แร่ธาตุ โครงสร้างองค์ประกอบทางเคมีของการจำแนกแหล่งกำเนิด การจำแนกแร่ธาตุตามแหล่งกำเนิด เงื่อนไขการก่อตัวของหินอัคนี

ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี แร่ธาตุทั้งหมดแบ่งออกเป็นหลายชั้น ที่สำคัญที่สุดคือ: ธาตุพื้นเมือง ซัลไฟด์ เฮไลด์ ออกไซด์และไฮดรอกไซด์ คาร์บอเนต ฟอสเฟต ซัลเฟต ซิลิเกต เช่นเดียวกับสารประกอบอินทรีย์ธรรมชาติ

องค์ประกอบพื้นเมือง นี่คือกลุ่มของแร่ธาตุที่ประกอบด้วยองค์ประกอบใดองค์ประกอบหนึ่ง พวกมันไม่ได้กระจายอยู่ทั่วไปในเปลือกโลก ได้แก่ ทอง เงิน ทองแดง แพลตตินั่ม เพชร กราไฟต์ กำมะถัน ฯลฯ

กำมะถัน - S. เกิดขึ้นเป็นผลึกและมวลรวมที่เป็นดิน, ก้อน, โล่; สีฟางเหลืองถึงน้ำตาล เส้นไม่มีสี เงามันเยิ้ม ความแข็ง 1.5-2.5; ความแตกแยกไม่สมบูรณ์; ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 2; มันเกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวทางเคมีของยิปซั่มและสารประกอบกำมะถันในระหว่างการปะทุของภูเขาไฟ

ซัลไฟด์ (สารประกอบกำมะถัน) คลาสซัลไฟด์ประกอบด้วยแร่ธาตุมากกว่า 250 ชนิด ในทางเคมี ซัลไฟด์เป็นสารประกอบของธาตุต่างๆ ที่มีกำมะถัน (อนุพันธ์ของ H 2 S) ที่พบมากที่สุดคือกาเลนา, สฟาเลไรต์, แคลโคไรต์, ไพไรต์, บอร์ไนต์, ชาด, โมลิบดีไนต์ ฯลฯ

Galena(ตะกั่วเงา) - PbS. ลูกบาศก์คริสตัล สีเทาตะกั่ว ริ้วสีเทาดำส่องแสง; ทึบแสง; ความมันวาวของโลหะ ความแข็ง 2.5; ความแตกแยกที่สมบูรณ์แบบในลูกบาศก์ ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 7.5; มักพบด้วย pyrite และ sphalerite; มักมีสิ่งเจือปนของเงิน แหล่งกำเนิดความร้อนใต้พิภพ มันถูกใช้เป็นแร่สำหรับตะกั่วและเงิน

sphalerite(ซิงค์เบลนด์) - ZnS. เกิดขึ้นเป็นผลึกทรงสี่เหลี่ยมจตุรัส สีน้ำตาล, สีน้ำตาล, สีดำ, สีเหลืองไม่ค่อย, สีเขียว; สีแดงบางครั้งไม่มีสี-64

นิวยอร์ก; เส้นประสีเหลือง; ไขมันเงา, เพชร; โปร่งใสหรือโปร่งแสง ไอโซโทรปิก; ความแข็ง 3-4; ความแตกแยกนั้นสมบูรณ์แบบมาก ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 3.5-4.2; เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการไฮโดรเทอร์มอล ใช้เป็นแร่สังกะสี

Chalcopyrite(ทองแดงหนาแน่น) - CuFeS 2 เกิดขึ้นเป็นเมล็ดพืชและมวลของแข็งที่ไม่สม่ำเสมอ ผลึกทรงสี่เหลี่ยมและทรงแปดเหลี่ยม สีเป็นสีเหลืองทองเหลืองมักมีสีหมอง ลักษณะเป็นสีดำกับโทนสีเขียว ความมันวาวของโลหะ ความแข็ง 3-4; ความแตกแยกไม่สมบูรณ์; ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 4.1-4.3; ทึบแสง; anisotropic อ่อน; ต้นกำเนิดแตกต่างกัน ใช้เป็นแร่ทองแดง

หนาแน่น(กำมะถันไพไรต์) - FeS 2 ซัลไฟด์ที่พบบ่อยที่สุด เกิดขึ้นในรูปของลูกบาศก์คริสตัล มวลของแข็ง มวลสาร ฯลฯ สีเหลืองอ่อนมักมีสีเหลืองอมน้ำตาล สีน้ำตาลและสีต่างๆ ทึบแสง; ไอโซโทรปิก; ความแข็ง 6.65; ความแตกแยกไม่สมบูรณ์มาก ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 4.9-5.2; ต้นกำเนิดแตกต่างกัน ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตกรดซัลฟิวริก

เฮไลด์ แร่ธาตุในกลุ่มนี้คือเกลือของกรดไฮโดรฮาลิก: HC1, HF, HBr, HI เกลือของกรดไฮโดรคลอริกที่พบบ่อยที่สุดคือเฮไลต์และซิลวิน

เฮไลต์(เกลือสินเธาว์) - NaCl มันเกิดขึ้นในรูปแบบของผลึกมวลรวมซึ่งน้อยกว่า - ผลึกลูกบาศก์แต่ละอัน ไม่มีสีหรือ สีขาวมีความแตกต่างของสีแดง, สีเทา, สีฟ้า, สีเหลือง; โปร่งใสและโปร่งแสง ความแข็ง 2; ความแตกแยกที่สมบูรณ์แบบในสามทิศทาง ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 2.15; บอบบาง; ละลายได้ง่ายในน้ำ รสเค็ม มันถูกสร้างขึ้นในกระบวนการตกตะกอนวางอยู่ที่ด้านล่างของทะเลสาบเกลือและเกิดขึ้นในรูปแบบของชั้น

ออกไซด์และไฮดรอกไซด์ แร่ธาตุในชั้นนี้คิดเป็น 17% ของมวลของเปลือกโลก ชั้นแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: 1) ออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของซิลิกอน (ควอตซ์, โมรา, โอปอล, ฯลฯ ), 2) ออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของโลหะ (เฮมาไทต์, แมกนีไทต์, ลิโมไนต์, แคสสิเทอไรต์, คอรันดัม ฯลฯ )

ควอตซ์ -ซิโอ2 หนึ่งในแร่ธาตุที่พบมากที่สุดในธรรมชาติ มีสัดส่วนมากกว่า 12% ของมวลของเปลือกโลก เกิดขึ้นในรูปแบบของเม็ดเล็ก ๆ ก่อตัวเป็นผลึกในรูปแบบของปริซึมหกเหลี่ยมซึ่งสิ้นสุดที่ด้านใดด้านหนึ่งหรือสองด้านด้วยปิรามิดหกเหลี่ยม ใบหน้ามักถูกบังด้วยเงาตามขวางบาง ๆ สีของควอตซ์แตกต่างกัน ความหลากหลายโปร่งใสไม่มีสี - หินคริสตัล, สีเทา - สโมคกี้ควอตซ์, ม่วง - อเมทิสต์, ดำ - แมเรียน; ส่องแสงที่ขอบเป็นแก้วเมื่อแตก - มันเยิ้ม; ความแข็ง 7; ความแตกแยกไม่สมบูรณ์มาก การแตกหักเป็น conchoidal ไม่สม่ำเสมอ ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 2.7; ต้นกำเนิดของควอตซ์นั้นแตกต่างกัน

ควอตซ์คริสตัลไลน์หลากหลายเรียกว่า โมรา.มันก่อตัวเป็นมวลหนาแน่น

3 Abricosov I. Kh. et al. 65

ก้อนน้ำนม - ceporo สีเหลืองและสีอื่น ๆ โมราที่มีแถบสีเรียกว่าโมรา และที่ปนเปื้อนด้วยทรายและดินเหนียวเรียกว่าหินเหล็กไฟ

โอปอล์ - SiO 2 -nH 2 O. แร่อสัณฐานที่พบในรูปของมวลซินเตอร์หนาแน่น สีเหลือง, สีส้ม, สีแดง, สีดำ; ความมันวาวเป็นแก้วเล็กน้อยไขมันต่ำ การแตกหักเป็น conchoidal ไม่สม่ำเสมอ ความแข็ง 5.5; ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 1.9-2.3; เมื่อชิ้นส่วนของโอปอลถูกทำให้ร้อนในหลอดทดลอง น้ำจะถูกปล่อยออกมา นี่คือสิ่งที่ทำให้โอปอลแตกต่างจากโมรา

ออกไซด์(เงาเหล็ก) - Fe 2 O 3 ปรากฏเป็นใบ ตกสะเก็ด เป็นเม็ด และมีลักษณะเป็นดิน ไม่ค่อยมีลักษณะเป็นผลึกสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน สีในคริสตัลเป็นสีเทาเหล็กถึงดำในเกล็ดมันส่องผ่านสีแดงเข้มมวลรวมที่เป็นดินเป็นสีแดง แดชเชอร์รี่แดง; ความมันวาวของโลหะ ความแข็ง 5-6; ความแตกแยกไม่สมบูรณ์; กระดูกหัก ทึบแสง; ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 5.2; มีคุณสมบัติทางแม่เหล็ก เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการแปรสภาพและไฮโดรเทอร์มอล ออกไซด์เป็นแร่เหล็กที่สำคัญที่สุด

แมกนีไทต์(แร่เหล็กแม่เหล็ก) - FeO-Fe 2 O 3 มันเกิดขึ้นในรูปแบบของมวลเม็ดเล็ก, การรวม, ผลึก; สีเหล็กดำกับโทนสีน้ำเงิน เส้นประเป็นสีดำ ความมันวาวของโลหะ ทึบแสง; ความแข็ง 5.5-6.5; ความแตกแยกไม่สมบูรณ์; ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 4.9-5.2; มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่แรง แหล่งที่ใหญ่ที่สุดมีต้นกำเนิดจากการเปลี่ยนแปลง

คาร์บอเนต คลาสของคาร์บอเนตรวมแร่ธาตุที่เป็นเกลือของกรดคาร์บอนิก H 2 CO 3 คาร์บอเนตทั้งหมดมีลักษณะเฉพาะด้วยความสามารถในการทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริก HC1 พวกมันคิดเป็นประมาณ 2% ของมวลเปลือกโลก คาร์บอเนตบางชนิดเป็นแร่ของโลหะ เช่น เหล็ก แมงกานีส ทองแดง สังกะสี ตะกั่ว ฯลฯ

แคลไซต์(มะนาวสปาร์) - CaCO 3 แร่ที่พบมากที่สุดในกลุ่มนี้ ประกอบด้วยหินทั้งหมด เช่น หินปูน ชอล์ก และหินอ่อน ไม่มีสี, สีขาว, เนื่องจากสิ่งสกปรกบางครั้งมีโทนสีเหลือง, ชมพู, เทาและน้ำเงิน เส้นประสีขาว; แวววาวเป็นประกาย บางครั้งก็เป็นเปลือกหอยมุก ผลึกแคลไซต์ที่โปร่งใสหรือโปร่งแสงเรียกว่าสปาร์ไอซ์แลนด์ ความแข็ง 3; ความแตกแยกนั้นสมบูรณ์แบบ ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 2.6; ทำปฏิกิริยารุนแรงกับกรดไฮโดรคลอริก ตะกอน ความร้อนใต้พิภพ แหล่งกำเนิดทางชีวภาพ อาจเป็นผลิตภัณฑ์ของการแปรสภาพ ใช้ในอุตสาหกรรมก่อสร้าง เคมี โลหะ ออปติก และอุตสาหกรรมอื่นๆ

โดโลไมต์- MgCa (CO 3) 2 มันเกิดขึ้นในรูปแบบของมวลเกรน-ผลึก, เหมือนดิน, ทรงกลมและมวลรวมอื่นๆ; สีขาว, สีเทา, สีแดง, สีเขียว; กระจกเงา; ความแข็ง 3.5-4, ความแตกแยกที่สมบูรณ์แบบ; พล็อตสัมพัทธ์-

เนส 2.8-2.9; ทำปฏิกิริยากับ HC1 เป็นผงหรือเมื่อถูกความร้อน แหล่งกำเนิดความร้อนใต้พิภพและตะกอน ใช้ในการก่อสร้าง โลหะ และอุตสาหกรรมอื่น ๆ

ฟอสเฟต ฟอสเฟตค่อนข้างหายาก มวลของมันไม่เกิน 0.1% ของมวลของเปลือกโลก จากแร่ธาตุมากมายในชั้นนี้ ส่วนใหญ่เป็นเกลือของกรดออร์โธฟอสฟอริก ที่ใหญ่ที่สุด คุณค่าทางปฏิบัติมีอะพาไทต์และฟอสฟอรัส

อะพาไทต์- Ca 5 (F หรือ C1) (PO 4) 3 . มันเกิดขึ้นในรูปแบบของมวลเม็ดเล็ก ๆ น้อย ๆ ในรูปแบบของผลึกเดี่ยวในรูปแบบของปริซึมหกเหลี่ยมถึงขนาดมหึมา; สีขาว, สีเขียว, สีม่วง, สีน้ำตาล; เส้นมีน้ำหนักเบา เป็นมันเงาเป็นมัน ความแข็ง 5; ความแตกแยกไม่สมบูรณ์; การแตกหักไม่สม่ำเสมอ ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 3.2; มันเกิดขึ้นบ่อยขึ้นโดยแมกมาผ่านการบุกรุกของแมกมาอัลคาไลน์ ทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบในการผลิตปุ๋ยฟอสฟอรัสและฟอสเฟต

ฟอสฟอไรต์มีองค์ประกอบเดียวกับอะพาไทต์ แต่เกิดขึ้นจากกระบวนการภายนอก กำเนิดคือตะกอน เคมี และชีวภาพ ละลายได้ง่ายเมื่อถูกความร้อนในกรดไฮโดรคลอริกและไนตริก ใช้เพื่อให้ได้ซูเปอร์ฟอสเฟต

ซัลเฟต แร่ธาตุในกลุ่มนี้คือเกลือของกรดซัลฟิวริก ส่วนใหญ่เกิดจากการตกตะกอนของเกลือกรดซัลฟิวริกในทะเลสาบและทะเลสาบและระหว่างการเกิดออกซิเดชันของซัลไฟด์ ที่พบมากที่สุดคือยิปซั่มและแอนไฮไดรต์

