طبقه بندی تعریف مواد معدنی کانی ها و کانی شناسی

طبقه بندی کانی ها بر اساس ترکیب شیمیایی بر اساس ترکیب شیمیایی و ساختار بلوری است

از آنجایی که هر کانی یک ترکیب شیمیایی خاص با ساختار مشخص است، طبقه بندی مدرن کانی ها بر اساس ترکیب شیمیایی و ساختار بلوری است. ده طبقه از مواد معدنی وجود دارد: سیلیکات ها، کربنات ها، اکسیدها، هیدروکسیدها، سولفیدها، سولفات ها، هالیدها، فسفات ها، تنگستات ها.
و مولیبدات ها، عناصر بومی.

نسبت بین مقادیر گونه های معدنی بر حسب طبقه و محتوای آنها در پوسته زمین در جدول -1 آورده شده است. همانطور که از این جدول مشاهده می شود، رایج ترین آنها سیلیکات ها و آلومینوسیلیکات ها و همچنین اکسیدها و کربنات ها هستند که تقریباً 94٪ از پوسته زمین را تشکیل می دهند که مربوط به فراوانی کل عناصر شیمیایی در طبیعت است (جدول 2 را ببینید. سیستماتیک تمام عناصر شیمیایی پوسته زمین با توجه به نقش کمی آنها در ترکیب مواد معدنی توسط A.S. Cookery انجام شد (جدول 3 را ببینید).

برای رایج ترین کانی های کلاس سیلیکات در طبیعت، طبقه بندی بر اساس ویژگی های ساختاری به طور گسترده ای استفاده می شود: جزیره - زیتون، گارنت، سیلیمانیت، ملینیت. حلقه بریل؛ زنجیره پیروکسن ها نوار آمفیبول، هورنبلند؛ میکاهای ورقه ای، کلریت ها، فلدسپات های چارچوب، فلدسپاتوئیدها. مشخصات کانی های اصلی سنگ ساز در زیر آورده شده است.

میز 1. پراکندگی گونه های معدنی بین طبقات منفرد کانی ها و محتوای آنها در پوسته زمین

سیلیکات ها پرتعدادترین و گسترده ترین کلاس کانی ها. سیلیکات ها با یک کمپلکس مشخص می شوند ترکیب شیمیایی
و جانشینی های هم شکل برخی از عناصر و کمپلکس های عناصر توسط برخی دیگر. مشترك تمام سيليكات ها وجود در گروه آنيوني است
سیلیکون-اکسیژن چهار وجهی 4- در ترکیبات مختلف. تعداد کل انواع کانی سیلیکات ها حدود 800 عدد است. از نظر فراوانی، سیلیکات ها بیش از 75% از کل کانی های موجود در لیتوسفر را تشکیل می دهند.

سیلیکات ها مهم ترین کانی های سنگ ساز هستند که بخش عمده سنگ ها را تشکیل می دهند (فلدسپات ها، میکاها، هورنبلند، پیروکسن ها، الیوین، کلریت، کانی های رسی). رایج ترین در طبیعت کانی های گروه فلدسپات هستند.

2. کربنات ها. کربنات ها نمک های اسید کربنیک هستند. این یک گروه بزرگ از مواد معدنی است که بسیاری از آنها به طور گسترده توزیع می شوند. آنها بیشتر در سطح زمین و در قسمت بالایی پوسته زمین پراکنده می شوند. کربنات ها عمدتاً در سنگ های رسوبی و دگرگونی (مرمر) یافت می شوند. بیشتر کربنات ها بی آب هستند و هستند اتصالات سادهعمدتاً کلسیم، منیزیم و آهن با آنیون کمپلکس 2-. نمایندگان مشخصه کلاس کربنات ها کلسیت، دولومیت، مالاکیت، سیدریت، منیزیت هستند.

3-4. اکسیدها و هیدروکسیدها. اکسیدها ترکیبات عناصر با اکسیژن هستند؛ هیدروکسیدها نیز حاوی آب هستند. در پوسته زمین، اکسیدها و هیدروکسیدها حدود 17 درصد را تشکیل می دهند. رایج ترین کانی های این کلاس اکسیدهای Si، Al، Fe، منگنز، Ti و کوارتز SiO2 رایج ترین کانی روی زمین است (حدود 12 درصد). در ساختارهای بلوری مواد معدنی کلاس اکسیدها، کاتیون های فلزی توسط آنیون های اکسیژن O2- (در اکسیدها) یا هیدروکسیل [OH] 1- (در هیدروکسیدها) احاطه شده اند. نمایندگان مشخصه: کوارتز، کوراندوم، مگنتیت، اکسیدهای هماتیت؛ لیمونیت، بوکسیت - هیدروکسیدها.

جدول 2. میانگین فراوانی ده عنصر شیمیایی اول در پوسته زمین، درصد وزنی و بهره وری معدنی آنها.

جدول-3. میانگین ترکیب زمین و پوسته زمین، درصد وزنی (طبق گفته Beus A.A.، 1972)

5. سولفیدها. بیش از 200 نوع گوگرد و مواد معدنی مشابه وجود دارد، اما محتوای کل آنها در پوسته زمین زیاد نیست و حدود 1٪ است. از نقطه نظر شیمیایی، آنها مشتقات سولفید هیدروژن H2S هستند. منشاء سولفیدها عمدتاً گرمابی و همچنین ماگمایی است که به ندرت اگزوژن است. مواد معدنی کلاس سولفید، به عنوان یک قاعده، در عمق زیر مرز نفوذ اکسیژن اتمسفر به پوسته زمین تشکیل می شوند.

هنگامی که در ناحیه نزدیک به سطح قرار می گیرند، سولفیدها از بین می روند، علاوه بر این، در واکنش با آب و اکسیژن، اسید سولفوریک را تشکیل می دهند که به شدت روی سنگ ها عمل می کند. بنابراین، سولفیدها یک ناخالصی مضر در مصالح ساختمانی طبیعی هستند. رایج ترین آنها سولفیدهای آهن - پیریت، کالکوپیریت هستند. سایر نمایندگان
-گالن، اسفالریت، سینابار.

6. سولفات ها. سولفات ها نمک های اسید سولفوریک هستند. بسیاری از آنها در آب محلول هستند، زیرا آنها رسوبات آب نمک دریایی یا دریاچه ای هستند. برخی از سولفات ها محصولات ناحیه اکسیداسیون هستند. سولفات ها به عنوان محصولات فعالیت آتشفشانی نیز شناخته می شوند. سولفات ها 0.5 درصد از جرم پوسته زمین را تشکیل می دهند. تمایز بین سولفات های بی آب و آبی، حاوی، علاوه بر مجتمع آنیونی مشترک 2-، همچنین آنیون های اضافی (OH) 1-. نمایندگان: باریت، انیدریت - بی آب، گچ، میرابیلیت - آب.

7. هالیدها. این دسته شامل فلوئور، کلرید و ترکیبات بسیار کمیاب برم و ید می باشد. ترکیبات فلوئور در بیشتر موارد با فعالیت ماگمایی مرتبط هستند، آنها تصعید آتشفشان ها یا محصولات فرآیندهای گرمابی هستند، گاهی اوقات منشاء رسوبی دارند. ترکیبات کلریدی Na، K و Mg عمدتاً رسوبات شیمیایی دریاها و دریاچه ها و کانی های اصلی ذخایر نمک هستند. هالیدها حدود 0.5 درصد از جرم پوسته زمین را تشکیل می دهند. نمایندگان معمولی: فلوریت (فلورسپار)، هالیت (سنگ نمک)، سیلوین، کارنالیت.

8. فسفات ها. مواد معدنی این کلاس نمک اسید فسفریک هستند. ساختار کریستالی این کانی ها با حضور کمپلکس های آنیونی [PO4]3- مشخص می شود.این ها عمدتاً کانی های کمیاب هستند. گسترده ترین منشاء معدنی ماگمایی آپاتیت و فسفریت های بیوژن رسوبی با ترکیب شیمیایی یکسان است.

9. تنگستات ها و مولیبدات ها. این طبقه شامل تعداد کمی از گونه های معدنی است. ترکیب مواد معدنی با نمک ها مطابقت دارد
33 اسید تنگستیک و مولیبدیک. نمایندگان اصلی wolframite و scheelite هستند.

10. عناصر بومی. حدود 40 عنصر شیمیایی در حالت طبیعی در طبیعت شناخته شده است، اما بیشتر آنها بسیار نادر هستند. به طور کلی، عناصر بومی حدود 0.1٪ از جرم پوسته زمین را تشکیل می دهند. در حالت بومی، فلزات یافت می شوند - طلا، نقره، مس، پلاتین، اسن، جیوه. نیمه فلزات - As، Sb، Bi و غیر فلزات - S، C (الماس و گرافیت).

توصیه می کنیم مقاله را دوباره در شبکه های اجتماعی منتشر کنید!

هر فرد حداقل یک بار در زندگی خود مواد معدنی را مشاهده کرد - محصولات واکنش های شیمیایی طبیعی که میلیون ها سال پیش در داخل پوسته زمین اتفاق افتاد. در عین حال، همه نمی توانند در مورد اینکه یک ماده معدنی چیست و چرا به آن نیاز است، بگویند. در مقاله ما به جزئیات در مورد انواع ذخایر معدنی و همچنین نحوه استفاده از آنها خواهیم پرداخت.

ماده معدنی چیست؟

مواد معدنی مواد معدنی جامد با منشاء طبیعی هستند. آنها ساختار کریستالی دارند که اصلی ترین آنها است ویژگی متمایز. برخی از مواد معدنی را می توان به صورت مصنوعی تولید کرد. صرف نظر از منشا، آنها تعدادی خواص مفید خواهند داشت.

آیا مواد معدنی مایع وجود دارد؟ اگر شرایط معمول زندگی را در نظر بگیریم، بله. به عنوان مثال، این جیوه طبیعی است - یک ماده بومی که فقط در دماهای پایین سختی دارد. دانشمندان همچنین برخی از انواع یخ را به عنوان مواد معدنی طبقه بندی می کنند. با این حال، آب در گروه مورد بررسی قرار نمی گیرد.

این سوال که یک ماده معدنی چیست تا به امروز به طور کامل حل نشده است. بنابراین برخی از کارشناسان نفت، قیر و آسفالت را جزو گروه مواد معدنی می دانند. صحت چنین ادعاهایی مشکوک است.

انواع مواد معدنی

به گفته بائر و فرسمن، شیمیدانان اواخر نوزدهمقرن هاست که تمام سنگ های معدنی به جواهرات، سنگ های آلی و مواد غیر آهنی تقسیم می شوند. چنین طبقه بندی به دلیل اعتقاد عمیق دانشگاهیان عملگرا که همه سنگ ها و مواد معدنی برای ساخت محصولات مختلف - ابزار و جواهرات - در نظر گرفته شده اند، ظاهر عجیبی دارد.

