόκκινο και άλλα χρώματα σε ενώσεις αλογόνου: υδροξείδια σιδήρου, οργανικές ουσίες κ.λπ. Τα χλωρίδια έχουν χαμηλή σκληρότητα - 1,0-3,5. Η πυκνότητα ποικίλλει από 1,5-2,5 έως 6,5-8,3 g/cm3, ευδιάλυτη στο νερό, υγροσκοπική.
Τα χλωρίδια σχηματίζονται κυρίως με τον χημειογενή-ιζηματογενή τρόπο - κατά την εξάτμιση του νερού από λίμνες αλατιού και σόδας ή θαλάσσιες λεκάνες και λιμνοθάλασσες.
Φθοριούχα- φυσικές ενώσεις στοιχείων Na, K, Ca, Mg και άλλα στοιχεία με φθόριο. Είναι γνωστά έως και 59 ορυκτά είδη, τα περισσότερα απότων οποίων η διανομή είναι περιορισμένη. Το πιο πολύτιμο ορυκτό είναι ο φθορίτης, ο οποίος εμφανίζεται σε κοιτάσματα υδροθερμικών, πνευμονολυτικών και γκρέιζεν.
Ο Πίνακας 1.2 δείχνει τα χαρακτηριστικά των κύριων ορυκτών που σχηματίζουν πετρώματα και ορυκτών που είναι πιο διαδεδομένα στη φύση και έχουν πρακτική αξία.
Ερωτήσεις για αυτοεξέταση
Να ορίσετε τον όρο ορυκτό.
Τι κατάσταση μπορεί να έχουν τα ορυκτά σε φυσικές συνθήκες;
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ κρυσταλλικών και άμορφων ορυκτών;
Τι είναι ένα ορυκτό αδρανή; Ποια είναι τα αδρανή;
Καταγράψτε τα πιο σημαντικά φυσικές ιδιότητεςορυκτά.
Τι είναι η διάσπαση; Οι λόγοι της.
Ποιες μέθοδοι υπάρχουν για τον προσδιορισμό της σκληρότητας;
Ονομάστε τα ορυκτά στην κλίμακα σκληρότητας Mohs.
Τι είναι το σπάσιμο των ορυκτών;
Ποιοι είναι οι λόγοι για τον χρωματισμό των ορυκτών;
Τι είναι το runaway; Σε ποια ορυκτά ανήκει;
Πώς διαφέρουν τα ορυκτά σε λαμπρότητα;
Πώς προσδιορίζονται οι μαγνητικές ιδιότητες των ορυκτών;
Πώς μπορούν να ταξινομηθούν τα ορυκτά; Ποιο χαρακτηριστικό για την ταξινόμηση των ορυκτών είναι το πιο επιστημονικά βασισμένο;
Ποιες διαδικασίες σχηματισμού ορυκτών είναι ενδογενείς και ποιες εξωγενείς;
Ασκηση:
Χρήση πίνακα. 1.2, μπισκότα, ποτήρια, αντιδραστήρια κ.λπ. αναγνωρίζουν δείγματα από τη συλλογή που παρέχει ο δάσκαλος.
Μέχρι το τέλος του 19ου αιώνα, ο κατάλογος των ορυκτών έφτασε τα 750 είδη. Τώρα περισσότερα από 4.000 ορυκτά είναι γνωστά στη φύση και η ανακάλυψη νέων συνεχίζεται. Αλλά μόνο ένα μικρό μέρος τους, και αυτό μόνο 40-50 είδη, σχετικά κοινά: χαλαζίας, άστριος, μαρμαρυγία, ολιβίνη, πυρόξενα, αμφίβολοι. Αυτά τα ορυκτά αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος πολλών πετρωμάτων και ως εκ τούτου ονομάζονται ορυκτά σχηματισμού πετρωμάτων.
Διάκριση ορυκτών πρωταρχικός (απελευθερώνεται απευθείας από το μάγμα κατά τη στερεοποίησή του ή κατά την κρυστάλλωση υδατικών διαλυμάτων, ή σχηματίζεται ως αποτέλεσμα μεταμόρφωσης - ανακρυστάλλωσης σε στερεή κατάσταση) και δευτερεύων (εμφανίζεται ως αποτέλεσμα τροποποιήσεων ήδη σχηματισμένων ορυκτών, για παράδειγμα, οξείδωσης ή αναγωγής κατά τη διάρκεια χαμηλές θερμοκρασίεςκαι πίεση κοντά στην επιφάνεια της γης).
Ταξινόμηση ορυκτών
Η βάση για την ταξινόμηση των ορυκτών είναι η χημική τους σύσταση, καθώς και η συμμετρία του κρυσταλλικού τους πλέγματος. Επί του παρόντος, όλα τα ορυκτά χωρίζονται σε εννέα κατηγορίες:
εγγενή στοιχεία
Πλίνθωμα από κρυστάλλους που αναπτύσσονται μεταξύ τους από θειούχο σίδηρο FeS2
Τα σουλφίδια αποτελούνται από θείο σε συνδυασμό με μέταλλο ή με μεταλλική ουσία.
Αυτά περιλαμβάνουν μεταλλεύματα όπως γαλένα, χαλκοπυρίτης, κιννάβαρη.
Τα σουλφίδια είναι συνήθως βαριά και εύθραυστα.
Είναι πρωτογενή ορυκτά και αφού έρθουν σε επαφή με την ατμόσφαιρα, πολλά μετατρέπονται γρήγορα σε οξείδια.
Χαλίδες
Τα οξείδια είναι ενώσεις μετάλλων με οξυγόνο. Είναι η πιο ποικιλόμορφη ομάδα ως προς τα φυσικά χαρακτηριστικά. Εδώ υπάρχουν θαμπές γαίες (βωξίτης) και πέτρες κοσμημάτων (ζαφείρια, ρουμπίνια). Τα σκληρά πρωτογενή οξείδια σχηματίζονται συνήθως βαθιά στο εσωτερικό της γης, πιο μαλακά πιο κοντά στην επιφάνεια λόγω της επαφής με τον αέρα.
Ανθρακικά (με νιτρικά και βορικά)
Ο ανυδρίτης είναι άνυδρο θειικό ασβέστιο.
Τα θειικά είναι ορυκτά που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα του συνδυασμού μετάλλων με μια θειική ομάδα (θείο και οξυγόνο).
Έχουν απαλό, διαφανές ή ημιδιαφανές, ακόρεστο χρώμα.
Ο γύψος, ο ανυδρίτης, ο βαρίτης είναι ευρέως διαδεδομένοι.
Φωσφορικά άλατα (με αρσενικά και βαναδικά)
Πυριτικά - μέταλλα σε συνδυασμό με μια πυριτική ομάδα (πυρίτιο και οξυγόνο), αυτά είναι τα πιο κοινά ορυκτά στη φύση (σχεδόν το ένα τρίτο όλων των ορυκτών είναι πυριτικά). Όλοι χωρίζονται σε υποομάδες ανάλογα με τις δικές τους εσωτερική δομή(μη πυριτικά, σοροπυριτικά, ανοπυριτικά, κυκλοπυριτικά, φυλλοπυριτικά και τεκτοπυριτικά). Εκπρόσωποι αυτής της κατηγορίας είναι ο χαλαζίας, οι άστριοι.
ΟΡΓΑΝΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ
Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει στερεά σώματα που υπάρχουν στη φύση και έχουν προκύψει λόγω της ζωής και της δραστηριότητας των ζωντανών οργανισμών. Εξαιτίας αυτού, δεν ταξινομούνται πάντα ως ορυκτά. Η ομάδα αντιπροσωπεύεται από ορυκτά όπως το κεχριμπάρι, ο πίδακας, τα μαργαριτάρια, ο βεβελίτης.
Η ταξινόμηση των ορυκτών βασίζεται στη χημική σύνθεση:
1. Εγγενή στοιχεία: θείο, γραφίτης.
2. Σουλφίδια: πυρίτης.
3. Οξείδια και υδροξείδια: χαλαζίας, οπάλιο, λιμονίτης.
4. Ανθρακικά: ασβεστίτης, δολομίτης, μαγνησίτης.
5. Θειικά άλατα: γύψος, ανυδρίτης.
6. Αλογονίδια: αλίτης;
7. Πυριτικά: ολιβίνη, πυρόξενα (αυγίτης), αμφίβολοι (χορνμπλέντε), καολινίτης, μίκας (μοσχοβίτης, βιοτίτης), άστριοι (αλβίτης, ορθοκλάση, μικροκλίνη, λαμπραντόρ).
Κάθε ορυκτό έχει τις δικές του φυσικές ιδιότητες. Τα περισσότερα ορυκτά έχουν κρυσταλλική δομή, ᴛ.ᴇ. Τα συστατικά τους στοιχεία βρίσκονται στο χώρο με αυστηρά τακτοποιημένο τρόπο, σχηματίζοντας ένα κρυσταλλικό πλέγμα.
Τα άμορφα ορυκτά, σε αντίθεση με τα κρυσταλλικά, δεν έχουν κανονική εσωτερική δομή (οπάλλιο, άμορφος μαγνησίτης), είναι μια ομοιογενής μάζα, παρόμοια με την πλαστελίνη, το οστό.
Η μελέτη των ορυκτών μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη μακροσκοπική μέθοδο. Για πιο ακριβή μελέτη χρησιμοποιούνται μικροσκοπικές εξετάσεις.
Η μακροσκοπική μέθοδος βασίζεται στη μελέτη των εξωτερικών χαρακτηριστικών των ορυκτών. Αυτά τα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν τη μορφολογική εμφάνιση και τις φυσικές ιδιότητες των ορυκτών.
Εμφάνιση ορυκτών:
1. Μερικές φορές ορυκτά βρίσκονται με τη μορφή απλών κανονικών πολύεδρων. Ονομάζονται κρύσταλλοι (χαλαζίας, γύψος, ασβεστίτης).
