Minerały, ich pochodzenie, klasyfikacja, skład chemiczny, struktura. Klasyfikacja minerałów według pochodzenia. Warunki powstawania skał magmowych

W zależności od składu chemicznego wszystkie minerały dzielą się na kilka klas, z których najważniejsze to: pierwiastki rodzime, siarczki, halogenki, tlenki i wodorotlenki, węglany, fosforany, siarczany, krzemiany, a także naturalne związki organiczne.

elementy natywne. To klasa minerałów składających się z jednego pierwiastka. Nie są szeroko rozpowszechnione w skorupie ziemskiej. Należą do nich złoto, srebro, miedź, platyna, diamenty, grafit, siarka itp.

Siarka - S. Występuje w postaci kryształów i ziemskich skupisk, guzków, blaszek; kolor słomkowożółty do brązowego; linia jest bezbarwna; połysk jest tłusty; twardość 1,5-2,5; dekolt niedoskonały; gęstość względna 2; Powstaje podczas chemicznego rozkładu związków gipsu i siarki podczas erupcji wulkanicznych.

Siarczki (związki siarki). Klasa siarczków obejmuje ponad 250 minerałów. Chemicznie siarczki to związki różnych pierwiastków z siarką (pochodne H 2 S). Najczęściej spotykane to galena, sfaleryt, chalkopiryt, piryt, bornit, cynober, molibdenit itp.

Galena(połysk ołowiu) - PbS. Kryształy sześcienne; kolor ołowiany szary; smuga szaroczarna, błyszcząca; nieprzejrzysty; metaliczny połysk; twardość 2,5; dekolt idealny w kostkę; gęstość względna 7,5; często spotykany z pirytem i sfalerytem; często zawiera zanieczyszczenia srebra; pochodzenie hydrotermalne. Jest używany jako ruda ołowiu i srebra.

sfaleryt(mieszanka cynku) - ZnS. Występuje jako kryształy czworościenne; kolor brązowy, brązowy, czarny, rzadko żółty, zielonkawy; czerwony, czasem bezbarwny-64

ny; kreska żółta; błyszczący tłuszcz, diament; przezroczysty lub półprzezroczysty; izotropowy; twardość 3-4; dekolt jest bardzo doskonały; gęstość względna 3,5-4,2; powstają podczas procesów hydrotermalnych. Używany jako ruda cynku.

Chalkopiryt(piryt miedziany) - CuFeS 2. Występuje w postaci nieregularnych ziaren i stałych mas; kryształy czworościenne i oktaedryczne; kolor mosiężno-żółty, często z różnobarwnym nalotem; cecha jest czarna z zielonkawym odcieniem; metaliczny połysk; twardość 3-4; dekolt niedoskonały; gęstość względna 4,1-4,3; nieprzejrzysty; słabo anizotropowy; pochodzenie jest inne. Używany jako ruda miedzi.

Piryt(piryty siarkowe) - FeS 2. Najczęstszy siarczek; występuje w postaci sześciennych kryształów, stałych mas, konkrecji itp.; kolor jest jasnożółty, często z odcieniem miedzianożółtym, brązowym i barwnym; nieprzejrzysty; izotropowy; twardość 6,65; dekolt jest bardzo niedoskonały; gęstość względna 4,9-5,2; pochodzenie jest inne. Wykorzystywany jest jako surowiec do produkcji kwasu siarkowego.

Halogenki. Minerały tej klasy to sole kwasów halogenowodorowych: HC1, HF, HBr, HI. Najczęstsze sole kwasu solnego to halit i sylwin.

Halit(sole kamienne) - NaCl. Występuje w postaci agregatów krystalicznych, rzadziej - pojedynczych kryształów sześciennych; bezbarwny lub biały kolor, istnieją różnice w kolorach czerwonym, szarym, niebieskim, żółtym; przezroczysty i półprzezroczysty; twardość 2; dekolt idealny w trzech kierunkach; gęstość względna 2,15; kruchy; dobrze rozpuszczalny w wodzie; słony smak; Powstaje w procesie sedymentacji, osadza się na dnie słonych jezior i występuje w postaci warstw.

tlenki i wodorotlenki. Minerały tej klasy stanowią około 17% masy litosfery. Klasa podzielona jest na dwie grupy: 1) tlenki i wodorotlenki krzemu (kwarc, chalcedon, opal itp.), 2) tlenki i wodorotlenki metali (hematyt, magnetyt, limonit, kasyteryt, korund itp.).

Kwarcowy - SiO2. Jeden z najczęstszych minerałów w przyrodzie, stanowi ponad 12% masy litosfery; występuje w postaci ziarnistych agregatów, dobrze tworzy kryształy w postaci graniastosłupa sześciokątnego, zakończonego z jednej lub dwóch stron sześciokątną piramidą; twarze często pokryte cienkim poprzecznym cieniowaniem; kolor kwarcu jest inny; jego bezbarwna przezroczysta odmiana - kryształ górski, szaro - kwarc dymny, fiolet - ametyst, czarny - marion; połysk na brzegach jest szklisty, na przerwach - tłusty; twardość 7; dekolt jest bardzo niedoskonały; złamanie muszlowe, nierówne; gęstość względna 2,7; Pochodzenie kwarcu jest inne.

Kryptokrystaliczna odmiana kwarcu nazywa się chalcedon. Tworzy gęste masy, nacieki spiekane,

3 Abrikosov I. Kh. i wsp. 65

guzki mleczno-ceporo, żółte i inne kolory; pasmowa odmiana chalcedonu nazywana jest agatem, a zanieczyszczona piaskiem i gliną nazywana jest krzemieniem.

Opal - SiO 2 -nH 2 O. Amorficzny minerał występujący w postaci gęstych mas spiekanych; kolor żółtawy, pomarańczowy, czerwonawy, czarny; połysk jest lekko szklisty, niskotłuszczowy; złamanie muszlowe, nierówne; twardość 5,5; gęstość względna 1,9-2,3; Podczas podgrzewania kawałków opalu w probówce uwalniana jest woda, co odróżnia opal od chalcedonu.

Krwawień(połysk żelaza) - Fe 2 O 3. Występuje jako agregaty liściaste, łuskowate, ziarniste i ziemiste, rzadko jako kryształy romboedryczne; kolor kryształów jest od szaro-stalowego do czarnego, w łuskach prześwituje ciemnoczerwony, ziemne skupiska są czerwone; kreska wiśniowa; metaliczny połysk; twardość 5-6; dekolt niedoskonały; złamanie małżowiny; nieprzejrzysty; gęstość względna 5,2; ma właściwości magnetyczne; powstają podczas procesów metamorficznych i hydrotermalnych. Hematyt to najważniejsza ruda żelaza.

Magnetyt(magnetyczna ruda żelaza) - FeO-Fe 2 O 3. Występuje w postaci mas ziarnistych, wtrąceń, kryształów; kolor żelazno-czarny z niebieskawym odcieniem; kreska jest czarna; metaliczny połysk; nieprzejrzysty; twardość 5,5-6,5; dekolt niedoskonały; gęstość względna 4,9-5,2; ma silne właściwości magnetyczne; największe złoża są pochodzenia metamorficznego.

Węglany. Klasa węglanów łączy minerały będące solami kwasu węglowego H 2 CO 3. Wszystkie węglany charakteryzują się zdolnością do reagowania z kwasem solnym HC1. Stanowią około 2% masy skorupy ziemskiej. Niektóre węglany to rudy metali: żelaza, manganu, miedzi, cynku, ołowiu itp.

Kalcyt(drewno wapienne) - CaCO 3. Najpopularniejszy minerał tej klasy, w całości składa się z takich skał jak wapień, kreda i marmur; bezbarwny, biały, z powodu zanieczyszczeń czasami ma odcienie żółte, różowawe, szarawe i niebieskawe; kreska biała; szklisty połysk, czasem masa perłowa; przezroczyste lub półprzezroczyste, przezroczyste kryształy kalcytu nazywane są islandzkim drzewcem; twardość 3; dekolt jest idealny; gęstość względna 2,6; reaguje gwałtownie z kwasem solnym; pochodzenia osadowego, hydrotermalnego, biogennego, może być również produktem metamorfizmu. Znajduje zastosowanie w przemyśle budowlanym, chemicznym, metalurgicznym, optycznym i innych.

Dolomit- MgCa(CO3) 2. Występuje w postaci mas ziarnowo-krystalicznych, agregatów glebopodobnych, kulistych i innych; kolor biały, szarawy, czerwonawy, zielonkawy; połysk szkła; twardość 3,5-4, idealny dekolt; względna fabuła-

ness 2,8-2,9; reaguje z HCl w proszku lub po podgrzaniu; pochodzenie hydrotermalne i osadowe. Znajduje zastosowanie w budownictwie, hutnictwie i innych gałęziach przemysłu.

Fosforany. Fosforany są stosunkowo rzadkie. Ich masa nie przekracza 0,1% masy litosfery. Spośród licznych minerałów tej klasy, głównie soli kwasu ortofosforowego, największy wartość praktyczna mają apatyt i fosforyt.

Apatyt- Ca 5 (F lub C1) (PO 4) 3 . Występuje w postaci drobnoziarnistych mas, rzadziej w postaci pojedynczych kryształów w postaci heksagonalnego graniastosłupa, osiągając ogromne rozmiary; kolor biały, zielony, fioletowy, brązowy; linia jest lekka; połysk szklisty, w przerwach tłusty; twardość 5; dekolt niedoskonały; złamanie jest nierówne; gęstość względna 3,2; Tworzy się częściej przez magmę poprzez intruzję magm alkalicznych. Służy jako surowiec do produkcji nawozów fosforowych i fosforowych.

Fosforyty mają taki sam skład jak apatyty, ale powstają w wyniku procesów egzogennych, geneza jest osadowa, chemiczna i biogenna, łatwo rozpuszczają się po podgrzaniu w kwasie solnym i azotowym, służą do otrzymywania superfosfatu.

siarczany. Minerały tej klasy to sole kwasu siarkowego. Powstają głównie w wyniku wytrącania soli kwasu siarkowego w lagunach i jeziorach oraz podczas utleniania siarczków. Najczęściej spotykane są gips i anhydryt.

Gips-CaSO 4 -2H 2 O. Występuje w postaci grubych i cienkich kryształów tabelarycznych; kolor biały, bezbarwny, zanieczyszczenia powodują różne odcienie kolorów; kreska biała; połysk szkła; twardość 2; dekolt jest bardzo doskonały; gęstość względna 2.3. Po odwodnieniu gips zamienia się w anhydryt.

