Clasificarea definiției mineralelor. Minerale și mineralogie

Clasificarea mineralelor după compoziția chimică se bazează pe compoziția chimică și structura cristalină

Deoarece fiecare mineral este un compus chimic specific cu o structură caracteristică, clasificarea modernă a mineralelor se bazează pe compoziția chimică și structura cristalină. Există zece clase de minerale: silicați, carbonați, oxizi, hidroxizi, sulfuri, sulfați, halogenuri, fosfați, tungstate.
și molibdații, elemente native.

Raporturile dintre cantitățile de specii minerale pe clase și conținutul acestora în scoarța terestră sunt date în tabelul -1. După cum se poate observa din acest tabel, cei mai des întâlniți sunt silicații și aluminosilicații, precum și oxizii și carbonații, care alcătuiesc aproape 94% din scoarța terestră, ceea ce corespunde abundenței totale a elementelor chimice din natură (vezi tabelul-2). . Sistematica tuturor elementelor chimice ale scoarței terestre în funcție de rolul lor cantitativ în compoziția mineralelor a fost realizată de A.S. Cookery (vezi tabelul-3).

Pentru cele mai comune minerale din clasa silicaților din natură, clasificarea în funcție de caracteristicile structurale este utilizată pe scară largă: insulă - măsline, granat, sillimanit, melinit; inel -beril; lanț-piroxeni; bandă-amfiboli, hornblendă; mica foaie, cloriți, feldspați cadru, feldspatoizi. Caracteristicile principalelor minerale care formează roca sunt prezentate mai jos.

Tabelul 1. Distribuția speciilor minerale între clasele individuale de minerale și conținutul acestora în scoarța terestră

silicati. Cea mai numeroasă și răspândită clasă de minerale. Silicații sunt caracterizați printr-un complex compoziție chimică
iar substituţiile izomorfe ale unor elemente şi complexe de elemente cu altele. Comun tuturor silicaților este prezența în grupul anionic
tetraedre de siliciu-oxigen 4- în diverse combinaţii. Numărul total de tipuri de minerale de silicați este de aproximativ 800. În ceea ce privește abundența, silicații reprezintă mai mult de 75% din toate mineralele din litosferă.

Silicatii sunt cele mai importante minerale formatoare de roci care alcatuiesc cea mai mare parte a rocilor (feldspati, mica, cornblenda, piroxeni, olivina, clorit, minerale argiloase). Cele mai comune în natură sunt mineralele din grupul feldspaților.

2. Carbonați. Carbonații sunt săruri ale acidului carbonic. Acesta este un grup mare de minerale, dintre care multe sunt distribuite pe scară largă. Ele sunt cel mai larg răspândite pe suprafața pământului și în partea superioară a scoarței terestre. Carbonații se găsesc în principal în rocile sedimentare și metamorfice (marmură). Majoritatea carbonaților sunt anhidri și sunt conexiuni simple, în principal Ca, Mg și Fe cu anion complex 2-. Reprezentanții caracteristici ai clasei de carbonați sunt calcitul, dolomita, malachitul, siderita, magnezitul.

3-4.Oxizi si hidroxizi. Oxizii sunt compuși ai elementelor cu oxigen; hidroxizii conțin și apă. În scoarța terestră, oxizii și hidroxizii reprezintă aproximativ 17%. Cele mai comune minerale din această clasă sunt oxizii de Si, Al, Fe, Mn, Ti, în timp ce mineralul cuarț SiO2 este cel mai comun mineral de pe pământ (aproximativ 12%). În structurile cristaline ale mineralelor din clasa oxizilor, cationii metalici sunt înconjurați de anioni de oxigen O2- (în oxizi) sau hidroxil [OH] 1- (în hidroxizi). Reprezentanți caracteristici: cuarț, corindon, magnetit, oxizi de hematit; limonit, bauxita - hidroxizi.

Masa 2. Abundența medie pentru primele zece elemente chimice din scoarța terestră, % din masă și productivitatea lor minerală.

Tabelul-3. Compoziția medie a Pământului și a scoarței terestre, % din greutate (conform lui Beus A.A., 1972)

5. Sulfuri. Există mai mult de 200 de tipuri de sulf și minerale similare, dar conținutul total al acestora în scoarța terestră nu este mare, aproximativ 1%. Din punct de vedere chimic, sunt derivați ai hidrogenului sulfurat H2S. Originea sulfurilor este în principal hidrotermală, precum și magmatică, rar exogenă. Mineralele din clasa sulfurilor se formează, de regulă, la o adâncime sub limita pătrunderii oxigenului atmosferic în scoarța terestră.

Odată ajunse în regiunea apropiată de suprafață, sulfurile sunt distruse, în plus, reacționând cu apa și oxigenul, formează acid sulfuric, care acționează agresiv asupra rocilor. Astfel, sulfurile sunt o impuritate dăunătoare în materialele naturale de construcție. Cele mai frecvente sunt sulfurile de fier - pirita, calcopirita; alti reprezentanti
-galena, sfalerita, cinabru.

6. Sulfați. Sulfații sunt săruri ale acidului sulfuric. Multe dintre ele sunt solubile în apă, deoarece sunt sedimente din corpurile de apă sărată marine sau lacustre. Unii sulfați sunt produși ai zonei de oxidare; sulfații sunt cunoscuți și ca produse ale activității vulcanice. Sulfații reprezintă 0,5% din masa scoarței terestre. Există sulfați anhidri și apoși, care conțin, pe lângă complexul anionic 2- comun tuturor, și anioni suplimentari (OH) 1-.Reprezentanți: barit, anhidrit - anhidru, gips, mirabilite - apă.

7. Halogenuri. Această clasă include fluor, clorură și compuși foarte rari de brom și iodură. Compușii cu fluor, în cea mai mare parte, sunt asociați cu activitatea magmatică, sunt sublimate ale vulcanilor sau produse ale proceselor hidrotermale, uneori sunt de origine sedimentară. Compușii cloruri Na, K și Mg sunt sedimente predominant chimice ale mărilor și lacurilor și principalele minerale ale zăcămintelor de sare. Halogenurile reprezintă aproximativ 0,5% din masa scoarței terestre. Reprezentanți tipici: fluorit (fluorspat), halit (sare gemă), sylvin, carnalit.

