Classificação de definição de minerais. Minerais e mineralogia

A classificação de minerais por composição química é baseada na composição química e estrutura cristalina

Como cada mineral é um composto químico específico com uma estrutura característica, a classificação moderna dos minerais é baseada na composição química e na estrutura cristalina. Existem dez classes de minerais: silicatos, carbonatos, óxidos, hidróxidos, sulfetos, sulfatos, halogenetos, fosfatos, tungstatos.
e molibdatos, elementos nativos.

As relações entre as quantidades de espécies minerais por classes e seu conteúdo na crosta terrestre são dadas na tabela -1. Como pode ser visto nesta tabela, os mais comuns são os silicatos e aluminossilicatos, assim como os óxidos e carbonatos, que compõem quase 94% da crosta terrestre, o que corresponde à abundância total de elementos químicos na natureza (ver tabela-2 A sistemática de todos os elementos químicos da crosta terrestre de acordo com seu papel quantitativo na composição dos minerais foi realizada por A.S. Cookery (ver tabela-3).

Para os minerais mais comuns da classe dos silicatos na natureza, a classificação de acordo com as características estruturais é amplamente utilizada: ilha - azeitonas, granada, silimanita, melinita; anel -berilo; cadeia-piroxênios; fita-anfibólios, hornblenda; micas em folha, clorites, feldspatos de estrutura, feldspatóides. As características dos principais minerais formadores de rochas são dadas abaixo.

Tabela 1. Distribuição de espécies minerais entre classes individuais de minerais e seu conteúdo na crosta terrestre

silicatos. A classe de minerais mais numerosa e difundida. Os silicatos são caracterizados por um complexo composição química
e substituições isomórficas de alguns elementos e complexos de elementos por outros. Comum a todos os silicatos é a presença no grupo aniônico
tetraedro silício-oxigênio 4- em várias combinações. O número total de tipos minerais de silicatos é de cerca de 800. Em termos de abundância, os silicatos representam mais de 75% de todos os minerais da litosfera.

Os silicatos são os minerais formadores de rocha mais importantes que compõem a maior parte das rochas (feldspatos, micas, hornblenda, piroxênios, olivina, clorita, minerais argilosos). Os mais comuns na natureza são os minerais do grupo feldspato.

2. Carbonatos. Carbonatos são sais de ácido carbônico. Este é um grande grupo de minerais, muitos dos quais são amplamente distribuídos. Eles são mais amplamente distribuídos na superfície da Terra e na parte superior da crosta terrestre. Carbonatos são encontrados principalmente em rochas sedimentares e metamórficas (mármore). A maioria dos carbonatos são anidros e são conexões simples, principalmente Ca, Mg e Fe com ânion complexo 2-. Representantes característicos da classe de carbonatos são calcita, dolomita, malaquita, siderita, magnesita.

3-4 Óxidos e hidróxidos. Óxidos são compostos de elementos com oxigênio; hidróxidos também contêm água. Na crosta terrestre, óxidos e hidróxidos representam cerca de 17%. Os minerais mais comuns desta classe são os óxidos de Si, Al, Fe, Mn, Ti, enquanto o mineral quartzo SiO2 é o mineral mais comum na terra (cerca de 12%). Nas estruturas cristalinas dos minerais da classe dos óxidos, os cátions metálicos são circundados por ânions oxigênio O2- (nos óxidos) ou hidroxila [OH] 1- (nos hidróxidos). Representantes característicos: quartzo, corindo, magnetita, óxidos de hematita; limonita, bauxita - hidróxidos.

Mesa 2. Abundância média dos dez primeiros elementos químicos da crosta terrestre, % em massa e sua produtividade mineral.

Tabela 3. A composição média da Terra e da crosta terrestre,% em peso (de acordo com Beus A.A., 1972)

5. Sulfetos. Existem mais de 200 tipos de enxofre e minerais semelhantes, mas seu conteúdo total na crosta terrestre não é alto, cerca de 1%. Do ponto de vista químico, são derivados do sulfeto de hidrogênio H2S. A origem dos sulfetos é principalmente hidrotermal, assim como magmática, raramente exógena. Minerais da classe sulfeto são formados, como regra, a uma profundidade abaixo do limite da penetração do oxigênio atmosférico na crosta terrestre.

Uma vez na região próxima à superfície, os sulfetos são destruídos, além disso, reagindo com água e oxigênio, formam ácido sulfúrico, que age de forma agressiva nas rochas. Assim, os sulfetos são uma impureza prejudicial em materiais de construção naturais. Os mais comuns são sulfetos de ferro - pirita, calcopirita; outros representantes
-galena, esfalerita, cinábrio.

6. Sulfatos. Sulfatos são sais de ácido sulfúrico. Muitos deles são solúveis em água, pois são sedimentos de corpos d'água marinhos ou lacustres. Alguns sulfatos são produtos da zona de oxidação; sulfatos também são conhecidos como produtos da atividade vulcânica. Os sulfatos representam 0,5% da massa da crosta terrestre. Existem sulfatos anidros e aquosos, contendo, além do complexo aniônico 2- comum a todos, também ânions adicionais (OH) 1- Representantes: barita, anidrita - anidro, gesso, mirabilita - água.

7. Haletos. Esta classe inclui flúor, cloreto e compostos muito raros de bromo e iodeto. Os compostos de flúor, em sua maioria, estão associados à atividade magmática, são sublimados de vulcões ou produtos de processos hidrotermais, às vezes são de origem sedimentar. Os compostos de cloreto Na, K e Mg são predominantemente sedimentos químicos de mares e lagos e os principais minerais de depósitos de sal. Os haletos representam cerca de 0,5% da massa da crosta terrestre. Representantes típicos: fluorita (fluorita), halita (sal-gema), silvina, carnalita.

8. Fosfatos. Os minerais desta classe são sais de ácido fosfórico; a estrutura cristalina desses minerais é caracterizada pela presença de complexos aniônicos [PO4]3-, principalmente minerais raros; A origem mineral-magmática mais amplamente distribuída é a apatita e os fosforitos biogênicos sedimentares com a mesma composição química.

9. Tungstatos e molibdatos. Esta classe contém um pequeno número de espécies minerais; a composição dos minerais corresponde aos sais
33 ácidos túngstico e molíbdico. Os principais representantes são wolframita e scheelita.

10. Elementos nativos. Cerca de 40 elementos químicos são conhecidos no estado nativo na natureza, mas a maioria deles é muito rara; em geral, os elementos nativos representam cerca de 0,1% da massa da crosta terrestre. No estado nativo, são encontrados metais - Au, Ag, Cu, Pt, Sn, Hg; semimetais - As, Sb, Bi e não metais - S, C (diamante e grafite).

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Toda pessoa pelo menos uma vez na vida viu minerais - produtos de reações químicas naturais que ocorreram dentro da crosta terrestre há milhões de anos. Ao mesmo tempo, nem todos podem dizer o que é um mineral e por que é necessário. Nosso artigo entrará em detalhes sobre os tipos de depósitos minerais e como usá-los.

O que é um mineral?

Os minerais são substâncias inorgânicas sólidas de origem natural. Eles têm uma estrutura cristalina, que é sua principal característica distintiva. Alguns minerais podem ser produzidos artificialmente. Independentemente da origem, eles terão várias propriedades úteis.

Existem minerais líquidos? Se tomarmos as condições usuais de vida, então sim. Isso, por exemplo, é o mercúrio natural - uma substância nativa que tem dureza apenas em baixas temperaturas. Os cientistas também classificam alguns tipos de gelo como minerais. No entanto, a água não está incluída no grupo em consideração.

A questão do que é um mineral não foi totalmente resolvida até hoje. Assim, alguns especialistas atribuem óleo, betume e asfalto ao grupo de substâncias minerais. A validade de tais alegações é questionável.

Tipos de minerais

De acordo com Bauer e Fersman, os químicos final do XIX séculos, todas as rochas minerais são divididas em gemas, pedras organogênicas e substâncias não ferrosas. Tal classificação tem uma aparência tão peculiar devido à profunda convicção de acadêmicos pragmáticos de que todas as pedras e minerais são destinados à fabricação de diversos produtos - ferramentas e joias.

Para entender melhor a questão do que são minerais, vale trazer a classificação científica mais comum. De acordo com o princípio químico-estrutural, os minerais são divididos em rochosos - constituindo a maioria das rochas, assim como raros, minérios e acessórios (não constituindo mais de 5% da rocha).