به منظور درک بهتر این سوال که مواد معدنی چیست، ارزش ارائه رایج ترین طبقه بندی علمی را دارد. بر اساس اصل ساختاری-شیمیایی، کانی‌ها به دو دسته سنگ‌ساز تقسیم می‌شوند - اکثر سنگ‌ها را تشکیل می‌دهند، و همچنین کمیاب، سنگ معدنی و جانبی (که بیش از 5٪ سنگ را تشکیل نمی‌دهند).

طبقه بومی مواد معدنی شامل فلزات و متالوئیدها است. مواد معدنی بخش عمده ای از گروه بومی را تشکیل می دهند. کانی های جانبی با کمیاب خاص مشخص می شوند.

طبقه بندی شیمیایی

ساختار شیمیایی اکثر کانی ها تقریباً یکسان است. در حال حاضر، تقسیم مواد در نظر گرفته شده به طبقات پذیرفته شده است. این منجر به طبقه بندی زیر می شود:

• سیلیکات ها طبقه های متعدد، شامل بیش از 800 ذخایر معدنی مختلف. سیلیکات ها اکثر سنگ های دگرگونی و آذرین را تشکیل می دهند. برخی از مواد معدنی در اینجا با ساختار و ترکیب مشترک متمایز می شوند. به عنوان مثال، ارزش برجسته کردن پیروکسن ها، میکاها، فلدسپات ها، آمفیبول ها، مواد رسی و موارد دیگر را دارد. ترکیب اکثر سیلیکات ها آلومینوسیلیکات نامیده می شود.
• کربنات ها این طبقه شامل حدود 80 سنگ معدنی است. دولومیت ها، کلسیت ها و آهنرباها در اینجا رایج هستند. منشأ به دلیل محلول های آبی فردی است. در اسیدها تخریب می شود.
• هالیدها گروهی متشکل از صد کانی مختلف هستند. آنها به راحتی محلول هستند و از سنگ های رسوبی تشکیل شده اند. رایج ترین ماده هالیت است.
• سولفیدها مواد معدنی هستند که در منطقه هوازدگی از بین می روند. یک نماینده معمولی پیریت است.
• سولفات ها رنگ روشن و سختی کمی دارند. گچ بیشترین استفاده را دارد.
• اکسیدها و هیدروکسیدها آنها حدود 17 درصد از جرم پوسته زمین را تشکیل می دهند. انواع اصلی آن عقیق، لیمونیت و کوارتز است.

بنابراین، تقریباً همه مواد معدنی دارای ویژگی های مشابه هستند، اگرچه ترکیب مواد متفاوت است.

انواع مواد معدنی

ماده معدنی چیست؟ پاسخ به این سوال آسان نیست. باید در نظر داشت که در دنیای امروز بیش از 4 هزار نوع ثروت زیرزمینی وجود دارد. مواد معدنی سالانه باز و "بسته می شوند". به عنوان مثال، ماده ای که به واسطه وجود خود در سنگ ها یافت می شود، ناسازگاری کل طبقه بندی گردآوری شده توسط دانشمندان را ثابت می کند. چنین مواردی غیر معمول نیست.

عکسی از سیلیکات ها در زیر مورد توجه شما قرار می گیرد.

باید در نظر داشت که 4 هزار ماده معدنی رقم چندان بزرگی نیست. اگر آن را با تعداد کل ترکیبات معدنی مقایسه کنیم، تفاوت آشکار خواهد شد: دومی شامل حدود یک میلیون گونه است. زمین شناسان چگونه چنین تنوع ضعیفی از ثروت معدنی را توضیح می دهند؟ اول، شیوع عناصر در منظومه شمسی. سیاره ما تحت سلطه سیلیکون و اکسیژن است. ترکیب این مواد منجر به ظهور سیلیکات ها می شود - گروه معدنی غالب روی زمین. از سوی دیگر، مواد معدنی آنقدر پراکنده هستند که جستجوی عناصر جدید کار چند صد نسل دیگر خواهد بود. دلیل دوم محدودیت ماهیت مواد معدنی، ناپایداری بیشتر ترکیبات شیمیایی است.

منشا مواد معدنی

دانشمندان سه راه اصلی پیدایش کانی های کوهستانی را نام می برند. گزینه اول درون زا نامیده می شود. آلیاژهای داغ زیرزمینی که معمولاً ماده ماگمایی نامیده می شوند، وارد پوسته زمین می شوند و سپس در آنجا جامد می شوند. ماگما خود در نتیجه فوران های آتشفشانی به وجود می آید. از سه مرحله عبور می کند: از حالت گرم، ماگما جامد می شود - این نتیجه فرآیندهای پگماتیت است. بعد از آن بالاخره یخ می زند. این نتیجه فرآیندهای پست ماگمایی است.

همچنین یک نسخه برون زا از منشا کانی ها وجود دارد. در این حالت تجزیه فیزیکی و شیمیایی مواد اتفاق می افتد. در همان زمان، سازندهای جدیدی شکل می گیرد که سازگاری بالایی با محیط دارند. یک مثال ساده: در نتیجه هوازدگی مواد درون زا، کریستال ها تشکیل می شوند.

آخرین راه پیدایش کانی ها دگرگونی است. همه مواد تحت تأثیر شرایط خاص تغییر می کنند - صرف نظر از گزینه های تشکیل سنگ. در واقع، نمونه اصلی در حال تغییر است - خواص و عناصر ترکیب جدیدی را به دست می آورد.

خواص مواد معدنی

مهمترین خاصیت هر سازند معدنی وجود ساختار کریستالی-شیمیایی است. تمام ویژگی های دیگر نژادهای در نظر گرفته شده دقیقاً از این نتیجه می گیرند.

تا به امروز، یک طبقه بندی یکپارچه از ویژگی های تشخیصی مشخصه مواد معدنی ایجاد شده است. در اینجا لازم است سختی تعیین شده در مقیاس Mohs و همچنین رنگ، براقیت، شکستگی، برش، مغناطیس، شکنندگی و رنگ برجسته شود. در ادامه هر یک از ویژگی های سنگ های مورد بررسی به تفصیل مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

مفهوم سختی

سختی چیست؟ تعاریف متعددی برای این مفهوم وجود دارد. متداول ترین توصیف سختی را به عنوان سطح مقاومت بدن خاصی در برابر خراشیدگی، فشردن یا برش مشخص می کند. سطح سختی در مقیاس خزه تعیین می شود. این شامل سنگ های خاصی است که هر یک از آنها با قابلیت خراش دادن سطوح با انتهای تیز مشخص می شود. ماس ده مورد از رایج ترین عناصر را تشکیل داد. نرم ترین ماده در اینجا تالک و گچ است. همانطور که می دانید، گچ با ورود به آب، اندازه آن تا 30٪ افزایش می یابد. سخت ترین نوع و سنگ این کانی الماس است.

حمل این ماده روی شیشه باید خراش هایی با اعماق مختلف به جا بگذارد. همین واقعیت وجود یک خراش در حال حاضر حداقل کلاس پنجم از ده را به ماده معدنی اختصاص می دهد. اکثر مواد جامددر گروه های معدنی با درخشش غیرفلزی یافت می شود. این درخشش است که دوم است دارایی مهممواد معدنی و ارتباط مستقیمی با سختی دارد.

بدرخشید

سطح درخشندگی فلزات با انعکاس پرتوهای خورشید از آنها بررسی می شود. دو سطح براق وجود دارد - فلزی و غیر فلزی. گروه اول شامل صخره هایی است که وقتی روی شیشه حک می شوند، خط مشکی ایجاد می کنند. چنین موادی حتی در قطعات بسیار نازک مات هستند. انواع کانی های زیرزمینی با درخشندگی غیرفلزی عبارتند از: گرافیت، مگنتیت، زغال سنگ و برخی مواد دیگر. همه آنها به خوبی در خورشید منعکس می شوند و یک خط تیره ایجاد می کنند. بخش کوچکی از مواد با جلای فلزی موادی هستند که خط رنگ می دهند: سبز (طلایی)، قرمز (مس)، سفید (نقره ای) و غیره.

مواد معدنی با درخشش فلزی نور خورشید را بهتر منعکس می کنند. به خودی خود سختی بالایی دارند. سنگ معدن در اینجا جایگاه ویژه ای را اشغال می کند.

رنگ

رنگ، بر خلاف سختی و درخشندگی، یک ویژگی ثابت برای اکثر مواد معدنی نیست. بنابراین، سختی یا درخشندگی در طول زمان بدون تغییر باقی می ماند. رنگ بسته به شرایط نگهداری تغییر می کند. نمونه‌هایی از کانی‌هایی که به ندرت تغییر رنگ می‌دهند، مالاکیت هستند که هرگز رنگ سبز خود را تغییر نمی‌دهند و طلا که همیشه زرد باقی می‌ماند.

عکسی از مالاکیت را در زیر مشاهده می کنید.

رنگ نیز بسته به وضعیت ماده معدنی تغییر می کند. مثلاً در زمین شناسی مفهوم رنگ خط رایج است. ماده معدنی که سطح شیشه را خراش می دهد، مقدار کمی پودر از خود به جا می گذارد که یک خط ایجاد می کند. رنگ چنین پودری اغلب با رنگ طبیعی سنگ متفاوت است. همه چیز به ترکیب ماده معدنی مربوط می شود: ممکن است شامل کلسیت باشد که بسته به مقدار و روش اختلاط با سایر مواد تغییر رنگ می دهد.

شکستگی و شکاف

Cleavage به خاصیت یک کانی برای شکافتن یا شکافتن در جهت معینی اشاره دارد. بنابراین، پس از استراحت، اغلب یک سطح براق صاف تشکیل می شود. برای رسیدن به این نتیجه، باید ماده معدنی را در یک خط کاملاً مشخص تقسیم کنید. پنج درجه بندی وجود دارد:

یک ویژگی تشخیصی برای بسیاری از مواد معدنی وجود چندین جهت برش به طور همزمان است. در نتیجه شکافتن، این کانی دارای پیچ خوردگی هایی است که خواص خاصی نیز دارد. بنابراین، دانشمندان پنج نوع شکستگی را تشخیص می دهند:

• conchoidal - شبیه به یک پوسته؛
• ترکش - شکستگی با مواد فیبری یا فیبری مشخص می شود.
• ناهموار - وجود شکاف ناقص (به عنوان مثال، در آپاتیت)؛
• پله ای - با توجه به نتایج برش، یک سطح تقریباً کاملاً صاف تشکیل می شود (در مکان هایی ممکن است به شکل مراحل بی نظمی داشته باشد).
• صاف - با توجه به نتایج لحیم کاری، هیچ خم یا بی نظمی قابل توجهی در سطح ماده معدنی وجود ندارد.