8. Fosfați. Mineralele din această clasă sunt săruri ale acidului fosforic; structura cristalină a acestor minerale se caracterizează prin prezența complexelor anionice [PO4]3-, acestea sunt în principal minerale rare; Originea mineral-magmatică cea mai răspândită este apatita și fosforiții biogene sedimentare având aceeași compoziție chimică.

9. Tungstați și molibdați. Această clasă conține un număr mic de specii minerale; compoziţia mineralelor corespunde sărurilor
33 acizi tungstic și molibdic. Principalii reprezentanți sunt wolframite și scheelite.

10. Elemente native. Aproximativ 40 de elemente chimice sunt cunoscute în stare nativă în natură, dar cele mai multe dintre ele sunt foarte rare; în general, elementele native reprezintă aproximativ 0,1% din masa scoarței terestre. În stare nativă se găsesc metale - Au, Ag, Cu, Pt, Sn, Hg; semimetale - As, Sb, Bi și nemetale - S, C (diamant și grafit).

RECOMANDĂM repostarea articolului pe rețelele de socializare!

Fiecare om a văzut cel puțin o dată în viață minerale - produse ale reacțiilor chimice naturale care au avut loc în interiorul scoarței terestre cu milioane de ani în urmă. În același timp, nu toată lumea poate spune despre ce este un mineral și de ce este necesar. Articolul nostru va intra în detaliu despre tipurile de zăcăminte minerale, precum și despre modul de utilizare a acestora.

Ce este un mineral?

Mineralele sunt substanțe solide anorganice de origine naturală. Au o structură cristalină, care este principala lor trăsătură distinctivă. Unele minerale pot fi produse artificial. Indiferent de origine, acestea vor avea o serie de proprietăți utile.

Există minerale lichide? Dacă luăm condițiile obișnuite de viață, atunci da. Acesta, de exemplu, este mercurul natural - o substanță nativă care are duritate doar la temperaturi scăzute. Oamenii de știință clasifică, de asemenea, unele tipuri de gheață drept minerale. Cu toate acestea, apa nu este inclusă în grupul luat în considerare.

Întrebarea despre ce este un mineral nu a fost pe deplin rezolvată până în prezent. Deci, câțiva experți atribuie uleiul, bitumul și asfaltul grupului de substanțe minerale. Valabilitatea unor astfel de afirmații este discutabilă.

Tipuri de minerale

Potrivit lui Bauer și Fersman, chimiști sfârşitul XIX-lea secole, toate rocile minerale sunt împărțite în pietre prețioase, pietre organogenice și substanțe neferoase. O astfel de clasificare are un aspect atât de ciudat datorită convingerii profunde a academicienilor pragmatici că toate pietrele și mineralele sunt destinate fabricării diferitelor produse - unelte și bijuterii.

Pentru a înțelege mai bine întrebarea ce sunt mineralele, merită să aducem cea mai comună clasificare științifică. Conform principiului structural-chimic, mineralele sunt împărțite în roci formatoare - formând majoritatea rocilor, precum și rare, minereu și accesorii (care nu constituie mai mult de 5% din rocă).

Clasa nativă de minerale include metale și metaloizi. Substanțele minerale formează cea mai mare parte a grupului nativ. Mineralele accesorii se caracterizează printr-o raritate deosebită.

Clasificare chimică

Structura chimică a majorității mineralelor este aproximativ aceeași. În prezent, se acceptă împărțirea în clase a substanțelor considerate. Rezultă următoarea clasificare:

• silicati. Numeroase clase, inclusiv peste 800 de zăcăminte minerale diferite. Silicații alcătuiesc majoritatea rocilor metamorfice și magmatice. Unele minerale de aici se disting printr-o structură și compoziție comune. Ca exemplu, merită evidențiate piroxenii, micale, feldspații, amfibolii, materialele argiloase și multe altele. Compoziția majorității silicaților este denumită aluminosilicat.
• Carbonați. Această clasă include aproximativ 80 de roci minerale. Dolomiții, calciții și magneții sunt obișnuiți aici. Originea se datorează soluțiilor apoase individuale. Distrus în acizi.
• Halogenurile sunt un grup de o sută de minerale diferite. Sunt ușor solubile, formate din roci sedimentare. Cea mai comună substanță este halita.
• Sulfurile sunt minerale care sunt distruse în zona de intemperii. Un reprezentant tipic este pirita.
• sulfați. Au o culoare deschisă și un nivel scăzut de duritate. Gipsul este cel mai utilizat.
• oxizi si hidroxizi. Ele reprezintă aproximativ 17% din masa scoarței terestre. Principalele tipuri sunt opale, limoniți și cuarț.

Astfel, aproape toate mineralele au caracteristici similare, deși compoziția substanțelor este diferită.

Varietate de minerale

Ce este un mineral? Nu este ușor să răspunzi la această întrebare. Trebuie luat în considerare faptul că în lumea de astăzi există peste 4 mii de tipuri diferite de bogăție subterană. Mineralele se deschid și se „închid” anual. De exemplu, o substanță găsită în roci prin însăși existența ei demonstrează inconsecvența întregii clasificări întocmite de oamenii de știință. Astfel de cazuri sunt departe de a fi neobișnuite.

O fotografie cu silicați vă este prezentată mai jos.

Trebuie reținut că 4 mii de minerale nu este o cifră atât de mare. Dacă îl comparăm cu numărul total de compuși anorganici, atunci diferența va fi evidentă: aceștia din urmă conțin aproximativ un milion de specii. Cum explică geologii o varietate atât de slabă de bogăție minerală? În primul rând, prevalența elementelor în sistem solar. Planeta noastră este dominată de siliciu și oxigen. Combinația acestor substanțe duce la apariția silicaților - grupul mineral copleșitor de pe Pământ. Pe de altă parte, mineralele sunt atât de împrăștiate încât căutarea de noi elemente va fi opera altor câteva sute de generații. Al doilea motiv pentru natura limitată a mineralelor este instabilitatea majorității compușilor chimici.