A classe nativa de minerais inclui metais e metalóides. As substâncias de minério formam a maior parte do grupo nativo. Minerais acessórios são caracterizados por uma raridade especial.

Classificação química

A estrutura química da maioria dos minerais é aproximadamente a mesma. Atualmente, aceita-se a divisão das substâncias consideradas em classes. Isso resulta na seguinte classificação:

• silicatos. Classe numerosa, incluindo mais de 800 depósitos minerais diferentes. Os silicatos constituem a maioria das rochas metamórficas e ígneas. Alguns minerais aqui são distinguidos por uma estrutura e composição comuns. Como exemplo, vale destacar piroxênios, micas, feldspatos, anfibólios, materiais argilosos e muito mais. A composição da maioria dos silicatos é referida como aluminossilicato.
• Carbonatos. Esta classe inclui cerca de 80 rochas minerais. Dolomitas, calcitas e ímãs são comuns aqui. A origem é devido a soluções aquosas individuais. Destruído em ácidos.
• Os haletos são um grupo de cem minerais diferentes. São facilmente solúveis, formados a partir de rochas sedimentares. A substância mais comum é a halita.
• Sulfetos são minerais que são destruídos na zona de intemperismo. Um representante típico é a pirita.
• sulfatos. Eles têm uma cor clara e um baixo nível de dureza. O gesso é o mais utilizado.
• óxidos e hidróxidos. Eles representam cerca de 17% da massa da crosta terrestre. Os principais tipos são opalas, limonites e quartzo.

Assim, quase todos os minerais possuem características semelhantes, embora a composição das substâncias seja diferente.

Variedade de minerais

O que é um mineral? Não é fácil responder a esta pergunta. Deve-se levar em conta que no mundo de hoje existem mais de 4 mil tipos diferentes de riquezas subterrâneas. Os minerais abrem e "fecham" anualmente. Por exemplo, uma substância encontrada nas rochas por sua própria existência comprova a inconsistência de toda a classificação compilada pelos cientistas. Esses casos estão longe de ser incomuns.

Uma foto de silicatos é apresentada a sua atenção abaixo.

Deve-se ter em mente que 4 mil minerais não é um número tão grande. Se compararmos com o número total de compostos inorgânicos, a diferença será óbvia: estes últimos contêm cerca de um milhão de espécies. Como os geólogos explicam uma variedade tão pobre de riqueza mineral? Em primeiro lugar, a prevalência de elementos em sistema solar. Nosso planeta é dominado por silício e oxigênio. A combinação dessas substâncias leva ao aparecimento de silicatos - o grupo mineral esmagador da Terra. Por outro lado, os minerais estão tão dispersos que a busca por novos elementos será o trabalho de várias centenas de gerações. A segunda razão para a natureza limitada dos minerais é a instabilidade da maioria dos compostos químicos.

Origem dos minerais

Os cientistas nomeiam três formas principais de origem dos minerais da montanha. A primeira opção é chamada endógena. As ligas quentes subterrâneas, comumente chamadas de matéria magmática, são introduzidas na crosta terrestre e aí se solidificam. O próprio magma é formado como resultado de erupções vulcânicas. Ele passa por três etapas: de um estado quente, o magma se torna sólido - este é o resultado de processos de pegmatita. Depois disso, ela finalmente congela. Esta é uma consequência de processos pós-magmáticos.

Existe também uma versão exógena da origem dos minerais. Nesse caso, ocorre a decomposição física e química das substâncias. Ao mesmo tempo, são formadas novas formações altamente compatíveis com o meio ambiente. Um exemplo simples: como resultado do intemperismo do material endógeno, os cristais são formados.

A última forma de origem dos minerais é metamórfica. Todas as substâncias mudarão sob a influência de certas condições - independentemente das opções para a formação de rochas. De fato, a amostra original está mudando - adquire novas propriedades e elementos de composição.

Propriedades dos minerais

A propriedade mais importante de qualquer formação mineral é a presença de uma estrutura química cristalina. Todas as outras características das raças consideradas decorrem precisamente disso.

Até o momento, foi desenvolvida uma classificação unificada de características de diagnóstico características de substâncias minerais. Aqui é necessário destacar a dureza, determinada na escala de Mohs, assim como a cor, brilho, fratura, clivagem, magnetismo, fragilidade e tonalidade. Cada propriedade das rochas em consideração será estudada em detalhes a seguir.

O conceito de dureza

O que é dureza? Existem várias definições para este conceito. A descrição mais comum caracteriza a dureza como o nível de resistência de um determinado corpo a arranhões, apertos ou cortes. O nível de dureza é determinado na escala Moss. Ele contém rochas especiais, cada uma caracterizada pela capacidade de arranhar superfícies com uma ponta afiada. Moss fez o top dez dos elementos mais comuns. O material mais macio aqui é talco e gesso. Como você sabe, o gesso, entrando na água, aumenta de tamanho até 30%. O tipo e rocha mais dura do mineral é o diamante.

Carregar a substância sobre o vidro deve deixar arranhões de várias profundidades. O próprio fato da existência de um arranhão já atribui ao mineral pelo menos a quinta classe de dez. A maioria sólidos encontrados em grupos de minerais com brilho não metálico. É o brilho que é o segundo propriedade importante minerais, e está diretamente relacionado à dureza.

Brilhar

O nível de brilho dos metais é verificado refletindo os raios do sol deles. Existem dois níveis de brilho - metálico e não metálico. O primeiro grupo inclui rochas que dão uma linha preta quando esculpidas em vidro. Tais substâncias são opacas mesmo em fragmentos muito finos. Tipos de minerais subterrâneos com brilho não metálico incluem grafite, magnetita, carvão e algumas outras substâncias. Todos eles são mal refletidos no sol e dão uma linha escura. Uma pequena parte dos materiais com brilho metálico são substâncias que dão uma linha de cor: verde (ouro), vermelho (cobre), branco (prata), etc.

Minerais com um brilho metálico refletem melhor a luz do sol. Por si só, eles têm uma alta dureza. O minério ocupa um lugar especial aqui.

Cor

A cor, ao contrário da dureza e do brilho, não é uma característica constante para a maioria dos minerais. Assim, a dureza ou brilho permanece inalterado ao longo do tempo. A cor muda dependendo das condições de armazenamento. Exemplos de minerais que raramente mudam de cor são a malaquita, que nunca muda sua cor verde, e o ouro, que sempre permanece amarelo.

Você pode ver uma foto de malaquita abaixo.

A cor também muda dependendo do estado do mineral. Por exemplo, em geologia, o conceito de cor de linha é comum. Um mineral que risca uma superfície de vidro deixa para trás uma pequena quantidade de pó, que forma uma linha. A cor desse pó geralmente difere da cor natural da pedra. É tudo sobre a composição do mineral: pode incluir calcita, que muda de cor dependendo da quantidade e do método de mistura com outras substâncias.

Fratura e clivagem

Clivagem refere-se à propriedade de um mineral para dividir ou dividir em uma determinada direção. Assim, após uma pausa, uma superfície lisa e brilhante é formada com mais frequência. Para alcançar esse resultado, você precisa dividir o mineral ao longo de uma linha estritamente definida. Existem cinco gradações de clivagem:

Uma característica de diagnóstico para muitos minerais é a presença de várias direções de clivagem ao mesmo tempo. Como resultado da divisão, o mineral tem dobras, que também possuem certas propriedades. Assim, os cientistas distinguem cinco tipos de fratura:

• concoidal - semelhante a uma concha;
• estilhaço - fratura é caracterizada por materiais fibrosos ou fibrosos;
• desigual - a presença de clivagem imperfeita (por exemplo, em apatita);
• escalonado - de acordo com os resultados da clivagem, uma superfície quase perfeitamente lisa é formada (em alguns lugares pode, no entanto, ter irregularidades na forma de degraus);
• liso - de acordo com os resultados da soldagem, não há dobras ou irregularidades perceptíveis na superfície do mineral.

Há uma série de outros sinais pelos quais os minerais podem ser identificados. Isso, por exemplo, mancha - a presença de uma fina película colorida formada na substância como resultado do intemperismo ou oxidação. Também é preciso destacar a fragilidade, indicando a força do mineral, e o magnetismo, caracterizado pelo teor de ferro ferroso.