تعدادی از علائم دیگر وجود دارد که با آنها می توان مواد معدنی را شناسایی کرد. این، برای مثال، کدر شدن - وجود یک فیلم رنگی نازک که در نتیجه هوازدگی یا اکسیداسیون روی ماده تشکیل شده است. همچنین لازم است شکنندگی، نشان دهنده قدرت ماده معدنی، و مغناطیس، که با محتوای آهن آهن مشخص می شود، برجسته شود.

مواد معدنی در صنعت

در چه زمینه هایی فعالیت های اجتماعیمواد معدنی مورد استفاده؟ اینها ساخت و ساز، متالورژی و همچنین تولید مواد شیمیایی هستند.

مصالح ساختمانی اغلب با مواد معدنی خاصی رقیق می شوند که به شما امکان می دهد استحکام و کیفیت ماده را تنظیم کنید. در صنایع شیمیایی، وجود عناصر مورد بحث نیز غیر معمول نیست. از اجزای معدنی در زمینه های آرایشی، پزشکی و غذایی استفاده می شود. به عنوان مثال، در داروخانه ها داروهای زیادی وجود دارد که شامل ویتامین ها و مواد معدنی است. این دو جزء به خوبی با هم کار می کنند و مکمل یکدیگر هستند. آنها به بهبود سلامت افراد و بهبود ظاهر آنها کمک می کنند.

استخراج و مطالعه مواد معدنی همواره از فعالیت های مهم و مرتبط تلقی شده است. لازم است به هر طریق ممکن از انجام تحقیقات علمی در زمینه زمین شناسی و همچنین استفاده فعال از ویتامین ها و مواد معدنی در زندگی روزمره حمایت شود.

طبقه بندی مواد معدنی بر اساس ترکیب شیمیایی است:

1. عناصر بومی: گوگرد، گرافیت.

2. سولفیدها: پیریت.

3. اکسیدها و هیدروکسیدها: کوارتز، اوپال، لیمونیت.

4. کربناتها: کلسیت، دولومیت، منیزیت.

5. سولفاتها: گچ، انیدریت;

6. هالیدها: هالیت;

7. سیلیکات ها: الیوین، پیروکسن ها (اوجیت)، آمفیبول ها (هورنبلند)، کائولینیت، میکاها (مسکوویت، بیوتیت)، فلدسپات ها (آلبیت، ارتوکلاز، میکروکلین، لابرادور).

هر ماده معدنی خواص فیزیکی خاص خود را دارد. اکثر کانی ها ساختار کریستالی دارند، ᴛ.ᴇ. عناصر تشکیل دهنده آنها به طور دقیق در فضا قرار گرفته اند و یک شبکه کریستالی را تشکیل می دهند.

کانی های آمورف، بر خلاف کریستالی ها، ساختار داخلی منظمی ندارند (اوپال، منیزیت آمورف)، آنها یک توده همگن، شبیه پلاستیکین، استخوان هستند.

مطالعه کانی ها را می توان با روش ماکروسکوپی انجام داد. برای مطالعه دقیق تر، از معاینات میکروسکوپی استفاده می شود.

روش ماکروسکوپی بر اساس مطالعه ویژگی های خارجی کانی ها است. این ویژگی ها شامل ظاهر مورفولوژیکی و خواص فیزیکی کانی ها می باشد.

شکل ظاهری مواد معدنی:

1. گاهی اوقات کانی ها به صورت چند وجهی منتظم یافت می شوند. آنها کریستال (کوارتز، گچ، کلسیت) نامیده می شوند.

2. خانواده های کریستال هایی که با پایه ها رشد می کنند دروس ها و برس ها (کلسیت، کوارتز) را تشکیل می دهند.

3. اغلب مواد معدنی آن به صورت سنگدانه های دانه ای یافت می شود که جرم آن از دانه های کوچکی با شکل نامنظم تشکیل شده است.

4. اگر دانه ها شکل هندسی خاصی داشته باشند، موارد زیر تشکیل می شود: الف) سوزنی، ستونی، منشوری. دانه های دراز در یک جهت (هورنبلند)؛ ب) لایه ای، برگی - کشیده در دو جهت (میکا، گچ).

5. بتن ریزی - رویش های کروی شکل دانه ها با ساختار صدفی یا تابشی شعاعی.

6. ژئود - تجمع دانه ها بر روی دیواره های حفره در سنگ ها. رشد مواد معدنی از دیواره ها تا مرکز حفره رخ می دهد.

خواص فیزیکی مواد معدنی

مطالعه مشخصات فیزیکیبه شما امکان می دهد مواد معدنی را بشناسید. مشخصه ترین خواص برای هر کانی را تشخیصی می نامند.

رنگ مواد معدنی بسیار متنوع است. برخی از مواد معدنی در رنگ های مختلف (کوارتز - شیری، شفاف آب، دودی) وجود دارند. برای سایر مواد معدنی، رنگ یک ویژگی دائمی است و می تواند به عنوان یک تشخیص عمل کند (گوگرد زرد است). مواد معدنی هستند که رنگ خود را بر اساس نور تغییر می دهند. به عنوان مثال، یک لابرادور هنگام چرخش در نور آبی، سبز می درخشد. به این خاصیت رنگین کمانی می گویند.

رنگ خط ϶ᴛᴏ رنگ ماده معدنی در پودر است. برخی از مواد معدنی در پودر رنگ متفاوتی نسبت به یک قطعه دارند (پیریت زرد کاهی است، خط سیاه مایل به قهوه ای است).

درخشش باید فلزی (پیریت)، نیمه فلزی (درخشش فلز تیره شده - گرافیت) و غیر فلزی (شیشه ای، مروارید پررنگ، مات - کوارتز، گوگرد، میکا، کائولن) باشد.

برش - توانایی کانی ها برای شکافتن در جهات خاص با تشکیل صفحات صیقلی صاف. یک شکاف بسیار عالی وجود دارد - ماده معدنی به راحتی به برگ ها تقسیم می شود (میکا). شکاف کامل - ماده معدنی با یک ضربه چکش ضعیف به اشکال هندسی منظم (کلسیت) می شکند. برش متوسط ​​- هنگام تقسیم، صفحات هم سطح و هم سطوح ناهموار (فلدسپات) تشکیل می شوند. برش ناقص - هواپیماهای برش عملاً شناسایی نمی شوند (کوارتز، گوگرد). شکستگی مواد معدنی با شکاف ناقص همیشه یا ناهموار یا مخروطی (کوارتز) است.

سختی - درجه مقاومت یک کانی در برابر تأثیرات مکانیکی خارجی. برای تعیین سختی، مقیاس Mohs اتخاذ شد که از کانی‌هایی با سختی مشخص و ثابت استفاده می‌کند (جدول 1).

مقیاس سختی Mohs

میز 1 -

دنباله اقدامات در تعیین سختی مواد معدنی: یک کانی روی شیشه کشیده می شود (تلویزیون 5). اگر خراش روی شیشه باقی بماند سختی ماده معدنی برابر یا بیشتر از 5 است سپس از کانی های مرجع با سختی بیشتر از 5 استفاده می شود به عنوان مثال اگر کانی آزمایش شده خراش روی مرجع با سختی ایجاد کند. از 6، و هنگامی که کوارتز آن خراشیده می شود، خراش عمیق ایجاد می کند، سختی آن 6.5 است.

شایان ذکر است که برخی از مواد معدنی دارای خواص ویژه و فقط ذاتی هستند. بنابراین کربنات ها با اسید کلریدریک واکنش می دهند (در یک قطعه کلسیت می جوشد، در پودر - دولومیت، در اسید داغ - منیزیت).

هالیدها طعم مشخصی دارند (هالیت - شور).

ویژگی‌های کانی‌ها مقاومت متفاوت در برابر عوامل جوی است. برخی از کانی ها به صورت فیزیکی از بین می روند، قطعات تشکیل می دهند، سایر کانی ها تحت دگرگونی های شیمیایی قرار می گیرند و به ترکیبات دیگر تبدیل می شوند (جدول 2).

مقاومت مواد معدنی در برابر هوا

جدول 2

بر اساس درجه پایداری گروه بندی کنید	نام مواد معدنی	ماهیت تغییرات
پایدارترین، نامحلول ترین	لیمونیت کوارتز مسکویت	آسیاب فیزیکی بدون تغییر ترکیب شیمیایی
متوسط ​​مقاوم، نامحلول	Orthoclase Albite Augit Hornblende	تخریب فیزیکی و هیدرولیز: کانی های ثانویه تشکیل می شوند: کائولینیت، لیمونیت، اوپال.
کمتر پایدار، نامحلول	لابرادور بیوتیت	به همین ترتیب، اما این روند شدیدتر است
ضعیف پایدار، نامحلول	پیریت الیوین	اکسیداسیون: لیمونیت و اسید سولفوریک تشکیل می شود اکسیداسیون: سرپانتین، کلریت، منیزیت تشکیل می شود.
کمی محلول	دولومیت کلسیت	تجزیه و انحلال فیزیکی
متوسط ​​محلول	انیدریت گچ	انحلال، هیدراتاسیون، کم آبی
بسیار محلول	هالیت	انحلال شدید، جریان پلاستیک با اثر طولانی مدت قرار گرفتن در معرض یک طرفه

روش های تعیین کانی ها

برای اعدام کار عملیاستفاده از راهنمای معدنی بسیار مهم است.

ترتیب کار:

1. شکل ظاهری دانه های سنگدانه معدنی را تعیین کنید.

2. رنگ ماده معدنی را تعیین کنید، اگر ماده معدنی تیره رنگ است، سپس ماده معدنی را روی یک صفحه چینی قرار دهید تا رنگ خط (پودر) مشخص شود.

3. درخشندگی کانی را تعیین کنید.

4. برای تعیین محدوده سختی، ماده معدنی را روی شیشه بکشید.

5. مواد معدنی با سختی متوسط ​​(3-3.5) باید از نظر واکنش با

محلول 10% اسید کلریدریک.

6. سعی کنید لبه های صیقلی صاف را روی نمونه پیدا کنید - ᴛ.ᴇ. برش را تعیین کنید

7. بر اساس مجموعه ویژگی های راهنما، نام و ترکیب کانی را بیابید.

8. علامت گذاری کنید که این کانی شامل چه سنگ هایی است.

داده های مربوط به مواد معدنی را در جدول 3 وارد کنید.

ویژگی های کانی های سنگ ساز

جدول 3

لیست مواد معدنی مورد مطالعه:

1. عناصر بومی: گرافیت، گوگرد.

2. سولفیدها: پیریت.

3. اکسیدها و هیدروکسیدها: کوارتز، کلسدونی، اوپال، لیمونیت.

4. هالیدها: هالیت، سیلوین.

5. کربنات ها: کلسیت، دولومیت، منیزیت.

6. سولفات ها: گچ، انیدریت.