2. Οικογένειες κρυστάλλων που αναπτύσσονται μεταξύ τους με βάσεις σχηματίζουν δρούσες και βούρτσες (ασβεστίτης, χαλαζίας).
3. Τις περισσότερες φορές, τα ορυκτά του βρίσκονται σε μορφή κοκκωδών αδρανών, η μάζα των οποίων αποτελείται από μικρούς κόκκους ακανόνιστου σχήματος.
4. Αν οι κόκκοι έχουν ορισμένο γεωμετρικό σχήμα, τότε σχηματίζονται: α) βελονοειδείς, στηλώδεις, πρισματικοί. κόκκοι επιμήκεις προς μία κατεύθυνση (hornblende). β) ελασματοειδής, φυλλώδης - επιμήκης σε δύο κατευθύνσεις (μίκα, γύψος).
5. Σκυροδέματα - σφαιρικές διαφύσεις κόκκων με κελύφη ή ακτινωτά ακτινοβόλο δομή.
6. Γεωδίες - συσσώρευση κόκκων στα τοιχώματα των κενών σε βράχους. Η ανάπτυξη των ορυκτών συμβαίνει από τους τοίχους μέχρι το κέντρο του κενού.
Φυσικές ιδιότητες ορυκτών
Η μελέτη των φυσικών ιδιοτήτων σας επιτρέπει να αναγνωρίζετε ορυκτά. Οι πιο χαρακτηριστικές ιδιότητες για κάθε ορυκτό ονομάζονται διαγνωστικές.
Το χρώμα των ορυκτών είναι πολύ διαφορετικό. Ορισμένα ορυκτά έρχονται σε διαφορετικά χρώματα (χαλαζίας - γαλακτώδες, διαφανές στο νερό, καπνιστό). Για άλλα ορυκτά, το χρώμα είναι μόνιμη ιδιότητα και μπορεί να χρησιμεύσει ως διαγνωστικό (το θείο είναι κίτρινο). Υπάρχουν ορυκτά που αλλάζουν το χρώμα τους με βάση το φως. Για παράδειγμα, ένα Λαμπραντόρ όταν στρίβει στο φως λάμπει μπλε, πράσινο. Αυτή η ιδιότητα ονομάζεται ιριδισμός.
Το χρώμα της γραμμής είναι ϶ᴛᴏ το χρώμα του ορυκτού σε σκόνη. Ορισμένα ορυκτά έχουν διαφορετικό χρώμα στη σκόνη από ότι σε ένα κομμάτι (ο πυρίτης είναι κίτρινο από άχυρο, η γραμμή είναι καφέ μαύρη).
Η λάμψη πρέπει να είναι μεταλλική (πυρίτης), ημιμεταλλική (λάμψη αμαυρωμένου μετάλλου - γραφίτης) και μη μεταλλική (γυάλινο, τολμηρό φίλντισι, ματ - χαλαζίας, θείο, μαρμαρυγία, καολίνη).
Διάσπαση - η ικανότητα των ορυκτών να διασπώνται σε ορισμένες κατευθύνσεις με το σχηματισμό λείων γυαλισμένων επιπέδων. Υπάρχει μια πολύ τέλεια διάσπαση - το ορυκτό χωρίζεται εύκολα σε φύλλα (μαρμαρυγία). τέλεια διάσπαση - το ορυκτό σπάει με ένα αδύναμο χτύπημα σφυριού σε κανονικά γεωμετρικά σχήματα (ασβεστίτης). μεσαία διάσπαση - όταν χωρίζεται, σχηματίζονται επίπεδα, τόσο ομοιόμορφες όσο και ανώμαλες επιφάνειες (άστροι). ατελής διάσπαση - τα επίπεδα διάσπασης πρακτικά δεν ανιχνεύονται (χαλαζίας, θείο). Η θραύση ορυκτών με ατελή διάσπαση είναι πάντα είτε ανομοιόμορφη είτε κονχοειδής (χαλαζίας).
Σκληρότητα - ϶ᴛᴏ ο βαθμός αντοχής ενός ορυκτού σε εξωτερικές μηχανικές επιδράσεις. Για τον προσδιορισμό της σκληρότητας υιοθετήθηκε η κλίμακα Mohs, η οποία χρησιμοποιεί ορυκτά με γνωστή και σταθερή σκληρότητα (Πίνακας 1).
Κλίμακα σκληρότητας Mohs
Τραπέζι 1 -
Η αλληλουχία ενεργειών για τον προσδιορισμό της σκληρότητας των ορυκτών: ένα ορυκτό σχεδιάζεται σε γυαλί (tv. 5). Εάν παραμείνει μια γρατσουνιά στο γυαλί, τότε η σκληρότητα του ορυκτού είναι ίση ή μεγαλύτερη από 5. Στη συνέχεια χρησιμοποιούνται ορυκτά αναφοράς με σκληρότητα μεγαλύτερη από 5. Για παράδειγμα, εάν το εξεταζόμενο ορυκτό αφήνει μια γρατσουνιά στην αναφορά με σκληρότητα του 6, και όταν γρατσουνίζεται ο χαλαζίας του δημιουργεί μια βαθιά γρατσουνιά, η σκληρότητά του είναι 6,5.
Αξίζει να πούμε ότι ορισμένα ορυκτά χαρακτηρίζονται από ειδικές, μόνο εγγενείς ιδιότητες. Έτσι τα ανθρακικά αντιδρούν με το υδροχλωρικό οξύ (ο ασβεστίτης βράζει σε ένα κομμάτι, ο δολομίτης σε σκόνη, ο μαγνησίτης σε ζεστό οξύ).
Τα αλογονίδια έχουν χαρακτηριστική γεύση (αλίτης - αλμυρή).
Τα ορυκτά χαρακτηρίζονται από ποικίλη αντοχή στις καιρικές συνθήκες. Ορισμένα ορυκτά καταστρέφονται φυσικά, σχηματίζοντας θραύσματα, άλλα ορυκτά υφίστανται χημικούς μετασχηματισμούς και μετατρέπονται σε άλλες ενώσεις (πίνακας 2).
Αντοχή ορυκτών στις καιρικές συνθήκες
πίνακας 2
| Ομαδοποιήστε ανάλογα με το βαθμό βιωσιμότητας | Ονομασία ορυκτών | Η φύση των αλλαγών |
| Το πιο σταθερό, αδιάλυτο | Χαλαζίας Μοσχοβίτης Λιμονίτης | Φυσική λείανση χωρίς αλλαγή της χημικής σύνθεσης |
| Μέτρια ανθεκτικό, αδιάλυτο | Orthoclase Albite Augit Hornblende | Φυσική καταστροφή και υδρόλυση: σχηματίζονται δευτερογενή ορυκτά: καολινίτης, λιμονίτης, οπάλιο |
| Λιγότερο σταθερό, αδιάλυτο | Βιοτίτης Λαμπραντόρ | Το ίδιο, αλλά η διαδικασία είναι πιο έντονη |
| Ασθενώς σταθερό, αδιάλυτο | Πυρίτης Ολιβίνης | Οξείδωση: σχηματίζεται λιμονίτης και θειικό οξύ Οξείδωση: σχηματίζεται σερπεντίνη, χλωρίτης, μαγνησίτης |
| ελαφρώς διαλυτό | Δολομίτης Ασβεστίτης | Φυσική αποσύνθεση και διάλυση |
| Μέσο διαλυτό | Ανυδρίτης γύψος | Διάλυση, ενυδάτωση, αφυδάτωση |
| πολύ διαλυτό | Χαλίτης | Εντατική διάλυση, πλαστική ροή με παρατεταμένη δράση μονόπλευρης έκθεσης |
Μέθοδος προσδιορισμού ορυκτών.
Είναι εξαιρετικά σημαντικό να χρησιμοποιείτε τον οδηγό ορυκτών για πρακτική εργασία.
Ακολουθία εργασιών:
1. Προσδιορίστε την εμφάνιση των κόκκων του ορυκτού αδρανούς.
2. Προσδιορίστε το χρώμα του ορυκτού, εάν το ορυκτό έχει σκούρο χρώμα, στη συνέχεια περάστε το ορυκτό πάνω από μια πορσελάνινη πλάκα για να προσδιορίσετε το χρώμα της γραμμής (σκόνη).
3. Προσδιορίστε τη λαμπρότητα του ορυκτού.
4. Για να προσδιορίσετε το εύρος σκληρότητας, περάστε το ορυκτό πάνω από το γυαλί.
5. Ορυκτά μέτριας σκληρότητας (3-3,5) πρέπει να ελέγχονται για αντίδραση με
Διάλυμα υδροχλωρικού οξέος 10%.
6. Προσπαθήστε να βρείτε λείες γυαλισμένες άκρες στο δείγμα - ᴛ.ᴇ. καθορίζουν τη διάσπαση.
7. Με βάση το σύνολο χαρακτηριστικών του οδηγού, βρείτε το όνομα και τη σύνθεση του ορυκτού.
8. Σημειώστε τη σύνθεση των πετρωμάτων που περιλαμβάνει αυτό το ορυκτό.
Εισαγάγετε δεδομένα για ορυκτά στον Πίνακα 3.
Χαρακτηριστικά ορυκτών που σχηματίζουν πετρώματα
Πίνακας 3
Κατάλογος ορυκτών προς μελέτη:
1. Εγγενή στοιχεία: γραφίτης, θείο.
2. Σουλφίδια: πυρίτης.
3. Οξείδια και υδροξείδια: χαλαζίας, χαλκηδόνιος, οπάλιο, λιμονίτης.
4. Αλογονίδες: αλίτης, σύλβιν.
5. Ανθρακικά: ασβεστίτης, δολομίτης, μαγνησίτης.