Minerais na indústria

Em que áreas atividades sociais minerais usados? Estes são construção, metalurgia, bem como a produção química.

Os materiais de construção são frequentemente diluídos com certos minerais, o que permite ajustar a força e a qualidade da substância. Na indústria química, a presença dos elementos em questão também não é incomum. Os componentes minerais são usados ​​nas áreas cosmética, médica e alimentícia. Por exemplo, nas farmácias existem muitos medicamentos que incluem vitaminas e minerais. Esses dois componentes funcionam bem juntos e se complementam. Eles ajudam a melhorar a saúde das pessoas e melhorar sua aparência.

A extração e o estudo de minerais sempre foram considerados atividades importantes e relevantes. É necessário apoiar plenamente a realização de pesquisas científicas no campo da geologia, bem como o uso ativo de vitaminas e minerais na vida cotidiana.

A classificação dos minerais é baseada na composição química:

1. Elementos nativos: enxofre, grafite.

2. Sulfetos: pirita.

3. Óxidos e hidróxidos: quartzo, opala, limonita.

4. Carbonatos: calcita, dolomita, magnesita;

5. Sulfatos: gesso, anidrita;

6. Haletos: halita;

7. Silicatos: olivina, piroxênios (augita), anfibólios (hornblenda), caulinita, micas (moscovita, biotita), feldspatos (albita, ortoclásio, microclina, labrador).

Cada mineral tem suas próprias propriedades físicas. A maioria dos minerais tem uma estrutura cristalina, ᴛ.ᴇ. seus elementos constituintes estão localizados no espaço de maneira estritamente ordenada, formando uma rede cristalina.

Os minerais amorfos, ao contrário dos cristalinos, não possuem uma estrutura interna regular (opala, magnesita amorfa), são uma massa homogênea, semelhante à plasticina, osso.

O estudo dos minerais pode ser realizado pelo método macroscópico. Para um estudo mais preciso, são utilizados exames microscópicos.

O método macroscópico baseia-se no estudo das características externas dos minerais. Essas características incluem a aparência morfológica e as propriedades físicas dos minerais.

Aparência dos minerais:

1. Às vezes, os minerais são encontrados na forma de poliedros regulares únicos. Eles são chamados de cristais (quartzo, gesso, calcita).

2. Famílias de cristais misturados com bases formam drusas e escovas (calcita, quartzo).

3. Na maioria das vezes, seus minerais são encontrados na forma de agregados granulares, cuja massa consiste em pequenos grãos de forma irregular.

4. Se os grãos têm uma certa forma geométrica, então são formados: a) em forma de agulha, colunar, prismático; grãos alongados em uma direção (hornblenda); b) lamelar, folhoso - alongado em duas direções (mica, gesso).

5. Concreções - intercrescimentos esféricos de grãos com uma estrutura conchal ou radialmente radiante.

6. Geodos - acúmulo de grãos nas paredes de vazios nas rochas. O crescimento de minerais ocorre das paredes até o centro do vazio.

Propriedades físicas dos minerais

O estudo propriedades físicas permite reconhecer minerais. As propriedades mais características de cada mineral são chamadas de diagnósticas.

A cor dos minerais é muito diversificada. Alguns minerais vêm em cores diferentes (quartzo - leitoso, transparente à água, esfumaçado). Para outros minerais, a cor é uma propriedade permanente e pode servir de diagnóstico (o enxofre é amarelo). Existem minerais que mudam de cor com base na luz. Por exemplo, um Labrador ao acender a luz brilha azul, verde. Essa propriedade é chamada de iridescência.

A cor da linha é ϶ᴛᴏ a cor do mineral em pó. Alguns minerais têm uma cor diferente em pó do que em uma peça (pirita é amarelo palha, a linha é preta acastanhada).

O brilho deve ser metálico (pirita), semi-metálico (brilho de metal manchado - grafite) e não metálico (vítreo, madrepérola ousada, fosco - quartzo, enxofre, mica, caulim).

Clivagem - a capacidade dos minerais de se dividir em certas direções com a formação de planos polidos e lisos. Há uma clivagem muito perfeita - o mineral é facilmente dividido em folhas (mica); clivagem perfeita - o mineral quebra com um golpe fraco de martelo em formas geométricas regulares (calcita); clivagem média - quando dividida, formam-se planos, superfícies uniformes e irregulares (feldspatos); clivagem imperfeita - os planos de clivagem praticamente não são detectados (quartzo, enxofre). A fratura de minerais com clivagem imperfeita é sempre irregular ou concoidal (quartzo).

Dureza - ϶ᴛᴏ o grau de resistência de um mineral a influências mecânicas externas. Para determinar a dureza, foi adotada a escala de Mohs, que utiliza minerais com dureza conhecida e constante (Tabela 1).

Escala de dureza de Mohs

Tabela 1 -

A seqüência de ações na determinação da dureza dos minerais: um mineral é desenhado no vidro (tv. 5). Se um arranhão permanecer no vidro, então a dureza do mineral é igual ou maior que 5. Então são usados ​​minerais de referência com dureza maior que 5. Por exemplo, se o mineral testado deixar um arranhão na referência com dureza de 6, e quando riscado seu quartzo produz um arranhão profundo, sua dureza é de 6,5.

Vale dizer que alguns minerais são caracterizados por propriedades especiais, apenas inerentes. Assim, os carbonatos reagem com o ácido clorídrico (a calcita ferve em um pedaço, a dolomita em pó, a magnesita em ácido quente).

Os haletos têm um sabor característico (halita - salgado).

Os minerais são caracterizados por uma resistência variável às intempéries. Alguns minerais são destruídos fisicamente, formando fragmentos, outros minerais sofrem transformações químicas, sendo convertidos em outros compostos (tabela 2).

Resistência dos minerais ao intemperismo

mesa 2

Agrupe de acordo com o grau de estabilidade	Nome dos minerais	A natureza das mudanças
O mais estável, insolúvel	Quartzo Moscovita Limonita	Moagem física sem alterar a composição química
Resistência média, insolúvel	Ortoclásio Albite Augit Hornblenda	Destruição física e hidrólise: são formados minerais secundários: caulinita, limonita, opala
Menos estável, insolúvel	Labrador Biotita	O mesmo, mas o processo é mais intenso
Fracamente estável, insolúvel	Pirita Olivina	Oxidação: formação de limonita e ácido sulfúrico Oxidação: formação de serpentina, clorito, magnesita
ligeiramente solúvel	Calcita Dolomita	Desintegração física e dissolução
Solúvel médio	Gesso Anidrita	Dissolução, hidratação, desidratação
altamente solúvel	Halita	Dissolução intensiva, fluxo plástico com ação prolongada de exposição unilateral

Método para a determinação de minerais.

É extremamente importante usar o guia mineral para o trabalho prático.

Sequência de trabalho:

1. Determinar a aparência dos grãos do agregado mineral.

2. Determine a cor do mineral, se o mineral for de cor escura, passe o mineral sobre um prato de porcelana para determinar a cor da linha (pó).

3. Determine o brilho do mineral.

4. Para determinar a faixa de dureza, passe o mineral sobre o vidro.

5. Minerais de dureza média (3-3,5) devem ser verificados quanto à reação com

Solução de ácido clorídrico a 10%.

6. Tente encontrar bordas lisas e polidas na amostra - ᴛ.ᴇ. determinar a clivagem.

7. Com base no conjunto de recursos do guia, encontre o nome e a composição do mineral.

8. Marque a composição de quais rochas este mineral está incluído.

Insira os dados sobre minerais na Tabela 3.

Características dos minerais formadores de rochas

Tabela 3

Lista de minerais para estudar:

1. Elementos nativos: grafite, enxofre.

2. Sulfetos: pirita.

3. Óxidos e hidróxidos: quartzo, calcedônia, opala, limonita.