7. سیلیکات: الیوین، گارنت، اوژیت، هورنبلند، تالک، سرپانتین، کائولن، میکا، کلریت، ارتوکلاز، میکروکلین، آلبیت، نفلین.

سوالات تستی

1. مواد معدنی چیست؟

2. به چه کانی هایی سنگ ساز می گویند؟

3. کانی ها به چه شکلی یافت می شوند؟

4. تشخیص رنگ برای کدام مواد معدنی است؟

5. رنگ خط چیست، مثال.

6. درخشش کانی ها چیست؟

7. سختی مواد معدنی چگونه تعیین می شود؟

8. رخ چیه؟

9. چه مواد معدنی را می توان در آب حل کرد؟

10. کدام کانی ها متورم می شوند؟

11. هیدراتاسیون و کم آبی چیست؟

12. کدام کانی ها در برابر هوازدگی مقاوم ترند؟

کتابشناسی - فهرست کتب

پاولینوف V.N. و غیره.
میزبانی شده در ref.rf

زمين شناسي. - م.: ندرا، 1988. ص. 5-7، 11-49.

آزمایشگاه شماره 2

مطالعه سنگ های ایگماتیک

هدف کار: کسب مهارت در تعریف سنگ های آذرین. بررسی ویژگی های مهندسی و ساختمانی سنگ های آذرین و کاربرد آنها در ساخت و ساز.

تجهیزات: مجموعه آموزشی سنگ های آذرین، ذره بین،

مقیاس موهس.

اطلاعات کلیدر مورد سنگ ها

سنگ ها را اجسام زمین شناسی مستقل می نامند که از یک یا چند کانی با ترکیب و ساختار کم و بیش ثابت تشکیل شده است.

بر اساس روش و شرایط تشکیل، کلیه سنگ ها به آذرین، رسوبی و دگرگونی تقسیم می شوند.

ترکیب کانی شناسی سنگ ها متفاوت است. Oʜᴎ ممکن است از یک (تک معدنی) یا چند کانی (چند معدنی) تشکیل شده باشد.

ساختار داخلی سنگ ها با ساختار و بافت آنها مشخص می شود.

ساختار - ϶ᴛᴏ ساختار سنگ، به دلیل شکل، اندازه و رابطه اجزای تشکیل دهنده آن.

بافت سنگ تعیین کننده توزیع اجزای تشکیل دهنده آن در فضا است.

همه سنگ ها بر اساس شرایط تشکیل به سنگ های آذرین، رسوبی و دگرگونی طبقه بندی می شوند.

شرایط تشکیل سنگ های آذرین

سنگ های آذرین در نتیجه سرد شدن ماگما به وجود می آیند. ماگما - ϶ᴛᴏ مذاب سنگ از ترکیب سیلیکات، تشکیل شده در اعماق بزرگدر بطن زمین ماگما می تواند در اعماق پوسته زمین در زیر پوشش سنگ های بیرون زده و روی یا نزدیک سطح زمین خنک شود. در حالت اول، فرآیند خنک‌سازی به آرامی پیش می‌رود و تمام ماگما زمان دارد تا متبلور شود. ساختار چنین سنگ های عمیقی کاملا کریستالی و دانه ای است.

با صعود سریع ماگما به سطح زمین، دمای آن به سرعت کاهش می یابد، گازها و بخار آب از ماگما جدا می شوند. در این حالت سنگ ها یا به طور کامل متبلور نشده اند (ساختار شیشه ای) و یا تا حدی متبلور شده اند (ساختار نیمه بلوری).

سنگ های عمیق را نفوذی می نامند. ساختار آنها عبارتند از: دانه ریز (دانه<0,5 мм), среднезернистая (размер зерен 0,5-1 мм), крупнозернистая (от 1 до 5 мм), гигантозернистая (>5 میلی متر)، ناهموار (پورفیری).

سنگ های فوران شده را افیوژن می نامند. ساختار آنها پورفیری است (کریستال های بزرگ جداگانه در توده کریپتوکریستالی برجسته هستند)، آفانیتیک (توده کریپتوگرانولار متراکم)، شیشه ای (سنگ تقریباً به طور کامل از یک جرم غیر متبلور - شیشه تشکیل شده است).

بافت سنگ آذرین: سنگ های نفوذی تقریباً همیشه عظیم هستند. در سنگ‌های افوزیو همراه با بافت حجیم، سنگ‌های متخلخل و تاولی دیده می‌شوند.

شرایط فیزیکوشیمیایی تشکیل سنگ در عمق و سطح به شدت متفاوت است. به همین دلیل سنگ های مختلفی از ماگمای یک ترکیب در شرایط عمقی و سطحی تشکیل می شوند. هر سنگ نفوذی مربوط به سنگ خروجی خاصی است.

همراه با طبقه بندی سنگ های آذرین بر اساس شرایط وقوع، آنها را بر اساس ترکیب شیمیایی بر اساس محتوای سیلیسیک اسید SiO 2 طبقه بندی می کنند (جدول 4).

طبقه بندی سنگ های آذرین

جدول 4

ترکیب نژاد	سنگ ها نفوذی هستند (عمیق)	سنگهای پراکنده (ریخته شده)
شیمیایی	کانی شناسی
اسیدی SiO 2 > 65٪	کوارتز، فلدسپات، میکا	گرانیت	لیپاریت، پوکه، کوارتز پورفیری، ابسیدین
SiO 2 متوسط ​​(65-52%)	فلدسپات پتاسیم، پلاژیوکلاز، هورنبلند پلاژیوکلاز، هورنبلند	سینیت دیوریت	تراکیت، ارتوفیر آندزیت، آندزیت پورفیریت
SiO 2 پایه = 52-40٪	پلاژیوکلاز، پیروکسن پلاژیوکلاز	لابرادوریت گابرو	بازالت، دیاباز
SiO 2 اولترابازیک< 40 %	الیوین الیوین، پیروکسن پیروکسن	دونیت پریدوتیت پیروکسنیت

مشخصات مهندسی و ساختمانی سنگهای آذرین

تمام سنگ های آذرین دارای استحکام بالایی هستند، به طور قابل توجهی بیش از بارهای ممکن در مهندسی و ساخت و ساز، نامحلول در آب و عملا غیر قابل نفوذ هستند (به جز انواع شکسته). به همین دلیل به طور گسترده ای به عنوان پایه سازه های حیاتی (سدها) استفاده می شود. عوارض در حین ساخت و ساز بر روی سنگ های آذرین در صورت شکستگی و هوازدگی ایجاد می شود: این منجر به کاهش تراکم، افزایش نفوذپذیری آب می شود که به طور قابل توجهی خواص مهندسی و ساختمانی آنها را بدتر می کند.

کاربرد در ساخت و ساز.

سنگهای آذرین نفوذی مانند گرانیت، سینیت، دیوریت، گابرو، لابرادوریت به عنوان مصالح روکش استفاده می شوند.

بازالت ها و دیابازها برای ریخته گری سنگ به عنوان سنگ فرش برای سنگفرش خیابان ها، پشم معدنی استفاده می شود.

سنگ های اولترابازیک به عنوان مواد اولیه نسوز استفاده می شوند. پوکه به عنوان یک ماده جلا دهنده و ساینده استفاده می شود. ابسیدین به عنوان یک سنگ زینتی استفاده می شود. سنگ های آذرین به طور گسترده ای به عنوان قلوه سنگ و سنگ خرد شده استفاده می شود.

روشهای تعیین سنگهای آذرین

هنگام تعیین نوع سنگ آذرین، اول از همه مهم است که بدانیم آیا این سنگ متعلق به نفوذی است یا افیوژن. سنگ های نفوذی ساختاری کاملا بلوری دارند - کانی ها با چشم غیر مسلح قابل رویت هستند و کل توده سنگ مجموعه ای از دانه های کریستالی است. در سنگ‌های پراکنده، تنها بخشی از ماده (فنوکریست‌های پورفیری) ساختار کریستالی پیدا کرده است، در حالی که بقیه جرم از ماده‌ای تشکیل شده است که ساختار دانه‌ای آن غیرقابل تشخیص است.

مرحله بعدی تعیین ترکیب معدنی است. سنگهای اسیدی و متوسط ​​به رنگ خاکستری، سنگهای اساسی و اولترابازیک تیره و سیاه رنگ هستند. کوارتز به مقدار قابل توجهی فقط در سنگ های اسیدی یافت می شود. سینیت ها و دیوریت ها فاقد کوارتز هستند، دیوریت حاوی 30 درصد هورنبلند است.

لیپاریت‌ها، تراکیت‌ها و آندزیت‌ها در کانی‌های فنوکریستی متفاوت هستند: در تراکیت‌ها، آنها توسط فلدسپات پتاسیم، در آندزیت‌ها توسط پلاژیوکلاز و هورنبلند و در لیپاریت‌ها با کوارتز و فلدسپات نشان داده می‌شوند.

سنگ های گابرو و اولترامافیک تیره رنگ هستند. در گابرو، دانه های روشن با پلاژیوکلاز نشان داده می شوند؛ سنگ های اولترامافیک فقط از کانی های تیره رنگ تشکیل شده اند.

علائم بیرونی سنگ های آذرین را در مجموعه آموزشی مشخص کنید و طبق نقشه در دفتری شرح دهید:

1. نام نژاد.

2. بر اساس محتوای SiO 2 گروه بندی کنید.

3. گروه بندی بر اساس روش آموزش.

4. ساختار.

5. بافت.

7. ترکیب معدنی.

سوالات تستی

1. معمولاً به چه چیزی سنگ گفته می شود؟

2. سنگ ها چگونه طبقه بندی می شوند؟

3. ساختار چیست؟

4. مشخصه سنگهای آذرین چه ساختارهایی است؟

5. بافت چیست؟

6. چه بافت هایی برای سنگ های آذرین معمولی است؟

7. سنگ های آذرین چگونه تشکیل می شوند؟

8. تفاوت سنگ های نفوذی و افیوژن چیست؟

9. سنگ های آذرین بر اساس محتوای SiO 2 چگونه طبقه بندی می شوند؟

10. آنالوگ های فوران شده گرانیت، سینیت، دیوریت، گابرو را نام ببرید.

11. خواص مهندسی و زمین شناسی سنگ های آذرین چیست؟

12- سنگ های آذرین چگونه در ساختمان سازی استفاده می شوند؟

کتابشناسی - فهرست کتب

پاولینوف V.N. و غیره.
میزبانی شده در ref.rf
راهنمای کلاس های آزمایشگاهی به طور کلی

زمین شناسی.-م.: ندرا، 1988. ص. 50-64.

آزمایشگاه شماره 3

مطالعه سنگهای رسوبی

هدف کار: کسب مهارت در تعیین سنگ های رسوبی. بررسی خصوصیات مهندسی و ساختمانی سنگهای رسوبی. بررسی کاربرد سنگهای رسوبی در ساختمان سازی.