Anhydryt- CaSO 4 . Występuje w postaci gęstych, drobnoziarnistych mas; Biały kolor; połysk szkła; prześwituje; twardość 3-3,5; dekolt jest idealny; gęstość względna 3.

krzemiany. Najliczniejsza klasa minerałów. Stanowią do 33% wszystkich minerałów. Krzemiany stanowią do 75% masy skorupy ziemskiej (bez kwarcu, podobnie jak w strukturze wewnętrznej). Uczestniczą w tworzeniu skał, niektóre są cennymi minerałami: kamieniami szlachetnymi, mikami, surowcami ceramicznymi, rudami. Krzemiany to sole kwasów krzemowego i glinokrzemowego. Najczęściej spotykane są skalenie. Stanowią do 50% masy skorupy ziemskiej. Z kolei skalenie dzieli się na skalenie potasowe i plagioklazy.

Spośród skaleni potasowych najbardziej reprezentatywna jest ortoklaza.

ortoklaz- KAlSi 3 O 8 . Jest integralną częścią osadów
skały magmowe i metamorficzne; występuje jako ziarna
gęste masy i kryształy tabelaryczne; kolor biały, jasny
3* 67

szary, różowy, mięsno czerwony; połysk szkła; twardość 6; dekolt jest idealny; gęstość względna 2,6; różnorodna ortoklaza - mikroklina.

Plagioklazyłączą grupę minerałów składającą się z mieszaniny dwóch finalnych minerałów z tej grupy: albitu - NaAlSi 3 O 8 i anortytu - CaAl. 2Si2O8 o tej samej sieci krystalicznej. Taka mieszanka minerałów nazywana jest izomorficzną. Do grupy plagioklazów należą minerały: albit, oligoklaz, andezyna, labradoryt, bytownit i anortyt.

Albit. Występuje w postaci gęstych mas ziarnistych; tworzy kryształy w postaci małych płytek wtopionych w pędzle; kolor jest zwykle biały; cecha jest biała lub bezbarwna; połysk jest często macicą perłową; twardość 5,5-6,0; dekolt idealny w dwóch kierunkach; gęstość względna 2.6.

Jedną z grup krzemianów są pirokseny.

Augita - Ca(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6. Najjaśniejszy przedstawiciel grupy piroksenów; bardziej powszechne w postaci kruszywa ziarnistego; kryształy mają postać kolumn oktaedrycznych; kolor zielonkawo-czarny; połysk szkła; twardość 5-6; dekolt jest przeciętny; gęstość względna 3.5.

W przeciwieństwie do piroksenów minerały z grupy amfibolów mają inną strukturę krystaliczną. Typowym minerałem z tej grupy jest hornblenda.

Hornblenda. Charakteryzuje się bardzo złożonym i niestabilnym składem chemicznym; kryształy to wydłużone cztero- i sześcioboczne pryzmaty; spotykają się w postaci włóknistych i gęstych mas oraz oddzielnych kryształów; kolor ciemnozielony, czarny; kreska zielona; twardość 5,5; dekolt idealny w dwóch kierunkach, w trzecim kierunku - pęknięcie drzazgowe; połysk szkła; gęstość względna 3.1-3.3.

Tworzy się duża grupa minerałów krzemiany arkuszowe, które obejmują miki (muskowit i biotyt), talk, serpentyn, kaolinit, glaukonit itp.

moskiewski(biała mika). Bezbarwny minerał; szkło błyszczące, masa perłowa; twardość 2-3; dekolt jest bardzo doskonały, dzieli się na bardzo cienkie płytki wzdłuż płaszczyzn dekoltu; gęstość względna 2,7; powstają podczas procesów magmowych i metamorficznych. Znajduje zastosowanie w elektrotechnice, radiotechnice itp.

Kaolinit(glina porcelanowa) - Al 2 (OH) 8. Występuje w postaci gęstych mas pylistych i ziemistych; kolor biały, szarobiały, żółtawy; twardość 1; ziemiste pęknięcie; przykleja się do języka gęstość względna 2,6; Powstaje podczas wietrzenia głównie skaleni, łyszczyków i zawierających je skał. Znajduje zastosowanie w budownictwie, przy produkcji ceramiki, wierceniu studni, w celu uzyskania aluminium.

naturalne związki organiczne. Wśród naturalnych związki organiczne odgrywać szczególną rolę 68

węglowodory. Są to stałe, ciekłe i gazowe związki chemiczne węgla (C) i wodoru (H), zwane bitumami, a powstałe w wyniku rozpadu substancji organicznych.

Olej należy do płynnego bitumu. Olej został szczegółowo opisany w drugiej części podręcznika.

Asfalty stałe obejmują asfalty, keryty, antraksolity itp. Wszystkie asfalty stałe (z wyjątkiem ozocerytu) są produktami przemiany ciężkich olejów żywicznych typu naftenowo-aromatycznego.

Asfalt(żywice górskie). Jest to kruchy (czasem lepki) żywiczny minerał o ciemnobrązowej, prawie czarnej barwie; jest mieszaniną utlenionych węglowodorów o zawartości C od 67 do 88%, H od 7 do 10% i O + N + S od 2 do 23%; twardość 2; gęstość względna 1,0-1,2; jest produktem modyfikacji olejów na bazie naftenowej; łatwo rozpuszczalny w terpentynie, chloroformie i dwusiarczku węgla; często impregnuje piaski i wapienie, a także występuje w postaci żył, wypełnia puste przestrzenie, tworząc jeziora. Asfalty znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle.

asfaltyty. Tak nazywa się grupa solidnych i czystszych niż asfalt, bitumów kopalnych – alberyt, gremit, gra-hemit. Skład pierwiastkowy asfaltów i asfaltytów jest w przybliżeniu taki sam; kolor asfaltytów jest czarny; kruchy; powierzchnia pęknięcia jest błyszcząca; gęstość względna 1,13-1,20; całkowicie rozpuszczalny w chloroformie; topić bez widocznego rozkładu.

Kerita. Asfalty węglowodorowe w postaci stałej powstałe w wyniku metamorfizmu olejów; skład pierwiastkowy: C (80-90%), H (4-10%), O + N + S (2,5-10%); twarde, bardzo kruche czarne minerały o silnym połysku; nie rozpuszczają się całkowicie w rozpuszczalnikach organicznych; po podgrzaniu nie topią się, ale pęcznieją i rozkładają się.

Antraksolity. W przeciwieństwie do omówionego powyżej bitumu stałego, antraksolity są produktem wyższego stopnia metamorfizmu ropy naftowej. Jest to czarna, krucha, błyszcząca substancja, nierozpuszczalna w rozpuszczalnikach organicznych; nie topi się po podgrzaniu; skład pierwiastkowy: C 90-99%, H 0,2-4%, O + N + S 0,5-5%; gęstość względna 1,3-2,0; leży w postaci żył.

Ozokeryty(wosk górski). Minerały od jasnożółtego do czarnego, z pęknięciem muszlowym; gęstość względna 0,85-0,97; temperatura topnienia 52-82°C. Twardość ozocerytów zależy od głębokości penetracji igły pod obciążeniem (penetracja), waha się od 2-8° (rysowanie gwoździa) do 360° (smaropodobny); ozokeryty płoną jasnym płomieniem. Skład pierwiastkowy: C 84-86%, H 13-15%, N 0-26%, S 0 - 0,2%. W składzie ozokerytów dominują stałe węglowodory parafinowe serii metanowej (Cl H. g „ + 2) -. Dobrze rozpuszczalny w ben-

zin, nafta, olej, dwusiarczek węgla, żywice, chloroform. Znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle elektrotechnicznym, perfumeryjnym, skórzanym i tekstylnym, a także w medycynie.

Asfalt gazowy.Łączą one naturalne gazy węglowodorowe, wśród których wyróżnia się gazy suche, gazy towarzyszące, gazy kondensatu gazowego oraz gazy złóż węgla. Zostały one szczegółowo omówione w drugiej części podręcznika.

Próby usystematyzowania minerałów na innej podstawie podejmowano już w starożytnym świecie. Początkowo (od Arystotelesa po Ibn Sinę i Biruni) minerały usystematyzowano według cech zewnętrznych. Z 2 poł. XIX wieku. otrzymał wyjątkową dystrybucję klasyfikacje chemiczne, aw XX wieku. - chemia kryształów. Obecnie najczęstsza klasyfikacja minerałów, która opiera się na zasadzie chemicznej ( skład chemiczny, rodzaj związków chemicznych, charakter wiązania chemicznego). Mniejsze taksony w obrębie klas wyróżnia się biorąc pod uwagę cechy strukturalne kopaliny (tab. 1.1).

Krótki opis klas mineralnych

elementy rodzime. Około 40 pierwiastków chemicznych jest znanych w naturze w stanie rodzimym, ale większość z nich jest bardzo rzadka. Obecność pierwiastków w postaci natywnej związana jest ze strukturą ich atomów, które mają stabilne powłoki elektronowe. Pierwiastki chemicznie obojętne w warunkach naturalnych nazywane są szlachetnymi.

Au, Pt, Ag, Cu, Fe, Pb, Sn, Hg, Zn, Al występują w postaci metali rodzimych, stopy kilku metali są typowe w stanie naturalnym np. (Pt+Fe), (Pt+ Fe + Ni), ( Au + Ag) itp. As, Sb, Se, Te są najczęstsze wśród rodzimych półmetali, a różne modyfikacje C (grafit, diament) i S należą do niemetali.Grafit i siarka często tworzą duże złoża.

Chalkogenki (związki siarki) to związki kationów z siarką (siarczki). W przyrodzie znanych jest około 200 związków siarki, ale tylko 20 z nich występuje w znacznych ilościach. Najczęściej spotykane związki zawierające Fe, Cu, Pb, Zn, Sb, Hg.

Barwa siarczków jest zróżnicowana (ołowiowo-szary, czarny, mosiężno-żółty, miedziano-żółty, pomarańczowy, żółty, czerwony). Twardość waha się od 1 do 6-6,5, gęstość waha się od średniej do wysokiej.

Większość siarczków powstaje za pomocą środków hydrotermalnych, znane są również siarczki o genezie magmowej i metamorficznej, niektóre są wynikiem procesów egzogenicznych.