6. Θειικά άλατα: γύψος, ανυδρίτης.
7. Πυριτικά άλατα: ολιβίνη, γρανάτης, αυγίτης, hornblende, τάλκης, σερπεντίνη, καολίνη, μίκας, χλωρίτης, ορθοκλάση, μικροκλίνη, αλβίτης, νεφελίνη.
1. Τι είναι τα ορυκτά;
2. Ποια ορυκτά ονομάζονται πετρώματα;
3. Σε ποια μορφή βρίσκονται τα ορυκτά;
4. Για ποια ορυκτά είναι η χρωματική διάγνωση;
5. Ποιο είναι το χρώμα της γραμμής, παραδείγματα.
6. Ποια είναι η λαμπρότητα των ορυκτών;
7. Πώς προσδιορίζεται η σκληρότητα των ορυκτών;
8. Τι είναι η διάσπαση;
9. Ποια μέταλλα μπορούν να διαλυθούν στο νερό;
10. Ποια ορυκτά διογκώνονται;
11. Τι είναι η ενυδάτωση και η αφυδάτωση;
12. Ποια ορυκτά είναι τα πιο ανθεκτικά στις καιρικές συνθήκες;
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
Pavlinov V.N. και τα λοιπά.
Φιλοξενείται στο ref.rf
γεωλογία. – Μ.: Νέδρα, 1988. Σελ. 5-7, 11-49.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ #2
ΜΕΛΕΤΗ ΙΑΓΜΑΤΙΚΩΝ ΒΡΑΧΩΝ
Σκοπός της εργασίας: να αποκτήσουν δεξιότητες στον ορισμό των πυριγενών πετρωμάτων. Να μελετήσει τα μηχανολογικά και κατασκευαστικά χαρακτηριστικά των πυριγενών πετρωμάτων και την εφαρμογή τους στην κατασκευή.
Εξοπλισμός: εκπαιδευτική συλλογή πυριγενών πετρωμάτων, μεγεθυντικοί φακοί,
Κλίμακα Mohs.
Γενικές πληροφορίεςγια βράχους.
Τα πετρώματα ονομάζονται ανεξάρτητα γεωλογικά σώματα, που αποτελούνται από ένα ή περισσότερα ορυκτά με περισσότερο ή λιγότερο σταθερή σύσταση και δομή.
Σύμφωνα με τη μέθοδο και τις συνθήκες σχηματισμού, όλα τα πετρώματα χωρίζονται σε πυριγενή, ιζηματογενή και μεταμορφωμένα.
Η ορυκτολογική σύσταση των πετρωμάτων είναι διαφορετική. Το Οʜᴎ μπορεί να αποτελείται από ένα (μονοοργανό) ή περισσότερα ορυκτά (πολυορυκτό).
Η εσωτερική δομή των πετρωμάτων χαρακτηρίζεται από τη δομή και την υφή τους.
Δομή - ϶ᴛᴏ η δομή του βράχου, λόγω του σχήματος, του μεγέθους και των σχέσεών του συστατικά μέρη.
Η υφή του βράχου καθορίζει την κατανομή των συστατικών του μερών στο χώρο.
Όλα τα πετρώματα ταξινομούνται ανάλογα με τις συνθήκες σχηματισμού σε πυριγενή, ιζηματογενή και μεταμορφωμένα πετρώματα.
Προϋποθέσεις σχηματισμού πυριγενών πετρωμάτων.
Τα πυριγενή πετρώματα σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της ψύξης του μάγματος. Μάγμα - ϶ᴛᴏ τήγμα λίθων πυριτικής σύνθεσης, που σχηματίζεται σε μεγάλα βάθη στα έγκατα της Γης. Το μάγμα μπορεί να κρυώσει βαθιά στον φλοιό της γης κάτω από το κάλυμμα των βράχων που ξεπροβάλλουν και πάνω ή κοντά στην επιφάνεια της γης. Στην πρώτη περίπτωση, η διαδικασία ψύξης προχωρά αργά και όλο το μάγμα έχει χρόνο να κρυσταλλωθεί. Οι δομές τέτοιων βαθιών πετρωμάτων είναι πλήρως κρυσταλλικές και κοκκώδεις.
Με την ταχεία άνοδο του μάγματος στην επιφάνεια της γης, η θερμοκρασία του πέφτει γρήγορα, τα αέρια και οι υδρατμοί διαχωρίζονται από το μάγμα. Στην περίπτωση αυτή, τα πετρώματα είτε δεν είναι πλήρως κρυσταλλωμένα (υαλώδης δομή) είτε μερικώς κρυσταλλωμένα (ημικρυσταλλική δομή).
Τα βαθιά βράχια ονομάζονται παρεμβατικά. Οι δομές τους είναι: λεπτόκοκκοι (κόκκοι<0,5 мм), среднезернистая (размер зерен 0,5-1 мм), крупнозернистая (от 1 до 5 мм), гигантозернистая (>5 mm), ανομοιόμορφα (πορφυριτικά).
Οι εκραγμένοι βράχοι ονομάζονται διαχυτικοί. Οι δομές τους είναι πορφυριτικές (ξεχωριστοί μεγάλοι κρύσταλλοι ξεχωρίζουν στην κρυπτοκρυσταλλική μάζα), αφαντικές (πυκνή κρυπτοκοκκώδης μάζα), υαλώδεις (ο βράχος αποτελείται σχεδόν εξ ολοκλήρου από μια μη κρυσταλλωμένη μάζα - γυαλί).
Πυριγενείς υφές βράχου: Οι διεισδυτικοί βράχοι είναι σχεδόν πάντα ογκώδεις. Στα διαχυτικά πετρώματα, μαζί με την ογκώδη υφή, υπάρχουν πορώδη και φυσαλιδώδη.
Οι φυσικοχημικές συνθήκες σχηματισμού πετρωμάτων στο βάθος και στην επιφάνεια είναι πολύ διαφορετικές. Για το λόγο αυτό, σχηματίζονται διαφορετικά πετρώματα από μάγμα ίδιας σύστασης υπό βαθιές και επιφανειακές συνθήκες. Κάθε διεισδυτικό πέτρωμα αντιστοιχεί σε ένα ορισμένο βράχο που εκρέει.
Μαζί με την ταξινόμηση των πυριγενών πετρωμάτων ανάλογα με τις συνθήκες εμφάνισης, ταξινομούνται ανάλογα με τη χημική τους σύσταση με βάση την περιεκτικότητα σε πυριτικό οξύ SiO 2 (Πίνακας 4).
Ταξινόμηση πυριγενών πετρωμάτων.
Πίνακας 4
| Σύνθεση φυλής | Τα βράχια είναι παρεμβατικά (βαθιά) | Διάχυτοι βράχοι (ξεχύθηκαν) | |
| χημική ουσία | ορυκτολογικός | ||
| Όξινο SiO 2 > 65% | Χαλαζίας, άστριος, μαρμαρυγία | Γρανίτης | Λιπαρίτης, ελαφρόπετρα, πορφυρίτης χαλαζίας, οψιανός |
| Μέσο SiO 2 (65-52%) | Άστριος κάλιο, πλαγιοκλάση, hornblende Plagioclase, hornblende | Συενίτης Διορίτης | Τραχύτης, ορθόφυρος ανδεσίτης, ανδεσιτικός πορφυρίτης |
| Βασικό SiO 2 = 52-40% | Plagioclase, pyroxene Plagioclase | Λαμπραδορίτης Gabbro | Βασάλτης, διαβάση |
| Υπερβασικό SiO 2< 40 % | Ολιβίνη Ολιβίνη, πυροξένιο Πυροξίνη | Δουνίτης Περιδοτίτης Πυροξενίτης |
Μηχανικά και κατασκευαστικά χαρακτηριστικά πυριγενών πετρωμάτων.
Όλα τα πυριγενή πετρώματα έχουν υψηλή αντοχή, υπερβαίνοντας σημαντικά τα δυνατά φορτία στη μηχανική και κατασκευαστική πρακτική, είναι αδιάλυτα στο νερό και πρακτικά αδιαπέραστα (εκτός από τις σπασμένες ποικιλίες). Λόγω αυτού, χρησιμοποιούνται ευρέως ως θεμέλια για κρίσιμες κατασκευές (φράγματα). Επιπλοκές κατά την κατασκευή σε πυριγενή πετρώματα προκύπτουν εάν σπάσουν και υποστούν καιρικές συνθήκες: αυτό οδηγεί σε μείωση της πυκνότητας, αύξηση της διαπερατότητας του νερού, γεγονός που επιδεινώνει σημαντικά τις μηχανικές και κατασκευαστικές τους ιδιότητες.
Εφαρμογή στην κατασκευή.
Ως υλικό επένδυσης χρησιμοποιούνται διεισδυτικά πυριγενή πετρώματα όπως γρανίτης, συενίτης, διορίτης, γάβρο, λαμπραδορίτης.
Οι βασάλτες και οι διαβάσεις χρησιμοποιούνται για χύτευση λίθων ως λιθόστρωτα για πλακόστρωτα δρόμους, ορυκτοβάμβακα.
Τα υπερβασικά πετρώματα χρησιμοποιούνται ως πυρίμαχες πρώτες ύλες. Η ελαφρόπετρα χρησιμοποιείται ως γυαλιστικό και λειαντικό υλικό. Ο οψιανός χρησιμοποιείται ως διακοσμητικός λίθος. Τα πυριγενή πετρώματα χρησιμοποιούνται ευρέως ως μπάζα και θρυμματισμένη πέτρα.
Μέθοδος προσδιορισμού πυριγενών πετρωμάτων.