4. Haletos: halita, silvina.

5. Carbonatos: calcita, dolomita, magnesita.

6. Sulfatos: gesso, anidrita.

7. Silicatos: olivina, granada, augita, hornblenda, talco, serpentina, caulim, micas, clorito, ortoclásio, microclina, albita, nefelina.

perguntas do teste

1. O que são minerais?

2. Que minerais são chamados de formadores de rochas?

3. De que forma os minerais são encontrados?

4. Para quais minerais o diagnóstico de cor é feito?

5. Qual é a cor da linha, exemplos.

6. Qual é o brilho dos minerais?

7. Como é determinada a dureza dos minerais?

8. O que é clivagem?

9. Que minerais podem ser dissolvidos na água?

10. Quais minerais incham?

11. O que é hidratação e desidratação?

12. Quais são os minerais mais resistentes ao intemperismo?

BIBLIOGRAFIA

Pavlinov V. N. e etc
Hospedado em ref.rf

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

LABORATÓRIO #2

ESTUDO DE ROCHAS IAGMATICAS

O objetivo do trabalho: adquirir competências na definição de rochas ígneas. Estudar as características de engenharia e construção de rochas ígneas e sua aplicação na construção.

Equipamento: coleção educativa de rochas ígneas, lupas,

escala de Mohs.

Informação geral sobre rochas.

As rochas são chamadas de corpos geológicos independentes, consistindo em um ou mais minerais de composição e estrutura mais ou menos constantes.

De acordo com o método e as condições de formação, todas as rochas são divididas em ígneas, sedimentares e metamórficas.

A composição mineralógica das rochas é diferente. Οʜᴎ pode consistir em um (monomineral) ou vários minerais (polimineral).

A estrutura interna das rochas é caracterizada por sua estrutura e textura.

Estrutura - ϶ᴛᴏ a estrutura da rocha, devido à forma, tamanho e relação de suas partes constituintes.

A textura da rocha determina a distribuição de suas partes constituintes no espaço.

Todas as rochas são classificadas de acordo com as condições de formação em rochas ígneas, sedimentares e metamórficas.

Condições para a formação de rochas ígneas.

Rochas ígneas são formadas como resultado do resfriamento do magma. Magma - ϶ᴛᴏ pedra fundida de composição silicatada, formada sobre grandes profundidades nas entranhas da terra. O magma pode esfriar nas profundezas da crosta terrestre sob a cobertura de rochas aflorantes e sobre ou perto da superfície da terra. No primeiro caso, o processo de resfriamento é lento e todo o magma tem tempo para cristalizar. As estruturas dessas rochas profundas são totalmente cristalinas e granulares.

Com a rápida ascensão do magma à superfície da terra, sua temperatura cai rapidamente, gases e vapor de água são separados do magma. Neste caso, as rochas não estão completamente cristalizadas (estrutura vítrea) ou parcialmente cristalizadas (estrutura semicristalina).

Rochas profundas são chamadas de intrusivas. Suas estruturas são: granulação fina (grãos<0,5 мм), среднезернистая (размер зерен 0,5-1 мм), крупнозернистая (от 1 до 5 мм), гигантозернистая (>5 mm), granulação irregular (porfirítica).

Rochas em erupção são chamadas de efusivas. Suas estruturas são porfiríticas (grandes cristais separados se destacam na massa criptocristalina), afanítica (massa criptogranular densa), vítrea (a rocha consiste quase inteiramente em uma massa não cristalizada - vidro).

Texturas de rochas ígneas: As rochas intrusivas são quase sempre maciças. Nas rochas efusivas, juntamente com uma textura maciça, existem as porosas e vesiculares.

As condições físico-químicas da formação rochosa em profundidade e na superfície são nitidamente diferentes. Por esta razão, rochas diferentes são formadas a partir de magma da mesma composição em condições profundas e superficiais. Cada rocha intrusiva corresponde a uma determinada rocha de saída.

Juntamente com a classificação das rochas ígneas de acordo com as condições de ocorrência, elas são classificadas de acordo com sua composição química com base no teor de ácido silícico SiO 2 (Tabela 4).

Classificação das rochas ígneas.

Tabela 4

Composição da raça	As rochas são intrusivas (profundas)	Rochas efusivas (derramadas)
químico	mineralógico
SiO 2 ácido > 65%	Quartzo, feldspato, mica	Granito	Liparita, pedra-pomes, pórfiro de quartzo, obsidiana
SiO 2 médio (65-52%)	Feldspato de potássio, plagioclásio, hornblenda Plagioclásio, hornblenda	Diorito de Sienita	Traquito, ortófiro Andesito, andesito porfirito
SiO 2 básico = 52-40%	Plagioclásio, piroxênio Plagioclásio	Gabro Labradorita	basalto, diabásio
Ultrabásico SiO2< 40 %	Olivina Olivina, piroxênio Piroxênio	Dunita Peridotita Piroxenita

Características de engenharia e construção de rochas ígneas.

Todas as rochas ígneas têm alta resistência, excedendo significativamente as cargas possíveis na prática de engenharia e construção, são insolúveis em água e praticamente impermeáveis ​​(exceto variedades fraturadas). Devido a isso, são amplamente utilizados como fundações para estruturas críticas (barragens). As complicações durante a construção em rochas ígneas surgem se forem fraturadas e intemperizadas: isso leva a uma diminuição da densidade, um aumento da permeabilidade à água, o que piora significativamente suas propriedades de engenharia e construção.

Aplicação na construção.

Rochas ígneas intrusivas como granito, sienito, diorito, gabro, labradorita são usadas como material de revestimento.

Basaltos e diabásios são usados ​​para fundição de pedras como pedras de pavimentação para pavimentação de ruas, lã mineral.

Rochas ultrabásicas são usadas como matérias-primas refratárias. A pedra-pomes é usada como material de polimento e abrasivo. A obsidiana é usada como pedra ornamental. As rochas ígneas são amplamente utilizadas como entulho e brita.

Método para determinação de rochas ígneas.

Ao estabelecer o tipo de rocha ígnea, é extremamente importante antes de tudo descobrir se ela pertence a intrusiva ou efusiva. As rochas intrusivas têm uma estrutura totalmente cristalina - os minerais são visíveis a olho nu, e toda a massa rochosa é um agregado de grãos cristalinos. Nas rochas efusivas, apenas parte da substância (fenocristais porfiríticos) adquiriu uma estrutura cristalina, enquanto o restante da massa consiste em uma substância cuja estrutura granular é indistinguível.

A próxima etapa é a determinação da composição mineral. Rochas ácidas e médias são coloridas em tons de cinza, rochas básicas e ultrabásicas são escuras e pretas. O quartzo é encontrado em quantidades significativas apenas em rochas ácidas. Sienitos e dioritos são desprovidos de quartzo, diorito contém até 30% de hornblenda.

Liparitas, traquitos e andesitos diferem em minerais fenocristais: nos traquitos são representados pelo feldspato potássico, nos andesitos por plagioclásio e hornblenda, nos liparitos por quartzo e feldspato.

As rochas gabro e ultramáficas são de cor escura. No gabro, os grãos claros são representados por plagioclásio; as rochas ultramáficas consistem apenas em minerais de cor escura.

Determine os sinais externos de rochas ígneas na coleção educacional e descreva-os em um caderno de acordo com o plano:

1. Nome da raça.

2. Agrupe de acordo com o conteúdo de SiO 2 .

3. Agrupe de acordo com o método de ensino.

4. Estrutura.

5. Textura.

7. Composição mineral.

Perguntas de teste.

1. O que é comumente chamado de rocha?

2. Como as rochas são classificadas?

3. Qual é a estrutura?

4. Quais estruturas são características das rochas ígneas?

5. O que é textura?

6. Quais são as texturas típicas das rochas ígneas?

7. Como se formam as rochas ígneas?

8. Qual é a diferença entre rochas intrusivas e efusivas?

9. Como as rochas ígneas são classificadas de acordo com o conteúdo de SiO 2?

10. Cite os análogos erupcionados de granitos, sienitos, dioritos, gabro.

11. Quais são as propriedades de engenharia e geológicas das rochas ígneas?

12. Como as rochas ígneas são usadas na construção?

BIBLIOGRAFIA

Pavlinov V. N. e etc
Hospedado em ref.rf
Manual para aulas de laboratório em geral

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

LABORATÓRIO Nº 3

ESTUDO DE ROCHAS SEDIMENTARES

O objetivo do trabalho: adquirir competências na determinação de rochas sedimentares. Estudar as características de engenharia e construção de rochas sedimentares. Estudar o uso de rochas sedimentares na construção.

Equipamento: coleção educativa de rochas sedimentares,

solução de ácido clorídrico a 10%, lupa.

Condições para a formação de rochas sedimentares

As rochas sedimentares são formadas na zona superficial da crosta terrestre sob condições de baixas temperaturas e pressões.