ยิปซั่ม-CaSO 4 -2H 2 O. มันเกิดขึ้นในรูปแบบของผลึกตารางหนาและบาง; สีขาว, ไม่มีสี, สิ่งเจือปนทำให้เกิดโทนสีที่แตกต่างกัน เส้นประสีขาว; กระจกเงา; ความแข็ง 2; ความแตกแยกนั้นสมบูรณ์แบบมาก ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 2.3 เมื่อแห้ง ยิปซั่มจะกลายเป็นแอนไฮไดรต์

แอนไฮไดรต์- CaSO4 . เกิดขึ้นในรูปแบบของมวลเนื้อละเอียดหนาแน่น สีขาว; กระจกเงา; ส่องผ่าน; ความแข็ง 3-3.5; ความแตกแยกนั้นสมบูรณ์แบบ ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 3

ซิลิเกต แร่ธาตุที่มีจำนวนมากที่สุด พวกมันคิดเป็น 33% ของแร่ธาตุทั้งหมด ซิลิเกตคิดเป็น 75% ของมวลของเปลือกโลก (ไม่มีควอตซ์ ซึ่งคล้ายกับโครงสร้างภายใน) มีส่วนร่วมในการก่อตัวของหิน แร่ธาตุบางชนิดมีค่า: อัญมณี, ไมกา, วัตถุดิบเซรามิก, แร่ ซิลิเกตเป็นเกลือของกรดซิลิซิกและอะลูมิโนซิลิซิก ที่พบมากที่สุดคือเฟลด์สปาร์ พวกมันคิดเป็น 50% ของมวลของเปลือกโลก ในทางกลับกัน เฟลด์สปาร์จะแบ่งออกเป็นโพแทสเซียมเฟลด์สปาร์และพลาจิโอคลาส

ในบรรดาโพแทสเซียมเฟลด์สปาร์ ออร์โธคลอสเป็นตัวแทนมากที่สุด

orthoclase- KAlSi 3 O 8 . เป็นส่วนหนึ่งของตะกอน
หินอัคนีและหินแปร เกิดขึ้นเป็นเมล็ดพืช
มวลที่น่ารังเกียจและผลึกแบบตาราง สีขาว บางเบา
3* 67

เทา, ชมพู, เนื้อแดง; กระจกเงา; ความแข็ง 6; ความแตกแยกนั้นสมบูรณ์แบบ ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 2.6; orthoclase ที่หลากหลาย - microcline

Plagioclasesรวมกลุ่มของแร่ธาตุที่ประกอบด้วยส่วนผสมของแร่ธาตุสองตัวสุดท้ายของกลุ่มนี้: อัลไบท์ - NaAlSi 3 O 8 และอะนอร์ไทต์ - CaAl 2 Si 2 O 8 มีตะแกรงผลึกเหมือนกัน ส่วนผสมของแร่ธาตุดังกล่าวเรียกว่าไอโซมอร์ฟิค กลุ่มพลาจิโอคลาสประกอบด้วยแร่ธาตุดังต่อไปนี้: อัลไบท์ โอลิโกคลาส แอนดีซีน ลาบราโดไรท์ ไบทาไนต์ และอะนอร์ไทต์

อัลไบท์มันเกิดขึ้นในรูปแบบของมวลเม็ดหนาแน่น สร้างผลึกในรูปของแผ่นเล็ก ๆ ที่หลอมรวมเป็นแปรง สีมักจะเป็นสีขาว เส้นเป็นสีขาวหรือไม่มีสี ความแวววาวมักเป็นประกายมุก ความแข็ง 5.5-6.0; ความแตกแยกที่สมบูรณ์แบบในสองทิศทาง ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 2.6

ซิลิเกตกลุ่มหนึ่งคือ pyroxenes

ออกิตา - Ca(Mg, Fe, Al) (Si, A1) 2 O 6 . ตัวแทนที่สว่างที่สุดของกลุ่ม pyroxene; พบมากขึ้นในรูปแบบของมวลรวมที่ละเอียด; คริสตัลมีรูปแบบของเสาแปดด้าน สีเขียวดำและดำ กระจกเงา; ความแข็ง 5-6; ความแตกแยกเป็นค่าเฉลี่ย ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 3.5

แร่ธาตุของกลุ่มแอมฟิโบลต่างจากไพร็อกซีนตรงที่มีโครงสร้างผลึกแตกต่างกัน แร่ทั่วไปของกลุ่มนี้คือฮอร์นเบลนด์

ฮอร์นเบลนด์มีองค์ประกอบทางเคมีที่ซับซ้อนและไม่เสถียร ผลึกเป็นปริซึมสี่และหกด้านยาว พบในรูปแบบของมวลเส้นใยและหนาแน่นและผลึกที่แยกจากกัน สีเขียวเข้ม, สีดำ; เส้นประสีเขียว; ความแข็ง 5.5; ความแตกแยกสมบูรณ์แบบในสองทิศทางในทิศทางที่สาม - แตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย; กระจกเงา; ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 3.1-3.3

เกิดเป็นแร่ธาตุกลุ่มใหญ่ แผ่นซิลิเกต,ซึ่งรวมถึงไมกา (muscovite และ biotite), talc, serpentine, kaolinite, glauconite เป็นต้น

มอสโกว(ไมกาขาว). แร่ไม่มีสี กลอส, มาเธอร์ออฟเพิร์ล; ความแข็ง 2-3; ความแตกแยกนั้นสมบูรณ์แบบมากมันแบ่งออกเป็นแผ่นบาง ๆ ตามระนาบความแตกแยก ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 2.7; เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการแมกมาติกและแปรสภาพ มันถูกใช้ในวิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยุ ฯลฯ

ดินขาว(ดินจีน) - อัล 2 (OH) 8. มันเกิดขึ้นในรูปแบบของมวลแป้งและดินหนาแน่น สีขาว, สีขาวอมเทา, สีเหลือง; ความแข็ง 1; การแตกหักของดิน ติดลิ้น ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 2.6; มันก่อตัวขึ้นในช่วงที่สภาพดินฟ้าอากาศส่วนใหญ่เป็นเฟลด์สปาร์ ไมกา และหินที่บรรจุอยู่ ใช้ในการก่อสร้าง ในการผลิตเซรามิก เจาะหลุม เพื่อให้ได้อะลูมิเนียม

สารประกอบอินทรีย์ธรรมชาติ ท่ามกลางธรรมชาติ สารประกอบอินทรีย์เล่นบทบาทพิเศษ68

ไฮโดรคาร์บอน เหล่านี้เป็นสารประกอบทางเคมีที่เป็นของแข็ง ของเหลว และก๊าซของคาร์บอน (C) และไฮโดรเจน (H) เรียกว่าน้ำมันดิน และเป็นผลมาจากการสลายตัวของสารอินทรีย์

น้ำมันเป็นของน้ำมันดินเหลว น้ำมันมีรายละเอียดอยู่ในส่วนที่สองของหนังสือเรียน

น้ำมันดินที่เป็นของแข็ง ได้แก่ แอสฟัลต์ คีไรต์ แอนแทรกโซไลต์ เป็นต้น น้ำมันดินที่เป็นของแข็งทั้งหมด (ยกเว้นโอโซเคอไรต์) เป็นผลิตภัณฑ์จากการดัดแปลงน้ำมันเรซินหนักประเภทแนฟเทนิก-อะโรมาติก

ยางมะตอย(เรซินภูเขา). เป็นแร่เรซินที่เปราะบาง (บางครั้งมีความหนืด) สีน้ำตาลเข้มเกือบดำ เป็นส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนออกซิไดซ์ที่มีเนื้อหา C จาก 67 ถึง 88%, H จาก 7 ถึง 10% และ O + N + S จาก 2 ถึง 23%; ความแข็ง 2; ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 1.0-1.2; เป็นผลิตภัณฑ์จากการดัดแปลงน้ำมันที่มีเบสเป็นแนฟเทนิก ละลายได้ง่ายในน้ำมันสน คลอโรฟอร์ม และคาร์บอนไดซัลไฟด์ มักจะชุบทรายและหินปูนและยังเกิดขึ้นในรูปแบบของเส้นเลือดเติมช่องว่างสร้างทะเลสาบ ยางมะตอยมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม

แอสฟัลต์ไทต์นี่คือชื่อกลุ่มของแข็งและสะอาดกว่าแอสฟัลต์, ฟอสซิลบิทูเมน - อัลเบอไรต์, เกรไมต์, กรา-เฮไมต์ องค์ประกอบของแอสฟัลต์และแอสฟัลต์ไทต์นั้นใกล้เคียงกัน สีของแอสฟัลต์ไทต์เป็นสีดำ บอบบาง; พื้นผิวแตกหักเป็นมันเงา ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 1.13-1.20; ละลายได้อย่างสมบูรณ์ในคลอโรฟอร์ม ละลายโดยไม่มีการสลายตัวที่มองเห็นได้

เกริต้า.น้ำมันดินไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของแข็งเกิดขึ้นจากการแปรสภาพของน้ำมัน องค์ประกอบองค์ประกอบ: C (80-90%), H (4-10%), O + N + S (2.5-10%); แร่ธาตุสีดำที่แข็งและเปราะมากมีความมันวาวสูง ไม่ละลายอย่างสมบูรณ์ในตัวทำละลายอินทรีย์ เมื่อถูกความร้อนพวกมันจะไม่ละลาย แต่จะบวมและสลายตัว

แอนแทรกโซไลต์ตรงกันข้ามกับน้ำมันดินที่เป็นของแข็งที่กล่าวถึงข้างต้น แอนแทรกโซไลต์เป็นผลคูณของการเปลี่ยนแปลงของน้ำมันในระดับที่สูงขึ้น เป็นสารสีดำ เปราะ เป็นมันเงา ไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ ไม่ละลายเมื่อถูกความร้อน องค์ประกอบองค์ประกอบ: C 90-99%, H 0.2-4%, O + N + S 0.5-5%; ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 1.3-2.0; อยู่ในรูปของเส้นเลือด

โอโซเคไรต์(ขี้ผึ้งภูเขา). แร่ธาตุจากสีเหลืองอ่อนถึงสีดำที่มีการแตกหักของหอยสังข์ ความหนาแน่นสัมพัทธ์ 0.85-0.97; จุดหลอมเหลว 52-82 °C ความแข็งของ ozocerites ถูกกำหนดโดยความลึกของการเจาะเข็มภายใต้น้ำหนัก (การเจาะ) ซึ่งจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 2-8° (การขีดข่วนเล็บ) ถึง 360° (คล้ายจารบี) ozocerites เผาไหม้ด้วยเปลวไฟ องค์ประกอบองค์ประกอบ: C 84-86%, H 13-15%, N 0-26%, S 0 - 0.2% องค์ประกอบของ ozokerites ถูกครอบงำโดยพาราฟินไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของแข็งของซีรีย์มีเทน (C l H. g „ + 2) - ละลายได้ดีในเบน-

zine, น้ำมันก๊าด, น้ำมัน, คาร์บอนไดซัลไฟด์, เรซิน, คลอโรฟอร์ม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมวิศวกรรมไฟฟ้า น้ำหอม เครื่องหนังและสิ่งทอ รวมทั้งในทางการแพทย์

น้ำมันดินก๊าซพวกเขารวมก๊าซไฮโดรคาร์บอนธรรมชาติซึ่งก๊าซแห้งก๊าซที่เกี่ยวข้องก๊าซคอนเดนเสทของก๊าซและก๊าซของเงินฝากถ่านหินมีความโดดเด่น พวกเขาจะกล่าวถึงในรายละเอียดในส่วนที่สองของหนังสือเรียน

ความพยายามที่จะจัดระบบแร่ธาตุบนพื้นฐานที่แตกต่างกันเกิดขึ้นในโลกยุคโบราณ ในขั้นต้น (จากอริสโตเติลถึงอิบันซินาและบีรูนี) แร่ธาตุถูกจัดระบบตามลักษณะภายนอก ตั้งแต่ครึ่งหลังของศตวรรษที่ XIX ได้รับการแจกจ่ายพิเศษ การจำแนกทางเคมีและในศตวรรษที่ยี่สิบ - เคมีคริสตัล ปัจจุบันการจำแนกประเภทแร่ธาตุที่พบมากที่สุดซึ่งอยู่บนพื้นฐานของหลักการทางเคมี ( องค์ประกอบทางเคมี, ชนิดของสารประกอบเคมี, ลักษณะของพันธะเคมี). แท็กซ่าที่เล็กกว่าในชั้นเรียนมีความโดดเด่นโดยคำนึงถึงลักษณะโครงสร้างของแร่ธาตุ (ตารางที่ 1.1)

คำอธิบายสั้น ๆ ของคลาสแร่

องค์ประกอบพื้นเมือง. องค์ประกอบทางเคมีประมาณ 40 ชนิดเป็นที่รู้จักในธรรมชาติตามธรรมชาติ แต่ส่วนใหญ่หายากมาก การปรากฏตัวขององค์ประกอบในรูปแบบดั้งเดิมนั้นสัมพันธ์กับโครงสร้างของอะตอมซึ่งมีเปลือกอิเล็กตรอนที่เสถียร องค์ประกอบเฉื่อยทางเคมีในสภาพธรรมชาติเรียกว่ามีเกียรติ

Au, Pt, Ag, Cu, Fe, Pb, Sn, Hg, Zn, Al พบได้ในรูปของโลหะพื้นเมือง โลหะผสมของโลหะหลายชนิดเป็นปกติในสภาพธรรมชาติ เช่น (Pt + Fe), (Pt + Fe + Ni), ( Au+Ag) เป็นต้น ของกึ่งโลหะพื้นเมือง As, Sb, Se, Te เป็นส่วนใหญ่ และของอโลหะ มีการดัดแปลงต่างๆ ของ C (แกรไฟต์ เพชร) และ S. กราไฟต์และกำมะถันบ่อยครั้ง แบบฟอร์มเงินฝากขนาดใหญ่

Chalcogenides (สารประกอบกำมะถัน) เป็นสารประกอบของไพเพอร์ที่มีกำมะถัน (ซัลไฟด์) สารประกอบกำมะถันประมาณ 200 ชนิดเป็นที่รู้จักในธรรมชาติ แต่มีเพียง 20 ชนิดเท่านั้นที่พบในปริมาณที่มีนัยสำคัญ สารประกอบที่พบบ่อยที่สุดกับ Fe, Cu, Pb, Zn, Sb, Hg

สีของซัลไฟด์มีหลากหลาย (ตะกั่วสีเทา, สีดำ, สีเหลืองทองเหลือง, สีเหลืองทองแดง, สีส้ม, สีเหลือง, สีแดง) ความแข็งแตกต่างกันไปตั้งแต่ 1 ถึง 6-6.5 ความหนาแน่นแตกต่างกันไปจากปานกลางถึงสูง