Κατά τον καθορισμό του τύπου του πυριγενούς πετρώματος, είναι εξαιρετικά σημαντικό πρώτα απ' όλα να μάθετε αν ανήκει σε διεισδυτικό ή διαχυτικό. Τα διεισδυτικά πετρώματα έχουν μια πλήρως κρυσταλλική δομή - τα ορυκτά είναι ορατά με γυμνό μάτι και ολόκληρη η βραχομάζα είναι ένα σύνολο κρυσταλλικών κόκκων. Στα διαχυτικά πετρώματα, μόνο μέρος της ουσίας (πορφυριτικοί φαινοκρύστες) έχει αποκτήσει κρυσταλλική δομή, ενώ η υπόλοιπη μάζα αποτελείται από μια ουσία της οποίας η κοκκώδης δομή δεν διακρίνεται.
Το επόμενο στάδιο είναι ο προσδιορισμός της σύνθεσης των ορυκτών. Τα όξινα και μεσαία πετρώματα είναι χρωματισμένα σε γκρι τόνους, τα βασικά και τα υπερβασικά πετρώματα είναι σκούρα και μαύρα. Ο χαλαζίας βρίσκεται σε σημαντικές ποσότητες μόνο σε όξινα πετρώματα. Οι συενίτες και οι διορίτες στερούνται χαλαζία, ο διορίτης περιέχει έως και 30% hornblende.
Οι λιπαρίτες, οι τραχύτες και οι ανδεσίτες διαφέρουν στα ορυκτά φαινοκρυστάλλων: στους τραχύτες αντιπροσωπεύονται από άστριο καλίου, στους ανδεσίτες - από πλαγιόκλαση και hornblende, σε λιπαρίτες - από χαλαζία και άστριο.
Τα γκάμπρο και τα υπερμαφικά πετρώματα έχουν σκούρο χρώμα. Στο γάβρο, οι ανοιχτόχρωμοι κόκκοι αντιπροσωπεύονται από πλαγιόκλαση· τα υπερμαφικά πετρώματα αποτελούνται μόνο από σκουρόχρωμα ορυκτά.
Προσδιορίστε τα εξωτερικά σημάδια των πυριγενών πετρωμάτων στην εκπαιδευτική συλλογή και περιγράψτε τα σε ένα τετράδιο σύμφωνα με το σχέδιο:
1. Όνομα της φυλής.
2. Ομαδοποιήστε ανάλογα με την περιεκτικότητα σε SiO 2 .
3. Ομαδοποίηση σύμφωνα με τη μέθοδο εκπαίδευσης.
4. Δομή.
5. Υφή.
7. Σύνθεση ορυκτών.
Ερωτήσεις τεστ.
1. Τι ονομάζεται συνήθως βράχος;
2. Πώς ταξινομούνται τα πετρώματα;
3. Ποια είναι η δομή;
4. Ποιες δομές είναι χαρακτηριστικές των πυριγενών πετρωμάτων;
5. Τι είναι η υφή;
6. Ποιες υφές είναι χαρακτηριστικές για τα πυριγενή πετρώματα;
7. Πώς σχηματίζονται τα πυριγενή πετρώματα;
8. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ διεισδυτικών και διαχυτικών πετρωμάτων;
9. Πώς ταξινομούνται τα πυριγενή πετρώματα ανάλογα με την περιεκτικότητα σε SiO 2;
10. Ονομάστε τα εκρηκτικά ανάλογα γρανιτών, συενιτών, διοριτών, γάββρου.
11. Ποιες είναι οι μηχανικές και γεωλογικές ιδιότητες των πυριγενών πετρωμάτων;
12. Πώς χρησιμοποιούνται τα πυριγενή πετρώματα στις κατασκευές;
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
Pavlinov V.N. και τα λοιπά.
Φιλοξενείται στο ref.rf
Εγχειρίδιο για εργαστηριακά μαθήματα γενικά
γεωλογία.-Μ.: Νέδρα, 1988. Σελ. 50-64.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ #3
ΜΕΛΕΤΗ ΙΖΗΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΩΝ ΠΕΤΡΩΝ
Σκοπός της εργασίας: η απόκτηση δεξιοτήτων στον προσδιορισμό ιζηματογενών πετρωμάτων. Να μελετήσει τα μηχανολογικά και κατασκευαστικά χαρακτηριστικά ιζηματογενών πετρωμάτων. Να μελετήσει τη χρήση ιζηματογενών πετρωμάτων στις κατασκευές.
Εξοπλισμός: εκπαιδευτική συλλογή ιζηματογενών πετρωμάτων,
διάλυμα υδροχλωρικού οξέος 10%, μεγεθυντικός φακός.
Προϋποθέσεις σχηματισμού ιζηματογενών πετρωμάτων
Τα ιζηματογενή πετρώματα σχηματίζονται στην επιφανειακή ζώνη του φλοιού της γης υπό συνθήκες χαμηλών θερμοκρασιών και πιέσεων.
Οι καιρικές διεργασίες οδηγούν στην καταστροφή των πρωτογενών πετρωμάτων. Τα προϊόντα καταστροφής μετακινούνται κυρίως από ροές νερού και, εναποθέτοντας, σχηματίζουν σταδιακά ιζηματογενή πετρώματα.
Σύμφωνα με τη μέθοδο σχηματισμού της ορυκτής ύλης, τα ιζηματογενή πετρώματα χωρίζονται σε κλαστικά, χημειογενή και οργανογόνα.
Οι κλαστικοί βράχοι σχηματίζονται από θραύσματα κατεστραμμένων πετρωμάτων, τις περισσότερες φορές συσσωρεύονται ως θαλάσσια ιζήματα.
Η ταξινόμηση των κλαστικών πετρωμάτων βασίζεται: 1) στο μέγεθος των κλαστών. 2) ο βαθμός της στρογγυλότητάς τους (στρογγυλεμένες και μη) και 3) η παρουσία ή η απουσία τσιμέντου (χαλαρό και τσιμεντοειδές) (πίνακας 5).
Ταξινόμηση κλαστικών πετρωμάτων.
Πίνακας 5
| Ομάδα φυλής | Διαστάσεις μπάζα, mm | Χαλαροί βράχοι | τσιμεντοειδείς βράχοι | ||
| στρογγυλεμένο | αστρογγυλεμένο | στρογγυλεμένο | αστρογγυλεμένο | ||
| Χονδρό κλαστικό (ψεφίτες) | > 200 200-10 10-2 | Boulders Pebbles Gravel | Μπλοκ ερείπια γρασίδι | Συγκροτήματα ογκόλιθων Συγκροτήματα με βότσαλα Συσσωματώματα χαλικιών | Blocky breccias Breccias |
| Sandy (ψαμμίτες) | 2-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1 | Άμμοι Χονδρόκοκκο Χονδρόκοκκο Μεσόκοκκο λεπτόκοκκο | Ψαμμίτες Χονδρόκοκκοι Χονδρόκοκκοι Μεσόκοκκοι Λεπτόκοκκοι | ||
| Ιλύες | 0,1-0,01 | Ιλύες (λόες, αργιλώδεις, αμμοπηλώδεις) | Siltstones | ||
| Πελίτες | < 0,01 | Πηλός | Αργιλίτες |
Οι δομές των αποτριχωτικών πετρωμάτων είναι επιφανειακές, που διαφέρουν ως προς το σχήμα και το μέγεθος των θραυσμάτων (για παράδειγμα, χονδροειδές κλαστικό, στρογγυλεμένο). Σε αργιλικά πετρώματα - πελιτικά.
Οι υφές είναι συχνά πολυεπίπεδες, χαλαρές.
Τα χονδροειδή κλαστικά πετρώματα και η άμμος είναι ευρέως διαδεδομένα, χαρακτηρίζονται από υψηλό πορώδες και διαπερατότητα και είναι συνήθως κορεσμένα με υπόγεια νερά. Επιβλαβείς ακαθαρσίες στην άμμο είναι οξείδια σιδήρου, γύψος, μαρμαρυγία, σωματίδια αργίλου. Υπό φορτίο, αυτοί οι βράχοι συνήθως δεν συμπιέζονται. Κατά τη διάρκεια σεισμών, αυτά τα πετρώματα μπορούν να υγροποιηθούν.
Στην άμμο κυριαρχούν τα πιο σταθερά ορυκτά: χαλαζίας, μαρμαρυγία.
Τα αργιλικά πετρώματα χαρακτηρίζονται από υψηλό πορώδες (έως 90%), υγρασία, πλαστικότητα, κολλητικότητα, διόγκωση και συρρίκνωση. Με την αυξανόμενη υγρασία, η δύναμή τους μειώνεται απότομα, μπορούν να πάνε σε ρευστή κατάσταση. Παρά το υψηλό πορώδες, η υδατοπερατότητα τους είναι αμελητέα, αφού το πορώδες σχηματίζεται από κλειστούς μικροπόρους. Οι άργιλοι στη σύνθεσή τους περιέχουν πάνω από 30% σωματίδια αργίλου (καολινίτη). Το υπόλοιπο οφείλεται σε σκονισμένα και αμμώδη σωματίδια.
Οι ράτσες Loess είναι από τις πολύ κοινές φυλές στην επικράτεια του Καζακστάν. Πρόκειται για πολυμεταλλικά πετρώματα, που αποτελούνται από ιλυώδη σωματίδια χαλαζία, άστριο, ασβεστίτη και μαρμαρυγία. Ιδιαίτερα χαρακτηριστικάΤο loess είναι η χαμηλή τους αντοχή στο νερό, μουλιάζουν γρήγορα και διαβρώνονται και είναι επίσης ικανά να καθιζάνουν. Εκφράζεται στην ικανότητα του loess να μειώνει τον όγκο του όταν υγραίνεται.
Οι αργιλόλιθοι και οι λασπόλιθοι σχηματίζονται κατά την «λιτροποίηση» των αμμώδεις-ιλυώδεις και αργιλώδεις πέτρες. Αυτοί οι βράχοι είναι στρωμένοι, ξεπερνιούνται εύκολα, μερικές φορές εμποτίζονται με νερό.