Originea mineralelor

Oamenii de știință numesc trei căi principale de proveniență a mineralelor de munte. Prima opțiune se numește endogenă. Aliajele fierbinți subterane, care sunt denumite în mod obișnuit materie magmatică, sunt introduse în scoarța terestră și apoi se solidifică acolo. Magma în sine se formează ca urmare a erupțiilor vulcanice. Trece prin trei etape: dintr-o stare fierbinte, magma devine solidă - acesta este rezultatul proceselor pegmatite. După aceea, în sfârșit îngheață. Aceasta este o consecință a proceselor postmagmatice.

Există, de asemenea, o versiune exogenă a originii mineralelor. În acest caz, are loc descompunerea fizică și chimică a substanțelor. În același timp, se formează noi formațiuni care sunt foarte conforme cu mediul. Un exemplu simplu: ca urmare a intemperiilor materialului endogen, se formează cristale.

Ultima cale de proveniență a mineralelor este metamorfică. Toate substanțele se vor schimba sub influența anumitor condiții - indiferent de opțiunile de formare a rocilor. De fapt, proba originală se schimbă - dobândește noi proprietăți și elemente de compoziție.

Proprietățile mineralelor

Cea mai importantă proprietate a oricărei formațiuni minerale este prezența unei structuri cristalo-chimice. Toate celelalte caracteristici ale raselor considerate decurg tocmai de aici.

Până în prezent, a fost elaborată o clasificare unificată a caracteristicilor de diagnosticare caracteristice substanțelor minerale. Aici este necesar să se evidențieze duritatea, determinată pe scara Mohs, precum și culoarea, luciul, fractura, clivajul, magnetismul, fragilitatea și nuanța. Fiecare proprietate a rocilor luate în considerare va fi studiată în detaliu mai jos.

Conceptul de duritate

Ce este duritatea? Există mai multe definiții pentru acest concept. Cea mai comună descriere caracterizează duritatea ca fiind nivelul de rezistență al unui anumit corp la zgâriere, strângere sau tăiere. Nivelul de duritate este determinat pe scara Moss. Conține roci speciale, fiecare dintre acestea fiind caracterizată de capacitatea de a zgâria suprafețele cu un capăt ascuțit. Moss a făcut top zece dintre cele mai comune elemente. Cel mai moale material de aici este talcul și gipsul. După cum știți, gipsul, care intră în apă, crește în dimensiune cu până la 30%. Cel mai dur tip și rocă a mineralului este diamantul.

Transportarea substanței peste sticlă ar trebui să lase în urmă zgârieturi de diferite adâncimi. Însuși faptul existenței unei zgârieturi atribuie deja mineralului cel puțin clasa a cincea din zece. Cel mai solide găsite în grupuri de minerale cu luciu nemetalic. Este strălucirea care este a doua proprietate importantă minerale și este direct legată de duritate.

Strălucire

Nivelul de strălucire al metalelor este verificat prin reflectarea razelor solare din acestea. Există două niveluri de luciu - metalic și nemetalic. Primul grup include roci care dau o linie neagră atunci când sunt sculptate pe sticlă. Astfel de substanțe sunt opace chiar și în fragmente foarte subțiri. Tipurile de minerale subterane cu luciu nemetalic includ grafitul, magnetita, cărbunele și alte substanțe. Toate sunt reflectate slab în soare și dau o linie întunecată. O mică parte din materialele cu strălucire metalică sunt substanțe care dau o linie de culoare: verde (auriu), roșu (cupru), alb (argintiu) etc.

Mineralele cu un luciu metalic reflectă mai bine lumina soarelui. De la sine, au o duritate mare. Minereu ocupă aici un loc special.

Culoare

Culoarea, spre deosebire de duritate și strălucire, nu este o caracteristică constantă pentru majoritatea mineralelor. Astfel, duritatea sau luciul rămân neschimbate în timp. Culoarea se schimba in functie de conditiile de depozitare. Exemple de minerale care își schimbă rar culoarea sunt malachitul, care nu își schimbă niciodată culoarea verde, și aurul, care rămâne întotdeauna galben.

Puteți vedea o fotografie cu malachit mai jos.

Culoarea se schimbă și în funcție de starea mineralului. De exemplu, în geologie, conceptul de culoare a liniei este comun. Un mineral care zgârie o suprafață de sticlă lasă în urmă o cantitate mică de pulbere, care formează o linie. Culoarea unei astfel de pulberi diferă adesea de culoarea naturală a pietrei. Totul ține de compoziția mineralului: poate include calcit, care își schimbă culoarea în funcție de cantitatea și metoda de amestecare cu alte substanțe.

Fractură și clivaj

Clivajul se referă la proprietatea unui mineral de a se scinda sau despica într-o anumită direcție. Deci, după o pauză, cel mai adesea se formează o suprafață netedă și strălucitoare. Pentru a obține acest rezultat, trebuie să împărțiți mineralul de-a lungul unei linii strict definite. Există cinci gradații de clivaj:

O caracteristică de diagnosticare pentru multe minerale este prezența mai multor direcții de clivaj simultan. Ca urmare a divizării, mineralul are îndoituri, care are și anumite proprietăți. Deci, oamenii de știință disting cinci tipuri de fracturi:

• concoidal - asemănător cu o coajă;
• aschie - fractura se caracterizează prin materiale fibroase sau fibroase;
• neuniformă - prezența clivajului imperfect (de exemplu, în apatită);
• treptat - în funcție de rezultatele clivajului, se formează o suprafață aproape perfect netedă (în unele locuri poate avea, totuși, nereguli sub formă de trepte);
• neted - conform rezultatelor lipirii, nu există îndoituri sau nereguli vizibile pe suprafața mineralului.

Există o serie de alte semne prin care mineralele pot fi identificate. Aceasta, de exemplu, ternează - prezența unei pelicule subțiri colorate formată pe substanță ca urmare a intemperiilor sau oxidării. De asemenea, este necesar să se evidențieze fragilitatea, care indică puterea mineralului, și magnetismul, caracterizat prin conținutul de fier feros.

Minerale în industrie

În ce zone activități sociale minerale folosite? Acestea sunt construcții, metalurgie, precum și producția chimică.