ซัลไฟด์จำนวนมากเกิดขึ้นจากวิธีการไฮโดรเทอร์มอล ซัลไฟด์ของการกำเนิดอัคนีและการเปลี่ยนแปลงเป็นที่รู้จักกัน บางส่วนเป็นผลมาจากกระบวนการภายนอก

ซัลไฟด์เป็นแร่แร่ที่สำคัญ วัตถุดิบสำหรับรับโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก โลหะหนัก และโลหะหายากบางชนิดและกระจัดกระจาย โลหะผสมของพวกมัน

ตาราง 1.1

การจำแนกแร่

แร่ธาตุหลัก	ชั้นเรียน	คลาสย่อย	กลุ่ม
I. ง่าย สาร	1. องค์ประกอบพื้นเมือง	1. โลหะพื้นเมือง 2. อโลหะพื้นเมือง 3. กึ่งโลหะพื้นเมือง	ก. แพลตตินัมกรัม ทองแดง ก. กำมะถันกรัม กราไฟท์ ก. สารหนู
II. Chalcogenides สารประกอบกำมะถัน)	1.ซัลไฟด์	1. ซัลไฟด์อย่างง่าย 2. คอมเพล็กซ์ซัลไฟด์	ก. หนาแน่น ก. chalcopyrite
III. สารประกอบออกซิเจน	1.ออกไซด์และไฮดรอกไซด์ 1.ซัลเฟต 2.ฟอสเฟต 3.คาร์บอเนต 4. ซิลิเกต	1. ออกไซด์และไฮดรอกไซด์อย่างง่าย 2. คอมเพล็กซ์ออกไซด์ 1. เกาะ 2.โซ่ 3.เทป 4. แผ่น 5. กรอบ	ก. ออกไซด์กรัม คอรันดัมกรัม ควอตซ์ ก. แมกนีไทต์ ก. ปูนปลาสเตอร์ gr. แอนไฮไดรต์ กรัม แบไรท์ ก. อะพาไทต์ ก. แคลไซต์กรัม โดโลไมต์ ก. มะกอก ก. pyroxenes ก. สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ ก. ไมกากรัม แป้งโรยตัว gr. ดินเหนียวกรัม คลอไรท์กรัม กลับกลอก ก. เฟลด์สปาร์, gr. เฟลด์สปาทอยด์
IV. เฮไลด์ (สารประกอบฮาโลเจน)	1.คลอไรด์ 2. ฟลูออไรด์		ก. เฮไลต์ ก. ฟลูออไรต์

สารประกอบออกซิเจน ออกไซด์และไฮดรอกไซด์ - สารประกอบของธาตุที่มีออกซิเจน ไฮดรอกไซด์ก็มีน้ำเช่นกัน ในเปลือกโลก แร่ธาตุเหล่านี้มีสัดส่วนประมาณ 17% โดยซิลิกา (SiO 2) คิดเป็น 12.6% ออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของ Fe - 3.9% แร่ธาตุทั่วไปยังรวมถึงออกไซด์และไฮดรอกไซด์ของอะลูมิเนียม แมงกานีส และไททาเนียมออกไซด์

คุณสมบัติทางกายภาพของแร่ธาตุเหล่านี้แตกต่างกัน ส่วนใหญ่มีลักษณะความแข็งสูง ต้นกำเนิดคือแมกมาติก, เพกมาไทต์, ไฮโดรเทอร์มอล แต่ออกไซด์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากกระบวนการภายนอกในส่วนบนของเปลือกโลก แร่ธาตุภายในร่างกายจำนวนมากจะถูกทำลายในระหว่างการผุกร่อนและกลายเป็นออกไซด์และไฮดรอกไซด์ เนื่องจากเป็นสารประกอบที่มีความเสถียรมากกว่าภายใต้สภาพพื้นผิว ด้วยความเสถียรทางร่างกายและทางเคมี ออกไซด์จำนวนมากจึงสะสมอยู่ในตัวจัดตำแหน่ง

ซัลเฟต - เกลือธรรมชาติของกรดซัลฟิวริก ในธรรมชาติ รู้จักแร่ธาตุประมาณ 190 ชนิด ซึ่งเป็นเกลือปราศจากน้ำธรรมดาหรือเกลือเชิงซ้อนที่มีน้ำตามรัฐธรรมนูญและน้ำตกผลึก หน่วยโครงสร้างหลักคืออนุมูลประจุลบ 2 ในบรรดาแคตไอออน Ca 2+, Ba 2+, Mg 2+ เป็นต้น เป็นการก่อสปีชีส์

สีของซัลเฟตเกิดจากสิ่งเจือปนของไอออนโครโมฟอร์และการมีอยู่ของข้อบกพร่องทางโครงสร้าง มีความกระด้างต่ำ (2-3.5) ละลายน้ำได้ดี

ซัลเฟตเกิดขึ้นภายใต้สภาวะออกซิไดซ์ในพื้นที่ของการกระจายตัวของตะกอนซัลไฟด์ ในเปลือกโลกที่ผุกร่อน และยังเป็นตะกอนเคมีของโซดา ซัลเฟต ทะเลสาบเกลือ และแอ่งน้ำขนาดใหญ่ ซัลเฟตภายในร่างกายเป็นเรื่องปกติของเส้นเลือดไฮโดรเทอร์มอลที่อุณหภูมิปานกลางและต่ำ ซึ่งมักถูกระบุว่าเป็นผลพลอยได้จากการปะทุของภูเขาไฟ

ฟอสเฟต - เกลือของกรดฟอสฟอริก สารประกอบที่เป็นน้ำและปราศจากน้ำมากกว่า 230 ชนิดเป็นที่รู้จักในธรรมชาติ หน่วยโครงสร้างหลักคืออนุมูลประจุลบ 3-; ในบรรดาไพเพอร์ Ca 2+, Fe 2+, Fe 3+, Mg 2+, TR 3+ เป็นต้น เป็นการก่อตัวเป็นสปีชีส์ ฟอสเฟตเกิดขึ้นในรูปของผลึกแผ่นแบนและผลึกแบบตารางหรือในรูปของมวลรวมที่มีเกล็ด . คุณสมบัติเฉพาะ: สีฟ้าไม่มีสีหรือสีเข้มในเฉดสีต่างๆ เรืองแสง; ความแข็ง - 3-5 ความหนาแน่น - 1.6-7.0 g / cm 3 แหล่งกำเนิด: แมกมาติก, ไฮโดรเทอร์มอล, ภายนอก

คาร์บอเนต- เกลือของกรดคาร์บอนิก ไอออนบวกชั้นนำคือ Ca 2+ , Fe 2+ , Na + , Mg 2+ , Ba 2+ , Cu 2+ , Zn 2+ และอื่น ๆ นี่เป็นกลุ่มใหญ่ (ประมาณ 120 แร่ธาตุ) ซึ่งหลายชนิดมีอยู่อย่างแพร่หลาย กระจาย. มีคาร์บอเนตอยู่ในรูปของผลึกที่มีเหลี่ยมเพชรพลอยที่มีขนาดพอเหมาะ มวลที่หนาแน่นและเป็นเม็ดเล็ก ๆ ที่ประกอบเป็นชั้นโมโนมิเนอรัลอันทรงพลัง มวลรวมรูปไตและสารผสมละเอียดกับแร่ธาตุอื่นๆ

คาร์บอเนตส่วนใหญ่เป็นสีขาวหรือไม่มีสี สีของคาร์บอเนตเกิดจากไอออนของโครโมฟอร์ เช่น Fe 2+ , Mn 2+ , TR 3+ , Cu 2+ และสิ่งเจือปนทางกลละเอียด (เฮมาไทต์ น้ำมันดิน ฯลฯ) ความแข็งอยู่ที่ประมาณ 3-4.5 ความหนาแน่นต่ำ ยกเว้น Zn, Pb, Ba carbonates

สัญญาณการวินิจฉัยที่สำคัญคือการกระทำของกรด (HCl, HNO 3) ต่อคาร์บอเนตซึ่งเดือดในระดับหนึ่งด้วยการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

โดยกำเนิด คาร์บอเนตเป็นตะกอน (ตะกอนทางชีวเคมีหรือเคมี) ตะกอนแปรสภาพ พื้นผิวลักษณะของโซนออกซิเดชัน ไฮโดรเทอร์มอลอุณหภูมิต่ำและปานกลาง metasomatic บางครั้งพวกมันตกผลึกจากแคลไซต์และลาวาภูเขาไฟอัคนีโซดา

คาร์บอเนตเป็นแร่ธาตุที่ไม่ใช่โลหะที่สำคัญที่สุด เช่นเดียวกับแร่ที่มีค่าสำหรับ Zn, Pb, Fe, Cu และโลหะอื่นๆ หินปูน โดโลไมต์ หินอ่อน เกือบจะเป็นหินโมโนมิเนอรัลที่ประกอบด้วยคาร์บอเนต

ซิลิเกต - เกลือของกรดซิลิซิก ส่วนแบ่งของซิลิเกตคิดเป็น 75% ของมวลเปลือกโลกและประมาณ 25% ของแร่ธาตุ ซิลิเกตธรรมชาติกว่า 700 ชนิดเป็นที่รู้จักในธรรมชาติ รวมถึงแร่ธาตุที่สำคัญที่สุดในการสร้างหิน (เฟลด์สปาร์ ไพร็อกซีน แอมฟิโบล ไมกา เป็นต้น)

หน่วยโครงสร้างหลักคืออนุมูลจัตุรมุขเดี่ยวที่แยกได้ 4- ไอออนบวกชั้นนำ Na + , Mg 2+ , Al 3+ , Ca 2+ , Fe 2.3+ , K + , Mn 2+

ความหลากหลายของโครงสร้างของซิลิเกตถูกกำหนดโดยโครงสร้างของอนุมูลซิลิกอนออกซิเจน มีซิลิเกตที่มีอนุมูลเกาะ โซ่ ริบบิ้น แผ่น และเฟรมเวิร์ก

เกาะซิลิเกตเช่น ซิลิเกตที่มีเตตราเฮดรา 4- และกลุ่มเตตระเฮดราที่แยกได้ ในซิลิเกตที่มี 4-tetrahedra แยก ออกซิเจนทั้งสี่ตัวจะมีวาเลนซ์อิสระหนึ่งอัน tetrahedra ไม่ได้เชื่อมต่อกันโดยตรง การเชื่อมต่อเกิดขึ้นผ่านไอออนบวกของ Mg, Fe, Al, Zr เป็นต้น ซิลิเกตที่มีโครงสร้างเกาะมีลักษณะสามมิติและมีความแข็งและความหนาแน่นเพิ่มขึ้น (โอลิวีน)

ซิลิเกตโซ่มีลักษณะเฉพาะโดยโครงสร้างที่จัตุรมุขถูกประกบในรูปแบบของโซ่แยกอย่างต่อเนื่อง อนุมูล 4-, 6-, cations Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 3+ , Al 3+ , Na + (pyroxenes)

ริบบิ้นซิลิเกตมีเตตราเฮดราในรูปแบบของโซ่คู่, ริบบิ้น, เข็มขัด Radical 6-, cations Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 3+ , Al 3+ , Na + , (แอมฟิโบล) มักจะมีไอออน (OH) ‾ 2

โครงสร้างซิลิเกตของโซ่และริบบอนมักจะถูกยืดออก โดยมีลักษณะเป็นผลึกปริซึมและเรียงเป็นแนว มวลรวมแบบแอกคิวลาร์และเส้นใย

แผ่นซิลิเกตเป็นซิลิเกตที่มีซิลิกอน-ออกซิเจนเตตระเฮดราชั้นต่อเนื่อง รากของโครงสร้างดังกล่าวคือ 2- ชั้นของ tetrahedra แยกออกจากกันและเชื่อมต่อกันด้วยไพเพอร์ Mg 2+, Fe 3+, Al 3+, Ni + ฯลฯ ประกอบด้วยไอออน (OH) 2, (OH, F) 2 (แป้งโรยตัวคดเคี้ยวดินเหนียว แร่ธาตุ ไมกา คลอไรท์ ).

ชีตซิลิเกตมีลักษณะเป็นร่องลึกและมีลักษณะเป็นแผ่นคล้ายแร่ สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าชั้นของเตตระเฮดราซิลิกอน-ออกซิเจนนั้นมีความแข็งแรงมาก และพันธะระหว่างพวกมันผ่านไพเพอร์มีความแข็งแรงน้อยกว่า

ซิลิเกตเฟรมเวิร์กเป็นซิลิเกตที่มีเฟรมเวิร์กสามมิติต่อเนื่องของอะลูมิเนียมและเตตระเฮดราซิลิคอน-ออกซิเจน ในกรณีนี้ออกซิเจนทั้งหมดของเตตระเฮดราจะถูกใช้ร่วมกัน วาเลนซ์ของพวกมันถูกใช้สำหรับพันธะกับไพเพอร์ และโครงสร้างนั้นเป็นกลาง รากของกรอบดังกล่าวคือ 0 . มันคือเฟรมเวิร์กที่สอดคล้องกับโครงสร้างของควอตซ์ (ด้วยเหตุนี้ ควอทซ์สามารถเรียกได้ว่าเป็นซิลิเกตที่มีโครงสร้างเฟรมเวิร์ก)

อนุมูลอะลูมิเนียม - ออกซิเจน m- เกิดขึ้นจากการแทนที่ซิลิกอนเตตระวาเลนต์ด้วยอะลูมิเนียมไตรวาเลนต์ ซึ่งทำให้เกิดวาเลนซีอิสระหนึ่งอันและทำให้เกิดความจำเป็นในการเข้าของไอออนบวกอื่นๆ ไพเพอร์ซิลิเกตที่สร้างสปีชีส์คือ Na + , K + , Ca 2+ (เฟลด์สปาร์, เฟลด์สปาไทด์)

ซิลิเกตส่วนใหญ่ไม่มีสีหรือสีขาว ซิลิเกตของ Fe, Mn, Ni, Zr และองค์ประกอบอื่น ๆ ถูกทาสีด้วยสีต่างๆ กระจกเงาถึงเพชร ความแตกแยกสมบูรณ์แบบในสองหรือสามทิศทาง สมบูรณ์แบบมาก ความหนาแน่น 2.0 ถึง 6.5 g/cm 3 ความแข็ง 1-8

ซิลิเกตเป็นแร่ธาตุโพลิเจนิก พวกมันตกผลึกจากแมกมา ก่อตัวขึ้นในกระบวนการแปรสภาพ และเป็นเรื่องปกติของโซนออกซิเดชันของแหล่งแร่

เฮไลด์ (สารประกอบฮาโลเจน). คลอไรด์ - เกลือของกรดไฮโดรคลอริก รู้จักแร่ประมาณ 100 ชนิด สีที่แท้จริงของคลอไรด์คือสีขาว คริสตัลบริสุทธิ์ไม่มีสีและโปร่งใส สีเหลือง, สีน้ำตาล, สีเทา, สีแดงและสีอื่น ๆ ให้กับสารประกอบฮาโลเจนโดยสิ่งเจือปนทางกล: เหล็กไฮดรอกไซด์สารอินทรีย์ ฯลฯ คลอไรด์มีความแข็งต่ำ - 1.0-3.5; ความหนาแน่นแตกต่างกันไปตั้งแต่ 1.5-2.5 ถึง 6.5-8.3 g/cm 3 ละลายได้ง่ายในน้ำ ดูดความชื้น

คลอไรด์ส่วนใหญ่เกิดขึ้นจากวิธีการทางเคมี - ตะกอน - ในระหว่างการระเหยของน้ำจากทะเลสาบเกลือและโซดาหรือแอ่งทะเลและลากูน

ฟลูออไรด์- สารประกอบธรรมชาติของธาตุ Na, K, Ca, Mg และองค์ประกอบอื่นๆ ที่มีฟลูออรีน รู้จักแร่ธาตุมากถึง 59 ชนิด ส่วนใหญ่ของซึ่งมีจำนวนจำกัดในการจำหน่าย แร่ธาตุที่มีค่าที่สุดคือฟลูออไรต์ซึ่งเกิดขึ้นในแหล่งไฮโดรเทอร์มอล นิวมาโตไลติก และกรีเซน

ตารางที่ 1.2 แสดงลักษณะของแร่ธาตุหลักที่ก่อตัวเป็นหินและแร่ธาตุที่แพร่หลายที่สุดในธรรมชาติและมีคุณค่าในทางปฏิบัติ

คำถามสำหรับการตรวจสอบตนเอง

ให้นิยามคำว่าแร่

แร่ธาตุสามารถมีสถานะใดในสภาพธรรมชาติ?