Os processos de intemperismo levam à destruição de rochas primárias. Os produtos da destruição são movidos principalmente por fluxos de água e, ao serem depositados, formam gradualmente rochas sedimentares.

De acordo com o método de formação da matéria mineral, as rochas sedimentares são divididas em clásticas, quimiogênicas e organogênicas.

Rochas clásticas são formadas a partir de fragmentos de rochas destruídas, na maioria das vezes se acumulam como sedimentos marinhos.

A classificação das rochas clásticas baseia-se: 1) no tamanho dos clastos; 2) o grau de arredondamento (arredondado e não arredondado) e 3) a presença ou ausência de cimento (solto e cimentado) (tabela 5).

Classificação das rochas clásticas.

Tabela 5

Grupo de raça	Dimensões de detritos, mm	Pedras soltas	rochas cimentadas
arredondado	não arredondado	arredondado	não arredondado
Clássicos grosseiros (psefitas)	> 200 200-10 10-2	Pedregulhos Seixos Cascalho	Blocos de grama de entulho	Conglomerados de pedregulhos Conglomerados de seixos Conglomerados de cascalho	Brechas em blocos Brechas
Sandy (psammites)	2-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1	Areias Grão grosso Grão grosso Grão médio Grão fino	Arenitos Grão grosso Grão grosso Grão médio Grão fino
Lotes	0,1-0,01	Siltes (loesses, loams, loams arenosos)	Siltstones
Pelites	< 0,01	Argila	Argilitos

As estruturas das rochas detríticas são detríticas, diferindo na forma e tamanho dos fragmentos (por exemplo, clásticos grosseiros, arredondados). Em rochas argilosas - pelítico.

As texturas geralmente são em camadas, soltas.

Rochas e areias clásticas grosseiras são generalizadas, caracterizadas por alta porosidade e permeabilidade, e geralmente estão saturadas com água subterrânea. As impurezas prejudiciais nas areias são óxidos de ferro, gesso, mica, partículas de argila. Sob carga, essas rochas geralmente não compactam. Durante os terremotos, essas rochas podem se liquefazer.

Os minerais mais estáveis ​​predominam nas areias: quartzo, micas.

As rochas argilosas são caracterizadas por alta porosidade (até 90%), umidade, plasticidade, viscosidade, inchaço e encolhimento. Com o aumento da umidade, sua força diminui drasticamente, eles podem entrar em um estado fluido. Apesar da alta porosidade, sua permeabilidade à água é desprezível, pois a porosidade é formada por microporos fechados. As argilas em sua composição contêm mais de 30% de partículas de argila (caulinita). O resto é explicado por partículas empoeiradas e arenosas.

As raças Loess estão entre as raças muito comuns no território do Cazaquistão. São rochas poliminerais, constituídas por partículas siltosas de quartzo, feldspato, calcita e micas. Recursos característicos loess é sua baixa resistência à água, eles rapidamente encharcam e corroem, e também são capazes de afundar. É expresso na capacidade do loess de reduzir seu volume quando umedecido.

Os siltitos e lamitos são formados durante a "petrificação" de rochas arenosas-siltosas e argilosas. Essas rochas são estratificadas, facilmente intemperizadas, às vezes embebidas em água.

As rochas quimiogênicas são formadas como resultado da precipitação de soluções aquosas de precipitação química. Este processo ocorre em um clima quente e seco em reservatórios de secagem. Οʜᴎ são classificados por composição.

Rochas carbonáticas - calcários densos com uma estrutura de grão fino consistem em calcita, dolomitos com uma estrutura de grão fino consistem em dolomita. Facilmente determinado com ácido HCl (calcário - em uma peça, dolomita - em pó). As texturas são enormes.

As rochas haletos são o sal-gema (salgado) e a silvinita (amargo-salgado). As estruturas são cristalino-granulares, as texturas são maciças ou em camadas.

rochas de sulfato

O gesso é uma rocha constituída pelo gesso mineral, de cor clara, de grão fino.

A anidrita é uma rocha constituída pelo mineral anidrita, de cor branco-azulada, densa, de grão fino.

característica comum rochas quimiogênicas é sua solubilidade em água. Sal-gema e silvinita são facilmente solúveis, gesso, anidrita são moderadamente solúveis, calcário e dolomita são pouco solúveis.

Rochas bioquimiogênicas são formadas como resultado do acúmulo e transformação de restos de animais e plantas, muitas vezes com uma mistura de material inorgânico.

Rochas carbonatadas

Os calcários organogênicos consistem em conchas de composição calcita. Se for possível determinar o nome dos organismos que compõem o calcário, o nome da rocha é dado por eles. Por exemplo, calcário de coral, calcário de concha.

O giz é uma rocha em pó fracamente cimentada, composta por restos de calcita de algas planctônicas.

As margas são uma rocha carbonato-argilosa, de cor clara com clivagem concoidal. Reage com HCl, deixando uma mancha suja na superfície da rocha.

As estruturas das rochas organogênicas são organogênicas; as texturas são densas e porosas.

Rochas siliciosas:

A diatomita é uma rocha leve semelhante a giz. cor branca͵ consiste em restos de algas diatomáceas de composição opala.

Trípoli é uma rocha amarelada leve, pouco cimentada, composta por opala.

Opoka - cinza, cinza escuro a rocha preta, semelhante a porcelana. Também composto de opala.

O jaspe é uma rocha densa e dura, composta por calcedônia - quartzo criptocristalino. Lindamente colorido (vermelho, verde, cores listradas).

Propriedades de engenharia e construção de rochas sedimentares.

As rochas que estão na esfera da atividade humana são chamadas de solos.

Solos de granulação grossa. A resistência destes solos depende da composição dos fragmentos e do seu acondicionamento. Solos constituídos por fragmentos de rochas ígneas têm a maior resistência. A embalagem de detritos deve ser solta e densa. Em solos de granulação diferente, o empacotamento é mais denso.

Solos arenosos. As variedades mais perigosas de rochas arenosas são as areias movediças. São areias saturadas de água que, ao serem abertas por poços, liquefazem-se e põem-se em movimento.

Solos argilosos. Minerais argilosos, de tamanho< 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.

As propriedades das argilas são altamente dependentes do teor de umidade. Se apenas a umidade fortemente ligada estiver contida, a argila terá as propriedades corpo sólido, se a umidade frouxamente ligada também estiver contida, a argila torna-se plástica e fluida.

As argilas são caracterizadas por propriedades especiais, como inchaço, encolhimento, resistência à água, viscosidade.

Rochas clásticas cimentadas. Sua resistência depende da composição do cimento. O cimento mais durável é o silicioso, o mais fraco é o argiloso.

Rochas de carbonato e sulfato - calcário, giz, gesso, anidrita - são capazes de se dissolver nas águas subterrâneas com a formação de vazios cársticos.

O uso de rochas sedimentares na construção.

As rochas sedimentares são mais frequentemente a base para edifícios e estruturas e são muito utilizadas como material de construção.

Rochas clásticas grossas são frequentemente usadas como material de lastro na construção de ferrovias e rodovias.

Alguns conglomerados e arenitos são belos materiais de revestimento.

O uso das argilas é muito diversificado: a fabricação de tijolos, louças brutas, telhas, tintas minerais, como parte integrante do cimento Portland.

Diatomita e trípoli são usados ​​para a produção de vidro líquido, vários materiais absorventes de umidade (sorventes) e cimento.

O jaspe é valorizado como material de revestimento e ornamental.

Giz e calcário são as matérias-primas para o cimento de cal. A rocha calcária é um material de parede.

As dolomitas são usadas como fundentes e refratários na metalurgia.

As margas são matérias-primas para a indústria do cimento.

Metodologia para a determinação de rochas sedimentares.

A determinação de rochas sedimentares deve começar com um exame de aparência e efervescência com ácido. Antes de tudo, é necessário determinar o grupo ao qual pertence a determinada rocha (detrítica, química, organogênica).

As rochas argilosas têm uma aparência terrosa. Considere cuidadosamente a textura e a estrutura da rocha. De acordo com a composição mineral, a maioria das rochas sedimentares são monominerais, ᴛ.ᴇ. são constituídos por um único mineral. Os minerais mais comuns são quartzo, opala, calcita, dolomita e gesso.