تجهیزات: مجموعه آموزشی سنگ های رسوبی،

محلول 10% اسید کلریدریک، ذره بین.

شرایط تشکیل سنگ های رسوبی

سنگ های رسوبی در منطقه سطحی پوسته زمین در شرایط دما و فشار پایین تشکیل می شوند.

فرآیندهای هوازدگی منجر به تخریب سنگ های اولیه می شود. محصولات تخریب عمدتاً توسط جریان های آب جابجا می شوند و با ته نشین شدن به تدریج سنگ های رسوبی را تشکیل می دهند.

بر اساس روش تشکیل مواد معدنی، سنگ های رسوبی به دو دسته آواری، کموژنیک و آلی زا تقسیم می شوند.

سنگ های آواری از قطعات سنگ های تخریب شده تشکیل می شوند، اغلب آنها به صورت رسوبات دریایی جمع می شوند.

طبقه بندی سنگهای آواری بر اساس موارد زیر است: 1) اندازه کلاسها. 2) درجه گرد بودن آنها (گرد و غیر گرد) و 3) وجود یا عدم وجود سیمان (شل و سیمانی) (جدول 5).

طبقه بندی سنگ های آواری

جدول 5

گروه نژاد	ابعاد آوار، میلی متر	سنگ های سست	سنگ های سیمانی
گرد شده	بدون گرد	گرد شده	بدون گرد
آواری درشت (پسفیت)	> 200 200-10 10-2	سنگریزه سنگریزه	بلوک های قلوه سنگ	کنگلومراهای بولدر کنگلومراهای سنگریزه کنگلومراهای شن	برش های بلوکی برشیا
شنی (پسامیت)	2-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1	شن و ماسه درشت دانه درشت دانه متوسط ​​دانه ریز دانه	ماسه سنگ ها درشت دانه دانه درشت دانه متوسط ​​دانه ریز دانه
سیلت ها	0,1-0,01	سیلت (لوس، لوم، لوم شنی)	سنگ های سیلت
Pelites	< 0,01	خاک رس	آرژیلیت ها

ساختارهای سنگ های آواری آواری هستند و از نظر شکل و اندازه قطعات متفاوت هستند (به عنوان مثال، آواری درشت، گرد). در سنگهای رسی - پلیتیک.

بافت ها اغلب لایه لایه و شل هستند.

سنگ‌ها و ماسه‌های آواری درشت گسترده هستند که با تخلخل و نفوذپذیری بالا مشخص می‌شوند و معمولاً از آب‌های زیرزمینی اشباع می‌شوند. ناخالصی های مضر موجود در ماسه ها اکسیدهای آهن، گچ، میکا، ذرات خاک رس است. تحت بار، این سنگ ها معمولاً فشرده نمی شوند. در هنگام زلزله، این سنگ ها می توانند مایع شوند.

پایدارترین مواد معدنی در ماسه ها غالب است: کوارتز، میکا.

سنگ های رسی با تخلخل بالا (تا 90%)، رطوبت، پلاستیسیته، چسبندگی، تورم و انقباض مشخص می شوند. با افزایش رطوبت، قدرت آنها به شدت کاهش می یابد، آنها می توانند به حالت سیال بروند. با وجود تخلخل بالا، نفوذپذیری آب آنها ناچیز است، زیرا تخلخل توسط ریز منافذ بسته تشکیل می شود. خاک رس در ترکیب خود حاوی بیش از 30 درصد ذرات رس (کائولینیت) است. بقیه را ذرات گرد و غبار و شن تشکیل می دهند.

نژادهای لس از جمله نژادهای بسیار رایج در قلمرو قزاقستان هستند. اینها سنگهای چند معدنی هستند که از ذرات سیلتی کوارتز، فلدسپات، کلسیت و میکا تشکیل شده اند. ویژگی های مشخصهلس مقاومت کم آنها در برابر آب است، آنها به سرعت خیس می شوند و فرسایش می یابند و همچنین قادر به فرونشست هستند. این در توانایی لس برای کاهش حجم آن هنگام مرطوب شدن بیان می شود.

سیلتسنگ ها و گلسنگ ها در طی "سنگ شدن" سنگ های شنی-سیلتی و رسی تشکیل می شوند. این سنگ ها لایه لایه هستند، به راحتی هوازدگی می کنند، گاهی اوقات در آب خیس می شوند.

سنگ های شیمیایی در نتیجه بارش از محلول های آبی رسوب شیمیایی تشکیل می شوند. این فرآیند در آب و هوای گرم و خشک در مخازن خشک شدن رخ می دهد. Oʜᴎ بر اساس ترکیب طبقه بندی می شوند.

سنگهای کربناته - سنگهای آهکی متراکم با ساختار ریزدانه از کلسیت تشکیل شده است، دولومیتها با ساختار ریزدانه از دولومیت تشکیل شده اند. به راحتی با اسید HCl (سنگ آهک - در یک قطعه، دولومیت - در پودر) تعیین می شود. بافت ها حجیم هستند.

سنگ های هالید سنگ نمک (نمکی) و سیلوینیت (تلخ نمک) هستند. ساختارها کریستالی-دانه ای هستند، بافت ها حجیم یا لایه ای هستند.

سنگ های سولفاته

گچ سنگی است متشکل از کانی گچ، به رنگ روشن، ریزدانه.

انیدریت سنگی است متشکل از ماده معدنی انیدریت، به رنگ سفید مایل به آبی، متراکم و ریزدانه.

ویژگی مشترکسنگهای شیمیایی انحلال پذیری آنها در آب است. سنگ نمک و سیلوینیت به راحتی محلول هستند، گچ، انیدریت نسبتاً محلول، سنگ آهک، دولومیت کمی محلول هستند.

سنگ‌های بیوشیموژنیک در نتیجه تجمع و تبدیل بقایای جانوران و گیاهان، اغلب با مخلوطی از مواد معدنی، تشکیل می‌شوند.

سنگ های کربناته

سنگ آهک های ارگانوژن از پوسته هایی از ترکیب کلسیت تشکیل شده اند. اگر امکان تعیین نام موجودات سازنده سنگ آهک وجود داشته باشد، نام سنگ توسط آنها داده می شود. به عنوان مثال، سنگ آهک مرجانی، سنگ آهک صدفی.

گچ یک سنگ پودری با سیمان ضعیف است که از بقایای کلسیتی جلبک های پلانکتون تشکیل شده است.

مارن ها سنگی کربناته- آرژیلاسه به رنگ روشن با شکاف مخروطی هستند. با هیدروکلراید واکنش می دهد و لکه ای کثیف روی سطح سنگ باقی می گذارد.

ساختارهای سنگهای آلی ارگانوژن هستند، بافتها متراکم و متخلخل هستند.

سنگ های سیلیسی:

دیاتومیت سنگی شبیه گچ سبک است. رنگ سفید͵ از بقایای جلبک دیاتومه ای از ترکیب عقیق تشکیل شده است.

طرابلس سنگی مایل به زرد سبک و ضعیف است که از عقیق تشکیل شده است.

Opoka - خاکستری، خاکستری تیره تا سیاه سنگ، چینی مانند. همچنین از عقیق تشکیل شده است.

جاسپر سنگی متراکم و سخت است که از کلسدونی - کوارتز کریپتوکریستالی تشکیل شده است. رنگ های زیبا (قرمز، سبز، رنگ های راه راه).

خواص مهندسی و ساختمانی سنگهای رسوبی

به سنگ هایی که در حوزه فعالیت انسان قرار دارند خاک می گویند.

خاک های درشت دانه. استحکام این خاکها به ترکیب قطعات و بسته بندی آنها بستگی دارد. خاکهای متشکل از قطعات سنگهای آذرین بیشترین استحکام را دارند. بسته بندی زباله ها باید شل و متراکم باشد. در خاک های با دانه های مختلف، بسته بندی متراکم تر است.

خاک های شنی. خطرناک ترین انواع سنگ های شنی ماسه های روان هستند. اینها ماسه های اشباع از آب هستند که با باز شدن توسط گودال ها مایع شده و به حرکت در می آیند.

خاکهای رسی. کانی های رسی، دارای اندازه< 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.

خواص خاک رس به میزان زیادی به رطوبت بستگی دارد. اگر فقط رطوبت محکم بسته شده باشد، خاک رس دارای خواص خواهد بود بدن جامد، اگر رطوبت محدود شده نیز وجود داشته باشد، خاک رس پلاستیک و سیال می شود.

خاک رس با خواص ویژه ای مانند تورم، انقباض، مقاومت در برابر آب، چسبندگی مشخص می شود.

سنگ های آواری سیمانی. استحکام آنها به ترکیب سیمان بستگی دارد. بادوام ترین سیمان سیلیسی و ضعیف ترین سیمان رسی است.

سنگ های کربناته و سولفات - سنگ آهک، گچ، گچ، انیدریت - قادر به حل شدن در آب های زیرزمینی با تشکیل حفره های کارست هستند.

استفاده از سنگ های رسوبی در ساختمان سازی

سنگ های رسوبی اغلب اساس ساختمان ها و سازه ها هستند و به طور گسترده ای به عنوان مصالح ساختمانی استفاده می شوند.

سنگ‌های آواری درشت اغلب به عنوان مواد بالاست در ساخت راه‌آهن و بزرگراه‌ها استفاده می‌شوند.

برخی از کنگلومراها و ماسه سنگ ها مواد رو به زیبایی هستند.

استفاده از خاک رس بسیار متنوع است: ساخت آجر، ظروف خشن، کاشی، رنگ های معدنی، به عنوان بخشی جدایی ناپذیر از سیمان پرتلند.

دیاتومیت ها و تری پولی ها برای تولید شیشه مایع، مواد جاذب رطوبت مختلف (جاذب ها) و سیمان استفاده می شوند.

جاسپر به عنوان یک ماده روکش و تزئینی ارزش دارد.

گچ و سنگ آهک مواد اولیه سیمان آهکی هستند. سنگ آهک-پوسته یک ماده دیواری است.

دولومیت ها به عنوان فلاکس و دیرگداز در متالورژی استفاده می شوند.

مارن مواد اولیه صنعت سیمان است.

روش شناسی برای تعیین سنگ های رسوبی.

تعیین سنگهای رسوبی باید با بررسی ظاهر و جوشش با اسید شروع شود. اول از همه، لازم است که گروهی که سنگ داده شده به آن تعلق دارد (آواری، شیمیایی، آلی) تعیین شود.

سنگ های رسی ظاهری خاکی دارند. بافت و ساختار سنگ را به دقت در نظر بگیرید. با توجه به ترکیب کانی، بیشتر سنگ های رسوبی تک معدنی هستند، ᴛ.ᴇ. از یک ماده معدنی تشکیل شده اند. رایج ترین کانی ها کوارتز، عقیق، کلسیت، دولومیت و گچ هستند.