อะไรคือความแตกต่างระหว่างแร่ธาตุที่เป็นผลึกและอสัณฐาน?

มวลรวมแร่คืออะไร? มวลรวมคืออะไร?

รายการที่สำคัญที่สุด คุณสมบัติทางกายภาพแร่ธาตุ

ความแตกแยกคืออะไร? เหตุผลของเธอ

มีวิธีการใดบ้างในการกำหนดความแข็ง?

ตั้งชื่อแร่ธาตุตามระดับความแข็งของ Mohs

การแตกหักของแร่ธาตุคืออะไร?

สาเหตุของการเกิดสีของแร่ธาตุคืออะไร?

หนีคืออะไร? มันเป็นของแร่ธาตุอะไร?

แร่ธาตุแตกต่างกันอย่างไรในความฉลาด?

สมบัติทางแม่เหล็กของแร่ธาตุถูกกำหนดอย่างไร?

แร่ธาตุสามารถจำแนกได้อย่างไร? คุณลักษณะใดสำหรับการจำแนกแร่ธาตุที่มีพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์มากที่สุด?

กระบวนการใดของการเกิดแร่ที่เกิดขึ้นจากภายนอกและกระบวนการใดเกิดขึ้นจากภายนอก

ออกกำลังกาย:

การใช้ตาราง 1.2 บิสกิต แก้วน้ำ รีเอเจนต์ ฯลฯ ระบุตัวอย่างจากคอลเล็กชันที่ครูจัดเตรียมให้

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 รายการแร่ธาตุถึง 750 รายการ ปัจจุบันรู้จักแร่ธาตุมากกว่า 4,000 ชนิด และการค้นพบแร่ธาตุใหม่ยังคงดำเนินต่อไป แต่เป็นเพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้น และสิ่งนี้ เพียง 40-50 สปีชีส์ พบได้บ่อย: ควอทซ์ เฟลด์สปาร์ ไมกา โอลิวีน ไพร็อกซีน แอมฟิโบล. แร่ธาตุเหล่านี้ประกอบขึ้นเป็นหินจำนวนมาก จึงเรียกว่าแร่ธาตุที่ก่อตัวเป็นหิน

แยกแยะแร่ธาตุ หลัก (ถูกปลดปล่อยโดยตรงจากแมกมาในระหว่างการแข็งตัวหรือในระหว่างการตกผลึกของสารละลายในน้ำหรือเกิดขึ้นจากการแปรสภาพ - การตกผลึกซ้ำในสถานะของแข็ง) และ รอง (ปรากฏเป็นผลจากการดัดแปลงของแร่ธาตุที่เกิดขึ้นแล้ว เช่น การเกิดออกซิเดชันหรือการลดลงในช่วง อุณหภูมิต่ำและแรงดันใกล้ผิวโลก)

การจำแนกแร่

พื้นฐานสำหรับการจำแนกแร่ธาตุคือองค์ประกอบทางเคมีรวมถึงความสมมาตรของผลึกตาข่าย ปัจจุบันแร่ธาตุทั้งหมดแบ่งออกเป็นเก้าประเภท:

องค์ประกอบพื้นเมือง

ลิ่มของผลึกเหล็กซัลไฟด์ FeS2

ซัลไฟด์ประกอบด้วยกำมะถันร่วมกับโลหะหรือสารที่เป็นโลหะ

เหล่านี้รวมถึงแร่โลหะเช่นกาเลนา chalcopyrite และชาด

ซัลไฟด์มักจะหนักและเปราะ

พวกมันเป็นแร่ธาตุหลักและเมื่อสัมผัสกับบรรยากาศแล้ว หลายชนิดก็จะกลายเป็นออกไซด์อย่างรวดเร็ว

เฮไลด์

ออกไซด์เป็นสารประกอบของโลหะที่มีออกซิเจน พวกเขาเป็นกลุ่มที่มีความหลากหลายมากที่สุดในแง่ของลักษณะทางกายภาพ นี่คือดินที่หมองคล้ำ (บอกไซต์) และหินอัญมณี (ไพลิน, ทับทิม) ออกไซด์ปฐมภูมิแบบแข็งมักจะก่อตัวขึ้นในส่วนลึกภายในของโลก และออกไซด์ที่นิ่มกว่าจะอยู่ใกล้กับพื้นผิวเนื่องจากการสัมผัสกับอากาศ

คาร์บอเนต (ที่มีไนเตรตและบอเรต)

แอนไฮไดรต์เป็นแคลเซียมซัลเฟตปราศจากน้ำ

ซัลเฟตเป็นแร่ธาตุที่เกิดจากการรวมกันของโลหะกับกลุ่มซัลเฟต (กำมะถันและออกซิเจน)

เป็นสีอ่อน โปร่งใสหรือโปร่งแสง ไม่อิ่มตัว

ยิปซั่มแอนไฮไดรต์แบไรท์เป็นที่แพร่หลาย

ฟอสเฟต (มีสารหนูและวานาเดต)

ซิลิเกต - โลหะรวมกับกลุ่มซิลิเกต (ซิลิกอนและออกซิเจน) เหล่านี้เป็นแร่ธาตุที่พบมากที่สุดในธรรมชาติ (เกือบหนึ่งในสามของแร่ธาตุทั้งหมดเป็นซิลิเกต) พวกเขาทั้งหมดถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อยขึ้นอยู่กับพวกเขา โครงสร้างภายใน(ไม่ใช่ซิลิเกต, โซโรซิลิเกต, อินซิลิเกต, ไซโคลซิลิเกต, ไฟลโลซิลิเกต และเทคโทซิลิเกต) ตัวแทนของคลาสนี้คือควอตซ์เฟลด์สปาร์

สารประกอบอินทรีย์

กลุ่มนี้รวมถึงวัตถุแข็งที่เกิดขึ้นในธรรมชาติและเกิดขึ้นเนื่องจากชีวิตและกิจกรรมของสิ่งมีชีวิต ด้วยเหตุนี้จึงไม่จัดเป็นแร่ธาตุเสมอไป กลุ่มนี้แสดงโดยแร่ธาตุเช่นอำพัน, เจ็ท, ไข่มุก, เวเวลไลต์

การจำแนกประเภทของแร่ธาตุขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี:

1. องค์ประกอบพื้นเมือง: กำมะถันกราไฟท์

2. ซัลไฟด์: หนาแน่น

3. ออกไซด์และไฮดรอกไซด์: ควอตซ์ โอปอล ลิโมไนต์

4. คาร์บอเนต: แคลไซต์, โดโลไมต์, แมกนีเซียม;

5. ซัลเฟต: ยิปซั่ม, แอนไฮไดรต์;

6. เฮไลด์: เฮไลต์;

7. ซิลิเกต: โอลิวีน, ไพร็อกซีน (ออจิเต), แอมฟิโบล (ฮอร์นเบลนเด), kaolinite, ไมก้า (มัสโควิตต์, ไบโอไทต์), เฟลด์สปาร์ (อัลไบท์, ออร์โธเคลส, ไมโครไคลน์, ลาบราดอร์)

แร่แต่ละชนิดมีคุณสมบัติทางกายภาพของตัวเอง แร่ธาตุส่วนใหญ่มีโครงสร้างเป็นผลึก องค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบตั้งอยู่ในอวกาศในลักษณะที่เป็นระเบียบอย่างเคร่งครัดสร้างตาข่ายคริสตัล

แร่ธาตุอสัณฐานซึ่งแตกต่างจากผลึกไม่มีโครงสร้างภายในปกติ (โอปอล, แมกนีเซียมอสัณฐาน) พวกมันมีมวลเป็นเนื้อเดียวกันคล้ายกับดินน้ำมัน, กระดูก

การศึกษาแร่ธาตุสามารถทำได้โดยวิธีมหภาค เพื่อการศึกษาที่แม่นยำยิ่งขึ้นจะใช้การตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์

วิธีการระดับมหภาคขึ้นอยู่กับการศึกษาลักษณะภายนอกของแร่ธาตุ คุณสมบัติเหล่านี้รวมถึงลักษณะทางสัณฐานวิทยาและคุณสมบัติทางกายภาพของแร่ธาตุ

ลักษณะของแร่ธาตุ:

1. บางครั้งพบแร่ธาตุในรูปของรูปทรงหลายเหลี่ยมธรรมดาเดี่ยว พวกเขาเรียกว่าคริสตัล (ควอตซ์, ยิปซั่ม, แคลไซต์)

2. ครอบครัวของผลึกที่ผสมผสานกับฐานเป็น druses และ brushes (แคลไซต์, ควอตซ์)

3. ส่วนใหญ่มักพบแร่ธาตุในรูปของเม็ดเล็ก ๆ ซึ่งมวลประกอบด้วยเม็ดเล็ก ๆ ที่มีรูปร่างผิดปกติ

4. หากเมล็ดพืชมีรูปทรงเรขาคณิตบางอย่างก็จะเกิดสิ่งต่อไปนี้: a) เหมือนเข็ม, เรียงเป็นแนว, ปริซึม; เมล็ดยาวในทิศทางเดียว (hornblende); b) แผ่น, ใบ - ยาวในสองทิศทาง (ไมกา, ยิปซั่ม)

5. Concretions - เมล็ดพืชทรงกลมที่มีโครงสร้างเป็นเปลือกหอยหรือรัศมี

6. Geodes - การสะสมของเมล็ดพืชบนผนังของช่องว่างในหิน การเจริญเติบโตของแร่ธาตุเกิดขึ้นจากผนังสู่ศูนย์กลางของความว่างเปล่า

คุณสมบัติทางกายภาพของแร่ธาตุ

การศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพช่วยให้คุณรู้จักแร่ธาตุ คุณสมบัติที่มีลักษณะเฉพาะมากที่สุดสำหรับแร่ธาตุแต่ละชนิดเรียกว่าการวินิจฉัย

สีของแร่ธาตุมีความหลากหลายมาก แร่ธาตุบางชนิดมีสีต่างกัน (ควอตซ์ - น้ำนม, โปร่งใสในน้ำ, มีควัน) สำหรับแร่ธาตุอื่น ๆ สีเป็นคุณสมบัติถาวรและสามารถใช้ในการวินิจฉัย (กำมะถันเป็นสีเหลือง) มีแร่ธาตุที่เปลี่ยนสีตามแสง ตัวอย่างเช่น ลาบราดอร์เมื่อเปิดไฟจะส่องแสงเป็นสีน้ำเงิน เขียว คุณสมบัตินี้เรียกว่าสีรุ้ง

สีของเส้นคือ ϶ᴛᴏ สีของแร่เป็นผง แร่ธาตุบางชนิดมีสีผงที่แตกต่างจากที่เป็นชิ้นเป็นอัน (หนาแน่นเป็นสีเหลืองฟาง เส้นเป็นสีน้ำตาลดำ)

ความมันวาวควรเป็นโลหะ (หนาแน่น), กึ่งโลหะ (ความมันวาวของโลหะที่ทำให้มัวหมอง - กราไฟต์) และอโลหะ (เป็นแก้ว, เปลือกมุกหนา, เคลือบ - ควอตซ์, กำมะถัน, ไมกา, ดินขาว)

ความแตกแยก - ความสามารถของแร่ธาตุที่จะแยกออกในบางทิศทางด้วยการก่อตัวของระนาบเรียบขัดมัน มีความแตกแยกที่สมบูรณ์แบบมาก - แร่สามารถแยกออกเป็นใบได้ง่าย (ไมกา); ความแตกแยกที่สมบูรณ์แบบ - แร่แตกด้วยค้อนที่อ่อนแอเป็นรูปทรงเรขาคณิตปกติ (แคลไซต์); ความแตกแยกปานกลาง - เมื่อแยกออกจะเกิดระนาบทั้งพื้นผิวเรียบและไม่สม่ำเสมอ (เฟลด์สปาร์); ความแตกแยกที่ไม่สมบูรณ์ - ไม่พบระนาบความแตกแยก (ควอตซ์, กำมะถัน) การแตกหักของแร่ธาตุที่มีความแตกแยกที่ไม่สมบูรณ์นั้นมักจะไม่สม่ำเสมอหรือ conchoidal (ควอตซ์)

ความแข็ง - ϶คะแนนของความต้านทานของแร่ต่ออิทธิพลทางกลภายนอก เพื่อตรวจสอบความแข็ง มาตราส่วน Mohs ถูกนำมาใช้ ซึ่งใช้แร่ธาตุที่มีความกระด้างที่ทราบและคงที่ (ตารางที่ 1)