Estudar as rochas sedimentares apresentadas na coleção educativa. Complete sua descrição em um caderno de acordo com o plano:

1. Agrupe por origem.

2. Nome da raça.

3. Composição mineral.

4. Coloração, fratura, densidade.

5. Estrutura.

6. Textura.

7. Características de engenharia e geológicas.

8. Aplicação na construção.

perguntas do teste

1. Em que condições se formam as rochas sedimentares?

2. Como são classificadas as rochas sedimentares?

3. Princípios de classificação de rochas clásticas.

4. Estruturas e texturas de rochas clásticas.

5. Composição mineral das rochas clásticas.

6. Propriedades geológicas de engenharia das rochas clásticas e sua aplicação.

7. Em que classes se dividem as rochas quimiogênicas? Sua composição mineral.

8. Estruturas e texturas de rochas quimiogênicas.

9. Propriedades geológicas de engenharia das rochas quimiogénicas e sua aplicação.

10. Propriedades geológicas de engenharia das rochas organogénicas e sua aplicação.

BIBLIOGRAFIA

Pavlinov V. N. e etc
Hospedado em ref.rf
Manual para estudos laboratoriais em geologia geral. – M.: Nedra, 1988. p. 64-76.

LABORATÓRIO Nº 4

ESTUDO DE ROCHAS METAMÓRFICAS

O objetivo do trabalho: adquirir competências na definição de rochas metamórficas. Estudar as características de engenharia e construção de rochas metamórficas e sua aplicação na construção.

Equipamento: coleção de estudo de rochas metamórficas,

lupas, solução de ácido clorídrico a 10%, escala de Mohs.

Condições para a formação de rochas metamórficas.

As rochas metamórficas surgem como resultado da transformação de rochas sedimentares, ígneas e metamórficas pré-existentes que ocorrem na crosta terrestre. O metamorfismo ocorre sob a influência de alta temperatura e pressão, bem como vapores, gases e água de alta temperatura. Essas transformações são expressas em uma mudança na composição mineral, estrutura, textura da rocha.

As rochas metamórficas são caracterizadas por uma estrutura totalmente cristalina. As texturas mais características são: ardósia, bandada, maciça.

As rochas metamórficas são compostas por minerais resistentes a temperaturas altas e pressão: quartzo, plagioclásio, feldspato potássico, micas, hornblenda, augita e calcita.

Ao mesmo tempo, nas rochas metamórficas existem minerais característicos apenas para esse processo: clorito, granada, talco.

Tendo em conta a dependência da rocha mãe durante o metamorfismo, surgem séries de rochas graus variantes metamorfose.

1. De rochas sedimentares argilosas em Estado inicial metamorfismo, formam-se xistos de cobertura. A intensificação do metamorfismo leva à recristalização completa do material argiloso com a formação de filitos. Οʜᴎ são compostos de sericita (moscovita de flocos finos), clorito e quartzo. Com o aumento da temperatura e pressão, os filitos passam para xistos cristalinos. Dada a dependência da composição, trata-se de mica, clorito ou clorito-mica xistos. No o mais alto grau metamorfismo gnaisses aparecem. Sua composição mineral é microclina, plagioclásio, quartzo, mica, às vezes granadas, ᴛ.ᴇ. os gnaisses são semelhantes em composição mineral aos granitos, dos quais diferem em sua textura gnáissica orientada.

2. Durante o metamorfismo dos arenitos, formam-se quartzitos (a composição mineral é quartzo). Estas são raças maciças fortes.

3. Durante o metamorfismo, os calcários transformam-se em mármores, constituídos por calcite, de estrutura granular-cristalina e de textura maciça.

4. Durante o metamorfismo das rochas ultrabásicas (dunitos, peridotitos), formam-se serpentinas (serpentinitos).

5. Durante o metamorfismo térmico de rochas arenosas-argilosas, formam-se hornfelses - rochas fortes de granulação fina e textura maciça. Neste caso, os skarns, constituídos por piroxênios e granadas, surgem de rochas carbonáticas. Essas rochas são de grande importância prática, pois os depósitos minerais estão confinados a elas - ferro (depósito Sokolovsko-Sarbaiskoye), cobre, molibdênio, tungstênio.

Propriedades geológicas de engenharia de rochas metamórficas.

As rochas metamórficas maciças são altamente duráveis, praticamente impermeáveis ​​e, com exceção dos carbonatos, não se dissolvem em água.

O enfraquecimento dos indicadores de força ocorre devido a fraturas e intempéries.

É importante notar que as rochas xistosas são caracterizadas por propriedades anisotrópicas, ᴛ.ᴇ. força é muito menor ao longo da xistosidade do que perpendicular a ela. Tais rochas metamórficas formam talos móveis em lâminas finas.

As rochas mais duráveis ​​e estáveis ​​são os quartzitos. As rochas metamórficas são amplamente utilizadas na construção. Mármores, quartzitos - material de revestimento ϶ᴛᴏ.

As ardósias de cobertura (filitos) servem como material para a cobertura de edifícios.

O xisto de talco é um material refratário e resistente a ácidos.

O quartzito é utilizado como matéria-prima para a produção de tijolos refratários - dinas.

Metodologia para a determinação de rochas metamórficas.

A definição de rochas metamórficas deve começar com o estabelecimento de sua composição mineral. Em seguida, a textura, estrutura, cor e rocha mãe são determinadas.

Estudar as rochas metamórficas que estão na coleção educacional por sinais externos. Descreva-os em um caderno de acordo com o seguinte plano:

1. Nome;

3. Estrutura e textura;

4. Composição mineral;

5. Raça inicial;

6. Características de engenharia e geológicas;

7. Aplicação na construção.

perguntas do teste

1. Como se formam as rochas metamórficas?

2. Que transformações ocorrem nas rochas primárias durante o metamorfismo?

3. Que estruturas e texturas características são encontradas nas rochas metamórficas?

4. Quais minerais são típicos de rochas metamórficas?

5. Que fatores afetam a resistência das rochas metamórficas?

6. Como as rochas metamórficas são usadas na construção?

BIBLIOGRAFIA

Pavlinov V. N. e etc
Hospedado em ref.rf
Manual para estudos de laboratrio

em geologia geral. – M.: Nedra, 1988. p. 77-85.

LABORATÓRIO Nº 5

MAPAS GEOLÓGICOS E SEÇÕES

O objetivo do trabalho: dominar o princípio de construção de mapas e seções geológicas. Aprenda a ler os símbolos dos mapas geológicos. Adquirir as competências de determinação das condições de ocorrência de rochas em mapas geológicos.

Informação geral

Um mapa geológico reflete a estrutura geológica da superfície da Terra e a parte superior adjacente da crosta terrestre. Um mapa geológico é construído em uma base topográfica. Nele, com o auxílio de sinais convencionais, são mostradas a idade, composição e condições de ocorrência das rochas expostas na superfície terrestre.

Como mais de 90% da superfície terrestre é coberta por rochas da idade quaternária, os mapas geológicos mostram rochas sem cobertura quaternária.

Para fins de construção, são usados ​​mapas geológicos de grande escala (1:25000 e maiores).

Na elaboração de mapas geológicos, é de extrema importância conhecer a sequência de idade (geocronológica) das rochas envolvidas na estruturação da área em estudo.

Hoje, foi criada uma escala geocronológica unificada que reflete a história do desenvolvimento da crosta terrestre.

As seguintes subdivisões temporais e estratigráficas (estrato-camada) correspondentes são aceitas na escala (Tabela 6).

Divisões geocronológicas e estratigráficas

Tabela 6

Escala geológica

Tabela 7

Era (banda)	Período (sistema)	Índice	Duração milhões de anos	Época (departamento)	Índice	Cor no mapa
Cenozóico KZ 65 Ma	Quaternário	Q	1,7-1,8	Holoceno Pleistoceno	Q 2 Q 1	Cinza claro
Neogene	N		Plioceno Mioceno	N 2 N 1	Amarelo
Paleogeno	R		Oligoceno Eoceno Paleoceno	R 3 R 2 R 1	laranja amarelo
Mesozóico MZ 170 milhões de anos	Giz	Para		Cretáceo Superior Cretáceo Inferior	K 2 K 1	Verde
jurássico	J	55-60	Jurássico Superior Jurássico Médio Jurássico Inferior	J 3 J 2 J 1	Azul
Triássico	T	40-45	Triássico Superior Triássico Médio Triássico Inferior	T 3 T 2 T 1	Tolet
Paleozóico РZ	Permiano	R	50-60	Perm Superior Perm Inferior	R 2 R 1	marrom alaranjado
Carvão	A PARTIR DE	50-60	Carbonífero Superior Carbonífero Médio Carbonífero Inferior	S 3 S 2 S 1	Cinza
devoniano	A PARTIR DE		Devoniano Superior Devoniano Médio Devoniano Inferior	D 3 D 2 D 1	Marrom
siluriano	S	25-30	Siluriano Superior Siluriano Inferior	S 2 S 1	Verde-acinzentado (claro)
Ordoviciano	O	45-50	Ordoviciano Superior Ordoviciano Médio Ordoviciano Inferior	O 3 O 2 O 1	Oliva
Cambriano	Є	90-100	Alto-Kembirsky Médio-Kembirsky Baixo-Kembirsky	Є 3 Є 2 Є 1	Azul esverdeado (escuro)
PR proterozóico						rosa lilás Classificação dos minerais - conceito e tipos. Classificação e características da categoria "Classificação de minerais" 2017, 2018.