Siarczki są ważnymi minerałami rudnymi, surowcami do otrzymywania metali nieżelaznych, ciężkich oraz niektórych rzadkich i rozproszonych, ich stopów.

Tabela 1.1

Klasyfikacja minerałów

Główne rodzaje minerałów	Klasy	Podklasy	Grupy
I. Proste Substancje	1. Elementy rodzime	1. Metale rodzime 2. Rodzime niemetale 3. Natywne półmetale	gr. platyna, gr. miedź gr. siarka, gr. grafit gr. arsen
II Chalkogenki, związki siarki)	1.Siarczki	1. Proste siarczki 2. Złożone siarczki	gr. piryt gr. chalkopiryt
III Związki tlenu	1.Tlenki i wodorotlenki 1.Siarczany 2.Fosforany 3.Węglany 4. Krzemiany	1. Proste tlenki i wodorotlenki 2. Złożone tlenki 1. Wyspa 2. Łańcuch 3. Taśma 4. Arkusz 5. Rama	gr. hematyt, gr. korund, gr. kwarc gr. magnetyt gr. tynk, gr. anhydryt, gr. baryt gr. apatyt gr. kalcyt, gr. dolomit gr. oliwin gr. pirokseny gr. amfibole gr. mika, gr. talk, gr. glina, gr. chloryn, gr. serpentynowy gr. skalenie, gr. skaleni
IV Halogenki (związki halogenowe)	1.Chlorki 2. Fluorki		gr. halit gr. fluoryt

związki tlenu. Tlenki i wodorotlenki - związki pierwiastków z tlenem, wodorotlenki również zawierają wodę. W skorupie ziemskiej minerały te stanowią około 17%, z czego krzemionka (SiO2) stanowi 12,6%, tlenki i wodorotlenki Fe - 3,9%. Do powszechnych minerałów należą również tlenki i wodorotlenki glinu, manganu i tytanu.

Właściwości fizyczne tych minerałów są różne, większość z nich charakteryzuje się dużą twardością. Pochodzenie jest magmowe, pegmatytowe, hydrotermalne, ale większość tlenków powstaje w wyniku procesów egzogennych w górnych partiach litosfery. Wiele minerałów endogennych ulega zniszczeniu podczas wietrzenia i przekształca się w tlenki i wodorotlenki, jako związki bardziej stabilne w warunkach powierzchniowych. Będąc stabilnymi fizycznie i chemicznie, w placerach gromadzi się wiele tlenków.

siarczany - naturalne sole kwasu siarkowego. W naturze znanych jest około 190 gatunków mineralnych, które są prostymi solami bezwodnymi lub solami złożonymi z wodą konstytucyjną i krystalizacyjną. Główną jednostką strukturalną jest rodnik anionowy 2, wśród kationów gatunkowe są Ca 2+, Ba 2+, Mg 2+ itd.

Barwa siarczanów jest spowodowana zanieczyszczeniami jonów chromoforowych i obecnością wad strukturalnych. Charakteryzuje się niską twardością (2-3,5), dobrą rozpuszczalnością w wodzie.

Siarczany powstają w warunkach utleniających w miejscach występowania złóż siarczkowych, w wietrzejących skorupach, a także jako złoża chemogeniczne sody, siarczanu, słonych jezior i dużych zbiorników wodnych. Siarczany endogenne są typowe dla średnio- i niskotemperaturowych żył hydrotermalnych, rzadziej są notowane jako produkty aktywności wulkanicznej.

Fosforany - sole kwasu fosforowego. W naturze znanych jest ponad 230 prostych i złożonych, wodnych i bezwodnych związków. Główną jednostką strukturalną jest anionowy rodnik 3-; wśród kationów gatunkotwórcze są Ca 2+, Fe 2+, Fe 3+, Mg 2+, TR 3+ itd. Fosforany występują w postaci spłaszczonych i tabelarycznych kryształów lub w postaci łuskowatych agregatów . Właściwości charakterystyczne: bezbarwny lub intensywnie zabarwiony na niebiesko w różnych odcieniach; luminescencja; twardość - 3-5, gęstość - 1,6-7,0 g / cm3. Pochodzenie: magmowe, hydrotermalne, egzogenne.

Węglany- sole kwasu węglowego. Wiodące kationy to Ca 2+ , Fe 2+ , Na+ , Mg 2+ , Ba 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ i inne.Jest to duża grupa (około 120 gatunków mineralnych), z których wiele jest szeroko rozpowszechnionych Rozpowszechniane. Istnieją węglany w postaci dobrze fasetowanych kryształów o znacznych rozmiarach; gęste, ziarniste masy, które tworzą potężne warstwy monomineralne; kruszywa promieniowo-promieniste, iglaste, spiekane, nerkowate oraz drobne mieszanki z innymi minerałami.

Większość węglanów jest biała lub bezbarwna; Barwę węglanów nadają jony chromoforowe takie jak Fe 2+ , Mn 2+ , TR 3+ , Cu 2+ oraz drobne zanieczyszczenia mechaniczne (hematyt, bitum itp.). Twardość ok. 3-4,5, gęstość niska, z wyjątkiem węglanów Zn, Pb, Ba.

Ważnym objawem diagnostycznym jest działanie kwasów (HCl, HNO 3) na węglany, z których w pewnym stopniu gotują się z uwolnieniem dwutlenku węgla.

Z pochodzenia węglany są osadowe (osady biochemiczne lub chemiczne), osadowo-metamorficzne; powierzchnia, charakterystyczna dla strefy utleniania; hydrotermalne nisko i średniotemperaturowe; metasomatyczny. Czasami krystalizują z kalcytowych i sodowych law wulkanicznych.

Węglany to najważniejsze minerały niemetaliczne, a także cenne rudy Zn, Pb, Fe, Cu i innych metali. Wapienie, dolomity, marmury to niemalże monomineralne skały zbudowane z węglanów.

krzemiany - sole kwasu krzemowego. Udział krzemianów stanowi do 75% masy skorupy ziemskiej i około 25% gatunków mineralnych. W przyrodzie znanych jest ponad 700 naturalnych krzemianów, w tym najważniejsze minerały skałotwórcze (skale, pirokseny, amfibole, miki itp.).

Główną jednostką strukturalną są pojedyncze izolowane rodniki tetraedryczne 4-. Kationy wiodące Na + , Mg 2+ , Al 3+ , Ca 2+ , Fe 2,3+ , K + , Mn 2+ .

Różnorodność strukturalna krzemianów jest zdeterminowana strukturą rodników krzemowo-tlenowych. Istnieją krzemiany z rodnikami wyspowymi, łańcuchowymi, wstążkowymi, arkuszowymi i ramowymi.

Krzemiany wyspowe, tj. krzemiany z izolowanymi czworościanami 4- i izolowanymi grupami czworościanów. W krzemianach z wyizolowanymi 4-tetraedrami każdy z czterech tlenów ma jedną wolną walencję. Czworościany nie są ze sobą bezpośrednio połączone, połączenie następuje poprzez kationy Mg, Fe, Al, Zr itp. Krzemiany o budowie wyspowej mają wygląd izometryczny i charakteryzują się podwyższoną twardością i gęstością (oliwin).

Krzemiany łańcuchowe charakteryzują się strukturą, w której czworościany są połączone przegubowo w postaci ciągłych izolowanych łańcuchów. Rodniki 4-, 6-, kationy Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 3+ , Al 3+ , Na + (pirokseny).

Krzemiany wstążkowe mają czworościany w postaci podwójnych łańcuchów, wstążek, pasów. Rodnik 6-, kationy Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 3+ , Al 3+ , Na + , (amfibole). Często zawierają jony (OH) ‾ 2.

Krzemiany o strukturze łańcuchowej i wstęgowej są zwykle wydłużone, charakteryzują się kryształami pryzmatycznymi i kolumnowymi, skupieniami iglastymi i włóknistymi.

Krzemiany warstwowe to krzemiany z ciągłymi warstwami czworościanów krzemowo-tlenowych. Rodnik takiej struktury to 2- . Warstwy czworościanów są odizolowane od siebie i połączone kationami Mg 2+, Fe 3+, Al 3+, Ni + itd. Zawierają jony (OH) 2, (OH, F) 2 (talk, serpentyna, glina minerały, miki, chloryty ).

Krzemiany warstwowe charakteryzują się bardzo doskonałym rozszczepieniem i płytkowym wyglądem minerałów. Wyjaśnia to fakt, że same warstwy czworościanów krzemowo-tlenowych są bardzo silne, a wiązanie między nimi przez kationy jest słabsze.

Krzemiany szkieletowe to krzemiany z ciągłymi trójwymiarowymi szkieletami z czworościanów aluminiowych i krzemowo-tlenowych. W tym przypadku wszystkie tlenki czworościanów są wspólne, ich wartościowości są wykorzystywane do wiązania z kationami, a szkielet jest obojętny. Radykałem takiego szkieletu jest 0 . To właśnie ten szkielet odpowiada strukturze kwarcu (z tego powodu kwarc można nazwać krzemianami o strukturze szkieletowej).

Rodniki glinowo-tlenowe m- powstają w wyniku zastąpienia czterowartościowego krzemu trójwartościowym glinem, co powoduje pojawienie się jednej wolnej wartościowości i pociąga za sobą konieczność wejścia innych kationów. Gatunkotwórcze kationy krzemianowe to Na + , K + , Ca 2+ (skalenie, skalenie).

Większość krzemianów jest bezbarwna lub biała. Krzemiany Fe, Mn, Ni, Zr i inne elementy malowane są na różne kolory. Szkło z połyskiem do diamentu. Dekolt idealny w dwóch lub trzech kierunkach, bardzo idealny, gęstość od 2,0 do 6,5 g/cm 3 , twardość 1-8.

Krzemiany to poligeniczne minerały. Krystalizują z magmy, powstają w procesie metamorfizmu i są typowe dla stref utleniania złóż rudy.

Halogenki (związki halogenowe). chlorki - sole kwasu solnego. Znanych jest około 100 gatunków mineralnych. Wewnętrzna barwa chlorków jest biała; czyste kryształy są bezbarwne i przezroczyste. Żółty, brązowy, szary, czerwony i inne kolory nadają związkom halogenowym zanieczyszczenia mechaniczne: wodorotlenki żelaza, substancje organiczne itp. Chlorki mają niską twardość - 1,0-3,5; gęstość waha się od 1,5-2,5 do 6,5-8,3 g/cm3, łatwo rozpuszczalny w wodzie, higroskopijny.