Τα χημειογενή πετρώματα σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της καθίζησης από υδατικά διαλύματα χημικής καθίζησης. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει σε ζεστό ξηρό κλίμα σε δεξαμενές ξήρανσης. Τα Οʜᴎ ταξινομούνται κατά σύνθεση.
Ανθρακικά πετρώματα - οι πυκνοί ασβεστόλιθοι με λεπτόκοκκη δομή αποτελούνται από ασβεστίτη, οι δολομίτες με λεπτόκοκκη δομή αποτελούνται από δολομίτη. Προσδιορίζεται εύκολα με οξύ HCl (ασβεστόλιθος - σε κομμάτι, δολομίτης - σε σκόνη). Οι υφές είναι τεράστιες.
Τα αλογονίδια είναι αλμυρό αλάτι (αλμυρό) και συλβινίτης (πικρό-αλμυρό). Οι δομές είναι κρυσταλλικές-κοκκώδεις, οι υφές είναι ογκώδεις ή πολυεπίπεδες.
θειικά πετρώματα
Ο γύψος είναι ένα πέτρωμα που αποτελείται από το ορυκτό γύψο, ανοιχτόχρωμο, λεπτόκοκκο.
Ο ανυδρίτης είναι ένα πέτρωμα που αποτελείται από το ορυκτό ανυδρίτη, χρώματος λευκογαλαζωπό, πυκνό, λεπτόκοκκο.
Ένα κοινό χαρακτηριστικό των χημειογενών πετρωμάτων είναι η διαλυτότητά τους στο νερό. Το αλάτι και ο συλβινίτης είναι εύκολα διαλυτά, ο γύψος, ο ανυδρίτης είναι μέτρια διαλυτά, ο ασβεστόλιθος, ο δολομίτης είναι ελάχιστα διαλυτά.
Τα βιοχημειογενή πετρώματα σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της συσσώρευσης και της μετατροπής υπολειμμάτων ζώων και φυτών, συχνά με ανάμειξη ανόργανου υλικού.
Ανθρακικά πετρώματα
Οι οργανογόνοι ασβεστόλιθοι αποτελούνται από κελύφη σύνθεσης ασβεστίτη. Εάν είναι δυνατόν να προσδιοριστεί το όνομα των οργανισμών που απαρτίζουν τον ασβεστόλιθο, τότε το όνομα του βράχου δίνεται από αυτούς. Για παράδειγμα, ασβεστόλιθος κοραλλιών, ασβεστόλιθος κελύφους.
Η κιμωλία είναι ένα ασθενώς τσιμεντωμένο πέτρωμα σκόνης, που αποτελείται από υπολείμματα ασβεστίτη πλαγκτονικών φυκών.
Οι μάργες είναι ένα ανθρακικό-αργιλλώδες πέτρωμα, ανοιχτόχρωμο με κονχοειδή διάσπαση. Αντιδρά με HCl, αφήνοντας ένα βρώμικο σημείο στην επιφάνεια του βράχου.
Οι δομές των οργανογενών πετρωμάτων είναι οργανικές, οι υφές είναι πυκνές και πορώδεις.
Πυριτικά πετρώματα:
Ο διατομίτης είναι ένας ανοιχτόχρωμος βράχος που μοιάζει με κιμωλία και αποτελείται από υπολείμματα διατομικών φυκών με σύνθεση οπάλιο.
Η Τρίπολη είναι ένας ελαφρύς κιτρινωπός βράχος με ασθενώς τσιμέντο που αποτελείται από οπάλιο.
Opoka - γκρι, σκούρο γκρι έως μαύρο βράχο, σαν πορσελάνη. Αποτελείται επίσης από οπάλιο.
Ο Jasper είναι ένας πυκνός και σκληρός βράχος, που αποτελείται από χαλκηδόνιο - κρυπτοκρυσταλλικό χαλαζία. Όμορφα χρωματισμένα (κόκκινα, πράσινα, ριγέ χρώματα).
Μηχανικές και κατασκευαστικές ιδιότητες ιζηματογενών πετρωμάτων.
Τα πετρώματα που βρίσκονται στη σφαίρα της ανθρώπινης δραστηριότητας ονομάζονται εδάφη.
Χονδρόκοκκα εδάφη. Η αντοχή αυτών των εδαφών εξαρτάται από τη σύνθεση των θραυσμάτων και τη συσσώρευσή τους. Τα εδάφη που αποτελούνται από θραύσματα πυριγενών πετρωμάτων έχουν τη μεγαλύτερη αντοχή. Η συσκευασία των υπολειμμάτων πρέπει να είναι χαλαρή και πυκνή. Σε εδάφη με διαφορετικούς κόκκους, η συσκευασία είναι πιο πυκνή.
Αμμώδη εδάφη. Οι πιο επικίνδυνες ποικιλίες αμμωδών πετρωμάτων είναι η κινούμενη άμμος. Πρόκειται για άμμους κορεσμένες με νερό, οι οποίες όταν ανοίγουν από λάκκους υγροποιούνται και τίθενται σε κίνηση.
Αργιλώδη εδάφη. Ορυκτά αργίλου, που έχουν μέγεθος< 0,001 мм, являются дисперсными частицами, ᴛ.ᴇ. для них характерен электрический заряд. По этой причине эти частицы притягивают к своей поверхности диполи воды. Вокруг каждой частицы образуется пленка воды, включающая два слоя: ближе к частице – прочно связанная вода, дальше – рыхлосвязанная.
Οι ιδιότητες των αργίλων εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την περιεκτικότητα σε υγρασία. Εάν περιέχεται μόνο σφιχτά συνδεδεμένη υγρασία, τότε ο πηλός θα έχει τις ιδιότητες συμπαγές σώμα, εάν περιέχεται επίσης χαλαρά συνδεδεμένη υγρασία, ο πηλός γίνεται πλαστικός και ρευστός.
Οι άργιλοι χαρακτηρίζονται ειδικές ιδιότητεςόπως πρήξιμο, συρρίκνωση, αντοχή στο νερό, κολλώδες.
Τσιμεντωμένα κλαστικά πετρώματα. Η αντοχή τους εξαρτάται από τη σύνθεση του τσιμέντου. Το πιο ανθεκτικό τσιμέντο είναι πυριτικό, το πιο αδύναμο είναι το αργιλώδες.
Τα ανθρακικά και θειικά πετρώματα - ασβεστόλιθος, κιμωλία, γύψος, ανυδρίτης - είναι σε θέση να διαλυθούν στα υπόγεια ύδατα με το σχηματισμό καρστικών κενών.
Η χρήση ιζηματογενών πετρωμάτων στις κατασκευές.
Τα ιζηματογενή πετρώματα αποτελούν τις περισσότερες φορές τη βάση για κτίρια και κατασκευές και χρησιμοποιούνται ευρέως ως δομικό υλικό.
Οι χονδροειδείς κλαστικοί βράχοι χρησιμοποιούνται συχνά ως υλικό έρματος στην κατασκευή σιδηροδρόμων και αυτοκινητοδρόμων.
Ορισμένα συγκροτήματα και ψαμμίτες είναι όμορφα υλικά πρόσοψης.
Η χρήση των αργίλων είναι πολύ διαφορετική: η κατασκευή τούβλων, τραχιών πιάτων, πλακιδίων, ορυκτών χρωμάτων, ως αναπόσπαστο μέρος του τσιμέντου Πόρτλαντ.
Για την παραγωγή χρησιμοποιούνται διατομίτες και τρίπολοι υγρό γυαλί, διάφορα υλικά που απορροφούν την υγρασία (ροφητικά), τσιμέντο.
Ο Jasper εκτιμάται ως υλικό επένδυσης και διακόσμησης.
Η κιμωλία και ο ασβεστόλιθος είναι οι πρώτες ύλες για το ασβεστοτσιμέντο. Ο βράχος από ασβεστόλιθο-κέλυφος είναι υλικό τοίχου.
Οι δολομίτες χρησιμοποιούνται ως ροές και πυρίμαχα στη μεταλλουργία.
Οι μάργες είναι πρώτες ύλες για τη βιομηχανία τσιμέντου.
Μεθοδολογία για τον προσδιορισμό ιζηματογενών πετρωμάτων.
Ο ορισμός των ιζηματογενών πετρωμάτων θα πρέπει να ξεκινήσει με τη μελέτη εμφάνισηκαι αναβρασμός με οξύ. Πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η ομάδα στην οποία ανήκει το δεδομένο πέτρωμα (ολέθριο, χημικό, οργανογόνο).
Τα πήλινα πετρώματα έχουν γήινη όψη. Εξετάστε προσεκτικά την υφή και τη δομή του βράχου. Σύμφωνα με τη σύσταση των ορυκτών, τα περισσότερα από τα ιζηματογενή πετρώματα είναι μονοορυκτά, ᴛ.ᴇ. αποτελούνται από ένα ορυκτό. Τα πιο κοινά ορυκτά είναι ο χαλαζίας, το οπάλιο, ο ασβεστίτης, ο δολομίτης και ο γύψος.
Να μελετήσει τα ιζηματογενή πετρώματα που παρουσιάζονται στην εκπαιδευτική συλλογή. Συμπληρώστε την περιγραφή τους σε ένα σημειωματάριο σύμφωνα με το σχέδιο:
1. Ομάδα καταγωγής.
2. Όνομα της φυλής.
3. Σύνθεση ορυκτών.
4. Χρωματισμός, κάταγμα, πυκνότητα.
5. Δομή.
6. Υφή.
7. Μηχανικά και γεωλογικά χαρακτηριστικά.
8. Εφαρμογή στην κατασκευή.