Atualmente, mais de 3000 minerais são conhecidos. A base classificação moderna minerais, são estabelecidos princípios que levam em consideração as características mais significativas das espécies minerais - a composição química e a estrutura cristalina.

Para a unidade principal desta classificação, é tomada uma espécie mineral, que possui uma certa estrutura cristalina e uma certa composição química estável. As espécies minerais podem ter variedades. Por variedade entende-se minerais do mesmo tipo que diferem uns dos outros em alguma característica física, por exemplo, a cor do mineral de quartzo em inúmeras variedades (preto - morion, transparente - strass, roxo - ametista).

Assim, a classificação pode ser apresentada da seguinte forma:

1. Nativo

2. Sulfetos

3. Haletos

4. Óxidos e hidróxidos

5. Carbonatos

6. Sulfatos

7. Fosfatos

8. Silicatos

1. Elementos nativos (minerais).

Esta classe inclui minerais que consistem em um Elemento químico e nomeado após este elemento. Por exemplo: ouro nativo, enxofre, etc. Todos eles são divididos em dois grupos: metais e não metais. O primeiro grupo inclui Au, Ag, Cu, Pt, Fe e alguns outros nativos, o segundo - As, Bi, S e C (diamante e grafite).

Gênese (origem) - formada principalmente durante processos endógenos em rochas intrusivas e veios de quartzo, S (enxofre) - durante o vulcanismo. Durante os processos exógenos, ocorre a destruição das rochas, a liberação de minerais nativos (devido à sua resistência a influências físicas e químicas) e sua concentração em locais propícios para isso. Assim, podem ser formados placers de ouro, platina e diamante.

Aplicação em economia nacional:

1- produção de joias e reservas cambiais (Au, Pt, Ag, diamantes);

2- objetos e utensílios de culto (Au, Ag),

3- eletrônica de rádio (Au, Ag, Cu), nuclear, indústria química, medicina, ferramentas de corte - diamante;

4- agricultura - enxofre.

2. Sulfetos- sais de ácido hidrosulfúrico.

Subdividido em simples com a fórmula geral A m X p e sulfossais– A m B n X p , onde – A é um átomo de metal, B é um átomo de metal e metalóide, X é um átomo de enxofre.

Os sulfetos cristalizam em diferentes singonias - cúbicas, hexagonais, rômbicas, etc. Em comparação com os nativos, eles têm uma composição mais ampla de cátions elementares. Daí uma maior variedade de espécies minerais e uma maior variedade da mesma propriedade.

Propriedades comuns para sulfetos são brilho metálico, baixa dureza (até 4), cores cinza e escuras e densidade média.

Ao mesmo tempo, existem diferenças entre os sulfetos em propriedades como clivagem, dureza e densidade.

Os sulfetos são a principal fonte de minérios de metais não ferrosos e, devido às impurezas de metais raros e nobres, o valor de seu uso aumenta.

Gênese - vários processos endógenos e exógenos.

3. Haletos. Os fluoretos e cloretos mais amplamente distribuídos são compostos de cátions metálicos com flúor e cloro monovalentes.

Os fluoretos são minerais leves, de média densidade e dureza. O representante é fluorita CaF2. Os cloretos são os minerais halita e selvin (NaCl e KCl).

Para os haletos, baixa dureza, cristalização na singônia cúbica, clivagem perfeita, ampla gama de cores e transparência são comuns. A halita e a silvina têm propriedades especiais - sabor salgado e amargo-salgado.

Fluoretos e cloretos diferem na gênese. A fluorita é um produto de processos endógenos (hidrotermais), enquanto a halita e a silvina são formadas em condições exógenas devido à precipitação durante a evaporação em corpos d'água.

Na economia nacional, a fluorita é utilizada em óptica, metalurgia, para obter ácido fluorídrico. A halita e a silvina são usadas nas indústrias química e alimentícia, na medicina e na agricultura e na fotografia.

4. Óxidos e hidróxidos- representam uma das classes mais comuns com mais de 150 espécies minerais nas quais átomos ou cátions metálicos formam compostos com oxigênio ou um grupo hidroxila (OH). Isso é expresso pela fórmula geral AX ou ABX - onde X são átomos de oxigênio ou um grupo hidroxila. Os óxidos mais amplamente representados são Si, Fe, Al, Ti, Sn. Alguns deles também formam a forma de hidróxido. Uma característica da maioria dos hidróxidos é uma diminuição nos valores das propriedades em comparação com a forma de óxido do mesmo átomo de metal. Um exemplo notável são as formas óxido e hidróxido de Al.

Os óxidos de acordo com sua composição química e brilho podem ser divididos em: metálicos e não metálicos. O primeiro grupo é caracterizado por dureza média, cores escuras (preto, cinza, marrom), densidade média. Um exemplo são os minerais hematita e cassiterita. O segundo grupo é caracterizado por baixa densidade, alta dureza 7-9, transparência, ampla gama de cores, falta de clivagem. Exemplo p- minerais quartzo, corindo.

Na economia nacional, óxidos e hidróxidos são os mais utilizados para obtenção de Fe, Mn, Al, Sn. Variedades transparentes e cristalinas de corindo (safira e rubi) e quartzo (ametista, cristal de rocha, etc.) gemas.

Gênese - em processos endógenos e exógenos.

5. Carbonatos- sais de ácido carbônico, a fórmula geral é ACO3 - onde A é Ca, Mg, Fe, etc.

Propriedades gerais - cristaliza em sistemas rômbicos e trigonais (boas formas cristalinas e clivagem ao longo do losango); baixa dureza 3-4, cor predominantemente clara, reação com ácidos (HCl e HNO3) para liberação de dióxido de carbono.

Os mais comuns são: calcita CaCO3, magnesita Mg CO3, dolomita CaMg (CO3) 2, siderita Fe CO3.

Carbonatos com grupo hidroxila (OH): Malaquita Cu2CO3 (OH) 2 - cor verde e reação com HCl, Lazurita Cu3 (CO3) 2 (OH) 2 - cor azul, transparente em cristais.

A gênese dos carbonatos é diversa - sedimentar (química e biogênica), hidrotermal, metamórfica.

Os carbonatos são um dos principais minerais formadores de rochas sedimentares (calcários, dolomitos, etc.) e rochas metamórficas - mármore, skarns. Eles são usados ​​na construção, óptica, metalurgia, como fertilizantes. A malaquita é usada como pedra ornamental. Grandes acumulações de magnesita e siderita são uma fonte de ferro e magnésio.

6. Sulfatos- sais de ácido sulfúrico, i.e. tem um radical SO4. Os sulfatos mais comuns e conhecidos são Ca, Ba, Sr, Pb. Propriedades comuns para eles são i-cristalização em sistemas monoclínicos e rômbicos, cor clara, baixa dureza, brilho vítreo, clivagem perfeita.

Minerais: gesso CaSO4 2H2O , anidrita CaSO4 , barita BaSO4 (alta densidade), celestita SrSO4 .

Formado em condições exógenas, muitas vezes em conjunto com halogenetos. Alguns sulfatos (barita, celestita) têm origem hidrotermal.

Aplicação - construção, agricultura, medicina, indústria química.

7. Fosfatos- sais de ácido fosfórico, i.e. contendo PO4.

O número de espécies minerais é pequeno, vamos considerar o mineral apatita Ca(PO4)3(F,Cl,OH). Forma agregados cristalinos e granulares, dureza 5, singonia hexagonal, clivagem imperfeita, coloração verde-azulada. Contém impurezas de estrôncio, ítrio, elementos de terras raras.