Chlorki powstają głównie drogą chemogeniczno-osadową - podczas odparowywania wody z jezior słonych i sodowych lub basenów morskich i lagun.

Fluorki- naturalne związki pierwiastków Na, K, Ca, Mg i innych pierwiastków z fluorem. Znanych jest do 59 gatunków mineralnych, większość których dystrybucja jest ograniczona. Najcenniejszym minerałem jest fluoryt, który występuje w złożach typu hydrotermalnego, pneumatolitycznego i greisen.

Tabela 1.2 przedstawia charakterystykę głównych minerałów i minerałów skałotwórczych, które są najbardziej rozpowszechnione w przyrodzie i mają wartość praktyczną.

Pytania do samodzielnego zbadania

Zdefiniuj termin minerał.

Jaki stan mogą mieć minerały w warunkach naturalnych?

Jaka jest różnica między minerałami krystalicznymi a amorficznymi?

Co to jest kruszywo mineralne? Jakie są agregaty?

Wymień najważniejsze właściwości fizyczne minerały.

Czym jest dekolt? Jej powody.

Jakie istnieją metody określania twardości?

Wymień minerały w skali twardości Mohsa.

Jakie jest pękanie minerałów?

Jakie są przyczyny zabarwienia minerałów?

Co to jest ucieczka? Do jakich minerałów należy?

Czym minerały różnią się blaskiem?

Jak określa się właściwości magnetyczne minerałów?

Jak klasyfikować minerały? Która cecha klasyfikacji minerałów jest najbardziej naukowa?

Które procesy tworzenia minerałów są endogenne, a które egzogenne?

Ćwiczenie:

Korzystanie z tabeli. 1.2, herbatniki, szklanki, odczynniki itp. identyfikują próbki z kolekcji udostępnionej przez nauczyciela.

Pod koniec XIX wieku wykaz minerałów sięgał 750 pozycji. Obecnie w przyrodzie znanych jest ponad 4000 minerałów, a odkrywanie nowych trwa. Ale tylko niewielka ich część, a to tylko 40-50 gatunków, stosunkowo pospolite: kwarc, skalenie, miki, oliwin, pirokseny, amfibole. Minerały te stanowią większość wielu skał i dlatego nazywane są minerałami skałotwórczymi.

Rozróżnij minerały podstawowy (uwalniany bezpośrednio z magmy podczas jej krzepnięcia lub podczas krystalizacji roztworów wodnych lub powstały w wyniku metamorfizmu - rekrystalizacji w stanie stałym) oraz wtórny (pojawiają się w wyniku modyfikacji już powstałych minerałów, na przykład utleniania lub redukcji podczas niskie temperatury i ciśnienie w pobliżu powierzchni ziemi).

Klasyfikacja minerałów

Podstawą klasyfikacji minerałów jest ich skład chemiczny, a także symetria ich sieci krystalicznej. Obecnie wszystkie minerały są podzielone na dziewięć klas:

elementy rodzime

Wlewek przerośniętych kryształów siarczku żelaza FeS2

Siarczki składają się z siarki w połączeniu z metalem lub substancją metaliczną.

Należą do nich takie rudy metali jak galena, chalkopiryt i cynober.

Siarczki są zwykle ciężkie i kruche.

Są to minerały pierwotne i po zetknięciu się z atmosferą wiele z nich szybko zamienia się w tlenki.

Halogenki

Tlenki to związki metali z tlenem. Stanowią najbardziej zróżnicowaną grupę pod względem cech fizycznych. Oto ziemie matowe (boksyt) i kamienie jubilerskie (szafiry, rubiny). Twarde tlenki pierwotne zwykle tworzą się głęboko we wnętrzu ziemi, bardziej miękkie bliżej powierzchni w wyniku kontaktu z powietrzem.

Węglany (z azotanami i boranami)

Anhydryt to bezwodny siarczan wapnia.

Siarczany to minerały powstające w wyniku połączenia metali z grupą siarczanową (siarka i tlen).

Są miękkie, przezroczyste lub półprzezroczyste, mają nienasycony kolor.

Gips, anhydryt, baryt są szeroko rozpowszechnione.

Fosforany (z arsenianami i wanadanami)

Krzemiany - metale połączone z grupą krzemianową (krzem i tlen), są to najczęściej występujące minerały w przyrodzie (prawie jedna trzecia wszystkich minerałów to krzemiany). Wszystkie są podzielone na podgrupy w zależności od ich Struktura wewnętrzna(niekrzemiany, sorokrzemiany, inokrzemiany, cyklokrzemiany, krzemiany warstwowe i tektokrzemiany). Przedstawicielami tej klasy są kwarc, skalenie.

związki organiczne

Ta grupa obejmuje ciała stałe, które występują w przyrodzie i powstały w wyniku życia i aktywności żywych organizmów. Z tego powodu nie zawsze są klasyfikowane jako minerały. Grupę reprezentują takie minerały jak bursztyn, gagat, perły, wellit.

Klasyfikacja minerałów opiera się na składzie chemicznym:

1. Pierwiastki rodzime: siarka, grafit.

2. Siarczki: piryt.

3. Tlenki i wodorotlenki: kwarc, opal, limonit.

4. Węglany: kalcyt, dolomit, magnezyt;

5. Siarczany: gips, anhydryt;

6. Halogenki: halit;

7. Krzemiany: oliwin, pirokseny (augit), amfibole (hornblenda), kaolinit, miki (muskowit, biotyt), skalenie (albit, ortoklaza, mikroklin, labrador).

Każdy minerał ma swoje właściwości fizyczne. Większość minerałów ma strukturę krystaliczną, ᴛ.ᴇ. ich elementy składowe są rozmieszczone w przestrzeni w ściśle uporządkowany sposób, tworząc sieć krystaliczną.

Minerały amorficzne w przeciwieństwie do minerałów krystalicznych nie mają regularnej struktury wewnętrznej (magnezyt opalowy, amorficzny), są jednorodną masą, podobną do plasteliny, kości.

Badanie minerałów można przeprowadzić metodą makroskopową. Aby uzyskać dokładniejsze badanie, stosuje się badania mikroskopowe.

Metoda makroskopowa opiera się na badaniu zewnętrznych cech minerałów. Cechy te obejmują wygląd morfologiczny i właściwości fizyczne minerałów.

Wygląd minerałów:

1. Czasami minerały występują w postaci pojedynczych regularnych wielościanów. Nazywane są kryształami (kwarc, gips, kalcyt).

2. Rodziny kryształów porośniętych podstawami tworzą druzy i pędzle (kalcyt, kwarc).

3. Najczęściej jej minerały występują w postaci ziarnistych kruszyw, których masę stanowią drobne ziarna o nieregularnym kształcie.

4. Jeśli ziarna mają określony kształt geometryczny, powstają: a) igłowe, kolumnowe, pryzmatyczne; ziarna wydłużone w jednym kierunku (hornblende); b) płytkowe, liściaste - wydłużone w dwóch kierunkach (mika, gips).

5. Konkrecje - kuliste przerosty ziaren o strukturze muszelkowej lub promieniście promienistej.

6. Geody - akumulacja ziaren na ścianach pustek w skałach. Wzrost minerałów następuje od ścian do środka pustki.

Właściwości fizyczne minerałów

Badanie właściwości fizycznych pozwala rozpoznać minerały. Najbardziej charakterystyczne właściwości każdego minerału nazywane są diagnostycznymi.

Kolor minerałów jest bardzo zróżnicowany. Niektóre minerały występują w różnych kolorach (kwarc - mleczny, przeźroczysty dla wody, przydymiony). W przypadku innych minerałów kolor jest właściwością trwałą i może służyć jako diagnostyka (siarka jest żółta). Istnieją minerały, które zmieniają swój kolor pod wpływem światła. Na przykład labrador skręcając w światło świeci na niebiesko, zielono. Ta właściwość nazywa się opalizacją.

Kolor linii to ϶ᴛᴏ kolor minerału w proszku. Niektóre minerały mają inny kolor w proszku niż w kawałku (piryt jest słomkowożółty, linia brązowo-czarna).

Połysk powinien być metaliczny (piryt), półmetaliczny (połysk zmatowionego metalu – grafit) i niemetaliczny (szklisty, pogrubiony masa perłowa, matowy – kwarc, siarka, mika, kaolin).

Rozszczepienie - zdolność minerałów do rozszczepiania się w określonych kierunkach z tworzeniem gładkich, wypolerowanych płaszczyzn. Dekolt jest bardzo doskonały - minerał łatwo rozszczepia się na liście (mika); doskonały dekolt - minerał rozbija się słabym uderzeniem młotka w regularne kształty geometryczne (kalcyt); średni dekolt - po rozszczepieniu tworzą się płaszczyzny, zarówno równe, jak i nierówne powierzchnie (skalenie); niedoskonałe rozszczepienie - płaszczyzny rozszczepienia praktycznie nie są wykrywane (kwarc, siarka). Pęknięcia minerałów o niedoskonałym rozszczepieniu są zawsze albo nierówne, albo muszlowe (kwarc).

Twardość - ϶ᴛᴏ stopień odporności minerału na zewnętrzne wpływy mechaniczne. Do określenia twardości przyjęto skalę Mohsa, która wykorzystuje minerały o znanej i stałej twardości (tab. 1).

Skala twardości Mohsa

Tabela 1 -

Kolejność czynności przy określaniu twardości minerałów: na szkle rysowany jest minerał (tv. 5). Jeśli rysa pozostaje na szkle, oznacza to, że twardość minerału jest równa lub większa niż 5. Następnie stosuje się minerały odniesienia o twardości większej niż 5. Na przykład, jeśli badany minerał pozostawia zadrapanie na wzorcu o twardości 6, a po zarysowaniu jego kwarc daje głębokie rysy, jego twardość wynosi 6,5.

Warto powiedzieć, że niektóre minerały charakteryzują się szczególnymi, nieodłącznymi właściwościami. Tak więc węglany reagują z kwasem solnym (kalcyt wrze w kawałku, dolomit w proszku, magnezyt w gorącym kwasie).

Halogenki mają charakterystyczny smak (halitowo – słony).

Minerały charakteryzują się zmienną odpornością na warunki atmosferyczne. Niektóre minerały ulegają fizycznemu zniszczeniu, tworząc fragmenty, inne minerały ulegają przemianom chemicznym, przekształcając się w inne związki (tab. 2).