Materialele de construcție sunt adesea diluate cu anumite minerale, ceea ce vă permite să reglați rezistența și calitatea substanței. În industria chimică, prezența elementelor în cauză nu este, de asemenea, neobișnuită. Componentele minerale sunt utilizate în domeniul cosmetic, medical și alimentar. De exemplu, în farmacii există multe medicamente care includ vitamine și minerale. Aceste două componente funcționează bine împreună și se completează reciproc. Ele ajută la îmbunătățirea sănătății oamenilor și la îmbunătățirea aspectului lor.

Extracția și studiul mineralelor au fost întotdeauna considerate activități importante și relevante. Este necesar să se sprijine pe deplin desfășurarea cercetării științifice în domeniul geologiei, precum și utilizarea activă a vitaminelor și mineralelor în viața de zi cu zi.

Clasificarea mineralelor se bazează pe compoziția chimică:

1. Elemente native: sulf, grafit.

2. Sulfuri: pirita.

3. Oxizi și hidroxizi: cuarț, opal, limonit.

4. Carbonați: calcit, dolomit, magnezit;

5. Sulfați: gips, anhidrit;

6. Halogenuri: halit;

7. Silicati: olivina, piroxeni (augit), amfiboli (hornblenda), caolinit, mica (moscovit, biotit), feldspati (albit, ortoclaza, microclin, labrador).

Fiecare mineral are propriile sale proprietăți fizice. Majoritatea mineralelor au o structură cristalină, ᴛ.ᴇ. elementele lor constitutive sunt situate în spațiu într-o manieră strict ordonată, formând o rețea cristalină.

Mineralele amorfe, spre deosebire de cele cristaline, nu au o structură internă obișnuită (opal, magnezit amorf), sunt o masă omogenă, asemănătoare cu plastilina, osul.

Studiul mineralelor poate fi realizat prin metoda macroscopică. Pentru un studiu mai precis se folosesc examinări microscopice.

Metoda macroscopică se bazează pe studiul caracteristicilor externe ale mineralelor. Aceste caracteristici includ aspectul morfologic și proprietățile fizice ale mineralelor.

Aspectul mineralelor:

1. Uneori, mineralele se găsesc sub formă de poliedre regulate unice. Se numesc cristale (cuart, gips, calcit).

2. Familiile de cristale intercrescute cu baze formează druse și perii (calcit, cuarț).

3. Cel mai adesea, mineralele sale se găsesc sub formă de agregate granulare, a căror masă este formată din boabe mici de formă neregulată.

4. Dacă boabele au o anumită formă geometrică, atunci se formează următoarele: a) aciculare, columnare, prismatice; boabe alungite într-o direcție (hornblende); b) lamelar, cu frunze - alungit in doua directii (mica, gips).

5. Concreții - intercreșteri sferice de boabe cu o structură shellish sau radial radiant.

6. Geode - acumulare de boabe pe pereții golurilor din roci. Creșterea mineralelor are loc de la pereți până în centrul golului.

Proprietățile fizice ale mineralelor

Studiul proprietăți fizice vă permite să recunoașteți mineralele. Cele mai caracteristice proprietăți pentru fiecare mineral se numesc diagnostic.

Culoarea mineralelor este foarte diversă. Unele minerale vin în culori diferite (cuarț - lăptos, transparent la apă, afumat). Pentru alte minerale, culoarea este o proprietate permanentă și poate servi drept diagnostic (sulful este galben). Există minerale care își schimbă culoarea în funcție de lumină. De exemplu, un Labrador când aprinde lumina strălucește albastru, verde. Această proprietate se numește irizare.

Culoarea liniei este ϶ᴛᴏ culoarea mineralului în pulbere. Unele minerale au o culoare diferită în pulbere decât într-o bucată (pirita este galben pai, linia este negru maroniu).

Lustrul ar trebui să fie metalic (pirit), semimetalic (lustrul metalului pătat - grafit) și nemetalic (sticlos, sidef îndrăzneț, mat - cuarț, sulf, mică, caolin).

Clivaj - capacitatea mineralelor de a se scinda în anumite direcții cu formarea de planuri netede lustruite. Există un clivaj foarte perfect - mineralul este ușor împărțit în frunze (mica); clivaj perfect - mineralul se rupe cu o lovitură slabă de ciocan în forme geometrice regulate (calcit); clivaj mediu - la despicare, se formează planuri, atât suprafețe uniforme, cât și neuniforme (feldspați); clivaj imperfect - planurile de clivaj practic nu sunt detectate (cuarț, sulf). Fractura mineralelor cu clivaj imperfect este întotdeauna fie neuniformă, fie concoidală (cuart).

Duritate - ϶ᴛᴏ gradul de rezistență al unui mineral la influențele mecanice externe. Pentru determinarea durității s-a adoptat scara Mohs, care folosește minerale cu o duritate cunoscută și constantă (Tabelul 1).

Scala de duritate Mohs

Tabelul 1 -

Secvența acțiunilor în determinarea durității mineralelor: un mineral este desenat pe sticlă (tv. 5). Dacă rămâne o zgârietură pe sticlă, atunci duritatea mineralului este egală sau mai mare de 5. Apoi se folosesc minerale de referință cu o duritate mai mare de 5. De exemplu, dacă mineralul testat lasă o zgârietură pe referință cu o duritate de 6, iar când este zgâriat, cuarțul său produce o zgârietură adâncă, duritatea sa este de 6,5.

Merită spus că unele minerale se caracterizează prin proprietăți speciale, doar inerente. Deci carbonații reacţionează cu acidul clorhidric (calcitul fierbe într-o bucată, dolomita în pulbere, magnezitul în acid fierbinte).

Halogenurile au un gust caracteristic (halit - sărat).

Mineralele se caracterizează prin rezistență variată la intemperii. Unele minerale sunt distruse fizic, formând fragmente, alte minerale suferă transformări chimice, fiind transformate în alți compuși (tabelul 2).