สเกลความแข็ง Mohs

ตารางที่ 1 -

ลำดับของการกระทำในการกำหนดความแข็งของแร่ธาตุ: แร่ถูกดึงออกมาบนกระจก (ทีวี. 5) หากรอยขีดข่วนยังคงอยู่บนกระจกแสดงว่าความแข็งของแร่มีค่าเท่ากับหรือมากกว่า 5 จากนั้นจึงใช้แร่ธาตุอ้างอิงที่มีความแข็งมากกว่า 5 ตัวอย่างเช่น หากแร่ที่ทดสอบจะทิ้งรอยขีดข่วนไว้บนวัสดุอ้างอิงที่มีความแข็ง 6 และเมื่อขีดข่วนควอตซ์ทำให้เกิดรอยขีดข่วนลึก ความแข็งของมันคือ 6.5

เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การกล่าวว่าแร่ธาตุบางชนิดมีคุณสมบัติพิเศษเฉพาะโดยธรรมชาติเท่านั้น ดังนั้นคาร์บอเนตจึงทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริก (แคลไซต์เดือดเป็นชิ้น โดโลไมต์เป็นผง แมกนีไซต์ในกรดร้อน)

เฮไลด์มีรสชาติเฉพาะ (เฮไลต์ - เค็ม)

แร่ธาตุมีลักษณะต้านทานสภาพดินฟ้าอากาศที่แตกต่างกัน แร่ธาตุบางชนิดถูกทำลายทางกายภาพ เกิดเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อย แร่ธาตุอื่นๆ ได้รับการเปลี่ยนแปลงทางเคมี และถูกแปลงเป็นสารประกอบอื่นๆ (ตารางที่ 2)

ความต้านทานของแร่ธาตุต่อสภาพดินฟ้าอากาศ

ตารางที่ 2

จัดกลุ่มตามระดับความมั่นคง	ชื่อแร่ธาตุ	ลักษณะของการเปลี่ยนแปลง
เสถียรที่สุด ไม่ละลายน้ำ	ควอตซ์ Muscovite Limonite	การบดทางกายภาพโดยไม่เปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมี
ทนปานกลาง ไม่ละลายน้ำ	Orthoclase Albite Augit Hornblende	การทำลายทางกายภาพและการไฮโดรไลซิส: แร่ธาตุรองเกิดขึ้น: kaolinite, limonite, opal
เสถียรน้อย ไม่ละลายน้ำ	ลาบราดอร์ ไบโอไทต์	เหมือนกันแต่ขั้นตอนเข้มข้นกว่า
เสถียรไม่ละลายน้ำ	ไพไรท์ โอลิวีน	ออกซิเดชัน: เกิดลิโมไนต์และกรดซัลฟิวริก ออกซิเดชัน: กลับกลอก, คลอไรท์, แมกนีไซต์
ละลายได้เล็กน้อย	โดโลไมต์แคลไซต์	การสลายตัวและการละลายทางกายภาพ
ละลายได้ปานกลาง	แอนไฮไดรต์ยิปซั่ม	การละลาย ความชุ่มชื้น การคายน้ำ
ละลายน้ำได้สูง	เฮไลต์	การละลายอย่างเข้มข้น การไหลของพลาสติกโดยการสัมผัสด้านเดียวเป็นเวลานาน

วิธีการหาแร่ธาตุ

สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือต้องใช้คู่มือแร่สำหรับงานจริง

ลำดับการทำงาน:

1. กำหนดลักษณะของเม็ดแร่รวม

2. กำหนดสีของแร่ ถ้าแร่มีสีเข้ม ให้นำแร่ไปวางบนจานพอร์ซเลนเพื่อกำหนดสีของเส้น (ผง)

3. กำหนดความสดใสของแร่

4. เพื่อกำหนดช่วงความแข็ง เรียกใช้แร่เหนือกระจก

5. แร่ธาตุที่มีความแข็งปานกลาง (3-3.5) ควรตรวจสอบปฏิกิริยากับ

สารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10%

6. พยายามหาขอบขัดเรียบบนตัวอย่าง - �.�. กำหนดความแตกแยก

7. ค้นหาชื่อและองค์ประกอบของแร่ตามชุดคุณสมบัติในคู่มือ

8. ทำเครื่องหมายองค์ประกอบของหินที่รวมแร่นี้

ป้อนข้อมูลแร่ธาตุในตารางที่ 3

ลักษณะของแร่ธาตุก่อหิน

ตารางที่ 3

รายชื่อแร่ธาตุที่จะศึกษา:

1. องค์ประกอบพื้นเมือง: กราไฟท์กำมะถัน

2. ซัลไฟด์: หนาแน่น

3. ออกไซด์และไฮดรอกไซด์: ควอตซ์ โมรา โอปอล ลิโมไนต์

4. เฮไลด์: เฮไลต์, ซิลวิน

5. คาร์บอเนต: แคลไซต์ โดโลไมต์ แมกนีเซียม

6. ซัลเฟต: ยิปซั่ม, แอนไฮไดรต์

7. ซิลิเกต: โอลีวีน, โกเมน, ออไจต์, ฮอร์นเบลนด์, แป้งโรยตัว, คดเคี้ยว, ดินขาว, ไมกา, คลอไรท์, ออร์โธคเลส, ไมโครไคลน์, อัลไบท์, เนฟีลีน

คำถามทดสอบ

1. แร่ธาตุคืออะไร?

2. แร่ธาตุใดที่เรียกว่าการก่อหิน?

3. แร่ธาตุที่พบในรูปแบบใด?

4. แร่ธาตุชนิดใดที่สามารถวินิจฉัยสีได้?

5. สีของเส้นคืออะไร ตัวอย่าง

6. ความแวววาวของแร่ธาตุคืออะไร?

7. ความแข็งของแร่ธาตุถูกกำหนดอย่างไร?

8. ความแตกแยกคืออะไร?

9. แร่ธาตุอะไรที่สามารถละลายในน้ำได้?

10. แร่ธาตุใดบวม?

11. ความชุ่มชื้นและการคายน้ำคืออะไร?

12. แร่ธาตุใดทนต่อสภาพดินฟ้าอากาศได้ดีที่สุด?

บรรณานุกรม

Pavlinov V.N. และอื่น ๆ.
โฮสต์บน ref.rf

ธรณีวิทยา. – M.: Nedra, 1988. p. 5-7, 11-49.

แล็บ #2

การศึกษา IAGMATIC ROCKS

วัตถุประสงค์ของงาน : เพื่อให้ได้มาซึ่งทักษะในการนิยามหินอัคนี เพื่อศึกษาลักษณะทางวิศวกรรมและการก่อสร้างของหินอัคนีและการประยุกต์ในการก่อสร้าง

อุปกรณ์: ชุดการศึกษาหินอัคนี, แว่นขยาย,

ขนาด Mohs

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับหิน

หินเรียกว่าวัตถุทางธรณีวิทยาที่เป็นอิสระซึ่งประกอบด้วยแร่ธาตุอย่างน้อยหนึ่งชนิดที่มีองค์ประกอบและโครงสร้างคงที่ไม่มากก็น้อย

ตามวิธีการและเงื่อนไขของการก่อตัว หินทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นหินอัคนี ตะกอน และการเปลี่ยนแปลง

องค์ประกอบแร่วิทยาของหินแตกต่างกัน Οʜᴎ อาจประกอบด้วยแร่ธาตุหนึ่งชนิด (โมโนมิเนอรัล) หรือแร่ธาตุหลายชนิด (โพลิมิเนอรัล)

โครงสร้างภายในของหินมีลักษณะโครงสร้างและเนื้อสัมผัส

โครงสร้าง - ϶ᴛᴏ โครงสร้างของหิน เนื่องจากรูปร่าง ขนาด และความสัมพันธ์ของมัน ส่วนประกอบ.

พื้นผิวของหินเป็นตัวกำหนดการกระจายของส่วนประกอบในอวกาศ

หินทั้งหมดจำแนกตามเงื่อนไขของการก่อตัวเป็นหินอัคนี หินตะกอน และหินแปร

เงื่อนไขการก่อตัวของหินอัคนี

หินอัคนีเกิดจากการเย็นตัวของแมกมา หินหนืด - ϶ᴛᴏ หินละลายขององค์ประกอบซิลิเกต ก่อตัวขึ้นที่ส่วนลึกมากในบาดาลของโลก หินหนืดสามารถเย็นตัวลงลึกในเปลือกโลกภายใต้การปกคลุมของหินที่โผล่ออกมาและบนหรือใกล้พื้นผิวโลก ในกรณีแรก กระบวนการทำความเย็นจะดำเนินไปอย่างช้าๆ และหินหนืดทั้งหมดมีเวลาที่จะตกผลึก โครงสร้างของหินลึกดังกล่าวมีลักษณะเป็นผลึกและเป็นเม็ดละเอียด

ด้วยการเพิ่มขึ้นของแมกมาอย่างรวดเร็วสู่พื้นผิวโลก อุณหภูมิของมันลดลงอย่างรวดเร็ว ก๊าซและไอน้ำจะถูกแยกออกจากแมกมา ในกรณีนี้ หินจะไม่ตกผลึกอย่างสมบูรณ์ (โครงสร้างคล้ายแก้ว) หรือตกผลึกบางส่วน (โครงสร้างกึ่งผลึก)

หินลึกเรียกว่าล่วงล้ำ โครงสร้างของพวกมันคือ: เนื้อละเอียด (เม็ด<0,5 мм), среднезернистая (размер зерен 0,5-1 мм), крупнозернистая (от 1 до 5 мм), гигантозернистая (>5 มม.) เนื้อไม่เรียบ (porphyritic)

หินที่ปะทุเรียกว่าพรั่งพรู โครงสร้างของพวกเขาคือ porphyritic (ผลึกขนาดใหญ่ที่แยกจากกันโดดเด่นในมวล cryptocrystalline), aphanitic (มวล cryptogranular หนาแน่น), เหลือบ (หินเกือบทั้งหมดประกอบด้วยมวลที่ไม่ตกผลึก - แก้ว)

พื้นผิวหินอัคนี: หินที่ล่วงล้ำมักจะมีขนาดใหญ่เกือบตลอดเวลา ในหินที่พรั่งพรูออกมาพร้อมกับพื้นผิวขนาดใหญ่มีหินที่มีรูพรุนและมีลักษณะเป็นตุ่ม

เงื่อนไขทางเคมีกายภาพของการก่อตัวหินที่ระดับความลึกและบนพื้นผิวมีความแตกต่างกันอย่างมาก ด้วยเหตุนี้ หินต่าง ๆ จึงก่อตัวขึ้นจากแมกมาที่มีองค์ประกอบเดียวกันภายใต้สภาพความลึกและพื้นผิว หินที่ล่วงล้ำแต่ละอันสอดคล้องกับหินที่ไหลออกมา

นอกจากการจำแนกหินอัคนีตามเงื่อนไขการเกิดขึ้นแล้ว ยังจำแนกตามองค์ประกอบทางเคมีตามเนื้อหาของกรดซิลิซิก SiO 2 (ตารางที่ 4)

การจำแนกหินอัคนี

ตารางที่ 4

องค์ประกอบพันธุ์	หินล่วงล้ำ (ลึก)	หินไหลออก (เทออก)
เคมี	แร่วิทยา
กรด SiO2 > 65%	ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ ไมกา	หินแกรนิต	ลิปาไรต์ หินภูเขาไฟ ควอตซ์พอร์ฟีรี ออบซิเดียน
ปานกลาง SiO 2 (65-52%)	โพแทสเซียมเฟลด์สปาร์, plagioclase, hornblende Plagioclase, hornblende	ซีไนต์ ดิออไรต์	Trachyte, orthophyre Andesite, andesite porphyrite
พื้นฐาน SiO 2 = 52-40%	Plagioclase, pyroxene Plagioclase	แกบโบร ลาบราโดไรท์	หินบะซอลต์, ไดอะเบส
Ultrabasic SiO2< 40 %	โอลิวีน โอลิวีน, ไพร็อกซีน ไพรอกซีน	Dunite Peridotite Pyroxenite

ลักษณะทางวิศวกรรมและการก่อสร้างของหินอัคนี

หินอัคนีทั้งหมดมีความแข็งแรงสูง ซึ่งเกินน้ำหนักที่เป็นไปได้ในการปฏิบัติงานทางวิศวกรรมและการก่อสร้างอย่างมีนัยสำคัญ โดยจะไม่ละลายในน้ำและไม่สามารถซึมผ่านได้ในทางปฏิบัติ (ยกเว้นพันธุ์ที่แตกหัก) ด้วยเหตุนี้จึงใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นรากฐานสำหรับโครงสร้างที่สำคัญ (เขื่อน) ภาวะแทรกซ้อนระหว่างการก่อสร้างบนหินอัคนีจะเกิดขึ้นหากมีการแตกหักและผุกร่อน: สิ่งนี้นำไปสู่ความหนาแน่นที่ลดลง การซึมผ่านของน้ำที่เพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้คุณสมบัติทางวิศวกรรมและการก่อสร้างแย่ลงอย่างมาก

ประยุกต์ใช้ในการก่อสร้าง

หินอัคนีที่ล่วงล้ำเช่นหินแกรนิต syenite diorite gabbro labradorite ใช้เป็นวัสดุหันหน้าไปทาง

หินบะซอลต์และไดอะเบสใช้สำหรับการหล่อหินเป็นหินสำหรับปูถนน ขนแร่

หิน Ultrabasic ใช้เป็นวัตถุดิบทนไฟ หินภูเขาไฟใช้เป็นวัสดุขัดและขัด Obsidian ใช้เป็นหินประดับ หินอัคนีใช้กันอย่างแพร่หลายในฐานะเศษหินหรืออิฐและหินบด

วิธีการหาหินอัคนี

เมื่อกำหนดประเภทของหินอัคนี สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือต้องค้นหาก่อนว่าหินนั้นเป็นของที่ล่วงล้ำหรือไหลออกมา หินที่ล่วงล้ำนั้นมีโครงสร้างเป็นผลึกเต็ม - มองเห็นแร่ธาตุได้ด้วยตาเปล่า และมวลหินทั้งหมดเป็นกลุ่มของเม็ดผลึก ในหินที่พรั่งพรูออกมา มีเพียงบางส่วนของสาร (porphyritic phenocrysts) ที่ได้รับโครงสร้างผลึก ในขณะที่ส่วนที่เหลือของมวลประกอบด้วยสารที่มีโครงสร้างเป็นเม็ดแยกไม่ออก

ขั้นต่อไปคือการกำหนดองค์ประกอบแร่ หินกรดและหินขนาดกลางมีสีในโทนสีเทา หินพื้นฐานและหินพิเศษมีสีเข้มและสีดำ ควอตซ์พบได้ในปริมาณมากเฉพาะในหินที่เป็นกรดเท่านั้น Syenites และ diorites ปราศจากควอตซ์ diorite ประกอบด้วย hornblende มากถึง 30%

ไลปาไรต์ เทรคีต์ และแอนเดไซต์ต่างกันในแร่ธาตุฟีโนคริสต์: ในทราคีต จะแสดงด้วยโพแทสเซียมเฟลด์สปาร์ ในแอนดีไซต์ โดยพลาจิโอคลาสและฮอร์นเบลนเด้ และในไลปาไรต์ โดยควอทซ์และเฟลด์สปาร์

หินแกบโบรและอุลตรามาฟิคมีสีเข้ม ใน gabbro เม็ดแสงจะแสดงด้วย plagioclase หิน ultramafic ประกอบด้วยแร่ธาตุสีเข้มเท่านั้น

ตรวจสอบสัญญาณภายนอกของหินอัคนีในชุดการศึกษาและอธิบายไว้ในสมุดบันทึกตามแผน:

1. ชื่อพันธุ์

2. จัดกลุ่มตามเนื้อหาของ SiO 2

3. จัดกลุ่มตามวิธีการศึกษา

4. โครงสร้าง.