Odporność minerałów na warunki atmosferyczne

Tabela 2

Grupuj według stopnia stabilności	Nazwa minerałów	Charakter zmian
Najbardziej stabilny, nierozpuszczalny	kwarcowy moskiewski limonit	Mielenie fizyczne bez zmiany składu chemicznego
Średnio odporny, nierozpuszczalny	Ortoklaz Albit Augit Hornblende	Fizyczna destrukcja i hydroliza: powstają minerały wtórne: kaolinit, limonit, opal
Mniej stabilny, nierozpuszczalny	Labrador Biotyt	To samo, ale proces jest intensywniejszy
Słabo stabilny, nierozpuszczalny	Piryt oliwin	Utlenianie: powstaje limonit i kwas siarkowy Utlenianie: powstaje serpentyn, chloryt, magnezyt
słabo rozpuszczalny	Dolomit Kalcyt	Fizyczna dezintegracja i rozpad
Średnio rozpuszczalny	gips anhydrytowy	Rozpuszczenie, nawodnienie, odwodnienie
wysoce rozpuszczalny	Halit	Intensywne rozpuszczanie, płynięcie plastyczne z przedłużonym działaniem jednostronnej ekspozycji

Metoda oznaczania minerałów.

Niezwykle ważne jest korzystanie z przewodnika po minerałach do praktycznej pracy.

Sekwencja pracy:

1. Określ wygląd ziaren kruszywa mineralnego.

2. Określ kolor minerału, jeśli minerał ma ciemny kolor, a następnie przeprowadź minerał po porcelanowej płytce, aby określić kolor linii (proszek).

3. Określ blask minerału.

4. Aby określić zakres twardości, przeprowadź minerał po szkle.

5. Minerały o średniej twardości (3-3,5) należy sprawdzić pod kątem reakcji z

10% roztwór kwasu solnego.

6. Spróbuj znaleźć na próbce gładkie, wypolerowane krawędzie - ᴛ.ᴇ. określić dekolt.

7. Na podstawie zestawu cech w przewodniku znajdź nazwę i skład minerału.

8. Zaznacz skład, z którego skał zawiera się ten minerał.

Wprowadź dane dotyczące minerałów w tabeli 3.

Charakterystyka minerałów skałotwórczych

Tabela 3

Lista minerałów do przestudiowania:

1. Pierwiastki rodzime: grafit, siarka.

2. Siarczki: piryt.

3. Tlenki i wodorotlenki: kwarc, chalcedon, opal, limonit.

4. Halogenki: halit, sylwin.

5. Węglany: kalcyt, dolomit, magnezyt.

6. Siarczany: gips, anhydryt.

7. Krzemiany: oliwin, granat, augit, hornblende, talk, serpentyn, kaolin, miki, chloryt, ortoklaz, mikroklin, albit, nefelin.

pytania testowe

1. Czym są minerały?

2. Jakie minerały nazywamy skałotwórczymi?

3. W jakiej formie znajdują się minerały?

4. Dla jakich minerałów jest diagnostyka koloru?

5. Jaki jest kolor linii, przykłady.

6. Jaki jest blask minerałów?

7. Jak określa się twardość minerałów?

8. Czym jest dekolt?

9. Jakie minerały można rozpuścić w wodzie?

10. Jakie minerały pęcznieją?

11. Co to jest nawodnienie i odwodnienie?

12. Które minerały są najbardziej odporne na warunki atmosferyczne?

BIBLIOGRAFIA

Pavlinov V.N. itd.
Hostowane na ref.rf

geologia. – M.: Nedra, 1988. s. 5-7, 11-49.

LABORATORIUM #2

BADANIE SKAŁ IAGMATYCZNYCH

Cel pracy: nabycie umiejętności definiowania skał magmowych. Badanie właściwości inżynieryjno-budowlanych skał magmowych i ich zastosowania w budownictwie.

Wyposażenie: kolekcja edukacyjna skał magmowych, lupy,

Skala Mohsa.

Informacje ogólne o skałach.

Skały nazywane są niezależnymi ciałami geologicznymi, składającymi się z jednego lub więcej minerałów o mniej lub bardziej stałym składzie i strukturze.

Zgodnie z metodą i warunkami formowania wszystkie skały dzielą się na magmowe, osadowe i metamorficzne.

Skład mineralogiczny skał jest inny. Οʜᴎ może składać się z jednego (monomineralny) lub kilku minerałów (polimineralny).

Struktura wewnętrzna skał charakteryzuje się ich strukturą i fakturą.

Struktura - struktura skały, ze względu na kształt, wielkość i relacje między nimi części składowe.

Tekstura skały determinuje rozmieszczenie jej części składowych w przestrzeni.

Wszystkie skały są klasyfikowane zgodnie z warunkami powstawania na skały magmowe, osadowe i metamorficzne.

Warunki powstawania skał magmowych.

Skały magmowe powstają w wyniku chłodzenia magmy. Magma - wytop kamienny o składzie krzemianowym, powstały na dużych głębokościach we wnętrzu Ziemi. Magma może schłodzić się głęboko w skorupie ziemskiej pod osłoną wystających skał i na lub w pobliżu powierzchni ziemi. W pierwszym przypadku proces chłodzenia przebiega powoli, a cała magma ma czas na krystalizację. Struktury tak głębokich skał są w pełni krystaliczne i ziarniste.

Wraz z szybkim unoszeniem się magmy na powierzchnię ziemi jej temperatura gwałtownie spada, gazy i para wodna zostają oddzielone od magmy. W tym przypadku skały albo nie są całkowicie skrystalizowane (struktura szklista), albo częściowo skrystalizowane (struktura półkrystaliczna).

Głębokie skały nazywane są natrętnymi. Ich struktury są: drobnoziarniste (ziarna<0,5 мм), среднезернистая (размер зерен 0,5-1 мм), крупнозернистая (от 1 до 5 мм), гигантозернистая (>5 mm), nierównoziarnisty (porfirowy).

Wybuchające skały nazywane są wylewnymi. Ich struktury są porfirowe (oddzielne duże kryształy wyróżniają się w masie kryptokrystalicznej), afanitowe (gęsta masa kryptokrystaliczna), szkliste (skała prawie w całości składa się z masy nieskrystalizowanej - szkła).

Tekstury skał magmowych: Natrętne skały są prawie zawsze masywne. W skałach wylewnych, obok masywnej tekstury, występują porowate i pęcherzykowate.

Warunki fizykochemiczne formowania się skał na głębokości i na powierzchni są bardzo różne. Z tego powodu różne skały powstają z magmy o tym samym składzie w warunkach głębokich i powierzchniowych. Każda natrętna skała odpowiada pewnej odpływającej skale.

Wraz z klasyfikacją skał magmowych według warunków występowania, klasyfikuje się je według ich składu chemicznego na podstawie zawartości kwasu krzemowego SiO 2 (tab. 4).

Klasyfikacja skał magmowych.

Tabela 4

Skład rasy	Skały są nachalne (głębokie)	Wylewne kamienie (wylane)
chemiczny	mineralogiczny
Kwaśny SiO 2 > 65%	kwarc, skaleń, mika	Granit	Liparyt, pumeks, porfir kwarcowy, obsydian
Średni SiO 2 (65-52%)	Skaleń potasowy, plagioklaz, hornblende Plagioklaz, hornblende	Dioryt sjenitowy	Trachyt, ortofir Andezyt, andezyt porfiryt
Podstawowy SiO2 = 52-40%	Plagioklaz, piroksen Plagioklaz	Labradoryt Gabbro	Bazalt, diabaz
Ultrazasadowy SiO 2< 40 %	Oliwin Oliwin, piroksen Piroksen	Dunit Perydotyt Piroksenit

Charakterystyka inżynieryjno-konstrukcyjna skał magmowych.

Wszystkie skały magmowe mają wysoką wytrzymałość, znacznie przekraczającą obciążenia możliwe w praktyce inżynierskiej i budowlanej, są nierozpuszczalne w wodzie i praktycznie nieprzepuszczalne (z wyjątkiem odmian spękanych). Dzięki temu znajdują szerokie zastosowanie jako fundamenty pod konstrukcje krytyczne (tamy). Komplikacje podczas budowy na skałach magmowych powstają, gdy są one pękane i zwietrzałe: prowadzi to do zmniejszenia gęstości, wzrostu przepuszczalności wody, co znacznie pogarsza ich właściwości inżynieryjne i konstrukcyjne.

Zastosowanie w budownictwie.

Jako materiał okładzinowy stosuje się natrętne skały magmowe, takie jak granit, sjenit, dioryt, gabro, labradoryt.

Bazalty i diabazy wykorzystywane są do odlewania kamienia jako kostka brukowa do brukowania ulic, wełna mineralna.

Jako surowce ogniotrwałe stosuje się skały ultrazasadowe. Pumeks jest używany jako materiał polerski i ścierny. Obsydian jest używany jako kamień ozdobny. Skały magmowe są szeroko stosowane jako gruz i tłuczeń kamienny.

Metoda oznaczania skał magmowych.

Przy ustalaniu rodzaju skały magmowej niezwykle ważne jest przede wszystkim ustalenie, czy należy ona do natrętnej czy wylewnej. Skały natrętne mają budowę pełnokrystaliczną – minerały widoczne są gołym okiem, a cały górotwór stanowi agregat krystalicznych ziaren. W skałach wylewnych tylko część substancji (fenokryształy porfirowe) uzyskała strukturę krystaliczną, podczas gdy reszta masy składa się z substancji, której struktura ziarnista jest nie do odróżnienia.

Kolejnym etapem jest określenie składu mineralnego. Kwasowe i średnie skały są zabarwione na szaro, podstawowe i ultrabasowe skały są ciemne i czarne. Kwarc występuje w znacznych ilościach tylko w skałach kwaśnych. Sjenity i dioryty pozbawione są kwarcu, dioryt zawiera do 30% hornblendy.

Liparyty, trachity i andezyty różnią się pod względem minerałów fenokrystalicznych: w trachytach są reprezentowane przez skaleń potasowy, w andezytach przez plagioklaz i hornblendę, w liparytach przez kwarc i skaleń.

Skały Gabbro i ultramaficzne mają ciemny kolor. W gabro jasne ziarna reprezentuje plagioklaz, skały ultramaficzne składają się tylko z ciemnych minerałów.