Rezistența mineralelor la intemperii

masa 2

Grupați în funcție de gradul de sustenabilitate	Numele mineralelor	Natura schimbărilor
Cel mai stabil, insolubil	Cuarț Moscovit Limonit	Măcinarea fizică fără modificarea compoziției chimice
Rezistent mediu, insolubil	Orthoclase Albite Augit Hornblende	Distrugere fizică și hidroliza: se formează minerale secundare: caolinit, limonit, opal
Mai puțin stabil, insolubil	Biotit de Labrador	La fel, dar procesul este mai intens
Slab stabil, insolubil	Pyrite Olivine	Oxidare: se formează limonit și acid sulfuric Oxidare: se formează serpentină, clorit, magnezit
ușor solubil	Dolomit Calcit	Dezintegrare fizică și dizolvare
Solubil mediu	Gips anhidrit	Dizolvare, hidratare, deshidratare
foarte solubil	Halite	Dizolvare intensivă, curgere de plastic cu acțiune prelungită de expunere unilaterală

Metoda de determinare a mineralelor.

Este extrem de important să folosiți ghidul de minerale pentru lucrări practice.

Secvența de lucru:

1. Determinați aspectul boabelor agregatului mineral.

2. Determinați culoarea mineralului, dacă mineralul este de culoare închisă, apoi treceți mineralul peste o farfurie de porțelan pentru a determina culoarea liniei (pulbere).

3. Determinați strălucirea mineralului.

4. Pentru a determina intervalul de duritate, treceți mineralul peste sticla.

5. Mineralele de duritate medie (3-3,5) trebuie verificate pentru reacția cu

Soluție de acid clorhidric 10%.

6. Încercați să găsiți margini netede și lustruite pe eșantion - ᴛ.ᴇ. determina clivajul.

7. Pe baza setului de caracteristici din ghid, găsiți numele și compoziția mineralului.

8. Marcați compoziția din care roci este inclus acest mineral.

Introduceți datele despre minerale în tabelul 3.

Caracteristicile mineralelor care formează roci

Tabelul 3

Lista mineralelor de studiat:

1. Elemente native: grafit, sulf.

2. Sulfuri: pirita.

3. Oxizi și hidroxizi: cuarț, calcedonie, opal, limonit.

4. Halogenuri: halit, sylvin.

5. Carbonați: calcit, dolomit, magnezit.

6. Sulfați: gips, anhidrit.

7. Silicati: olivina, granat, augit, cornblenda, talc, serpentina, caolin, mica, clorit, ortoclaza, microclin, albit, nefelina.

întrebări de testare

1. Ce sunt mineralele?

2. Ce minerale se numesc formatoare de roci?

3. Sub ce formă se găsesc mineralele?

4. Pentru ce minerale este diagnosticul culorii?

5. Care este culoarea liniei, exemple.

6. Care este strălucirea mineralelor?

7. Cum se determină duritatea mineralelor?

8. Ce este clivajul?

9. Ce minerale pot fi dizolvate în apă?

10. Ce minerale se umfla?

11. Ce este hidratarea și deshidratarea?

12. Care minerale sunt cele mai rezistente la intemperii?

BIBLIOGRAFIE

Pavlinov V.N. si etc.
Găzduit pe ref.rf

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

LABORATORUL #2

STUDIUL ROCLOR IAGMATICE

Scopul lucrării: dobândirea deprinderilor în definirea rocilor magmatice. Să studieze caracteristicile de inginerie și construcție ale rocilor magmatice și aplicarea lor în construcții.

Echipament: colecție educațională de roci magmatice, lupe,

scara Mohs.

Informatii generale despre roci.

Rocile sunt numite corpuri geologice independente, formate din unul sau mai multe minerale de compoziție și structură mai mult sau mai puțin constante.

După metoda și condițiile de formare, toate rocile sunt împărțite în magmatice, sedimentare și metamorfice.

Compoziția mineralogică a rocilor este diferită. Οʜᴎ poate consta dintr-unul (monomineral) sau mai multe minerale (poliminerale).

Structura internă a rocilor se caracterizează prin structura și textura lor.

Structura - ϶ᴛᴏ structura rocii, datorită formei, dimensiunii și relației părților sale constitutive.

Textura rocii determină distribuția părților sale constitutive în spațiu.

Toate rocile sunt clasificate în funcție de condițiile de formare în roci magmatice, sedimentare și metamorfice.

Condiții de formare a rocilor magmatice.

Rocile magmatice se formează ca urmare a răcirii magmei. Magma - ϶ᴛᴏ piatră topită din compoziție de silicați, formată pe adâncimi mariîn măruntaiele pământului. Magma se poate răci adânc în scoarța terestră sub acoperirea stâncilor aflorate și pe sau în apropierea suprafeței pământului. În primul caz, procesul de răcire decurge lent și toată magma are timp să se cristalizeze. Structurile unor astfel de roci adânci sunt complet cristaline și granulare.

Odată cu creșterea rapidă a magmei la suprafața pământului, temperatura acesteia scade rapid, gazele și vaporii de apă sunt separați de magmă. În acest caz, rocile fie nu sunt complet cristalizate (structură sticloasă) fie parțial cristalizate (structură semicristalină).

Rocile adânci sunt numite intruzive. Structurile lor sunt: ​​cu granulație fină (granule<0,5 мм), среднезернистая (размер зерен 0,5-1 мм), крупнозернистая (от 1 до 5 мм), гигантозернистая (>5 mm), cu granulație neuniformă (porfirică).

Rocile erupte se numesc efuzive. Structurile lor sunt porfiritice (cristale mari separate ies în evidență în masa criptocristalină), afanitice (masă criptogranulară densă), sticloase (roca constă aproape în întregime dintr-o masă necristalizată - sticlă).

Texturi de roci magmatice: rocile intruzive sunt aproape întotdeauna masive. În rocile efuzive, alături de o textură masivă, există și cele poroase și veziculoase.

Condițiile fizico-chimice ale formării rocii la adâncime și la suprafață sunt puternic diferite. Din acest motiv, din magmă de aceeași compoziție se formează roci diferite în condiții de adâncime și de suprafață. Fiecare rocă intruzivă corespunde unei anumite roci care se scurge.

Odată cu clasificarea rocilor magmatice în funcție de condițiile de apariție, acestea sunt clasificate în funcție de compoziția lor chimică în funcție de conținutul de acid silicic SiO 2 (Tabelul 4).

Clasificarea rocilor magmatice.