5. พื้นผิว

7. องค์ประกอบแร่

คำถามทดสอบ

1. สิ่งที่เรียกกันทั่วไปว่าหิน?

2. หินจำแนกอย่างไร?

3. โครงสร้างคืออะไร?

4. ลักษณะเฉพาะของหินอัคนีมีลักษณะอย่างไร

5. พื้นผิวคืออะไร?

6. พื้นผิวแบบใดที่เป็นแบบฉบับของหินอัคนี?

7. หินอัคนีเกิดขึ้นได้อย่างไร?

8. ความแตกต่างระหว่างหินที่ล่วงล้ำและพรั่งพรูออกมาคืออะไร?

9. หินอัคนีจำแนกตามเนื้อหาของ SiO 2 ได้อย่างไร?

10. ตั้งชื่อแอนะล็อกที่ปะทุขึ้นของหินแกรนิต, ไซไนต์, ไดโอไรต์, แกบโบร

11. หินอัคนีมีลักษณะทางวิศวกรรมและธรณีวิทยาอย่างไร?

12. หินอัคนีใช้ในการก่อสร้างอย่างไร?

บรรณานุกรม

Pavlinov V.N. และอื่น ๆ.
โฮสต์บน ref.rf
คู่มือสำหรับชั้นเรียนในห้องปฏิบัติการโดยทั่วไป

ธรณีวิทยา.-ม.: Nedra, 1988. p. 50-64.

แล็บ #3

การศึกษาหินตะกอน

วัตถุประสงค์ของงาน : เพื่อให้ได้มาซึ่งทักษะในการหาหินตะกอน เพื่อศึกษาลักษณะทางวิศวกรรมและการก่อสร้างของหินตะกอน เพื่อศึกษาการใช้หินตะกอนในการก่อสร้าง

อุปกรณ์ : การศึกษาการสะสมหินตะกอน

สารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10% แว่นขยาย

สภาวะการก่อตัวของหินตะกอน

หินตะกอนก่อตัวขึ้นในบริเวณพื้นผิวของเปลือกโลกภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิและความดันต่ำ

กระบวนการผุกร่อนนำไปสู่การทำลายล้างของหินปฐมภูมิ ผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการทำลายล้างส่วนใหญ่จะเคลื่อนที่ไปตามกระแสน้ำ และเมื่อถูกสะสม จะค่อยๆ ก่อตัวเป็นหินตะกอน

ตามวิธีการก่อตัวของสสารแร่หินตะกอนจะแบ่งออกเป็น clastic, chemogenic และ organogenic

หินคลาสสิคเกิดจากเศษหินที่ถูกทำลาย ส่วนใหญ่มักจะสะสมเป็นตะกอนทะเล

การจำแนกประเภทของหิน clasts ขึ้นอยู่กับ: 1) ขนาดของ clasts; 2) ระดับความกลม (กลมและไม่กลม) และ 3) มีหรือไม่มีปูนซีเมนต์ (หลวมและซีเมนต์) (ตารางที่ 5)

การจำแนกประเภทของหินธรรมดา

ตารางที่ 5

กลุ่มพันธุ์	ขนาดเศษ mm	หินหลวม	หินปูน
กลม	ไม่กลม	กลม	ไม่กลม
หยาบหยาบ (psephites)	> 200 200-10 10-2	ก้อนหินกรวดกรวด	บล็อกเศษหญ้า	กลุ่มบริษัทก้อนหิน กลุ่มบริษัทกรวด กลุ่มบริษัทหินกรวด	Blocky breccias Breccias
แซนดี้ (psammites)	2-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1	ทราย เม็ดหยาบ เม็ดหยาบ เม็ดหยาบ เม็ดกลาง เม็ดละเอียด	หินทราย เม็ดหยาบ เม็ดหยาบ เม็ดละเอียด เม็ดเล็ก เม็ดละเอียด เม็ดละเอียด
Silts	0,1-0,01	Silts (ดินเหลือง, ดินร่วน, ดินร่วนปนทราย)	หินตะกอน
Pelites	< 0,01	ดินเหนียว	อาร์จิลไลต์

โครงสร้างของหินที่ถูกทำลายนั้นเป็นอันตราย โดยมีรูปร่างและขนาดของเศษหินต่างกัน ในหินดินเผา - pelitic

พื้นผิวมักจะเป็นชั้นหลวม

หินและทรายที่มีลักษณะหยาบกระด้างแพร่หลาย โดยมีความพรุนและการซึมผ่านสูง และมักจะอิ่มตัวด้วยน้ำใต้ดิน สิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายในทราย ได้แก่ เหล็กออกไซด์ ยิปซั่ม ไมกา อนุภาคดินเหนียว ภายใต้ภาระ หินเหล่านี้มักจะไม่แน่น ในช่วงที่เกิดแผ่นดินไหว หินเหล่านี้สามารถทำให้เป็นของเหลวได้

แร่ธาตุที่เสถียรที่สุดมีอิทธิพลเหนือผืนทราย: ควอตซ์ ไมกา

หินดินเหนียวมีลักษณะเป็นรูพรุนสูง (มากถึง 90%) ความชื้น ความเป็นพลาสติก ความเหนียว การบวมและการหดตัว ด้วยความชื้นที่เพิ่มขึ้นความแข็งแรงของพวกเขาลดลงอย่างรวดเร็วพวกเขาสามารถเข้าสู่สถานะของเหลวได้ แม้จะมีความพรุนสูง แต่ความสามารถในการซึมผ่านของน้ำนั้นเล็กน้อยเนื่องจากความพรุนนั้นเกิดจากรูพรุนแบบปิด ดินเหนียวในองค์ประกอบประกอบด้วยอนุภาคดินเหนียวมากกว่า 30% (kaolinite) ส่วนที่เหลือคิดเป็นอนุภาคฝุ่นและทราย

สายพันธุ์ Loess เป็นสายพันธุ์ที่พบได้ทั่วไปในคาซัคสถาน เหล่านี้เป็นหินโพลิมิเนอรัลที่ประกอบด้วยอนุภาคทรายของควอตซ์ เฟลด์สปาร์ แคลไซต์และไมกา คุณสมบัติลักษณะดินเหลืองมีคุณสมบัติต้านทานน้ำต่ำ พวกมันจะแช่และสึกกร่อนอย่างรวดเร็ว และยังสามารถทรุดตัวได้ มันแสดงออกในความสามารถของดินเหลืองเพื่อลดปริมาตรเมื่อชุบ

หินตะกอนและหินโคลนก่อตัวขึ้นในระหว่างการ "กลายเป็นหิน" ของหินทรายปนทรายและดินเหนียว หินเหล่านี้เป็นชั้น ผุกร่อนง่าย บางครั้งก็แช่ในน้ำ

หินเคมีเกิดขึ้นจากการตกตะกอนจากสารละลายในน้ำของการตกตะกอนของสารเคมี กระบวนการนี้เกิดขึ้นในสภาพอากาศที่ร้อนและแห้งแล้งในการทำให้อ่างเก็บน้ำแห้ง Οʜᴎ จำแนกตามองค์ประกอบ

หินคาร์บอเนต - หินปูนหนาแน่นที่มีโครงสร้างเนื้อละเอียดประกอบด้วยแคลไซต์ โดโลไมต์ที่มีโครงสร้างเนื้อละเอียดประกอบด้วยโดโลไมต์ กำหนดได้ง่ายด้วยกรด HCl (หินปูน - เป็นชิ้น, โดโลไมต์ - เป็นผง) พื้นผิวมีขนาดใหญ่

หินเฮไลด์ คือ เกลือสินเธาว์ (เค็ม) และ ซิลวิไนต์ (เค็ม-เค็ม) โครงสร้างมีลักษณะเป็นผลึกละเอียด พื้นผิวมีขนาดใหญ่หรือเป็นชั้น

หินซัลเฟต

ยิปซั่มเป็นหินที่ประกอบด้วยแร่ยิปซั่มสีอ่อนเนื้อละเอียด

แอนไฮไดรต์เป็นหินที่ประกอบด้วยแร่แอนไฮไดรต์มีสีขาวอมฟ้าหนาแน่นและมีเนื้อละเอียด

ลักษณะทั่วไปของหินเคมีคือความสามารถในการละลายในน้ำ เกลือสินเธาว์และซิลวิไนต์ละลายได้ง่าย ยิปซั่ม แอนไฮไดรต์ละลายได้ปานกลาง หินปูน โดโลไมต์ละลายได้น้อย

หินชีวเคมีเกิดขึ้นจากการสะสมและการเปลี่ยนแปลงของซากสัตว์และพืช ซึ่งมักมีส่วนผสมของสารอนินทรีย์ผสมอยู่

หินคาร์บอเนต

หินปูนอินทรีย์ประกอบด้วยเปลือกขององค์ประกอบแคลไซต์ หากสามารถระบุชื่อของสิ่งมีชีวิตที่ประกอบเป็นหินปูนได้ก็จะให้ชื่อของหิน ตัวอย่างเช่นหินปูนปะการังหินปูนเปลือกหอย

ชอล์กเป็นหินผงซีเมนต์อ่อนๆ ประกอบด้วยแคลไซต์ที่เหลือของสาหร่ายแพลงตอน

Marls เป็นหินคาร์บอเนต-argillaceous มีสีอ่อนและแตกแยก ทำปฏิกิริยากับ HCl ทำให้เกิดคราบสกปรกบนผิวหิน

โครงสร้างของหินออร์แกนิกเป็นสารอินทรีย์ พื้นผิวมีความหนาแน่นและมีรูพรุน

หินทราย:

ไดอะตอมเป็นหินคล้ายชอล์กสีขาวอ่อนประกอบด้วยซากสาหร่ายไดอะตอมขององค์ประกอบโอปอล

ตริโปลีเป็นหินสีเหลืองอ่อนและซีเมนต์อ่อนๆ ประกอบด้วยโอปอล

Opoka - หินสีเทา, เทาเข้มถึงดำ, คล้ายพอร์ซเลน ยังประกอบด้วยโอปอล

แจสเปอร์เป็นหินที่หนาแน่นและแข็ง ประกอบด้วยโมรา - ผลึกคริสตัลไลน์ สีสวย (แดง, เขียว, สีลาย)

คุณสมบัติทางวิศวกรรมและการก่อสร้างของหินตะกอน

หินที่อยู่ในขอบเขตของกิจกรรมของมนุษย์เรียกว่าดิน

ดินเนื้อหยาบ. ความแข็งแรงของดินเหล่านี้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของเศษและการบรรจุ ดินที่ประกอบด้วยเศษหินอัคนีมีกำลังสูงสุด บรรจุภัณฑ์ของเศษขยะควรหลวมและหนาแน่น ในดินที่มีเนื้อละเอียดต่างกัน การบรรจุจะหนาแน่นกว่า

ดินปนทราย. หินทรายที่อันตรายที่สุดคือทรายดูด เหล่านี้เป็นทรายที่อิ่มตัวด้วยน้ำซึ่งเมื่อเปิดโดยหลุมจะทำให้เป็นของเหลวและเคลื่อนที่ได้

ดินเหนียว. แร่ดินเหนียวมีขนาด< 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.

คุณสมบัติของดินเหนียวขึ้นอยู่กับความชื้นเป็นอย่างมาก หากมีเพียงความชื้นที่เกาะแน่นเท่านั้น ดินเหนียวก็จะมีคุณสมบัติ ร่างกายที่แข็งแรงหากมีความชื้นที่ถูกผูกมัดอย่างหลวมๆ ไว้ด้วย ดินเหนียวจะกลายเป็นพลาสติกและของเหลว

ดินเหนียวมีลักษณะเฉพาะ คุณสมบัติพิเศษเช่น บวม หดตัว ต้านทานน้ำ ความเหนียว

หินปูนซีเมนต์. ความแข็งแรงขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของซีเมนต์ ปูนซีเมนต์ที่ทนทานที่สุดคือดินเหนียวและดินเหนียวที่อ่อนแอที่สุด

หินคาร์บอเนตและซัลเฟต - หินปูน, ชอล์ก, ยิปซั่ม, แอนไฮไดรต์ - สามารถละลายในน้ำใต้ดินด้วยการก่อตัวของคาร์สต์โมฆะ

การใช้หินตะกอนในการก่อสร้าง

หินตะกอนมักเป็นพื้นฐานสำหรับอาคารและโครงสร้าง และใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุก่อสร้าง

หินหยาบหยาบมักใช้เป็นวัสดุบัลลาสต์ในการก่อสร้างทางรถไฟและทางหลวง

กลุ่มบริษัทและหินทรายบางส่วนเป็นวัสดุที่หันหน้าเข้าหากันอย่างสวยงาม

การใช้ดินเหนียวมีความหลากหลายมาก: การผลิตอิฐ, จานหยาบ, กระเบื้อง, สีแร่ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์

ไดอะตอมไมต์และตริโปลีใช้ในการผลิต แก้วน้ำ, วัสดุดูดซับความชื้นต่างๆ (ตัวดูดซับ), ซีเมนต์

แจสเปอร์มีค่าเป็นวัสดุหันหน้าและไม้ประดับ

ชอล์กและหินปูนเป็นวัตถุดิบสำหรับปูนซีเมนต์ หินปูน-เปลือกหินเป็นวัสดุผนัง

โดโลไมต์ถูกใช้เป็นฟลักซ์และวัสดุทนไฟในโลหะวิทยา

มาร์ลเป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์

ระเบียบวิธีในการหาหินตะกอน

ความหมายของหินตะกอนควรเริ่มต้นด้วยการศึกษา รูปร่างและฟู่ด้วยกรด ประการแรก จำเป็นต้องกำหนดกลุ่มของหินที่กำหนด (สารก่อมะเร็ง สารเคมี สารอินทรีย์)

หินดินเหนียวมีลักษณะเป็นดิน พิจารณาพื้นผิวและโครงสร้างของหินอย่างระมัดระวัง ตามองค์ประกอบของแร่ธาตุ หินตะกอนส่วนใหญ่เป็นโมโนมิเนอรัล ประกอบด้วยแร่ธาตุหนึ่งชนิด แร่ธาตุที่พบมากที่สุด ได้แก่ ควอตซ์ โอปอล แคลไซต์ โดโลไมต์ และยิปซั่ม

เพื่อศึกษาหินตะกอนที่นำเสนอในชุดการศึกษา กรอกคำอธิบายลงในสมุดบันทึกตามแผน:

1. จัดกลุ่มตามแหล่งกำเนิด

2. ชื่อพันธุ์

3. องค์ประกอบแร่

4. การระบายสี การแตกหัก ความหนาแน่น

5. โครงสร้าง.