ερωτήσεις δοκιμής
1. Κάτω από ποιες συνθήκες σχηματίζονται τα ιζηματογενή πετρώματα;
2. Πώς ταξινομούνται τα ιζηματογενή πετρώματα;
3. Αρχές ταξινόμησης κλαστικών πετρωμάτων.
4. Δομές και υφές κλαστικών πετρωμάτων.
5. Μεταλλευτική σύνθεση κλαστικών πετρωμάτων.
6. Μηχανογεωλογικές ιδιότητες κλαστικών πετρωμάτων και εφαρμογή τους.
7. Σε ποιες κατηγορίες χωρίζονται τα χημειογενή πετρώματα; Η μεταλλική τους σύνθεση.
8. Δομές και υφές χημειογόνων πετρωμάτων.
9. Μηχανογεωλογικές ιδιότητες χημειογενών πετρωμάτων και εφαρμογή τους.
10. Μηχανικογεωλογικές ιδιότητες οργανογενών πετρωμάτων και εφαρμογή τους.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
Pavlinov V.N. και τα λοιπά.
Φιλοξενείται στο ref.rf
Εγχειρίδιο εργαστηριακών μελετών γενικής γεωλογίας. – Μ.: Νέδρα, 1988. Σελ. 64-76.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ #4
ΜΕΛΕΤΗ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΝ ΒΡΑΧΩΝ
Σκοπός της εργασίας: να αποκτήσουν δεξιότητες στον ορισμό των μεταμορφωμένων πετρωμάτων. Να μελετήσει τα μηχανολογικά και κατασκευαστικά χαρακτηριστικά των μεταμορφωμένων πετρωμάτων και την εφαρμογή τους στην κατασκευή.
Εξοπλισμός: μελέτη συλλογής μεταμορφωμένων πετρωμάτων,
μεγεθυντικοί φακοί, διάλυμα υδροχλωρικού οξέος 10%, κλίμακα Mohs.
Προϋποθέσεις σχηματισμού μεταμορφωμένων πετρωμάτων.
Τα μεταμορφωμένα πετρώματα προκύπτουν ως αποτέλεσμα του μετασχηματισμού των προϋπαρχόντων ιζηματογενών, πυριγενών και μεταμορφωμένων πετρωμάτων που εμφανίζονται στο φλοιό της γης. Η μεταμόρφωση συμβαίνει υπό την επίδραση υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης, καθώς και ατμών, αερίων και νερού υψηλής θερμοκρασίας. Αυτοί οι μετασχηματισμοί εκφράζονται σε μια αλλαγή στη σύνθεση ορυκτών, δομή, υφή του πετρώματος.
Τα μεταμορφωμένα πετρώματα χαρακτηρίζονται από μια πλήρως κρυσταλλική δομή. Οι πιο χαρακτηριστικές υφές είναι: σχιστόλιθος, λωρίδα, ογκώδης.
Τα μεταμορφωμένα πετρώματα αποτελούνται από ορυκτά ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις: χαλαζία, πλαγιοκλάσες, άστριο καλίου, μαρμαρυγία, hornblende, αυγίτη και ασβεστίτη.
Ταυτόχρονα, στα μεταμορφωμένα πετρώματα υπάρχουν ορυκτά που είναι χαρακτηριστικά μόνο για αυτή τη διαδικασία: χλωρίτης, γρανάτης, τάλκης.
Λαμβάνοντας υπόψη την εξάρτηση από το μητρικό πέτρωμα κατά τη διάρκεια της μεταμόρφωσης, προκύπτουν σειρές πετρωμάτων διαφορετικών βαθμών μεταμόρφωσης.
1. Από ιζηματογενή αργιλώδη πετρώματα στο αρχικό στάδιο της μεταμόρφωσης σχηματίζονται σχιστόλιθοι στέγης. Περαιτέρω εντατικοποίηση της μεταμόρφωσης οδηγεί σε πλήρη ανακρυστάλλωση του αργιλικού υλικού με σχηματισμό φυλλιτών. Τα Οʜᴎ αποτελούνται από σερισίτη (λεπτό μοσχοβίτης), χλωρίτη και χαλαζία. Με την αύξηση της θερμοκρασίας και της πίεσης, οι φυλλίτες περνούν σε κρυσταλλικούς σχιστόλιθους. Δεδομένης της εξάρτησης από τη σύνθεση, πρόκειται για σχιστόλιθους μαρμαρυγίας, χλωρίτη ή χλωρίτη-μαρμαρυγίας. Στο υψηλοτερος ΒΑΘΜΟΣμεταμορφισμός γνεύσιοι εμφανίζονται. Η ορυκτή σύστασή τους είναι μικροκλίνη, πλαγιοκλάση, χαλαζίας, μαρμαρυγία, μερικές φορές γρανάτες, ᴛ.ᴇ. Τα γνεύσια είναι παρόμοια σε μεταλλική σύσταση με τους γρανίτες, από τους οποίους διαφέρουν ως προς την προσανατολισμένη γνεύσια υφή τους.
2. Κατά τη μεταμόρφωση των ψαμμιτών σχηματίζονται χαλαζίτες (η ορυκτή σύσταση είναι χαλαζίας). Αυτές είναι ισχυρές ογκώδεις ράτσες.
3. Κατά τη μεταμόρφωση οι ασβεστόλιθοι μετατρέπονται σε μάρμαρα, τα οποία αποτελούνται από ασβεστίτη και έχουν κοκκώδη-κρυσταλλική δομή και ογκώδη υφή.
4. Κατά τη μεταμόρφωση των υπερβασικών πετρωμάτων (δουνίτες, περιδοτίτες), σχηματίζονται σερπεντίνες (σερπεντινίτες).
5. Κατά τη θερμική μεταμόρφωση αμμωδών-αργιλλωδών πετρωμάτων, σχηματίζονται hornfelses - ισχυροί λεπτόκοκκοι βράχοι ογκώδους υφής. Στην περίπτωση αυτή, τα skarns, που αποτελούνται από πυροξένια και γρανάτες, προκύπτουν από ανθρακικά πετρώματα. Αυτά τα πετρώματα έχουν μεγάλη πρακτική σημασία, καθώς τα κοιτάσματα ορυκτών περιορίζονται σε αυτά - σίδηρος (κοίτασμα Sokolovsko-Sarbaiskoye), χαλκός, μολυβδαίνιο, βολφράμιο.
Μηχανολογικές-γεωλογικές ιδιότητες μεταμορφωμένων πετρωμάτων.
Τα τεράστια μεταμορφωμένα πετρώματα είναι εξαιρετικά ανθεκτικά, πρακτικά αδιαπέραστα και, με εξαίρεση τα ανθρακικά, δεν διαλύονται στο νερό.
Η εξασθένηση των δεικτών αντοχής συμβαίνει λόγω ρωγμών και καιρικών συνθηκών.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι τα σχιστολιθικά πετρώματα χαρακτηρίζονται από ανισότροπες ιδιότητες, ᴛ.ᴇ. η ισχύς είναι πολύ μικρότερη κατά μήκος του σχιστολιθίου από ό,τι κάθετο σε αυτό. Τέτοιοι μεταμορφωμένοι βράχοι σχηματίζουν λεπτούς λεπτούς κινητούς αστραγάλους.
Τα πιο ανθεκτικά και σταθερά πετρώματα είναι οι χαλαζίτες. Τα μεταμορφωμένα πετρώματα χρησιμοποιούνται ευρέως στις κατασκευές. Μάρμαρα, χαλαζίτες - ϶ᴛᴏ υλικό επένδυσης.
Οι πλάκες στέγης (φυλλίτες) χρησιμεύουν ως υλικό για την κάλυψη κτιρίων.
Ο σχιστόλιθος ταλκ είναι ένα πυρίμαχο και ανθεκτικό στα οξέα υλικό.
Ο χαλαζίτης χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για την παραγωγή πυρίμαχων τούβλων - ντινών.
Μεθοδολογία για τον προσδιορισμό των μεταμορφωμένων πετρωμάτων.
Ο ορισμός των μεταμορφωμένων πετρωμάτων πρέπει να ξεκινά με τον καθορισμό της ορυκτής σύστασής τους. Στη συνέχεια, προσδιορίζεται η υφή, η δομή, το χρώμα και ο μητρικός βράχος.
Να μελετηθούν τα μεταμορφωμένα πετρώματα που υπάρχουν στην εκπαιδευτική συλλογή με εξωτερικές πινακίδες. Περιγράψτε τα σε ένα σημειωματάριο σύμφωνα με το ακόλουθο σχέδιο:
1. Όνομα.
3. Δομή και υφή.
4. Σύνθεση ορυκτών.
5. Αρχική φυλή.
6. Μηχανικά και γεωλογικά χαρακτηριστικά.
7. Εφαρμογή στην κατασκευή.
ερωτήσεις δοκιμής
1. Πώς σχηματίζονται τα μεταμορφωμένα πετρώματα;
2. Ποιοι μετασχηματισμοί συμβαίνουν στα πρωτογενή πετρώματα κατά τη μεταμόρφωση;
3. Ποιες χαρακτηριστικές δομές και υφές συναντάμε στα μεταμορφωμένα πετρώματα;
4. Ποια ορυκτά είναι χαρακτηριστικά για τα μεταμορφωμένα πετρώματα;
5. Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν την αντοχή των μεταμορφωμένων πετρωμάτων;
6. Πώς χρησιμοποιούνται τα μεταμορφωμένα πετρώματα στην κατασκευή;
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
Pavlinov V.N. και τα λοιπά.
Φιλοξενείται στο ref.rf
Εγχειρίδιο εργαστηριακών μελετών
στη γενική γεωλογία. – Μ.: Νέδρα, 1988. Σελ. 77-85.