Tabelul 4

Compoziția rasei	Rocile sunt intruzive (adânci)	Roci efuzive (vărsate)
chimic	mineralogic
SiO 2 acid > 65%	Cuarț, feldspat, mică	Granit	Liparit, piatră ponce, porfir de cuarț, obsidian
Mediu SiO2 (65-52%)	Felspat de potasiu, plagioclază, cornblendă Plagioclază, cornblendă	Diorit sienit	Trahit, ortofir andezit, andezit porfirit
SiO 2 de bază = 52-40%	Plagioclaza, piroxenul Plagioclaza	Labradorit Gabbro	Bazalt, diabază
SiO2 ultrabazic< 40 %	Olivina Olivina, piroxenul Piroxenul	Dunită Peridotită Piroxenită

Caracteristicile de inginerie și construcție ale rocilor magmatice.

Toate rocile magmatice au rezistență ridicată, depășind semnificativ sarcinile posibile în practica ingineriei și construcțiilor, sunt insolubile în apă și practic impermeabile (cu excepția soiurilor fracturate). Datorită acestui fapt, ele sunt utilizate pe scară largă ca fundații pentru structuri critice (baraje). Complicațiile în timpul construcției pe roci magmatice apar dacă acestea sunt fracturate și deteriorate: acest lucru duce la o scădere a densității, o creștere a permeabilității apei, ceea ce le înrăutățește semnificativ proprietățile inginerești și de construcție.

Aplicare in constructii.

Rocile magmatice intruzive, cum ar fi granitul, sienita, dioritul, gabroul, labradoritul sunt folosite ca material de acoperire.

Bazalții și diabazele sunt folosite pentru turnarea pietrei ca pavaj pentru pavaj străzi, vată minerală.

Rocile ultrabazice sunt folosite ca materii prime refractare. Pielea ponce este folosită ca material de lustruire și abraziv. Obsidianul este folosit ca piatră ornamentală. Rocile magmatice sunt utilizate pe scară largă ca moloz și piatră zdrobită.

Metoda de determinare a rocilor magmatice.

La stabilirea tipului de rocă magmatică, este extrem de important să aflăm în primul rând dacă aparține unei roci intruzive sau efuzive. Rocile intruzive au o structură complet cristalină - mineralele sunt vizibile cu ochiul liber, iar întreaga masă de rocă este un agregat de boabe cristaline. În rocile efuzive, doar o parte a substanței (fenocristele porfiritice) a căpătat o structură cristalină, în timp ce restul masei este formată dintr-o substanță a cărei structură granulară nu se poate distinge.

Următoarea etapă este determinarea compoziției minerale. Rocile acide și medii sunt colorate în tonuri de gri, rocile de bază și ultrabazice sunt închise și negre. Cuarțul se găsește în cantități semnificative doar în rocile acide. Sienitele și dioritele sunt lipsite de cuarț, dioritul conține până la 30% cornblendă.

Liparitele, trahitele și andezitele diferă în mineralele fenocristale: în trahite sunt reprezentate de feldspat de potasiu, în andezite de plagioclază și hornblendă, în liparite de cuarț și feldspat.

Rocile Gabbro și ultramafice sunt de culoare închisă. În gabbro, boabele ușoare sunt reprezentate de plagioclază; rocile ultramafice constau numai din minerale de culoare închisă.

Determinați semnele externe ale rocilor magmatice din colecția educațională și descrieți-le într-un caiet conform planului:

1. Numele rasei.

2. Se grupează în funcție de conținutul de SiO 2 .

3. Grupați după metoda de educație.

4. Structura.

5. Textura.

7. Compoziția minerală.

Întrebări de testare.

1. Ce se numește în mod obișnuit stâncă?

2. Cum sunt clasificate rocile?

3. Care este structura?

4. Ce structuri sunt caracteristice rocilor magmatice?

5. Ce este textura?

6. Ce texturi sunt tipice pentru rocile magmatice?

7. Cum se formează rocile magmatice?

8. Care este diferența dintre rocile intruzive și cele efuzive?

9. Cum sunt clasificate rocile magmatice în funcție de conținutul de SiO 2?

10. Numiți analogii erupți de granite, sienite, diorite, gabro.

11. Care sunt proprietățile inginerești și geologice ale rocilor magmatice?

12. Cum sunt folosite rocile magmatice în construcții?

BIBLIOGRAFIE

Pavlinov V.N. si etc.
Găzduit pe ref.rf
Manual pentru clasele de laborator în general

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

LABORATORUL #3

STUDIUL ROCLOR SEDIMENTARE

Scopul lucrării: dobândirea deprinderilor în determinarea rocilor sedimentare. Să studieze caracteristicile de inginerie și construcție ale rocilor sedimentare. Să studieze utilizarea rocilor sedimentare în construcții.

Echipament: colecție educațională de roci sedimentare,

soluție de acid clorhidric 10%, lupă.

Condiții de formare a rocilor sedimentare

Rocile sedimentare se formează în zona de suprafață a scoarței terestre în condiții de temperaturi și presiuni scăzute.

Procesele de intemperii duc la distrugerea rocilor primare. Produsele de distrugere sunt deplasate în principal de curgerile de apă și, fiind depuse, formează treptat roci sedimentare.

Conform metodei de formare a materiei minerale, rocile sedimentare sunt împărțite în clastice, chimiogene și organogenice.

Rocile clastice se formează din fragmente de roci distruse, cel mai adesea se acumulează ca sedimente marine.

Clasificarea rocilor clastice se bazează pe: 1) mărimea clastelor; 2) gradul de rotunjime a acestora (rotunjit și nerotunjit) și 3) prezența sau absența cimentului (afanat și cimentat) (tabelul 5).

Clasificarea rocilor clastice.