6. พื้นผิว

7. ลักษณะทางวิศวกรรมและธรณีวิทยา

8. การประยุกต์ใช้ในการก่อสร้าง

คำถามทดสอบ

1. หินตะกอนก่อตัวขึ้นภายใต้สภาวะใด?

2. หินตะกอนจำแนกอย่างไร?

๓. หลักการจัดจำแนกหินธรรมดา

4. โครงสร้างและพื้นผิวของหินธรรมดา

5. องค์ประกอบแร่ของหินคลาสสิค

6. คุณสมบัติทางวิศวกรรมและธรณีวิทยาของหินแข็งและการประยุกต์

7. หินเคมีแบ่งออกเป็นประเภทใด? องค์ประกอบของแร่ธาตุ

8. โครงสร้างและพื้นผิวของหินเคมี

9. คุณสมบัติทางวิศวกรรมธรณีวิทยาของหินเคมีและการประยุกต์ใช้

10. คุณสมบัติทางวิศวกรรมธรณีวิทยาของหินอินทรีย์และการประยุกต์

บรรณานุกรม

Pavlinov V.N. และอื่น ๆ.
โฮสต์บน ref.rf
คู่มือการศึกษาทางห้องปฏิบัติการทางธรณีวิทยาทั่วไป – M.: Nedra, 1988. p. 64-76.

LAB #4

การศึกษาหินแปรสภาพ

วัตถุประสงค์ของงาน : เพื่อให้ได้มาซึ่งทักษะในการนิยามหินแปร เพื่อศึกษาลักษณะทางวิศวกรรมและการก่อสร้างของหินแปรและการประยุกต์ในการก่อสร้าง

อุปกรณ์ : ศึกษาการสะสมหินแปร

แว่นขยาย, สารละลายกรดไฮโดรคลอริก 10%, สเกล Mohs

เงื่อนไขการก่อตัวของหินแปร

หินแปรเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของหินตะกอน หินอัคนี และหินแปรที่มีอยู่ก่อนแล้วซึ่งเกิดขึ้นในเปลือกโลก การแปรสภาพเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิและความดันสูง เช่นเดียวกับไอระเหย ก๊าซ และน้ำที่อุณหภูมิสูง การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้แสดงออกในการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบแร่ โครงสร้าง พื้นผิวของหิน

หินแปรมีลักษณะเป็นโครงสร้างผลึกเต็ม พื้นผิวที่โดดเด่นที่สุดคือ: กระดานชนวน, มีแถบ, ใหญ่โต

หินแปรประกอบด้วยแร่ธาตุที่ทนต่ออุณหภูมิและแรงกดดันสูง: ควอทซ์ พลาจิโอคลาส โพแทสเซียมเฟลด์สปาร์ ไมกา ฮอร์นเบลนเด โอไจต์ และแคลไซต์

ในเวลาเดียวกัน ในหินแปรมีแร่ธาตุที่มีลักษณะเฉพาะสำหรับกระบวนการนี้เท่านั้น: คลอไรท์, โกเมน, แป้งโรยตัว

โดยคำนึงถึงการพึ่งพาหินแม่ในระหว่างการแปรสภาพ แถวของหินที่มีระดับการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันจึงเกิดขึ้น

1. จากหินดินเหนียวตะกอนในระยะเริ่มต้นของการแปรสภาพจะเกิดรอยแยกของหลังคา การเพิ่มความเข้มข้นของการเปลี่ยนแปลงต่อไปนำไปสู่การตกผลึกใหม่ของวัสดุดินเหนียวด้วยการก่อตัวของไฟลไลต์ Οʜᴎ ประกอบด้วยเซริไซต์ (muscovite เกล็ดละเอียด) คลอไรท์และควอตซ์ ด้วยอุณหภูมิและความดันที่เพิ่มขึ้น ไฟลไลต์จะผ่านเข้าไปในการแตกตัวของผลึก เนื่องจากขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ สิ่งเหล่านี้คือไมกา คลอไรท์ หรือคลอไรท์-ไมกา บน ระดับสูงสุดการเปลี่ยนแปลง gneisses ปรากฏขึ้น องค์ประกอบแร่ธาตุของพวกเขาคือ microcline, plagioclase, ควอตซ์, ไมกา, บางครั้งโกเมน, ᴛ.ᴇ gneisses มีความคล้ายคลึงกันในองค์ประกอบแร่กับหินแกรนิตซึ่งแตกต่างกันในพื้นผิว gneiss ที่มุ่งเน้น

2. ในระหว่างการแปรสภาพของหินทรายจะเกิดหินควอตซ์ (องค์ประกอบแร่คือควอตซ์) เหล่านี้เป็นสายพันธุ์ที่แข็งแกร่ง

3. ในระหว่างการแปรสภาพ หินปูนจะกลายเป็นหินอ่อน ซึ่งประกอบด้วยแคลไซต์ มีโครงสร้างเป็นผลึกเม็ดเล็กและมีเนื้อสัมผัสขนาดใหญ่

4. ในระหว่างการแปรสภาพของหิน ultrabasic (dunites, peridotites) กลับกลายเป็นงู (serpentinites)

5. ในระหว่างการแปรสภาพด้วยความร้อนของหินทรายอาร์จิลเลเซียส hornfelses จะเกิดขึ้น - หินเนื้อละเอียดที่แข็งแรงของพื้นผิวขนาดใหญ่ ในกรณีนี้ สการ์ซึ่งประกอบด้วยไพร็อกซีนและโกเมน เกิดจากหินคาร์บอเนต หินเหล่านี้มีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่งเนื่องจากแร่ถูกกักขังไว้ - เหล็ก (เงินฝาก Sokolovsko-Sarbaiskoye), ทองแดง, โมลิบดีนัม, ทังสเตน

สมบัติทางวิศวกรรม-ธรณีวิทยาของหินแปร

หินแปรขนาดใหญ่มีความทนทานสูง ไม่สามารถซึมผ่านได้ ยกเว้นคาร์บอเนต ไม่ละลายในน้ำ

การอ่อนตัวของตัวบ่งชี้กำลังเกิดขึ้นเนื่องจากการแตกร้าวและสภาพดินฟ้าอากาศ

สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าหินที่เป็นชั้นหินมีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติแอนไอโซทรอปิก, ᴛ.ᴇ. ความแข็งแกร่งนั้นต่ำกว่าความแตกแยกมากว่าตั้งฉากกับมัน หินแปรสภาพดังกล่าวก่อให้เกิดตาลัสเคลื่อนที่เป็นขนบาง

หินที่ทนทานและมั่นคงที่สุดคือหินควอตซ์ หินแปรใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้าง หินอ่อน, ควอร์ตไซต์ - วัสดุหันหน้าไปทาง϶

กระดานชนวนหลังคา (phyllites) ทำหน้าที่เป็นวัสดุสำหรับคลุมอาคาร

หินดินดานเป็นวัสดุทนไฟและทนกรด

Quartzite ใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตอิฐทนไฟ - ไดนาส

วิธีการกำหนดหินแปร

คำจำกัดความของหินแปรต้องเริ่มต้นด้วยการสร้างองค์ประกอบแร่ ถัดไป กำหนดพื้นผิว โครงสร้าง สี และหินแม่

เพื่อศึกษาหินแปรที่อยู่ในคอลเลกชันการศึกษาโดยสัญญาณภายนอก อธิบายไว้ในสมุดบันทึกตามแผนต่อไปนี้:

1. ชื่อ;

3. โครงสร้างและเนื้อสัมผัส

4. องค์ประกอบแร่

5. พันธุ์ต้น;

6. ลักษณะทางวิศวกรรมและธรณีวิทยา

7. การประยุกต์ใช้ในการก่อสร้าง

คำถามทดสอบ

1. หินแปรเกิดขึ้นได้อย่างไร?

2. การเปลี่ยนแปลงใดเกิดขึ้นในหินปฐมภูมิระหว่างการแปรสภาพ?

3. โครงสร้างและพื้นผิวลักษณะใดที่พบในหินแปร

4. แร่ธาตุใดบ้างที่เป็นแบบฉบับของหินแปร?

5. ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อความแข็งแรงของหินแปร?

6. หินแปรที่ใช้ในการก่อสร้างเป็นอย่างไร?

บรรณานุกรม

Pavlinov V.N. และอื่น ๆ.
โฮสต์บน ref.rf
คู่มือสำหรับการศึกษาในห้องปฏิบัติการ

ในธรณีวิทยาทั่วไป – M.: Nedra, 1988. p. 77-85.

แล็บ #5

แผนที่และส่วนทางธรณีวิทยา

วัตถุประสงค์ของงาน: เพื่อเป็นหลักในการสร้างแผนที่และส่วนทางธรณีวิทยา เรียนรู้การอ่านสัญลักษณ์ของแผนที่ทางธรณีวิทยา รับทักษะในการกำหนดเงื่อนไขสำหรับการเกิดขึ้นของหินบนแผนที่ทางธรณีวิทยา

ข้อมูลทั่วไป

แผนที่ทางธรณีวิทยาสะท้อนโครงสร้างทางธรณีวิทยาของพื้นผิวโลกและส่วนบนที่อยู่ติดกันของเปลือกโลก แผนที่ทางธรณีวิทยาถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานภูมิประเทศ ด้วยความช่วยเหลือของสัญญาณธรรมดาจะแสดงอายุองค์ประกอบและสภาพของหินที่สัมผัสบนพื้นผิวโลก

เนื่องจากมากกว่า 90% ของพื้นผิวดินปกคลุมไปด้วยหินในยุคควอเทอร์นารี แผนที่ทางธรณีวิทยาจึงแสดงพื้นหินโดยไม่มีการปกคลุมของควอเทอร์นารี

เพื่อวัตถุประสงค์ในการก่อสร้าง ใช้แผนที่ทางธรณีวิทยาขนาดใหญ่ (1:25000 และใหญ่กว่า)

เมื่อรวบรวมแผนที่ทางธรณีวิทยา สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือต้องทราบลำดับอายุ (ธรณีวิทยา) ของหินที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างของพื้นที่ที่ทำการศึกษา

วันนี้มีการสร้างมาตราส่วน geochronological แบบครบวงจรซึ่งสะท้อนถึงประวัติความเป็นมาของการพัฒนาเปลือกโลก

การแบ่งย่อย stratigraphic (stratum-layer) แบบชั่วคราวและที่สอดคล้องกันต่อไปนี้เป็นที่ยอมรับในมาตราส่วน (ตารางที่ 6)

แผนกธรณีวิทยาและการแบ่งชั้น

ตารางที่ 6

มาตราส่วนทางธรณีวิทยา

ตารางที่ 7

ยุค (วงดนตรี)	ระยะเวลา (ระบบ)	ดัชนี	ระยะเวลา ล้านปี	ยุค (ภาควิชา)	ดัชนี	สีบนแผนที่
ซีโนโซอิก KZ 65 Ma	ควอเทอร์นารี	Q	1,7-1,8	Holocene Pleistocene	ไตรมาสที่ 2 ไตรมาสที่ 1	สีเทาซีด
นีโอจีน	นู๋		Pliocene Miocene	N 2 N 1	สีเหลือง
Paleogene	R		โอลิโกซีน อีโอซีน พาลีโอซีน	R 3 R 2 R 1	สีส้มเหลือง
Mesozoic MZ 170 ล้านปี	Chalky	ถึง		ครีเทเชียสตอนบน ครีเทเชียสตอนล่าง	เค 2 เค 1	เขียว
จูราสสิค	เจ	55-60	จูราสสิคตอนบน จูราสสิคตอนบน จูราสสิคตอนล่าง	เจ 3 เจ 2 เจ 1	สีฟ้า
Triassic	ตู่	40-45	ไทรแอสซิกตอนบน ไทรแอสซิกตอนบน ไทรแอสซิกตอนล่าง	ที 3 ที 2 ที 1	สีม่วง
Paleozoic РZ	เพอร์เมียน	R	50-60	ดัดบน ดัดล่าง	R 2 R 1	น้ำตาลส้ม
ถ่านหิน	จาก	50-60	คาร์บอนิเฟอรัสบน	S 3 S 2 S 1	สีเทา
ดีโวเนียน	จาก		ดีโวเนียนตอนบน ดีโวเนียนกลาง ดีโวเนียนล่าง	D 3 D 2 D 1	สีน้ำตาล
Silurian	ส	25-30	ไซลูเรียนตอนบน ไซลูเรียนตอนบน	เอส 2 เอส 1	เทา-เขียว (อ่อน)
ออร์โดวิเชียน	อู๋	45-50	ออร์โดวิเชียนตอนบน ออร์โดวิเชียนตอนกลาง ออร์โดวิเชียนตอนล่าง	O 3 O 2 O 1	มะกอก
Cambrian	Є	90-100	Upper-Kembirsky Middle-Kembirsky Lower-Kembirsky	Є 3 Є 2 Є 1	ฟ้า-เขียว (เข้ม)
Proterozoic PR						กุหลาบม่วง การจำแนกแร่ธาตุ - แนวคิดและประเภท การจำแนกประเภทและคุณสมบัติของหมวดหมู่ "การจำแนกแร่ธาตุ" 2017, 2018