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ #5
ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΙ ΧΑΡΤΕΣ ΚΑΙ ΕΝΟΤΗΤΕΣ
Σκοπός της εργασίας: να κατακτήσει την αρχή της κατασκευής γεωλογικών χαρτών και τομών. Μάθετε να διαβάζετε τα σύμβολα των γεωλογικών χαρτών. Αποκτήστε τις δεξιότητες προσδιορισμού των συνθηκών εμφάνισης πετρωμάτων σε γεωλογικούς χάρτες.
Γενικές πληροφορίες
Ένας γεωλογικός χάρτης αντικατοπτρίζει τη γεωλογική δομή της επιφάνειας της γης και το παρακείμενο ανώτερο τμήμα του φλοιού της γης. Ένας γεωλογικός χάρτης κατασκευάζεται σε τοπογραφική βάση. Σε αυτό, με τη βοήθεια συμβατικών πινακίδων, φαίνεται η ηλικία, η σύνθεση και οι συνθήκες εμφάνισης των πετρωμάτων που εκτίθενται στην επιφάνεια της γης.
Δεδομένου ότι πάνω από το 90% της επιφάνειας του εδάφους καλύπτεται με πετρώματα της Τεταρτογενούς εποχής, οι γεωλογικοί χάρτες δείχνουν βράχους χωρίς τεταρτογενή κάλυψη.
Για κατασκευαστικούς σκοπούς, χρησιμοποιούνται γεωλογικοί χάρτες μεγάλης κλίμακας (1:25000 και άνω).
Κατά τη σύνταξη γεωλογικών χαρτών, είναι εξαιρετικά σημαντικό να γνωρίζουμε την ηλικιακή (γεωχρονολογική) αλληλουχία των πετρωμάτων που εμπλέκονται στη δομή της υπό μελέτη περιοχής.
Σήμερα, έχει δημιουργηθεί μια ενιαία γεωχρονολογική κλίμακα που αντανακλά την ιστορία της ανάπτυξης του φλοιού της γης.
Οι ακόλουθες χρονικές και αντίστοιχες στρωματογραφικές υποδιαιρέσεις (στρώμα-στρώμα) γίνονται δεκτές στην κλίμακα (Πίνακας 6).
Γεωχρονολογικές και στρωματογραφικές διαιρέσεις
Πίνακας 6
Γεωλογική κλίμακα
Πίνακας 7
| Εποχή (συγκρότημα) | Περίοδος (σύστημα) | Δείκτης | Διάρκεια εκατομμύρια χρόνια | Εποχή (τμήμα) | Δείκτης | Χρώμα στο χάρτη |
| Καινοζωικό KZ 65 Ma | Τετραδικός | Q | 1,7-1,8 | Ολόκαινο Πλειστόκαινο | Q 2 Q 1 | Απαλό γκρι |
| Νεογενής | Ν | Πλειοκαινικό Μειόκαινο | N 2 N 1 | Κίτρινος | ||
| Παλαιογένης | R | Ολιγόκαινο Ηώκαινο Παλαιόκαινο | R 3 R 2 R 1 | πορτοκαλί κίτρινο | ||
| Μεσοζωική ΜΖ 170 εκατομμύρια χρόνια | Ασβεστολιθικός | Προς την | Ανώτερο Κρητιδικό Κάτω Κρητιδικό | Κ 2 Κ 1 | Πράσινος | |
| Jurassic | J | 55-60 | Ανώτερο Jurassic Μέσο Jurassic Κάτω Jurassic | J 3 J 2 J 1 | Μπλε | |
| Τριασικό | Τ | 40-45 | Άνω Τριασικό Μέσο Τριασικό Κάτω Τριασικό | T 3 T 2 T 1 | Βιολέτα | |
| Παλαιοζωικό РZ | Πέρμιος | R | 50-60 | Άνω Περμ Κάτω Περμ | R 2 R 1 | πορτοκαλί καφέ |
| Κάρβουνο | ΑΠΟ | 50-60 | Ανώτερο ανθρακοφόρο μέσο ανθρακοφόρο κάτω ανθρακοφόρο | S 3 S 2 S 1 | Γκρί | |
| Devonian | ΑΠΟ | Άνω Δεβόνιο Μέσο Ντέβον Κάτω Δεβόνιο | Δ 3 Δ 2 Δ 1 | καφέ | ||
| Silurian | μικρό | 25-30 | Άνω σιλούριο Κάτω σιλούριο | S 2 S 1 | Γκρι-πράσινο (ανοιχτό) | |
| Ορδοβικιανός | Ο | 45-50 | Άνω Ορδοβίκια Μέση Ορδοβίκια Κάτω Ορδοβίκια | Ο 3 Ο 2 Ο 1 | Ελιά | |
| Cambrian | Є | 90-100 | Upper-Kembirsky Middle-Kembirsky Lower-Kembirsky | Є 3 Є 2 Є 1 | Μπλε-πράσινο (σκούρο) | |
| Proterozoic PR | λιλά τριαντάφυλλο Ταξινόμηση ορυκτών - έννοια και είδη. Ταξινόμηση και χαρακτηριστικά της κατηγορίας "Ταξινόμηση ορυκτών" 2017, 2018. |
Τα ορυκτά είναι φυσικές χημικές ενώσεις που έχουν ορισμένες φυσικές ιδιότητες, σχήμα και χαρακτηρίζονται από ιδιαίτερες συνθήκες σχηματισμού ή γένεσης.
Παράδειγμα: το θείο είναι ένα εγγενές στοιχείο, που χρησιμοποιείται ευρέως σε γεωργία, αλίτης-NaCl - πετρώδες αλάτι - χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τροφίμων, χαλαζίας - SiO 2, κρύσταλλος βράχου - ποικιλία χαλαζία, μαρμαρυγία (μοσχοβίτης - ελαφρύ, βιοτίτης - μαύρος) - ποικιλία χαλαζία κ.λπ.
Τα ορυκτά σχηματίζονται σε ποικίλες φυσικοχημικές και θερμοδυναμικές ρυθμίσεις. Αλλά κάθε συγκεκριμένο ορυκτό σχηματίζεται μόνο σε μια ορισμένη θερμοκρασία, πίεση, συγκέντρωση ορυκτού υλικού, και επομένως είναι σταθερό μόνο υπό ορισμένες συνθήκες, κοντά σε εκείνες στις οποίες σχηματίστηκε. Σε ένα διαφορετικό περιβάλλον, τα ορυκτά καταστρέφονται σταδιακά, ξαναγεννιούνται, σχηματίζουν ποικιλίες ή ακόμα και εντελώς νέους ορυκτούς σχηματισμούς που είναι σταθεροί υπό νέες συνθήκες.
Υπάρχουν 2.000 γνωστά ορυκτά, με περισσότερες από 4.000 ποικιλίες.Αλλά από αυτόν τον τεράστιο αριθμό, λίγα ορυκτά είναι ευρέως διαδεδομένα στη φύση. Αυτά τα ορυκτά, και υπάρχουν μόνο περίπου 50 από αυτά, αποτελούν μέρος των πιο σημαντικών πετρωμάτων που είναι γνωστά στην επιστήμη, πολλά από αυτά περιέχονται στο έδαφος, επηρεάζουν τις φυσικές και χημικές του ιδιότητες και τη γονιμότητά του. Αυτά τα ορυκτά ονομάζονται ορυκτά του σκελετού του εδάφους. Από τα 64 ορυκτά που σχηματίζουν πετρώματα, πρέπει να γνωρίζουμε τουλάχιστον 20-22, δηλαδή αυτά που αποτελούν μέρος χαλαρών ιζηματογενών πετρωμάτων, δηλ. στη σύσταση αργίλου, άμμου κλπ. Πρέπει όμως να γνωρίζουμε και άλλα ορυκτά, αφού πάνω τους φυτρώνουν δέντρα (δάσος) (βουνά).
Τα περισσότερα ορυκτά είναι στερεά (χαλαζίας, άστριος κ.λπ.), αλλά υπάρχουν υγρά ορυκτά (υδράργυρος, νερό, λάδι) και αέρια (διοξείδιο του άνθρακα, υδρόθειο κ.λπ.). Σύμφωνα με τις συνθήκες προέλευσης, όλα τα ορυκτά χωρίζονται σε τρεις ομάδες: πυριγενές, ιζηματογενές και μεταμορφωμένο.
Ο σχηματισμός πυριγενών ορυκτών συμβαίνει σε υψηλή θερμοκρασία και συνήθως υψηλή πίεση. Λόγω της τήξης των πετρωμάτων σε μικρούς απομονωμένους θαλάμους σε διάφορα βάθη, σχηματίζεται μάγμα - ένα πολτό τήγμα μιας σύνθετης πυριτικής σύνθεσης που περιέχει διάφορα αέρια, υδρατμούς και θερμά υδατικά διαλύματα.
Η ιζηματογενής προέλευση των ορυκτών στο πιο γενικό σχήμα μοιάζει κάπως έτσι. καιρικές συνθήκες > μεταφορά > εναπόθεση (καθίζηση) > διαγένεση (σχηματισμός πετρωμάτων). Τα ορυκτά, τα πετρώματα και τα ορυκτά που σχηματίζονται με αυτόν τον τρόπο ονομάζονται ιζηματογενή. Η καθίζηση (καθίζηση) συμβαίνει στα επιφανειακά μέρη του φλοιού της γης (τόσο στις θάλασσες όσο και στην ξηρά) και στην ίδια την επιφάνεια σε χαμηλές θερμοκρασίες και πίεση κοντά στην ατμοσφαιρική, υπό την επίδραση φυσικοχημικών παραγόντων της ατμόσφαιρας, της υδρόσφαιρας, του φλοιού της γης. και τη ζωτική δραστηριότητα των οργανισμών. Μπορεί να υπάρχει βροχόπτωση κλαστική, χημική και βιολογική προέλευση.