Określ zewnętrzne oznaki skał magmowych w kolekcji edukacyjnej i opisz je w zeszycie zgodnie z planem:

1. Nazwa rasy.

2. Pogrupuj według zawartości SiO 2 .

3. Grupuj według metody nauczania.

4. Struktura.

5. Tekstura.

7. Skład mineralny.

Pytania testowe.

1. Co powszechnie nazywa się skałą?

2. Jak klasyfikuje się skały?

3. Jaka jest struktura?

4. Jakie struktury są charakterystyczne dla skał magmowych?

5. Czym jest tekstura?

6. Jakie tekstury są typowe dla skał magmowych?

7. Jak powstają skały magmowe?

8. Jaka jest różnica między skałami natrętnymi a wylewnymi?

9. Jak klasyfikuje się skały magmowe według zawartości SiO 2?

10. Wymień wybuchające analogi granitów, sjenitów, diorytów, gabro.

11. Jakie są właściwości inżynierskie i geologiczne skał magmowych?

12. W jaki sposób skały magmowe są wykorzystywane w budownictwie?

BIBLIOGRAFIA

Pavlinov V.N. itd.
Hostowane na ref.rf
Podręcznik do zajęć laboratoryjnych w ogóle

geologia.-M.: Nedra, 1988. s. 50-64.

LABORATORIUM #3

BADANIE SKAŁ OSYDOWYCH

Cel pracy: nabycie umiejętności oznaczania skał osadowych. Badanie właściwości inżynieryjno-budowlanych skał osadowych. Badanie wykorzystania skał osadowych w budownictwie.

Wyposażenie: edukacyjna kolekcja skał osadowych,

10% roztwór kwasu solnego, szkło powiększające.

Warunki powstawania skał osadowych

Skały osadowe powstają w strefie powierzchniowej skorupy ziemskiej w warunkach niskich temperatur i ciśnień.

Procesy wietrzenia prowadzą do niszczenia skał pierwotnych. Produkty destrukcji przenoszone są głównie przez strumienie wody i osadzając się stopniowo tworzą skały osadowe.

Zgodnie z metodą tworzenia materii mineralnej skały osadowe dzielą się na klastyczne, chemogeniczne i organogeniczne.

Skały klastyczne powstają z fragmentów zniszczonych skał, najczęściej gromadzą się jako osady morskie.

Klasyfikacja skał klastycznych opiera się na: 1) wielkości klastów; 2) stopień ich okrągłości (zaokrąglony i niezaokrąglony) oraz 3) obecność lub brak cementu (sypki i cementowany) (tabela 5).

Klasyfikacja skał klastycznych.

Tabela 5

Grupa rasy	Wymiary gruzu, mm	Luźne skały	skały cementowe
bułczasty	niezaokrąglony	bułczasty	niezaokrąglony
gruboklasik (psefity)	> 200 200-10 10-2	Głazy Kamyki Żwir	Blokuje Gruz Trawy	Konglomeraty głazowe Konglomeraty żwirowe Konglomeraty żwirowe	Brekcje blokowe Breccias
Piaszczysta (psammity)	2-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1	Piaski Gruboziarniste Gruboziarniste Średnioziarniste Drobnoziarniste	Piaskowce Gruboziarniste Gruboziarniste Średnioziarniste Drobnoziarniste
muły	0,1-0,01	muły (lessy, gliny, gliny piaszczyste)	Kamienie mułowe
Pelity	< 0,01	Glina	Argillit

Struktury skał detrytycznych są detrytyczne, różniące się kształtem i wielkością fragmentów (na przykład gruboziarniste, zaokrąglone). W glinianych skałach - pelitic.

Tekstury są często warstwowe, luźne.

Szeroko rozpowszechnione są gruboziarniste skały i piaski, charakteryzujące się dużą porowatością i przepuszczalnością, zazwyczaj nasycone wodami gruntowymi. Szkodliwe zanieczyszczenia w piaskach to tlenki żelaza, gips, mika, cząstki gliny. Pod obciążeniem skały te zwykle nie zagęszczają się. Podczas trzęsień ziemi skały te mogą się upłynniać.

W piaskach dominują najbardziej stabilne minerały: kwarc, miki.

Skały gliniaste charakteryzują się dużą porowatością (do 90%), wilgocią, plastycznością, lepkością, pęcznieniem i kurczliwością. Wraz ze wzrostem wilgotności ich siła gwałtownie spada, mogą przejść w stan płynny. Mimo dużej porowatości ich przepuszczalność wody jest znikoma, ponieważ porowatość tworzą zamknięte mikropory. Gliny w swoim składzie zawierają ponad 30% cząstek gliny (kaolinitu). Resztę stanowią cząstki pyłu i piasku.

Rasy lessowe należą do bardzo powszechnych ras na terenie Kazachstanu. Są to skały polimineralne, składające się z ilastych cząstek kwarcu, skaleni, kalcytu i łyszczyków. Charakterystyczne cechy lessem jest ich niska wodoodporność, szybko nasiąkają i erodują, a także są zdolne do osiadania. Wyraża się zdolnością lessu do zmniejszania swojej objętości po zwilżeniu.

Mułowce i mułowce powstają podczas „skamienienia” skał piaszczysto-pylastych i ilastych. Skały te są warstwowe, łatwo wietrzejące, czasem nasiąknięte wodą.

Skały chemogeniczne powstają w wyniku opadów atmosferycznych z wodnych roztworów opadów chemicznych. Proces ten zachodzi w gorącym suchym klimacie w wysychających zbiornikach. Οʜᴎ są klasyfikowane według składu.

Skały węglanowe – zwarte wapienie o drobnoziarnistej strukturze składają się z kalcytu, dolomity o drobnoziarnistej strukturze składają się z dolomitu. Łatwo oznaczany kwasem HCl (wapień - w kawałku, dolomit - w proszku). Tekstury są ogromne.

Skały halogenkowe to sól kamienna (słona) i sylwinit (gorzki-słony). Struktury są krystaliczno-ziarniste, tekstury są masywne lub warstwowe.

skały siarczanowe

Gips to skała składająca się z gipsu mineralnego, jasnego koloru, drobnoziarnistego.

Anhydryt to skała składająca się z anhydrytu mineralnego o barwie białoniebieskawej, gęstej, drobnoziarnistej.

Wspólną cechą skał chemogenicznych jest ich rozpuszczalność w wodzie. Sól kamienna i sylwinit są łatwo rozpuszczalne, gips, anhydryt są umiarkowanie rozpuszczalne, wapień, dolomit są słabo rozpuszczalne.

Skały biochemogeniczne powstają w wyniku nagromadzenia i przekształcenia szczątków zwierząt i roślin, często z domieszką materiału nieorganicznego.

Skały węglanowe

Wapienie organogeniczne składają się z muszli o składzie kalcytowym. Jeśli można określić nazwę organizmów tworzących wapień, to podają one nazwę skały. Na przykład wapień koralowy, wapień muszlowy.

Kreda to słabo zacementowana mączka skalna, składająca się z kalcytowych szczątków alg planktonowych.

Margle to skały węglanowo-gliniaste o jasnym kolorze z łupieniem muszlowym. Reaguje z HCl, pozostawiając brudną plamę na powierzchni skały.

Struktury skał organogenicznych są organogeniczne, tekstury są gęste i porowate.

Skały krzemionkowe:

Diatomit to jasna, kredowa skała, składająca się ze szczątków alg okrzemkowych o składzie opalowym.

Trypolis to lekka, słabo zacementowana żółtawa skała składająca się z opalu.

Opoka - szara, od ciemnoszarej do czarnej skały, przypominająca porcelanę. Skomponowany również z opalu.

Jaspis to gęsta i twarda skała, złożona z chalcedonu – kwarcu kryptokrystalicznego. Pięknie kolorowe (kolory czerwone, zielone, paski).

Właściwości inżynierskie i konstrukcyjne skał osadowych.

Skały znajdujące się w sferze działalności człowieka nazywane są glebami.

Gleby gruboziarniste. Wytrzymałość tych gleb zależy od składu fragmentów i ich upakowania. Największą wytrzymałość mają gleby składające się z fragmentów skał magmowych. Opakowanie gruzu powinno być luźne i gęste. W glebach o różnym uziarnieniu upakowanie jest gęstsze.

Gleby piaszczyste. Najbardziej niebezpieczne odmiany skał piaszczystych to ruchome piaski. Są to piaski nasycone wodą, które po otwarciu przez doły upłynniają się i wprawiają w ruch.

Gleby gliniaste. Minerały gliniaste, mające rozmiar< 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.

Właściwości glinek w dużym stopniu zależą od zawartości wilgoci. Jeśli zawarta jest tylko ściśle związana wilgoć, glina będzie miała właściwości ciało stałe, jeśli zawarta jest również luźno związana wilgoć, glina staje się plastyczna i płynna.

Gliny są scharakteryzowane specjalne właściwości takie jak pęcznienie, kurczenie się, wodoodporność, lepkość.

Scementowane skały klastyczne. Ich wytrzymałość zależy od składu cementu. Najtrwalszy cement jest krzemionkowy, najsłabszy jest gliniasty.

Skały węglanowe i siarczanowe - wapień, kreda, gips, anhydryt - są w stanie rozpuszczać się w wodach gruntowych wraz z powstawaniem pustek krasowych.

Wykorzystanie skał osadowych w budownictwie.

Skały osadowe są najczęściej podstawą budynków i budowli i są bardzo szeroko stosowane jako materiał budowlany.

Gruboziarniste skały klastyczne są często wykorzystywane jako materiał balastowy przy budowie linii kolejowych i autostrad.

Niektóre konglomeraty i piaskowce są pięknymi materiałami okładzinowymi.

Zastosowanie glinek jest bardzo różnorodne: produkcja cegieł, szorstkich naczyń, płytek, farb mineralnych, jako integralnej części cementu portlandzkiego.

Do produkcji wykorzystywane są ziemie okrzemkowe i tripoli płynne szkło, różne materiały pochłaniające wilgoć (sorbenty), cement.

Jaspis jest ceniony jako materiał okładzinowy i ozdobny.

Kreda i wapień są surowcami do produkcji cementu wapiennego. Skała wapienna jest materiałem ściennym.

Dolomity są wykorzystywane jako topniki i materiały ogniotrwałe w metalurgii.

Margle to surowce dla przemysłu cementowego.

Metodyka oznaczania skał osadowych.