Tabelul 5

Grup de rasă	Dimensiuni resturi, mm	Pietre libere	roci cimentate
rotunjite	nerotunjită	rotunjite	nerotunjită
Clastic grosier (psefiți)	> 200 200-10 10-2	Boulders Pietriș Pietriș	Blocuri de iarbă moloz	Conglomerate de bolovani Conglomerate de pietriș Conglomerate de pietriș	Brecii blocate Brecii
Sandy (psamites)	2-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,1	Nisipuri Granulație grosieră Granulație grosieră Granulație medie Granulație fină	Gresie Granulație grosieră Granulație grosieră Granulație medie Granulație fină
nămoluri	0,1-0,01	Mâluri (loess, lut, lut nisipos)	Pietre de nămol
Pelite	< 0,01	Lut	Argilite

Structurile rocilor detritice sunt detritice, diferă prin forma și dimensiunea fragmentelor (de exemplu, clastice grosiere, rotunjite). În roci argiloase - pelitice.

Texturile sunt adesea stratificate, libere.

Rocile și nisipurile clastice grosiere sunt larg răspândite, caracterizate prin porozitate și permeabilitate ridicate și sunt de obicei saturate cu apă subterană. Impuritățile dăunătoare din nisip sunt oxizii de fier, gipsul, mica, particulele de argilă. Sub sarcină, aceste roci de obicei nu se compactează. În timpul cutremurelor, aceste roci se pot lichefia.

Cele mai stabile minerale predomină în nisipuri: cuarț, mica.

Rocile de argilă se caracterizează prin porozitate ridicată (până la 90%), umiditate, plasticitate, lipiciitate, umflare și contracție. Odată cu creșterea umidității, puterea lor scade brusc, pot intra într-o stare fluidă. În ciuda porozității ridicate, permeabilitatea lor la apă este neglijabilă, deoarece porozitatea este formată din micropori închiși. Argilele în compoziția lor conțin mai mult de 30% particule de argilă (caolinit). Restul este reprezentat de particulele de praf și nisip.

Rasele de loess sunt printre rasele foarte comune de pe teritoriul Kazahstanului. Acestea sunt roci poliminerale, constând din particule de mâl de cuarț, feldspați, calcit și mica. Trasaturi caracteristice loess este rezistența lor scăzută la apă, se înmoaie și se erodează rapid și sunt, de asemenea, capabile să cadă. Se exprimă prin capacitatea loessului de a-și reduce volumul atunci când este umezit.

Pietrele de nămol și de noroi se formează în timpul „pietrificării” rocilor nisipoase-lutoase și argiloase. Aceste roci sunt stratificate, ușor de degradat, uneori înmuiate în apă.

Rocile chemogene se formează ca urmare a precipitării din soluții apoase de precipitare chimică. Acest proces are loc într-un climat cald și uscat în rezervoarele uscate. Οʜᴎ sunt clasificate după compoziție.

Roci carbonatice - calcare dense cu o structură cu granulație fină constau din calcit, dolomiții cu o structură cu granulație fină constau din dolomit. Se determina usor cu acid HCl (calcar - bucata, dolomita - in pulbere). Texturile sunt masive.

Rocile halogenuri sunt sare gemă (sărat) și sylvinite (amar-sărat). Structurile sunt cristalin-granulare, texturile sunt masive sau stratificate.

roci sulfatice

Gipsul este o rocă formată din gips mineral, deschis la culoare, cu granulație fină.

Anhidrita este o rocă formată din anhidrita minerală, de culoare alb-albăstruie, densă, cu granulație fină.

trasatura comuna rocile chemogene este solubilitatea lor în apă. Sarea gemă și silvinita sunt ușor solubile, gipsul, anhidrita sunt moderat solubile, calcarul, dolomita sunt puțin solubile.

Rocile biochemogene se formează ca urmare a acumulării și transformării resturilor de animale și plante, adesea cu un amestec de material anorganic.

Roci carbonatice

Calcarele organogenice constau din cochilii din compoziție de calcit. Dacă este posibil să se determine numele organismelor care alcătuiesc calcarul, atunci numele rocii este dat de acestea. De exemplu, calcar de coral, calcar de coajă.

Creta este o rocă de pulbere slab cimentată, constând din resturi de calcit de alge planctonice.

Marnele sunt o rocă carbonatată-argilacee, de culoare deschisă, cu clivaj concoidal. Reacționează cu HCl, lăsând un loc murdar pe suprafața rocii.

Structurile rocilor organogenice sunt organogenice, texturile sunt dense și poroase.

Roci silicioase:

Diatomitul este o rocă ușoară asemănătoare cretei. culoare alba͵ constă din resturile de alge diatomee de compoziție opală.

Tripoli este o rocă gălbuie ușoară, slab cimentată, constând din opal.

Opoka - gri, gri închis până la rocă neagră, asemănătoare porțelanului. De asemenea, compus din opal.

Jasperul este o rocă densă și tare, compusă din calcedonie - cuarț criptocristalin. Frumos colorate (roșu, verde, culori în dungi).

Proprietăți de inginerie și construcție ale rocilor sedimentare.

Rocile care se află în sfera activității umane se numesc soluri.

Solurile cu granulație grosieră. Rezistența acestor soluri depinde de compoziția fragmentelor și de ambalarea acestora. Solurile formate din fragmente de roci magmatice au cea mai mare rezistență. Ambalajul reziduurilor trebuie să fie liber și dens. În solurile cu granulație diferită, împachetarea este mai densă.

Soluri nisipoase. Cele mai periculoase soiuri de roci nisipoase sunt nisipurile mișcătoare. Acestea sunt nisipuri saturate cu apă, care, atunci când sunt deschise de gropi, se lichefiază și se pun în mișcare.

Solurile argiloase. Minerale argiloase, având o dimensiune< 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.

Proprietățile argilelor depind în mare măsură de conținutul de umiditate. Dacă este conținută numai umiditate strâns legată, atunci argila va avea proprietățile corp solid, dacă este de asemenea conținută umiditate legată, argila devine plastică și fluidă.

Argilele se caracterizează prin proprietăți speciale, cum ar fi umflarea, contracția, rezistența la apă, lipiciitatea.

Roci clastice cimentate. Rezistența lor depinde de compoziția cimentului. Cel mai rezistent ciment este silicios, cel mai slab este argilos.

Rocile carbonatice și sulfatice - calcar, cretă, gips, anhidrit - se pot dizolva în apele subterane cu formarea de goluri carstice.

Utilizarea rocilor sedimentare în construcții.