Μια πολύπλοκη φυσική και χημική διαδικασία αλλαγής, αναγέννησης και ανακρυστάλλωσης έτοιμων ορυκτών και πετρωμάτων με τη διατήρηση της στερεάς κατάστασής τους χωρίς αισθητή τήξη που ονομάζεται μεταμόρφωση.Οι διεργασίες μεταμόρφωσης συμβαίνουν σε βάθος όπου υπάρχουν υψηλές (από 100-200 έως 800 ° C) θερμοκρασίες και υψηλή πίεση (έως 152 103 kPa) - ασβεστίτης, ασβεστόλιθος - σε μάρμαρο.
Οι μορφές εύρεσης ορυκτών στη φύση είναι διαφορετικές. Υπάρχουν πλάκες, εξανθήσεις, κρύσταλλοι, φολιδωτές (ταλκ), πυκνές (χαλκηδόνιες), γήινες (καολίνη, ώχρα), φυλλώδεις (μαρμαρυγία), βελονοειδής, πρισματικοί (γύψος, hornblende) κ.λπ.
Ταξινόμηση ορυκτών.Η πιο αντικειμενική ταξινόμηση των ορυκτών είναι η κρυσταλλοχημική, λαμβάνοντας υπόψη τη χημική σύσταση και δομή (κρυσταλλική, άμορφη) των ορυκτών.
Το ακόλουθο επτά (7) τάξειςορυκτά: - εγγενή; - σουλφίδια (ενώσεις θείου). - ενώσεις αλογόνου (αλογονίδια). - οξείδια και υδροξείδια. - άλατα οξέων οξυγόνου. - πυριτικά άλατα. - ενώσεις υδρογονανθράκων.
εγώ τάξη - εγγενή στοιχεία. Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει χημικά στοιχεία που βρίσκονται στη φύση σε ελεύθερη κατάσταση. Πρόκειται για ορυκτά που αποτελούνται από ένα στοιχείο (χρυσός, ασήμι, διαμάντι, χαλκός, πλατίνα κ.λπ.). Είναι γνωστά 90 ορυκτά αυτής της κατηγορίας, που αποτελούν περίπου το 0,1% της μάζας του φλοιού της γης. Δεν έχουν πετρώδη σημασία, αλλά η εθνική και οικονομική σημασία είναι τεράστια.
II τάξη - σουλφίδια- παράγωγα υδρόθειου H 2 S ή, σπανιότερα, πολυσουλφιδικά υδρογόνα. Είναι γνωστά περίπου 200 ορυκτά, τα οποία αποτελούν το 0,15-0,25% της μάζας του φλοιού της γης ή περίπου το 10% όλων των ορυκτών. Τα σουλφίδια είναι ορυκτά που δεν σχηματίζουν πετρώματα, αλλά είναι μεταλλεύματα πολλών σημαντικών μετάλλων: χαλκού, αργύρου, ψευδαργύρου, μολύβδου κ.λπ., με αποτέλεσμα η σημασία τους στην οικονομία της χώρας να είναι πολύ μεγάλη.
Τα ορυκτά στη ζώνη των καιρικών συνθηκών είναι ασταθή: καταστρέφονται και μετατρέπονται σε διάφορες ενώσεις οξυγόνου. Τα πιο κοινά ορυκτά αυτής της ομάδας είναι:
Πυρίτης - FeS 2(θειοπυρίτες, σιδηροπυρίτες) - είναι ο κύριος τύπος πρώτης ύλης για την παραγωγή H 2 SO 4, χαλκοπυρίτης CuFeS 2(πυρίτες χαλκού) - το κύριο μετάλλευμα για χαλκό, στη ζώνη των καιρικών συνθηκών οξειδώνεται εύκολα, σχηματίζοντας σουλφίδια Cu και Fe, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως στη γεωργία, κιννάβαρη - HgS- το μόνο μετάλλευμα για την απόκτηση υδραργύρου.
Τάξη Σ - ενώσεις αλογόνου (αλογονίδια). Ορυκτά αυτής της κατηγορίας (~ 120 είδη) είναι άλατα υδροχλωρικών (χλωριδίων) και υδροφθορικών (φθοριούχων) οξέων. Τα χλωρίδια είναι ευρέως διαδεδομένα στη φύση. Χλωρίδια ιζηματογενούς προέλευσης, που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα εναπόθεσης από λεκάνες νερού (άλατα νατρίου και καλίου).
Τα αλογονίδια μπορεί να είναι άνυδρα και ένυδρα. Αυτά περιλαμβάνουν τόσο σημαντικά μέταλλα στην ανθρώπινη και φυτική ζωή όπως αλίτης(πέτρα αλάτι) - NaCI, σίλβιν– KCI (κίτρινο και μπλε), καρναλίτης- MgCl 2 KCl 6H 2 O (κόκκινο). Τα αλογονίδια εμφανίζονται μαζί με άλατα ποτάσας σε αποθέσεις αλατιού και χρησιμοποιούνται για την παραγωγή λιπασμάτων ποτάσας. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται ευρέως στην κονσερβοποιία, τη χημική βιομηχανία, την παραγωγή ψαριών.
IV Τάξη - οξείδια,ενώσεις διαφόρων στοιχείων με οξυγόνο. Είναι πολύ κοινά στη φύση, παίζουν τεράστιο ρόλο στο σχηματισμό του φλοιού της γης. Το συνηθέστερο χαλαζίας- SiO2, οπάλιο- (SiO 2 nH 2 O), κορούνδιο(Al 2 O 3), αιματίτης (κόκκινο σιδηρομετάλλευμα) - Fe 2 O 3, μαγνητίτης- Fe 3 O 4, κ.λπ.
V τάξη - Άλατα οξέων οξυγόνου- H 2 SO 4, HNO 3, H 3 RO 4, H 2 CO 3, πυρίτιο κ.λπ. Έχουν μεγάλης σημασίαςστον σχηματισμό εδάφους και την παραγωγή λιπασμάτων.
Για παράδειγμα - Άλατα HNO 3θεωρούνταν πάντα ο πιο σημαντικός τύπος λιπάσματος (NH 4 NO 3, Ca (NO 3) 2, κ.λπ.), άλατα ανθρακικού και θειικού οξέος- CaCO 3, CaSO 4 2H 2 O χρησιμοποιείται για τη βελτίωση της φυσικής Χημικές ιδιότητεςτου εδάφους και βελτιώνουν την ανάπτυξη των φυτών. Ταυτόχρονα, η σόδα (Na 2 CO 3) είναι ένα από τα πιο τοξικά (επιβλαβή) άλατα οξυγόνου για τα φυτά στα νότια της χώρας.
Τα κύρια ορυκτά αυτής της κατηγορίας είναι τα εξής:
ένα) θειικά- άλατα θειικού οξέος. Γύψος -CaSO 4 2H 2 O, mirabilite-(Na 2 SO 4 10H 2 O) - για την παραγωγή σόδας, στην ιατρική - ως καθαρτικό.
σι) ανθρακικά- άλατα ανθρακικού οξέος. Ασβεστίτης - CaCO 3, μαγνησίτης - MgCO 3, δολομίτης - CaCO 3 MgCO 3, σιδερίτης - σίδηρος σίδηρος (FeCO 3) - κιτρινωπό λευκό, για να ληφθεί Fe, σόδα - Na 2 CO 3 10H 2 O.
σε) φωσφορικά άλατα- άλατα φωσφορικού οξέος.
- απατίτης-Ca 5 (RO 4) 3 F, χλωρό-απατίτης Ca 5 (RO 4) 3 C1- για τη λήψη H 3 PO 4, υπερφωσφορικό, φωσφορίτες - Ca 3 (RO 4) 2, βιβιανίτης - Fe 3 (PO 4 ) 2 8H 2 O - λευκό - φωσφορούχο λίπασμα γίνεται μπλε στον αέρα, σιδερίτης - FeCO 3.
VI τάξη - κατηγορία πυριτικών- μέταλλα πυριτικού και αργιλοπυριτικού οξέος. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει έναν τεράστιο αριθμό ορυκτών που βρίσκονται στη φύση. Τα πυριτικά αποτελούν το 75% του φλοιού της γης και εάν προστεθεί το 12% ελεύθερου πυριτίου, ο πρωταγωνιστικός ρόλος αυτών των ορυκτών στη γεωχημεία θα είναι ξεκάθαρος. Στις διεργασίες σχηματισμού εδάφους, τα πυριτικά είναι ένα από τα σημαντικότερα μέρη της ΔΕΗ, δηλ. το πιο ενεργό μέρος του εδάφους, από το οποίο εξαρτώνται οι φυσικές, «χημικές, βιολογικές και αγρονομικές του ιδιότητες.
Τα απλά πυριτικά περιλαμβάνουν τα ακόλουθα ορυκτά:
- ολιβίνη[(MgFe) 2 SiO 4] - σκούρο ή πρασινοκίτρινο χρώμα, πολύτιμος λίθος, πυρίμαχο τούβλο.
- hornblende– στη ζώνη του μάγματος, είναι ένα ορυκτό σχηματισμού πετρωμάτων από γρανίτες, διορίτες, συενίτες και άλλα γνωστά πετρώματα. Έχει σύνθετη και ασταθή χημική σύσταση, καφέ χρώματος με διάφορες αποχρώσεις. Όταν ξεπεραστεί, δίνει υδροξείδια μετάλλων - ανθρακικά και ορυκτά αργίλου.
– άστριοι- αποτελούν περίπου το 50% της μάζας του φλοιού της γης. Βρίσκονται σε πυριγενή πετρώματα, καθώς και σε σχιστόλιθους και ψαμμίτες. Όταν ξεπεραστούν, οι άστριοι σχηματίζουν ανθρακικά άλατα, ορυκτά αργίλου και πυριτικό οξύ. Οι πιο σημαντικοί εκπρόσωποι των άστριων περιλαμβάνουν την ορθόκλαση - διαφορετικά χρώματα, αλβίτη)