แร่ธาตุเป็นสารประกอบทางเคมีตามธรรมชาติที่มีคุณสมบัติทางกายภาพ รูปร่าง และมีลักษณะเฉพาะตามเงื่อนไขการก่อตัวหรือกำเนิดที่แปลกประหลาด

ตัวอย่าง: กำมะถันเป็นธาตุพื้นเมือง ใช้กันอย่างแพร่หลายใน เกษตรกรรม, halite-NaCl - เกลือสินเธาว์ - ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร, ควอตซ์ - SiO 2, หินคริสตัล - ควอตซ์หลากหลายชนิด, ไมกา (muscovite - light, biotite - สีดำ) - ควอตซ์หลากหลายชนิด ฯลฯ

แร่ธาตุก่อตัวในการตั้งค่าทางเคมีกายภาพและอุณหพลศาสตร์ที่หลากหลาย แต่แร่ธาตุจำเพาะแต่ละชนิดจะก่อตัวขึ้นที่อุณหภูมิ ความดัน ความเข้มข้นของแร่ธาตุเท่านั้น ดังนั้นจึงมีความคงตัวได้เฉพาะภายใต้สภาวะบางอย่างที่ใกล้เคียงกับที่ก่อตัวขึ้นเท่านั้น ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน แร่ธาตุจะค่อยๆ ถูกทำลาย เกิดใหม่ เกิดรูปแบบต่างๆ หรือแม้แต่ก่อตัวเป็นแร่ใหม่ทั้งหมดที่มีความเสถียรภายใต้สภาวะใหม่

มีแร่ธาตุที่รู้จัก 2,000 ชนิด และมีมากกว่า 4,000 สายพันธุ์ แต่จากจำนวนมหาศาลนี้ มีแร่ธาตุเพียงไม่กี่ชนิดที่กระจายอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ แร่ธาตุเหล่านี้ซึ่งมีอยู่ประมาณ 50 ตัวเท่านั้น เป็นส่วนหนึ่งของหินที่สำคัญที่สุดที่นักวิทยาศาสตร์รู้จัก ส่วนใหญ่มีอยู่ในดิน ส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี และความอุดมสมบูรณ์ แร่ธาตุเหล่านี้เรียกว่าแร่ธาตุของโครงกระดูกดิน จากแร่ธาตุที่ก่อตัวเป็นหิน 64 ชนิด เราต้องรู้อย่างน้อย 20-22 ชนิด คือ แร่ธาตุที่เป็นส่วนหนึ่งของหินตะกอนหลวม กล่าวคือ ในองค์ประกอบของดินเหนียว ทราย ฯลฯ แต่เราต้องรู้จักแร่ธาตุอื่นๆ เนื่องจากต้นไม้ (ป่า) เติบโตบนนั้น (ภูเขา)

แร่ธาตุส่วนใหญ่เป็นของแข็ง (ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ ฯลฯ) แต่มีแร่ธาตุที่เป็นของเหลว (ปรอท น้ำ น้ำมัน) และก๊าซ (คาร์บอนไดออกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ฯลฯ) ตามเงื่อนไขแหล่งกำเนิด แร่ธาตุทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็น สามกลุ่ม: อัคนี ตะกอน และการเปลี่ยนแปลง

การก่อตัวของแร่อัคนีเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงและมักมีความดันสูง เนื่องจากการละลายของหินในห้องเล็ก ๆ ที่แยกจากกันที่ระดับความลึกต่าง ๆ แมกมาจึงก่อตัวขึ้น - หลอมเหลวขององค์ประกอบซิลิเกตที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยก๊าซต่าง ๆ ไอน้ำและสารละลายน้ำร้อน

แหล่งตะกอนของแร่ธาตุในรูปแบบทั่วไปส่วนใหญ่มีลักษณะดังนี้ สภาพดินฟ้าอากาศ > การขนส่ง > การตกตะกอน (การตกตะกอน) > การตกตะกอน (การก่อตัวของหิน) แร่ หิน และแร่ธาตุที่เกิดขึ้นในลักษณะนี้เรียกว่าตะกอน การตกตะกอน (การตกตะกอน) เกิดขึ้นในส่วนพื้นผิวของเปลือกโลก (ทั้งในทะเลและบนบก) และบนพื้นผิวที่อุณหภูมิต่ำและความดันใกล้กับชั้นบรรยากาศภายใต้อิทธิพลของสารเคมีทางเคมีกายภาพของชั้นบรรยากาศ ไฮโดรสเฟียร์ เปลือกโลก และกิจกรรมสำคัญของสิ่งมีชีวิต ฝนอาจจะ แหล่งกำเนิดแบบคลาสสิก เคมี และชีวภาพ

กระบวนการทางกายภาพและเคมีที่ซับซ้อนของการเปลี่ยนแปลง การเกิดใหม่ และการตกผลึกของแร่ธาตุและหินสำเร็จรูปโดยคงสถานะของแข็งไว้โดยไม่ละลายจนสังเกตได้ เรียกว่าการแปรสภาพกระบวนการแปรสภาพเกิดขึ้นที่ระดับความลึกซึ่งมีอุณหภูมิสูง (ตั้งแต่ 100-200 ถึง 800 ° C) และแรงดันสูง (สูงถึง 152 103 kPa) - แคลไซต์หินปูน - เป็นหินอ่อน

รูปแบบของการหาแร่ธาตุในธรรมชาตินั้นแตกต่างกัน มีคราบจุลินทรีย์, เกล็ด, ผลึก, เกล็ด (แป้ง), หนาแน่น (โมรา), ดิน (ดินขาว, สีเหลืองสด), ใบไม้ (ไมกา), คล้ายเข็ม, ปริซึม (ยิปซั่ม, hornblende) เป็นต้น

การจำแนกประเภทของแร่ธาตุการจำแนกประเภทแร่ธาตุที่มีวัตถุประสงค์มากที่สุดคือคริสตัลเคมี โดยคำนึงถึงองค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้าง (ผลึก อสัณฐาน) ของแร่ธาตุ

ต่อไปนี้ เจ็ด (7) ชั้นเรียนแร่ธาตุ: - พื้นเมือง; - ซัลไฟด์ (สารประกอบกำมะถัน); - สารประกอบฮาโลเจน (เฮไลด์); - ออกไซด์และไฮดรอกไซด์ - เกลือของกรดออกซิเจน - ซิลิเกต; - สารประกอบไฮโดรคาร์บอน

ฉันเรียน - องค์ประกอบดั้งเดิม. คลาสนี้รวมถึงองค์ประกอบทางเคมีที่พบในธรรมชาติในสภาวะอิสระ เหล่านี้คือแร่ธาตุที่ประกอบด้วยองค์ประกอบเดียว (ทอง เงิน เพชร ทองแดง แพลตตินั่ม ฯลฯ) รู้จักแร่ธาตุ 90 ชนิดในชั้นนี้ซึ่งคิดเป็นประมาณ 0.1% ของมวลเปลือกโลก พวกเขาไม่ได้มีความสำคัญในการสร้างหิน แต่ความสำคัญระดับชาติและทางเศรษฐกิจนั้นยิ่งใหญ่มาก

ชั้นสอง - ซัลไฟด์- อนุพันธ์ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ H 2 S หรือโพลีซัลไฟด์ไฮโดรเจน รู้จักแร่ธาตุประมาณ 200 ชนิด ซึ่งคิดเป็น 0.15-0.25% ของมวลเปลือกโลก หรือประมาณ 10% ของแร่ธาตุทั้งหมด ซัลไฟด์เป็นแร่ธาตุที่ไม่ก่อให้เกิดหิน แต่เป็นแร่ของโลหะที่สำคัญหลายอย่าง เช่น ทองแดง เงิน สังกะสี ตะกั่ว ฯลฯ ซึ่งเป็นผลมาจากความสำคัญทางเศรษฐกิจของประเทศจึงสูงมาก

แร่ธาตุในเขตสภาพดินฟ้าอากาศไม่เสถียร: ถูกทำลายและเปลี่ยนเป็นสารประกอบออกซิเจนต่างๆ แร่ธาตุที่พบมากที่สุดในกลุ่มนี้คือ:

Pyrite - FeS 2(กำมะถัน pyrites, เหล็ก pyrites) - เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิต H 2 SO 4, chalcopyrite CuFeS 2(ทองแดง pyrites) - แร่หลักสำหรับทองแดงในเขตสภาพดินฟ้าอากาศจะถูกออกซิไดซ์ได้ง่ายก่อตัวเป็น Cu และ Fe ซัลไฟด์ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการเกษตร ชาด - HgS- แร่เดียวสำหรับการได้รับปรอท

Sh คลาส - สารประกอบฮาโลเจน (เฮไลด์). แร่ธาตุในชั้นนี้ (~ 120 สปีชีส์) คือเกลือของกรดไฮโดรคลอริก (คลอไรด์) และกรดไฮโดรฟลูออริก (ฟลูออไรด์) คลอไรด์มีการกระจายอย่างกว้างขวางในธรรมชาติ คลอไรด์ที่เกิดจากตะกอนที่เกิดจากการสะสมจากแอ่งน้ำ (เกลือของโซเดียมและโพแทสเซียม)

เฮไลด์สามารถเป็นแอนไฮดรัสและไฮดรัสได้ ซึ่งรวมถึงแร่ธาตุที่สำคัญในชีวิตมนุษย์และพืชเช่น เฮไลต์(เกลือสินเธาว์) - NaCI, ซิลวิน– KCI (สีเหลืองและสีน้ำเงิน) คาร์นาไลต์- MgCl 2 KCl 6H 2 O (สีแดง). เฮไลด์เกิดขึ้นพร้อมกับเกลือโปแตชในแหล่งเกลือและใช้ในการผลิตปุ๋ยโปแตช นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมบรรจุกระป๋อง, อุตสาหกรรมเคมี, การผลิตปลา

คลาส IV - ออกไซด์สารประกอบของธาตุต่าง ๆ กับออกซิเจน พวกมันเป็นเรื่องธรรมดามากในธรรมชาติมีบทบาทอย่างมากในการก่อตัวของเปลือกโลก ที่พบมากที่สุด ควอตซ์- SiO2, โอปอล์- (SiO 2 nH 2 O) คอรันดัม(Al 2 O 3), ออกไซด์ (แร่เหล็กสีแดง) - Fe 2 O 3, แมกนีไทต์- Fe 3 O 4 เป็นต้น

วีคลาส - เกลือของกรดออกซิเจน- H 2 SO 4, HNO 3, H 3 RO 4, H 2 CO 3, ซิลิกอน, ฯลฯ พวกเขามี สำคัญมากในการก่อตัวของดินและการผลิตปุ๋ย

ตัวอย่างเช่น - เกลือ HNO3ได้รับการพิจารณาว่าเป็นปุ๋ยที่สำคัญที่สุดเสมอ (NH 4 NO 3, Ca (NO 3) 2, ฯลฯ ) เกลือของกรดคาร์บอนิกและกรดซัลฟิวริก- CaCO 3, CaSO 4 2H 2 O ใช้เพื่อปรับปรุงสภาพร่างกาย - คุณสมบัติทางเคมีดินและปรับปรุงการเจริญเติบโตของพืช ในเวลาเดียวกัน โซดา (Na 2 CO 3) เป็นหนึ่งในเกลือออกซิเจนที่เป็นพิษ (เป็นอันตราย) ที่สุดสำหรับพืชในภาคใต้ของประเทศ

แร่ธาตุหลักของคลาสนี้มีดังนี้:

ก) ซัลเฟต- เกลือของกรดซัลฟิวริก ยิปซั่ม -CaSO 4 2H 2 O, มิราบิไลต์- (Na 2 SO 4 10H 2 O) - เพื่อผลิตโซดาในยา - เป็นยาระบาย

ข) คาร์บอเนต- เกลือของกรดคาร์บอนิก แคลไซต์ - CaCO 3, แมกนีเซียม - MgCO 3, โดโลไมต์ - CaCO 3 MgCO 3, ไซด์ไรต์ - เหล็กสปาร์ (FeCO 3) - สีขาวอมเหลืองเพื่อให้ได้ Fe โซดา - Na 2 CO 3 10H 2 O

ใน) ฟอสเฟต- เกลือของกรดฟอสฟอริก

- apatite-Ca 5 (RO 4) 3 F, chlor-apatite Ca 5 (RO 4) 3 C1- เพื่อให้ได้ H 3 PO 4, superphosphate, phosphorites - Ca 3 (RO 4) 2, vivianite - Fe 3 (PO 4 ) 2 8H 2 O - ขาว - ปุ๋ยฟอสฟอรัสเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินในอากาศ, siderite - FeCO 3

คลาสวี - ชั้นซิลิเกต- แร่ธาตุของกรดซิลิซิกและอะลูมิโนซิลิซิก กลุ่มนี้มีแร่ธาตุจำนวนมากที่พบในธรรมชาติ ซิลิเกตประกอบขึ้นเป็น 75% ของเปลือกโลก และถ้าเติมซิลิกาอิสระ 12% บทบาทนำของแร่ธาตุเหล่านี้ในด้านธรณีเคมีจะมีความชัดเจน ในกระบวนการขึ้นรูปดิน ซิลิเกตเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของ PPC กล่าวคือ ส่วนที่ใช้งานมากที่สุดของดินซึ่งขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพ "ทางเคมีชีวภาพและทางการเกษตร

ซิลิเกตอย่างง่ายประกอบด้วยแร่ธาตุดังต่อไปนี้:

- มะกอก[(MgFe) 2 SiO 4] - สีเข้มหรือสีเหลืองแกมเขียว, หินมีค่า, อิฐทนไฟ

- ฮอร์นเบลนด์- ในเขตแมกมา เป็นแร่ที่ก่อตัวเป็นหินของหินแกรนิต ไดโอไรต์ ไซไนต์ และหินอื่นๆ ที่รู้จักกัน มีองค์ประกอบทางเคมีที่ซับซ้อนและไม่เสถียร สีน้ำตาลมีเฉดสีต่างๆ เมื่อผุกร่อนจะให้โลหะไฮดรอกไซด์ - คาร์บอเนตและแร่ธาตุจากดินเหนียว

– เฟลด์สปาร์- คิดเป็นประมาณ 50% ของมวลเปลือกโลก พบได้ในหินอัคนี เช่นเดียวกับในหินดินดานและหินทราย เมื่อผุกร่อน เฟลด์สปาร์จะก่อตัวเป็นเกลือคาร์บอนิก แร่ธาตุจากดินเหนียว และกรดซิลิซิก ตัวแทนที่สำคัญที่สุดของเฟลด์สปาร์ ได้แก่ orthoclase - สีที่ต่างกัน, albite)