بررسی سنگ های رسوبی ارائه شده در مجموعه آموزشی. توضیحات آنها را در یک دفترچه طبق نقشه کامل کنید:

1. گروه بر اساس مبدا.

2. نام نژاد.

3. ترکیب معدنی.

4. رنگ آمیزی، شکستگی، تراکم.

5. ساختار.

6. بافت.

7. ویژگی های مهندسی و زمین شناسی.

8. کاربرد در ساخت و ساز.

سوالات تستی

1. سنگ های رسوبی در چه شرایطی تشکیل می شوند؟

2. سنگ های رسوبی چگونه طبقه بندی می شوند؟

3. اصول طبقه بندی سنگ های آواری.

4. سازه ها و بافت سنگ های آواری.

5. ترکیب معدنی سنگهای آواری.

6. خواص مهندسی- زمین شناسی سنگ های آواری و کاربرد آنها.

7. سنگ های شیمیایی به چه دسته هایی تقسیم می شوند؟ ترکیب معدنی آنها

8. ساختارها و بافت سنگهای شیمیایی.

9. خصوصیات مهندسی- زمین شناسی سنگ های شیمیایی و کاربرد آنها.

10. ویژگی های مهندسی- زمین شناسی سنگ های آلی و کاربرد آنها.

کتابشناسی - فهرست کتب

پاولینوف V.N. و غیره.
میزبانی شده در ref.rf
کتابچه راهنمای مطالعات آزمایشگاهی در زمین شناسی عمومی. - م.: ندرا، 1988. ص. 64-76.

آزمایشگاه شماره 4

مطالعه سنگهای دگرگونی

هدف کار: کسب مهارت در تعریف سنگ های دگرگونی. بررسی ویژگی های مهندسی و ساختمانی سنگ های دگرگونی و کاربرد آنها در ساخت و ساز.

تجهیزات: مطالعه مجموعه سنگ های دگرگونی،

ذره بین، محلول اسید کلریدریک 10 درصد، مقیاس Mohs.

شرایط تشکیل سنگ های دگرگونی

سنگ های دگرگونی در نتیجه دگرگونی سنگ های رسوبی، آذرین و دگرگونی از پیش موجود در پوسته زمین به وجود می آیند. دگرگونی تحت تأثیر دما و فشار بالا و همچنین بخارات، گازها و آب با دمای بالا رخ می دهد. این دگرگونی ها در تغییر ترکیب معدنی، ساختار، بافت سنگ بیان می شود.

سنگ های دگرگونی با ساختاری تمام کریستالی مشخص می شوند. مشخص ترین بافت ها عبارتند از: تخته سنگ، نواری، عظیم.

سنگ‌های دگرگونی از کانی‌های مقاوم در برابر دما و فشار بالا تشکیل شده‌اند: کوارتز، پلاژیوکلاز، فلدسپات پتاسیم، میکا، هورنبلند، اوژیت و کلسیت.

در عین حال، در سنگ های دگرگونی مواد معدنی وجود دارد که فقط برای این فرآیند مشخص است: کلریت، گارنت، تالک.

با در نظر گرفتن وابستگی به سنگ مادر در هنگام دگرگونی، مجموعه ای از سنگ ها بوجود می آیند درجات مختلفدگرگونی

1. از سنگهای رسی رسوبی بر روی مرحله اولیهدگرگونی، شیست های سقفی تشکیل می شود. تشدید بیشتر دگرگونی منجر به تبلور مجدد کامل مواد رسی با تشکیل فیلیت ها می شود. Oʜᴎ از سریسیت (مسکوویت ریز پوسته)، کلریت و کوارتز تشکیل شده است. با افزایش دما و فشار، فیلیت ها وارد شیست های کریستالی می شوند. با توجه به وابستگی به ترکیب، اینها شیست های میکا، کلریت یا کلریت-میکا هستند. در بالاترین درجهدگرگونی گنیس ظاهر می شود. ترکیب معدنی آنها میکروکلین، پلاژیوکلاز، کوارتز، میکا، گاهی گارنت، ᴛ.ᴇ است. گنیس‌ها از نظر ترکیب معدنی مشابه گرانیت‌ها هستند که در بافت گنیس جهت‌دارشان با هم تفاوت دارند.

2. در هنگام دگرگونی ماسه سنگ ها، کوارتزیت ها به وجود می آیند (ترکیب کانی کوارتز است). اینها نژادهای توده ای قوی هستند.

3. در هنگام دگرگونی، سنگ‌های آهکی به مرمرهایی تبدیل می‌شوند که از کلسیت تشکیل شده‌اند، ساختاری دانه‌ای - بلوری و بافتی عظیم دارند.

4. در طی دگرگونی سنگ های اولترابازیک (دونیت ها، پریدوتیت ها)، سرپانتین ها (سرپانتینیت ها) تشکیل می شوند.

5. در طول دگرگونی حرارتی سنگهای شنی-آرگیلاسه، هورنفلزها تشکیل می شوند - سنگهای ریزدانه قوی با بافت عظیم. در این مورد، اسکارن ها، متشکل از پیروکسن ها و گارنت ها، از سنگ های کربناته به وجود می آیند. این سنگ ها از اهمیت عملی زیادی برخوردار هستند، زیرا ذخایر معدنی محدود به آنها هستند - آهن (کانسار Sokolovsko-Sarbaiskoye)، مس، مولیبدن، تنگستن.

ویژگی های مهندسی- زمین شناسی سنگ های دگرگونی.

سنگ های دگرگونی عظیم بسیار بادوام، عملاً نفوذناپذیر هستند و به استثنای کربنات ها، در آب حل نمی شوند.

تضعیف شاخص های قدرت به دلیل شکستگی و هوازدگی رخ می دهد.

توجه به این نکته مهم است که سنگ های شیلی با خواص ناهمسانگرد مشخص می شوند، ᴛ.ᴇ. استحکام در امتداد شیستوزیت بسیار کمتر از عمود بر آن است. چنین سنگهای دگرگونی تالوس متحرک با صفحه نازک را تشکیل می دهند.

بادوام ترین و پایدارترین سنگ ها کوارتزیت ها هستند. سنگ های دگرگونی به طور گسترده ای در ساختمان سازی استفاده می شوند. سنگ مرمر، کوارتزیت - ϶ᴛᴏ مواد رو به رو.

تخته های سقفی (فیلیت ها) به عنوان ماده ای برای پوشش ساختمان ها عمل می کنند.

شیل تالک یک ماده نسوز و مقاوم در برابر اسید است.

کوارتزیت به عنوان ماده اولیه برای تولید آجرهای نسوز - دینا استفاده می شود.

روش‌شناسی برای تعیین سنگ‌های دگرگونی.

تعریف سنگهای دگرگونی باید با تعیین ترکیب معدنی آنها آغاز شود. در مرحله بعد، بافت، ساختار، رنگ و سنگ مادر تعیین می شود.

بررسی سنگ های دگرگونی موجود در مجموعه آموزشی با علائم بیرونی. آنها را در یک دفترچه بر اساس طرح زیر شرح دهید:

1. نام؛

3. ساختار و بافت;

4. ترکیب معدنی;

5. نژاد اولیه;

6. ویژگی های مهندسی و زمین شناسی;

7. کاربرد در ساخت و ساز.

سوالات تستی

1. سنگ های دگرگونی چگونه تشکیل می شوند؟

2- چه دگرگونی هایی در سنگ های اولیه در حین دگرگونی رخ می دهد؟

3. چه ساختارها و بافت های مشخصه ای در سنگ های دگرگونی یافت می شود؟

4. چه کانی هایی برای سنگ های دگرگونی مشخص هستند؟

5- چه عواملی بر استحکام سنگهای دگرگونی تأثیر می گذارد؟

6. سنگ های دگرگونی چگونه در ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرند؟

کتابشناسی - فهرست کتب

پاولینوف V.N. و غیره.
میزبانی شده در ref.rf
کتابچه راهنمای مطالعات آزمایشگاهی

در زمین شناسی عمومی - م.: ندرا، 1988. ص. 77-85.

آزمایشگاه شماره 5

نقشه ها و بخش های زمین شناسی

هدف کار: تسلط بر اصل ساخت نقشه ها و مقاطع زمین شناسی. خواندن نمادهای نقشه های زمین شناسی را یاد بگیرید. مهارت های تعیین شرایط وقوع سنگ در نقشه های زمین شناسی را به دست آورید.

اطلاعات کلی

نقشه زمین شناسی ساختار زمین شناسی سطح زمین و قسمت بالایی مجاور پوسته زمین را منعکس می کند. نقشه زمین شناسی بر اساس توپوگرافی ساخته شده است. بر روی آن با کمک علائم متعارف، سن، ترکیب و شرایط وقوع سنگ های در معرض دید در سطح زمین نشان داده شده است.

از آنجایی که بیش از 90 درصد از سطح زمین را سنگ های سن کواترنری پوشانده اند، نقشه های زمین شناسی سنگ های بستر را بدون پوشش کواترنر نشان می دهد.

برای اهداف ساخت و ساز، نقشه های زمین شناسی در مقیاس بزرگ (1:25000 و بزرگتر) استفاده می شود.

هنگام تهیه نقشه های زمین شناسی، دانستن توالی سنی (ژئوکرونولوژیکی) سنگ های درگیر در ساختار منطقه مورد مطالعه بسیار مهم است.

امروزه یک مقیاس زمین شناسی یکپارچه ایجاد شده است که تاریخچه توسعه پوسته زمین را منعکس می کند.

زیر تقسیم بندی چینه نگاری (لایه-لایه) زمانی و متناظر زیر در مقیاس پذیرفته شده است (جدول 6).

تقسیمات زمین شناسی و چینه شناسی

جدول 6

مقیاس زمین شناسی

جدول 7

عصر (گروه)	دوره (سیستم)	فهرست مطالب	مدت میلیون سال	دوره (بخش)	فهرست مطالب	رنگ روی نقشه
سنوزوئیک KZ 65 Ma	کواترنر	س	1,7-1,8	پلیستوسن هولوسن	س 2 س 1	خاکستری کم رنگ
نئوژن	ن		میوسن پلیوسن	N 2 N 1	رنگ زرد
پالئوژن	آر		الیگوسن ائوسن پالئوسن	R 3 R 2 R 1	زرد نارنجی
مزوزوئیک MZ 170 میلیون سال	گچی	به		کرتاسه بالایی کرتاسه پایین	K 2 K 1	سبز
ژوراسیک	جی	55-60	ژوراسیک بالایی ژوراسیک میانی ژوراسیک پایینی	J 3 J 2 J 1	آبی
تریاس	تی	40-45	تریاس بالایی تریاس میانی تریاس زیرین	T 3 T 2 T 1	بنفش
پالئوزوئیک РZ	پرمین	آر	50-60	پرم بالا پرم پایین	R 2 R 1	قهوه ای نارنجی
زغال سنگ	از جانب	50-60	کربونیفر فوقانی کربونیفر متوسط ​​کربونیفر پایینی	S 3 S 2 S 1	خاکستری
دونین	از جانب		دونین بالا دونین میانی دونین پایین	D 3 D 2 D 1	رنگ قهوه ای
سیلورین	اس	25-30	سیلورین بالایی سیلورین پایینی	S 2 S 1	خاکستری-سبز (روشن)
اردوویسین	O	45-50	اردوویسین بالا اردوویسین میانی اردوویسین پایین	O 3 O 2 O 1	زیتون
کامبرین	Є	90-100	Upper-Kembirsky Middle-Kembirsky Lower-Kembirsky	Є 3 Є 2 Є 1	سبز آبی (تیره)
روابط عمومی پروتروزوییک						گل رز یاسی طبقه بندی مواد معدنی - مفهوم و انواع. طبقه بندی و ویژگی های دسته بندی "طبقه بندی مواد معدنی" 2017، 2018.