Definicję skał osadowych należy rozpocząć od opracowania wygląd zewnętrzny i musowanie kwasem. Przede wszystkim konieczne jest określenie grupy, do której należy dana skała (detrytalna, chemiczna, organogeniczna).

Skały gliniane mają wygląd ziemi. Uważnie rozważ teksturę i strukturę skały. Według składu mineralnego większość skał osadowych jest monomineralna, ᴛ.ᴇ. składają się z jednego minerału. Najczęstsze minerały to kwarc, opal, kalcyt, dolomit i gips.

Badanie skał osadowych prezentowanych w kolekcji edukacyjnej. Uzupełnij ich opis w zeszycie zgodnie z planem:

1. Grupuj według pochodzenia.

2. Nazwa rasy.

3. Skład mineralny.

4. Zabarwienie, pękanie, gęstość.

5. Struktura.

6. Tekstura.

7. Cechy inżynierskie i geologiczne.

8. Zastosowanie w budownictwie.

pytania testowe

1. W jakich warunkach powstają skały osadowe?

2. Jak klasyfikuje się skały osadowe?

3. Zasady klasyfikacji skał klastycznych.

4. Struktury i tekstury skał klastycznych.

5. Skład mineralny skał klastycznych.

6. Właściwości geologiczno-inżynierskie skał klastycznych i ich zastosowanie.

7. Na jakie klasy dzielą się skały chemogeniczne? Ich skład mineralny.

8. Struktury i tekstury skał chemogenicznych.

9. Właściwości geologiczno-inżynierskie skał chemogenicznych i ich zastosowanie.

10. Właściwości geologiczno-inżynierskie skał organogenicznych i ich zastosowanie.

BIBLIOGRAFIA

Pavlinov V.N. itd.
Hostowane na ref.rf
Podręcznik do badań laboratoryjnych z geologii ogólnej. – M.: Nedra, 1988. s. 64-76.

LABORATORIUM #4

BADANIE SKAŁ METAMORFICZNYCH

Cel pracy: nabycie umiejętności definiowania skał metamorficznych. Badanie właściwości inżynieryjno-budowlanych skał metamorficznych i ich zastosowania w budownictwie.

Wyposażenie: kolekcja badawcza skał metamorficznych,

lupy, 10% roztwór kwasu solnego, skala Mohsa.

Warunki powstawania skał metamorficznych.

Skały metamorficzne powstają w wyniku przekształceń istniejących w skorupie ziemskiej skał osadowych, magmowych i metamorficznych. Metamorfizm zachodzi pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia, a także wysokotemperaturowych oparów, gazów i wody. Przemiany te wyrażają się w zmianie składu mineralnego, struktury, tekstury skały.

Skały metamorficzne charakteryzują się budową pełnokrystaliczną. Najbardziej charakterystycznymi fakturami są: łupkowe, prążkowane, masywne.

Skały metamorficzne zbudowane są z minerałów odpornych na wysokie temperatury i ciśnienia: kwarcu, plagioklazów, skalenia potasowego, miki, hornblendy, augitu i kalcytu.

Jednocześnie w skałach metamorficznych występują minerały charakterystyczne tylko dla tego procesu: chloryt, granat, talk.

Biorąc pod uwagę zależność od skały macierzystej podczas metamorfizmu, powstają rzędy skał o różnym stopniu metamorfizmu.

1. Ze skał osadowych ilastych w początkowej fazie metamorfizmu powstają łupki dachowe. Dalsza intensyfikacja metamorfizmu prowadzi do całkowitej rekrystalizacji materiału ilastego z wytworzeniem fyllitów. Οʜᴎ składają się z serycytu (drobnopłatkowego muskowitu), chlorytu i kwarcu. Wraz ze wzrostem temperatury i ciśnienia fyllity przechodzą w łupki krystaliczne. Biorąc pod uwagę zależność od składu, są to łupki mikowe, chlorytowe lub chlorytowo-mikowe. Na najwyższy stopień pojawiają się gnejsy metamorficzne. Ich skład mineralny to mikroklin, plagioklaz, kwarc, mika, czasem granaty, ᴛ.ᴇ. gnejsy mają podobny skład mineralny do granitów, od których różnią się zorientowaną fakturą gnejsów.

2. Podczas metamorfizmu piaskowców powstają kwarcyty (skład mineralny to kwarc). Są to silne, masywne rasy.

3. Podczas metamorfizmu wapienie zamieniają się w marmury, które składają się z kalcytu, mają strukturę ziarnisto-krystaliczną i masywną teksturę.

4. Podczas metamorfizmu skał ultrabazowych (dunity, perydotyty) powstają serpentyny (serpentyny).

5. Podczas metamorfizmu termicznego skał piaszczysto-gliniastych powstają hornfelsy – mocne skały drobnoziarniste o masywnej teksturze. W tym przypadku skarny, składające się z piroksenów i granatów, powstają ze skał węglanowych. Skały te mają duże znaczenie praktyczne, ponieważ ograniczają się do nich złoża mineralne - żelazo (złoże Sokołowsko-Sarbajskoje), miedź, molibden, wolfram.

Właściwości geologiczno-inżynierskie skał metamorficznych.

Masywne skały metamorficzne są bardzo trwałe, praktycznie nieprzepuszczalne i z wyjątkiem węglanów nie rozpuszczają się w wodzie.

Osłabienie wskaźników wytrzymałości następuje z powodu pękania i wietrzenia.

Należy zauważyć, że skały łupkowe charakteryzują się właściwościami anizotropowymi, ᴛ.ᴇ. siła jest znacznie mniejsza wzdłuż łupków niż prostopadle do niej. Takie skały metamorficzne tworzą cienkopłytkową ruchomą kość skokową.

Najtrwalsze i najbardziej stabilne skały to kwarcyty. Skały metamorficzne znajdują szerokie zastosowanie w budownictwie. Marmury, kwarcyty - materiał okładzinowy ϶ᴛᴏ.

Łupki dachowe (fyllity) służą jako materiał do pokrycia budynków.

Łupek talkowy jest materiałem ogniotrwałym i kwasoodpornym.

Kwarcyt jest używany jako surowiec do produkcji cegieł ogniotrwałych - dinas.

Metodyka oznaczania skał metamorficznych.

Definicję skał metamorficznych należy rozpocząć od ustalenia ich składu mineralnego. Następnie określa się teksturę, strukturę, kolor i skałę macierzystą.

Badanie skał metamorficznych znajdujących się w kolekcji edukacyjnej za pomocą znaków zewnętrznych. Opisz je w zeszycie według następującego planu:

1. Imię;

3. Struktura i tekstura;

4. Skład mineralny;

5. Początkowa rasa;

6. Cechy inżynierskie i geologiczne;

7. Zastosowanie w budownictwie.

pytania testowe

1. Jak powstają skały metamorficzne?

2. Jakie przemiany zachodzą w skałach pierwotnych podczas metamorfizmu?

3. Jakie charakterystyczne struktury i tekstury znajdują się w skałach metamorficznych?

4. Jakie minerały są typowe dla skał metamorficznych?

5. Jakie czynniki wpływają na wytrzymałość skał metamorficznych?

6. W jaki sposób w budownictwie wykorzystuje się skały metamorficzne?

BIBLIOGRAFIA

Pavlinov V.N. itd.
Hostowane na ref.rf
Podręcznik do badań laboratoryjnych

w geologii ogólnej. – M.: Nedra, 1988. s. 77-85.

LABORATORIUM # 5

MAPY I PRZEKROJE GEOLOGICZNE

Cel pracy: opanowanie zasady konstruowania map i przekrojów geologicznych. Naucz się czytać symbole map geologicznych. Zdobycie umiejętności określania warunków występowania skał na mapach geologicznych.

Informacje ogólne

Mapa geologiczna odzwierciedla budowę geologiczną powierzchni ziemi i przyległej górnej części skorupy ziemskiej. Mapa geologiczna budowana jest na podstawie topograficznej. Na nim za pomocą konwencjonalnych znaków pokazano wiek, skład i warunki występowania skał odsłoniętych na powierzchni ziemi.

Ponieważ ponad 90% powierzchni lądu pokrywają skały czwartorzędu, mapy geologiczne pokazują podłoża skalne bez pokrywy czwartorzędowej.

Do celów budowlanych wykorzystywane są wielkoskalowe mapy geologiczne (1:25000 i większe).

Przy opracowywaniu map geologicznych niezwykle ważna jest znajomość sekwencji wiekowej (geochronologicznej) skał biorących udział w strukturze badanego obszaru.

Dziś stworzono ujednoliconą skalę geochronologiczną, która odzwierciedla historię rozwoju skorupy ziemskiej.

W skali przyjmuje się następujące czasowe i odpowiadające im podpodziały stratygraficzne (warstwa warstwowa) (tab. 6).

Podziały geochronologiczne i stratygraficzne

Tabela 6

Skala geologiczna

Tabela 7

Era (zespół)	Okres (system)	Indeks	Czas trwania milionów lat	Epoka (dział)	Indeks	Kolor na mapie
kenozoiczny KZ 65 Ma	Czwartorzędowy	Q	1,7-1,8	Holocen plejstocen	Q2 Q1	Bladoszary
Neogene	N		pliocen miocen	N 2 N 1	Żółty
Paleogen	R		Oligocen eocen paleocen	Z 3 Z 2 Z 1	pomarańczowy żółty
Mezozoiczny MZ 170 milionów lat	Kredowy	Do		Kreda górna Kreda dolna	K 2 K 1	Zielony
Jurajski	J	55-60	Jura górna Jura środkowa Jura dolna	W 3 W 2 W 1	Niebieski
triasowy	T	40-45	trias górny trias środkowy trias dolny	Z 3 Z 2 Z 1	Fioletowy
Paleozoiczny РZ	permski	R	50-60	Górna Perm Dolna Perm	R2 R1	pomarańczowy brązowy
Węgiel	Z	50-60	karbon górny karbon średni karbon dolny	S3 S2 S1	Szary
dewoński	Z		dewon górny dewon środkowy dewon dolny	D 3 D 2 D 1	brązowy
sylurski	S	25-30	górny sylur dolny sylur	S 2 S 1	Szaro-zielony (jasny)
ordowik	O	45-50	ordowik górny ordowik średni ordowik dolny ordowik	O 3 O 2 O 1	Oliwa
Kambryjski	Є	90-100	Upper-Kembirsky Middle-Kembirsky Lower-Kembirsky	Є 3 Є 2 Є 1	Niebiesko-zielony (ciemny)
PR proterozoiczny						liliowa róża Klasyfikacja minerałów – pojęcie i rodzaje. Klasyfikacja i cechy kategorii „Klasyfikacja minerałów” 2017, 2018.