A gênese é ígnea e sedimentar, onde forma fosforita em mistura com partículas de argila.

Aplicação - matérias-primas agrícolas, produção química e em produtos cerâmicos.

8. Silicatos- a classe de minerais mais comum e diversificada (até 800 espécies). A taxonomia do silicato é baseada no tetraedro silício-oxigênio -4. Dependendo da estrutura que eles formam quando combinados entre si, todos os silicatos são divididos em: ilha, camada, fita, corrente e moldura.

Silicatos de ilha - neles, a conexão entre tetraedros isolados é realizada por meio de cátions. Este grupo inclui minerais: olivina, topázio, granadas, berilo, turmalina.

Silicatos em camadas - representam camadas contínuas, onde os tetraedros são conectados por íons de oxigênio, e entre as camadas a conexão é realizada por meio de cátions. Portanto, eles têm um radical comum na fórmula 4-. Este grupo combina minerais de mica: biotita, talco, moscovita, serpentina.

Corrente e fita - os tetraedros formam cadeias simples ou duplas (fitas). Cadeia - tem um radical comum 4- e inclui um grupo de piroxênios.

Os silicatos de fita com um radical 6 unem minerais do grupo anfibólio.

Silicatos de estrutura - neles, os tetraedros são interconectados por todos os átomos de oxigênio, formando uma estrutura com um radical. Este grupo inclui feldspatos e plagioclásio. Os feldspatos combinam minerais com cátions Na e K. Esses minerais são microclina e ortoclásio. Em plagioclásio, Ca e Na são cátions, enquanto a razão entre esses elementos não é constante. Portanto, plagioclásio são uma série isomórfica de minerais: albita - oligoclase - andesina - labradorita - bytownita - anortita. De albita a anortita, o teor de Ca aumenta.

A composição de cátions em silicatos geralmente contém: Mg, Fe, Mn, Al, Ti, Ca, K, Na, Be, menos frequentemente Zr, Cr, B, Zn elementos raros e radioativos. Deve-se notar que parte do silício do tetraedro pode ser substituído por Al, e então classificamos os minerais como aluminossilicatos.

A composição química complexa e a diversidade da estrutura cristalina, combinadas, proporcionam uma ampla gama de propriedades físicas. Mesmo usando o exemplo da escala de Mohs, pode-se observar que a dureza dos silicatos é de 1 a 9.

Clivagem de muito perfeita a imperfeita.

Muitas vezes, os silicatos são agrupados por cor - de cor escura, de cor clara. Isso é especialmente aplicado a silicatos - minerais formadores de rochas.

Os silicatos são formados principalmente durante a formação de rochas ígneas e metamórficas em processos endógenos. Um grande grupo de minerais argilosos (caulim, etc.) é formado sob condições exógenas durante o intemperismo das rochas silicatadas.

Muitos silicatos são minerais e são utilizados na economia nacional. isto Materiais de construção, revestimentos, pedras ornamentais e preciosas (topázio, granadas, esmeralda, turmalina, etc.), minérios de metais (Be, Zr, Al) e não metais (B), elementos raros. Encontram aplicação na indústria de borracha, papel, como refratários e matérias-primas cerâmicas.

Juntamente com a classificação química dos cristais, existem outras classificações de minerais baseadas em outros princípios. Por exemplo, a classificação genética é baseada no tipo de gênese dos minerais; na tecnologia de processamento de minérios, as classificações são usadas com base em suas propriedades físicas (separativas), por exemplo, por magnetismo, densidade, solubilidade, fusibilidade e outras características .

Quartzo - SiO2. A modificação estável em baixas temperaturas é geralmente chamada de quartzo simples. Recursos de diagnóstico. Os cristais de quartzo são diagnosticados pela forma, dureza, fratura concoidal e falta de clivagem. O quartzo pode ser confundido com calcedônia, feldspato, nefelina e topázio. Origem. Cerca de 65% da crosta terrestre consiste em quartzo, é chamado de onipresente, formador de rochas. Em muitas rochas ígneas félsicas intrusivas e efusivas, é quase o principal mineral. Incluído em pegmatitos, presente em muitas rochas metamórficas. Em massas significativas, como mineral de veios, é comum em depósitos hidrotermais. Também está presente em rochas sedimentares (areias de quartzo, arenitos de quartzo, conglomerados de quartzo). Composição química. Variedades pintadas em outras cores possuem uma variedade de impurezas ou inclusões de outros minerais. Syngony quartzo é trigonal, e a modificação de alta temperatura a - quartzo é hexagonal. aparência os cristais são mais frequentemente dipiramidais hexagonais. As bordas do prisma são frequentemente encurtadas ou ausentes. Cristais muito grandes são conhecidos. Um cristal pesando 70 toneladas foi encontrado no Cazaquistão. As faces dos cristais são cobertas com sombreamento transversal. na natureza, drusas, escovas, massas granulares. O quartzo é caracterizado pela geminação, e os cristais crescem juntos de acordo com leis diferentes, os gêmeos são Dauphine, brasileiros, japoneses. Cor pode ser muito diferente. Variedades transparentes e translúcidas têm nomes diferentes: 1) montanha cristal- cristais transparentes à água incolores; 2) ametista- roxo, lilás, lilás, framboesa, transparente; 3) rauchtopaz- esfumado, pintado em tons acinzentados ou acastanhados; quatro) morion— pintado de preto; 5) citrino- amarelo dourado ou amarelo limão; 6) elogie- quartzo esverdeado; 7) rosa quartzo; 8) leitoso- quartzo branco; 9) aventurina(fagulha). Bl e vidro sk. Dureza 7. Decote ausência de. Densidade 2,5 - 2,8. Outras propriedades. Capaz de transmitir raios ultravioleta, é um piezoelétrico. O quartzo fundido solidifica facilmente e forma um vidro de quartzo (quartzo amorfo). Uso pratico. Sua aplicação é variada. Variedades bonitas são usadas em joias. Cristais puros com propriedades únicas são usados ​​em eletrônica, tecnologia ultrassônica e instrumentação óptica. Rauchtopaz, cristal de rocha, morion é usado como estabilizador de ondas de rádio. O cristal de rocha é usado em telemecânica, automação, geradores de alta qualidade. As areias puras de quartzo com baixo teor de ferro servem como excelente matéria-prima na indústria vitrocerâmica, para a produção de carborundum (SiC). Carborundum ou carboneto de silício é um material abrasivo de primeira classe. As areias de quartzo de frações finas são usadas em máquinas de jateamento para polimento de produtos de pedra e metal, bem como para serrar rochas. Naturalidade. Existem depósitos de quartzo nos Urais, os chamados "adegas de cristal" contendo cristal de rocha, morion , ametista, topázio, etc. são encontrados em Primorye, Yakutia. A ametista do Mar Branco de Cape Ship é conhecida na Península de Kola. Veios de pegmatita com cristais de quartzo são comuns em Aldan, Pamir, Volhynia. O cristal de rocha é extraído em Yakutia (Bolshaya Khatyma). O Brasil fornece cristais naturais de quartzo para a indústria. Há quartzo no Sri Lanka, Índia, Birmânia, Uruguai, Suíça, Madagascar e outras regiões. O museu tem mais de 700 amostras de quartzo e suas variedades. Uma grande variedade de cristais pesando de 440 kg a 1 g (em forma de cetro, com figuras de crescimento, etc.) é amplamente representada, há drusas, escovas, quartzo de veia, quartzo com outros minerais. A mais rica coleção de quartzo dos Urais: montanhas. cristal dos depósitos de Gumbeiki, Berezovskoye, Astafyevo; morion de Murzinka; quartzo-prazem, quartzo com clorito e adularia e quartzo “peludo” dos Urais Subpolares; quartzo rosa (Gumbeika); intercrescimentos de cristais de Mias, Pyshma, Nagla. Belos drusos de Kamchatka e da Península de Chukotka (Iultinskoe); quartzo com blenda de zinco (Inglaterra); quartzo com rubelita da região de Chita (cume de Borshchevochny). Há quartzo de Transbaikalia (Adun-Cholong), de Mangystau; quartzo sinterizado de Kirghizia, quartzo rosa de Altai (esquilos Tigeretskiye, Kolyvan), Urais (Gumbeika) e África do Sul.