در حال حاضر بیش از 3000 ماده معدنی شناخته شده است. مبانی طبقه بندی مدرنمواد معدنی، اصولی تنظیم شده است که مهمترین ویژگی های گونه های معدنی - ترکیب شیمیایی و ساختار کریستالی را در نظر می گیرد.

برای واحد پایه در این طبقه بندی، یک گونه معدنی در نظر گرفته شده است که دارای ساختار کریستالی مشخص و ترکیب شیمیایی پایدار مشخصی است. گونه های معدنی ممکن است دارای انواع باشند. انواع به عنوان کانی هایی از همان نوع درک می شود که از نظر برخی ویژگی های فیزیکی با یکدیگر متفاوت هستند، به عنوان مثال، رنگ کانی کوارتز در انواع مختلف (سیاه - موریون، شفاف - بدلیجات، بنفش - آمیتیست).

بر این اساس، طبقه بندی را می توان به شکل زیر ارائه کرد:

1. بومی

2. سولفیدها

3. هالیدها

4. اکسیدها و هیدروکسیدها

5. کربنات ها

6. سولفات ها

7. فسفات ها

8. سیلیکات

1. عناصر بومی (مواد معدنی).

این طبقه شامل کانی هایی است که از یک عنصر شیمیایی تشکیل شده و به نام این عنصر نامگذاری شده اند. به عنوان مثال: طلای بومی، گوگرد و غیره. همه آنها به دو گروه فلزی و غیر فلزی تقسیم می شوند. گروه اول شامل طلا، نقره، مس، پلاتین، آهن و برخی دیگر است، گروه دوم - As، Bi، S و C (الماس و گرافیت).

پیدایش (منشا) - عمدتا در طی فرآیندهای درون زا در سنگ های نفوذی و رگه های کوارتز، S (گوگرد) - در طول آتشفشان تشکیل می شود. در طی فرآیندهای برون زا، تخریب سنگ ها، آزاد شدن کانی های بومی (به دلیل مقاومت آنها در برابر تأثیرات فیزیکی و شیمیایی) و غلظت آنها در مکان های مساعد برای این اتفاق رخ می دهد. به این ترتیب می‌توان از طلا، پلاتین و الماس جای‌گذاری کرد.

برنامه در اقتصاد ملی:

1- تولید جواهرات و ذخایر ارزی (Au, Pt, Ag, الماس).

2- اشیاء و ظروف مذهبی (Au, Ag)

3- رادیو الکترونیک (Au، Ag، Cu)، هسته ای، صنایع شیمیایی، پزشکی، ابزار برش - الماس.

4- کشاورزی - گوگرد.

2. سولفیدها- نمک های اسید هیدروسولفوریک.

تقسیم شده به سادهبا فرمول کلی A m X p و سولفوسالت ها- A m B n X p ، که در آن - A یک اتم فلز است، B یک اتم فلز و متالوئید است، X یک اتم گوگرد است.

سولفیدها در سینگونی های مختلف متبلور می شوند - مکعبی، شش ضلعی، لوزی و غیره. در مقایسه با کاتیون های بومی، ترکیب گسترده تری از کاتیون های عنصری دارند. از این رو تنوع بیشتری از گونه های معدنی و طیف وسیع تری از ویژگی های مشابه وجود دارد.

خواص متداول سولفیدها درخشندگی فلزی، سختی کم (تا 4)، رنگ‌های خاکستری و تیره و چگالی متوسط ​​است.

در عین حال، بین سولفیدها در خواصی مانند برش، سختی و چگالی تفاوت وجود دارد.

سولفیدها منبع اصلی سنگ‌های فلزی غیرآهنی هستند و به دلیل ناخالصی‌های فلزات کمیاب و نجیب، ارزش استفاده از آنها افزایش می‌یابد.

پیدایش - فرآیندهای مختلف درون زا و برون زا.

3. هالیدها.پراکنده ترین فلوریدها و کلریدها ترکیبات کاتیون های فلزی با فلوئور و کلر تک ظرفیتی هستند.

فلورایدها کانی های سبک با چگالی و سختی متوسط ​​هستند. نماینده فلوریت CaF2 است. کلریدها کانی های هالیت و سلوین (NaCl و KCl) هستند.

برای هالیدها، سختی کم، تبلور در همگامی مکعبی، برش کامل، طیف گسترده ای از رنگ ها و شفافیت رایج هستند. هالیت و سیلوین دارای خواص ویژه ای هستند - طعم شور و تلخ نمک.

فلوریدها و کلریدها در پیدایش متفاوت هستند. فلوریت محصول فرآیندهای درون زا (هیدروترمال) است، در حالی که هالیت و سیلوین در شرایط برون زا به دلیل بارش در طی تبخیر در توده های آبی تشکیل می شوند.

در اقتصاد ملی، فلوریت در اپتیک، متالورژی، برای به دست آوردن اسید هیدروفلوئوریک استفاده می شود. هالیت و سیلوین در صنایع شیمیایی و غذایی، پزشکی و کشاورزی و عکاسی کاربرد دارند.

4. اکسیدها و هیدروکسیدها- نشان دهنده یکی از رایج ترین کلاس ها با بیش از 150 گونه معدنی است که در آن اتم ها یا کاتیون های فلزی ترکیباتی را با اکسیژن یا یک گروه هیدروکسیل (OH) تشکیل می دهند. این با فرمول کلی AX یا ABX بیان می شود - که در آن X اتم های اکسیژن یا یک گروه هیدروکسیل هستند. اکسیدهایی که به طور گسترده نشان داده می شوند Si، Fe، Al، Ti، Sn هستند. برخی از آنها نیز فرم هیدروکسید را تشکیل می دهند. یکی از ویژگی های بیشتر هیدروکسیدها کاهش مقادیر ویژگی در مقایسه با شکل اکسید همان اتم فلز است. یک مثال بارز، اشکال اکسید و هیدروکسید Al است.

اکسیدها را با توجه به ترکیب شیمیایی و درخشندگی می توان به دو دسته فلزی و غیرفلزی تقسیم کرد. گروه اول با سختی متوسط، رنگ های تیره (سیاه، خاکستری، قهوه ای)، چگالی متوسط ​​مشخص می شود. به عنوان مثال می توان به کانی های هماتیت و کاسیتیت اشاره کرد. گروه دوم با چگالی کم، سختی بالا 7-9، شفافیت، طیف وسیع رنگ، عدم برش مشخص می شود. به عنوان مثال p- مواد معدنی کوارتز، کوراندوم.

در اقتصاد ملی، اکسیدها و هیدروکسیدها بیشترین استفاده را برای به دست آوردن Fe, Mn, Al, Sn دارند. از انواع شفاف و کریستالی کوراندوم (یاقوت کبود و یاقوت سرخ) و کوارتز (آمتیست، کریستال سنگی و غیره) به عنوان گرانبها و نیمه استفاده می شود. سنگهای قیمتی.

پیدایش - در فرآیندهای درون زا و برون زا.

5. کربنات ها- نمک های اسید کربنیک، فرمول کلی ACO3 است - که در آن A کلسیم، منیزیم، آهن و غیره است.

خواص عمومی - متبلور شدن در سیستم های لوزی و مثلثی (شکل های کریستالی خوب و شکاف در امتداد لوزی)؛ سختی کم 3-4، عمدتاً رنگ روشن، واکنش با اسیدها (HCl و HNO3) برای انتشار دی اکسید کربن.

رایج ترین آنها عبارتند از: کلسیت CaCO3، منیزیت Mg CO3، دولومیت CaMg (CO3) 2، سیدریت Fe CO3.

کربناتها با گروه هیدروکسیل (OH): مالاکیت Cu2 CO3 (OH) 2 - رنگ سبز و واکنش با HCl، لازوریت Cu3 (CO3) 2 (OH) 2 - رنگ آبی، شفاف در کریستال.

پیدایش کربنات ها متنوع است - رسوبی (شیمیایی و بیوژنیک)، هیدروترمال، دگرگونی.

کربنات‌ها یکی از کانی‌های اصلی سنگ‌ساز سنگ‌های رسوبی (آهک‌ها، دولومیت‌ها و غیره) و سنگ‌های دگرگونی - مرمر، اسکارن‌ها هستند. آنها در ساخت و ساز، اپتیک، متالورژی، به عنوان کود استفاده می شود. مالاکیت به عنوان یک سنگ زینتی استفاده می شود. تجمع بزرگ منیزیت و سیدریت منبع آهن و منیزیم است.

6. سولفات ها- نمک های اسید سولفوریک، به عنوان مثال. یک رادیکال SO4 دارند. رایج ترین و شناخته شده ترین سولفات ها Ca، Ba، Sr، Pb هستند. خواص متداول برای آنها تبلور i در سیستم های مونوکلینیک و لوزی، رنگ روشن، سختی کم، درخشندگی شیشه ای، برش کامل است.

مواد معدنی: گچ CaSO4 2H2O، انیدریت CaSO4، باریت BaSO4 (چگالی بالا)، سلستیت SrSO4.

در شرایط اگزوژن، اغلب همراه با هالیدها تشکیل می شود. برخی از سولفات ها (باریت، سلستیت) منشأ هیدروترمال دارند.

کاربرد - ساخت و ساز، کشاورزی، پزشکی، صنایع شیمیایی.

7. فسفات ها- نمک های اسید فسفریک، به عنوان مثال. حاوی PO4

تعداد گونه های معدنی کم است، آپاتیت معدنی Ca(PO4)3(F,Cl,OH) را در نظر خواهیم گرفت. سنگدانه های کریستالی و دانه ای، سختی 5، همگامی شش ضلعی، برش ناقص، رنگ سبز-آبی را تشکیل می دهد. حاوی ناخالصی های استرانسیوم، ایتریوم، عناصر خاکی کمیاب است.