Minerały to naturalne związki chemiczne, które posiadają określone właściwości fizyczne, kształt i charakteryzują się szczególnymi warunkami powstawania, czyli genezy.

Przykład: siarka jest pierwiastkiem rodzimym, szeroko stosowanym w rolnictwo, halit-NaCl – sól kamienna – stosowana w przemyśle spożywczym, kwarc – SiO 2, kryształ górski – odmiana kwarcu, mika (muskowit – jasny, biotyt – czarny) – odmiana kwarcu itp.

Minerały powstają w różnych warunkach fizykochemicznych i termodynamicznych. Ale każdy konkretny minerał powstaje tylko w określonej temperaturze, ciśnieniu, stężeniu substancji mineralnej, a zatem jest stabilny tylko w określonych warunkach, zbliżonych do tych, w których został utworzony. W innym środowisku minerały są stopniowo niszczone, odradzają się, tworzą odmiany lub nawet zupełnie nowe formacje mineralne, które w nowych warunkach są stabilne.

Istnieje 2000 znanych minerałów, w ponad 4000. Jednak z tej ogromnej liczby niewiele minerałów jest szeroko rozpowszechnionych w przyrodzie. Minerały te, a jest ich tylko około 50, wchodzą w skład najważniejszych skał znanych nauce, wiele z nich zawartych jest w glebie, wpływają na jej właściwości fizyczne i chemiczne oraz żyzność. Minerały te nazywane są minerałami szkieletu glebowego. Spośród 64 minerałów skałotwórczych musimy znać co najmniej 20-22, a mianowicie te, które wchodzą w skład luźnych skał osadowych, tj. w składzie gliny, piasku itp. Ale musimy znać inne minerały, ponieważ rosną na nich drzewa (las) (góry).

Większość minerałów to minerały stałe (kwarc, skaleń itp.), ale istnieją minerały płynne (rtęć, woda, ropa) i gazowe (dwutlenek węgla, siarkowodór itp.). Zgodnie z warunkami pochodzenia wszystkie minerały dzielą się na trzy grupy: magmowe, osadowe i metamorficzne.

Tworzenie się minerałów magmowych następuje w wysokiej temperaturze i zwykle pod wysokim ciśnieniem. W wyniku topienia skał w małych izolowanych komorach na różnych głębokościach powstaje magma - pastowaty wytop o złożonej kompozycji krzemianowej zawierający różne gazy, parę wodną i gorące roztwory wodne.

Osadowe pochodzenie minerałów w najbardziej ogólnym schemacie wygląda mniej więcej tak; wietrzenie > transport > osadzanie (sedymentacja) > diageneza (tworzenie skał). Powstające w ten sposób minerały, skały i minerały nazywane są osadowymi. Sedymentacja (sedymentacja) występuje w powierzchniowych częściach skorupy ziemskiej (zarówno w morzach jak i na lądzie) oraz na samej powierzchni w niskich temperaturach i ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego, pod wpływem czynników fizykochemicznych atmosfery, hydrosfery, skorupy ziemskiej i żywotna aktywność organizmów. Opady mogą być pochodzenie klastyczne, chemiczne i biologiczne.

Złożony proces fizykochemiczny przemiany, odrodzenia i rekrystalizacji gotowych minerałów i skał z zachowaniem ich stanu stałego bez zauważalnego topnienia zwany metamorfizmem. Procesy metamorfizmu zachodzą na głębokościach, gdzie panują wysokie (od 100-200 do 800°C) temperatury i wysokie ciśnienie (do 152 103 kPa) – kalcyt, wapień – w marmur.

Formy znajdowania minerałów w przyrodzie są różne. Występują blaszki, wykwity, kryształy, łuskowate (talk), gęste (chalcedon), ziemiste (kaolin, ochra), liściaste (mika), iglaste, pryzmatyczne (gips, hornblenda) itp.

Klasyfikacja minerałów. Najbardziej obiektywna klasyfikacja minerałów to krystaliczno-chemiczna, uwzględniająca skład chemiczny i strukturę (krystaliczną, amorficzną) minerałów.

Następujące siedem (7) klas minerały: - rodzime; - siarczki (związki siarki); - związki halogenowe (halogenki); - tlenki i wodorotlenki; - sole kwasów tlenowych; - krzemiany; - związki węglowodorowe.

I klasa - elementy rodzime. Ta klasa obejmuje pierwiastki chemiczne występujące w przyrodzie w stanie wolnym. Są to minerały składające się z jednego pierwiastka (złoto, srebro, diament, miedź, platyna itp.). Znanych jest 90 minerałów tej klasy, które stanowią około 0,1% masy skorupy ziemskiej. Nie mają one znaczenia skałotwórczego, ale znaczenie narodowe i gospodarcze jest ogromne.

II klasa - siarczki- pochodne siarkowodoru H 2 S lub, rzadziej, wodory polisiarczkowe. Znanych jest około 200 minerałów, które stanowią 0,15-0,25% masy skorupy ziemskiej, czyli około 10% wszystkich minerałów. Siarczki nie są minerałami skałotwórczymi, ale są rudami wielu ważnych metali: miedzi, srebra, cynku, ołowiu itp., przez co ich znaczenie w gospodarce kraju jest bardzo duże.

Minerały w strefie wietrzenia są niestabilne: są niszczone i przekształcane w różne związki tlenu. Najczęstsze minerały z tej grupy to:

Piryt - FeS 2(piryty siarkowe, piryty żelazne) - jest głównym rodzajem surowca do produkcji H 2 SO 4, chalkopiryt CuFeS 2(piryty miedzi) - główna ruda miedzi, w strefie wietrzenia łatwo się utlenia, tworząc siarczki Cu i Fe, które są szeroko stosowane w rolnictwie, cynober - HgS- jedyna ruda do pozyskiwania rtęci.

Klasa Sh - związki halogenowe (halogenki). Minerały tej klasy (~120 gatunków) to sole kwasów chlorowodorowego (chlorki) i fluorowodorowego (fluorki). Chlorki są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie. Chlorki pochodzenia osadowego, powstające w wyniku depozycji ze zbiorników wodnych (sole sodowe i potasowe).

Halogenki mogą być bezwodne i uwodnione. Należą do nich tak ważne minerały w życiu ludzi i roślin, jak: halit(sól kamienna) - NaCI, Sylwina– KCI (żółty i niebieski), karnalit- MgCl2KCl6H2O (czerwony). Halogenki występują razem z solami potasowymi w złożach soli i są wykorzystywane do produkcji nawozów potasowych. Ponadto znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle konserwowym, chemicznym, produkcji rybnej.

IV klasa - tlenki, związki różnych pierwiastków z tlenem. Są bardzo powszechne w przyrodzie, odgrywają ogromną rolę w tworzeniu skorupy ziemskiej. Najczęściej kwarc- SiO2, opal- (SiO 2 nH 2 O), korund(Al 2 O 3), hematyt (czerwona ruda żelaza) - Fe 2 O 3, magnetyt- Fe 3 O 4 itp.

klasa V - Sole kwasów tlenowych- H 2 SO 4, HNO 3, H 3 RO 4, H 2 CO 3, krzem itp. Mają bardzo ważne w formowaniu gleby i produkcji nawozów.

Na przykład - Sole HNO 3 zawsze były uważane za najważniejszy rodzaj nawozu (NH 4 NO 3, Ca (NO 3) 2, itd.), sole kwasu węglowego i siarkowego- CaCO 3, CaSO 4 2H 2 O służy do poprawy fizyki - właściwości chemiczne gleba i poprawa wzrostu roślin. Jednocześnie soda (Na 2 CO 3) jest jedną z najbardziej toksycznych (szkodliwych) soli tlenowych dla roślin na południu kraju.

Główne minerały tej klasy to:

a) siarczany- sole kwasu siarkowego. Gips -CaSO 4 2H 2 O, mirabilit-(Na 2 SO 4 10H 2 O) - do produkcji sody, w medycynie - jako środek przeczyszczający.

b) węglany- sole kwasu węglowego. Kalcyt - CaCO 3, magnezyt - MgCO 3, dolomit - CaCO 3 MgCO 3, syderyt - dźwigar żelazny (FeCO 3) - żółtawobiały, do uzyskania Fe, soda - Na 2 CO 3 10H 2 O.

w) fosforany- sole kwasu fosforowego.

- apatyt-Ca 5 (RO 4) 3 F, chloroapatyt Ca 5 (RO 4) 3 C1- do uzyskania H 3 PO 4, superfosfat, fosforyty - Ca 3 (RO 4) 2, wiwianit - Fe 3 (PO 4 ) 2 8H 2 O - biały - nawóz fosforowy w powietrzu zmienia kolor na niebieski, syderyt - FeCO 3.

klasa VI - klasa krzemianowa- minerały kwasu krzemowego i glinokrzemowego. Ta grupa obejmuje ogromną liczbę minerałów występujących w przyrodzie. Krzemiany stanowią 75% skorupy ziemskiej, a jeśli doda się 12% wolnej krzemionki, wiodąca rola tych minerałów w geochemii będzie jasna. W procesach glebotwórczych krzemiany są jedną z najważniejszych części PPC, tj. najbardziej aktywna część gleby, od której zależą jej właściwości fizyczne, „chemiczne, biologiczne i agronomiczne”.

Krzemiany proste obejmują następujące minerały:

- oliwin[(MgFe) 2 SiO 4] - kolor ciemny lub zielonkawo-żółty, kamień szlachetny, cegła ogniotrwała.

- hornblenda– w strefie magmy jest minerałem skałotwórczym granitów, diorytów, sjenitów i innych znanych skał. Posiada złożony i niestabilny skład chemiczny, w kolorze brązowym z różnymi odcieniami. Po zwietrzeniu daje wodorotlenki metali - węglany i minerały ilaste.

– skalenie- stanowią około 50% masy skorupy ziemskiej. Występują w skałach magmowych, a także w łupkach i piaskowcach. Podczas zwietrzenia skalenie tworzą sole węglowe, minerały ilaste i kwas krzemowy. Do najważniejszych przedstawicieli skaleni należą ortoklazy - różne kolory, albit)