پیدایش آذرین و رسوبی است، جایی که فسفریت را در مخلوطی با ذرات رس تشکیل می دهد.

کاربرد - مواد خام کشاورزی، تولید مواد شیمیایی و در محصولات سرامیکی.

8. سیلیکات- رایج ترین و متنوع ترین کلاس مواد معدنی (تا 800 گونه). طبقه بندی سیلیکات بر اساس چهار وجهی سیلیکون-اکسیژن -4 است. بسته به ساختاری که هنگام ترکیب با یکدیگر تشکیل می دهند، تمام سیلیکات ها به: جزیره، لایه، روبان، زنجیره و قاب تقسیم می شوند.

سیلیکات های جزیره - در آنها، ارتباط بین چهار وجهی جدا شده از طریق کاتیون ها انجام می شود. این گروه شامل مواد معدنی است: الیوین، توپاز، گارنت، بریل، تورمالین.

سیلیکات های لایه ای - نشان دهنده لایه های پیوسته است که در آن چهار وجهی ها توسط یون های اکسیژن به هم متصل می شوند و بین لایه ها اتصال از طریق کاتیون ها انجام می شود. بنابراین یک رادیکال مشترک در فرمول 4- دارند. این گروه مواد معدنی میکا را ترکیب می کند: بیوتیت، تالک، مسکویت، سرپانتین.

زنجیر و روبان - چهار وجهی زنجیره های تک یا دوتایی (روبان) را تشکیل می دهند. زنجیره - دارای رادیکال مشترک 4- و شامل گروهی از پیروکسن ها است.

سیلیکات های روبان با 6 رادیکال کانی های گروه آمفیبول را متحد می کند.

سیلیکات های چارچوب - در آنها، چهار وجهی ها توسط تمام اتم های اکسیژن به هم متصل می شوند و چارچوبی را با رادیکال تشکیل می دهند. این گروه شامل فلدسپات ها و پلاژیوکلازها می باشد. فلدسپات ها مواد معدنی را با کاتیون های Na و K ترکیب می کنند. این کانی ها میکروکلین و ارتوکلاز هستند. در پلاژیوکلازها، Ca و Na کاتیون هستند، در حالی که نسبت بین این عناصر ثابت نیست. بنابراین پلاژیوکلازها مجموعه ای هم شکل از کانی ها هستند: آلبیت - اولیگوکلاز - آندزین - لابرادوریت - بای تاونیت - آنورتیت. از آلبیت به آنورتیت، محتوای کلسیم افزایش می یابد.

ترکیب کاتیون‌ها در سیلیکات‌ها اغلب شامل: منیزیم، آهن، منگنز، آل، Ti، کلسیم، پتاسیم، سدیم، Be، کمتر Zr، کروم، B، عناصر کمیاب و رادیواکتیو روی است. لازم به ذکر است که بخشی از سیلیکون موجود در چهار وجهی را می توان با Al جایگزین کرد و سپس کانی ها را به عنوان آلومینوسیلیکات ها طبقه بندی می کنیم.

ترکیب شیمیایی پیچیده و تنوع ساختار کریستالی، در کنار هم، طیف وسیعی از خواص فیزیکی را ارائه می دهد. حتی با استفاده از مثال مقیاس Mohs می توان دریافت که سختی سیلیکات ها از 1 تا 9 است.

برش از خیلی کامل به ناقص.

اغلب سیلیکات ها بر اساس رنگ گروه بندی می شوند - رنگ تیره، رنگ روشن. این به ویژه به طور گسترده ای در مورد سیلیکات ها - کانی های سنگ ساز اعمال می شود.

سیلیکات ها عمدتاً در طی تشکیل سنگ های آذرین و دگرگونی در فرآیندهای درون زا تشکیل می شوند. گروه بزرگی از کانی های رسی (کائولن و غیره) در شرایط اگزوژن در طی هوازدگی سنگ های سیلیکات تشکیل می شوند.

بسیاری از سیلیکات ها مواد معدنی هستند و در اقتصاد ملی استفاده می شوند. آی تی مصالح و مواد ساختمانی، سنگهای روکشی، زینتی و قیمتی (توپاز، گارنت، زمرد، تورمالین و غیره)، سنگ معدن فلزات (Be، Zr، Al) و غیرفلزات (B)، عناصر کمیاب. آنها در صنعت لاستیک، کاغذ، به عنوان مواد نسوز و مواد خام سرامیکی کاربرد دارند.

در کنار طبقه بندی شیمیایی کریستال، طبقه بندی های دیگری از کانی ها بر اساس اصول دیگری وجود دارد. به عنوان مثال، طبقه بندی ژنتیکی بر اساس نوع پیدایش مواد معدنی است؛ در فناوری فرآوری کانی ها، طبقه بندی بر اساس ویژگی های فیزیکی (جداکننده) آنها، به عنوان مثال، بر اساس مغناطیس، چگالی، حلالیت، ذوب پذیری و سایر ویژگی ها استفاده می شود. .

کوارتز - SiO 2. ثابت اصلاح در دماهای پایین معمولا کوارتز ساده نامیده می شود. علائم تشخیصی. بلورهای کوارتز بر اساس شکل، سختی، شکستگی مخروطی و عدم شکاف تشخیص داده می شوند. کوارتز را می توان با کلسدونی، فلدسپات، نفلین و توپاز اشتباه گرفت. اصل و نسب. حدود 65 درصد از پوسته زمین از کوارتز تشکیل شده است که به آن سنگ‌ساز و همه جا حاضر می‌گویند. در بسیاری از سنگهای آذرین فلسیک نفوذی و نفوذی، تقریباً کانی اصلی است. شامل پگماتیت ها، موجود در بسیاری از سنگ های دگرگونی است. در توده های قابل توجه، به عنوان یک کانی رگه ای، در نهشته های گرمابی رایج است. همچنین در سنگهای رسوبی (شن کوارتز، ماسه سنگ کوارتز، کنگلومراهای کوارتز) وجود دارد. ترکیب شیمیایی.انواع رنگ شده با رنگ های دیگر دارای انواع ناخالصی ها یا مواد معدنی دیگر هستند. سینگونیکوارتز مثلثی است و اصلاح دمای بالا a - کوارتز شش ضلعی است. ظاهرکریستال ها اغلب به صورت دو هرمی شش ضلعی هستند. لبه های منشور اغلب کوتاه شده یا وجود ندارد. کریستال های بسیار بزرگ شناخته شده اند. کریستالی به وزن 70 تن در قزاقستان پیدا شد که روی کریستال ها با سایه های عرضی پوشانده شده است. در طبیعت، دروسن، برس ها، توده های دانه ای. کوارتز با دوقلو شدن مشخص می شود و کریستال ها طبق قوانین مختلف با هم رشد می کنند، دوقلوها دوفین، برزیلی، ژاپنی هستند. رنگممکن است بسیار متفاوت باشد گونه های شفاف و نیمه شفاف نام های مختلفی دارند: 1) کوه کریستال- کریستال های بی رنگ شفاف آب؛ 2) آمیتیست- بنفش، یاس بنفش، یاس بنفش، تمشک، شفاف؛ 3) راچتوپاز- دودی، رنگ آمیزی شده با رنگ های خاکستری یا قهوه ای؛ چهار) موریون- رنگ مشکی؛ 5) سیترین- زرد طلایی یا زرد لیمویی؛ 6) ستایش- کوارتز مایل به سبز؛ 7) رنگ صورتی کوارتز; 8) شیری- کوارتز سفید؛ 9) ماجراجویی(جرقه). Bl هشیشه sk. سختی 7. رخگم شده تراکم 2.5 - 2.8. سایر خواص. قادر به انتقال اشعه ماوراء بنفش، یک پیزوالکتریک است. کوارتز مذاب به راحتی جامد می شود و یک شیشه کوارتز (کوارتز آمورف) را تشکیل می دهد. استفاده عملی.کاربرد آن متنوع است. انواع زیبا در جواهرات استفاده می شود. کریستال های خالص با خواص منحصر به فرد در الکترونیک، فناوری اولتراسونیک و ابزار دقیق نوری استفاده می شوند. Rauchtopaz، کریستال سنگ، موریون به عنوان تثبیت کننده امواج رادیویی استفاده می شود. کریستال سنگ در تله مکانیک، اتوماسیون، ژنراتورهای با کیفیت بالا استفاده می شود. ماسه های کوارتز خالص کم آهن به عنوان یک ماده خام عالی در صنعت شیشه سرامیک، برای تولید کربن (SiC) استفاده می شود. کربوراندوم یا کاربید سیلیکون یک ماده ساینده درجه یک است. ماسه‌های کوارتزی ریز در ماشین‌های سندبلاست برای صیقل دادن سنگ و محصولات فلزی و همچنین برای اره کردن سنگ‌ها استفاده می‌شوند. محل تولد.ذخایر کوارتز در اورال وجود دارد، به اصطلاح "سرخاب های کریستالی" حاوی کریستال سنگ، موریون. , آمتیست، توپاز و غیره در پریموریه یاکوتیا یافت می شوند. آمتیست دریای سفید از کیپ شیپ در شبه جزیره کولا شناخته شده است. رگه های پگماتیت با کریستال های کوارتز در آلدان، پامیر، وولینیا رایج است. کریستال سنگ در یاکوتیا (بولشایا خاتیما) استخراج می شود. برزیل کریستال های طبیعی کوارتز را برای صنعت تامین می کند. کوارتز در سریلانکا، هند، برمه، اروگوئه، سوئیس، ماداگاسکار و مناطق دیگر وجود دارد. این موزه دارای بیش از 700 نمونه کوارتز و انواع آن است. طیف گسترده ای از کریستال ها با وزن 440 کیلوگرم تا 1 گرم (عصای شکل، با شکل های رشد و غیره) به طور گسترده ای نشان داده شده است، دروس، برس، کوارتز رگ، کوارتز با سایر مواد معدنی وجود دارد. غنی ترین مجموعه کوارتز اورال: کوه ها. کریستال از ذخایر Gumbeiki، Berezovskoye، Astafyevo. موریون از مورزینکا؛ کوارتز-پرازم، کوارتز با کلریت و آدولاریا، و کوارتز "مودار" از اورال های زیرقطبی. کوارتز صورتی (Gumbeika)؛ رشد متقابل کریستال ها از میاس، پیشما، ناگلا. دروزهای زیبا از کامچاتکا و شبه جزیره چوکوتکا (Iultinskoe)؛ کوارتز با مخلوط روی (انگلیس)؛ کوارتز با روبلیت از منطقه چیتا (خط الراس Borshchevochny). کوارتز از Transbaikalia (Adun-Cholong)، از Mangystau وجود دارد. کوارتز متخلخل از قرقیزستان، کوارتز صورتی از آلتای (سنجاب‌های Tigeretskiye، Kolyvan)، اورال (Gumbeik) و آفریقای جنوبی.