Rocile sedimentare sunt cel mai adesea baza pentru clădiri și structuri și sunt foarte utilizate pe scară largă ca material de construcție.

Rocile clastice grosiere sunt adesea folosite ca material de balast în construcția de căi ferate și autostrăzi.

Unele conglomerate și gresii sunt materiale frumoase de față.

Utilizarea argilelor este foarte diversă: fabricarea de cărămizi, vase brute, plăci, vopsele minerale, ca parte integrantă a cimentului Portland.

Diatomitele și tripoliele sunt utilizate pentru producerea de sticlă lichidă, diferite materiale care absorb umiditatea (sorbanți) și ciment.

Jasperul este apreciat ca material de parament și ornament.

Creta și calcarul sunt materiile prime pentru cimentul de var. Roca calcaroasă este un material de perete.

Dolomiții sunt folosiți ca fluxuri și refractare în metalurgie.

Marnele sunt materii prime pentru industria cimentului.

Metodologia de determinare a rocilor sedimentare.

Determinarea rocilor sedimentare ar trebui să înceapă cu o examinare a aspectului și efervescenței cu acid. În primul rând, este necesar să se determine grupul căruia îi aparține roca dată (detritică, chimică, organogenă).

Rocile de argilă au un aspect pământesc. Luați în considerare cu atenție textura și structura rocii. Conform compoziției minerale, majoritatea rocilor sedimentare sunt monominerale, ᴛ.ᴇ. sunt formate dintr-un singur mineral. Cele mai comune minerale sunt cuarțul, opalul, calcitul, dolomita și gipsul.

Să studieze rocile sedimentare prezentate în colecția educațională. Completați descrierea lor într-un caiet conform planului:

1. Grupați după origine.

2. Numele rasei.

3. Compoziția minerală.

4. Colorare, fractură, densitate.

5. Structura.

6. Textura.

7. Inginerie și caracteristici geologice.

8. Aplicare in constructii.

întrebări de testare

1. În ce condiții se formează rocile sedimentare?

2. Cum sunt clasificate rocile sedimentare?

3. Principii de clasificare a rocilor clastice.

4. Structuri și texturi ale rocilor clastice.

5. Compoziția minerală a rocilor clastice.

6. Proprietăţi inginerie-geologice ale rocilor clastice şi aplicarea lor.

7. În ce clase se împart rocile chemogene? Compoziția lor minerală.

8. Structuri și texturi ale rocilor chemogene.

9. Proprietăţile inginerie-geologice ale rocilor chemogene şi aplicarea lor.

10. Proprietăţi inginerie-geologice ale rocilor organogenice şi aplicarea lor.

BIBLIOGRAFIE

Pavlinov V.N. si etc.
Găzduit pe ref.rf
Manual pentru studii de laborator în geologie generală. – M.: Nedra, 1988. p. 64-76.

LAB #4

STUDIUL ROCLOR METAMORFICE

Scopul lucrării: dobândirea de abilități în definirea rocilor metamorfice. Să studieze caracteristicile de inginerie și construcție ale rocilor metamorfice și aplicarea lor în construcții.

Echipament: studiu de colecție de roci metamorfice,

lupe, soluție de acid clorhidric 10%, scară Mohs.

Condiții de formare a rocilor metamorfice.

Rocile metamorfice apar ca urmare a transformării rocilor sedimentare, magmatice și metamorfice preexistente care are loc în scoarța terestră. Metamorfismul are loc sub influența temperaturii și presiunii ridicate, precum și a vaporilor, gazelor și apei la temperaturi ridicate. Aceste transformări se exprimă într-o modificare a compoziției minerale, structurii, texturii rocii.

Rocile metamorfice sunt caracterizate de o structură complet cristalină. Cele mai caracteristice texturi sunt: ​​ardezie, bandă, masivă.

Rocile metamorfice sunt compuse din minerale care sunt rezistente la temperaturi mariși presiune: cuarț, plagioclaze, feldspat de potasiu, mica, hornblendă, augit și calcit.

În același timp, în rocile metamorfice există minerale care sunt caracteristice doar pentru acest proces: clorit, granat, talc.

Ținând cont de dependența de roca-mamă în timpul metamorfismului, apar serii de roci grade diferite metamorfism.

1. De la roci argiloase sedimentare în continuare stadiul inițial metamorfism, se formează șisturi de acoperiș. Intensificarea ulterioară a metamorfismului duce la recristalizarea completă a materialului argilos cu formarea de filite. Οʜᴎ sunt compuse din sericit (moscovit cu fulgi fine), clorit și cuarț. Odată cu creșterea temperaturii și presiunii, filitele trec în șisturi cristaline. Dată fiind dependența de compoziție, acestea sunt șisturi de mica, clorit sau clorit-mica. Pe cel mai înalt grad apar gneisuri de metamorfism. Compoziția lor minerală este microclin, plagioclază, cuarț, mica, uneori granate, ᴛ.ᴇ. gneisurile sunt asemănătoare ca compoziție minerală cu granitele, de care diferă prin textura lor orientată de gneis.

2. În timpul metamorfismului gresiilor se formează cuarțite (compoziția minerală este cuarț). Acestea sunt rase masive puternice.

3. În timpul metamorfismului, calcarele se transformă în marmură, care constau din calcit, au o structură granular-cristalină și o textură masivă.

4. În timpul metamorfismului rocilor ultrabazice (dunite, peridotite), se formează serpentine (serpentinite).

5. În timpul metamorfismului termic al rocilor nisipoase-argilacee, se formează cornfelses - roci puternice cu granulație fină, cu textură masivă. În acest caz, skarnurile, constând din piroxeni și granate, apar din roci carbonatice. Aceste roci sunt de mare importanță practică, deoarece depozitele minerale sunt limitate la ele - fier (zăcământ Sokolovsko-Sarbaiskoye), cupru, molibden, wolfram.

Proprietăți inginerie-geologice ale rocilor metamorfice.

Rocile metamorfice masive sunt foarte durabile, practic impermeabile și, cu excepția carbonaților, nu se dizolvă în apă.

Slăbirea indicatorilor de rezistență are loc din cauza fracturării și intemperiilor.

Este important de menționat că rocile șisoase sunt caracterizate de proprietăți anizotrope, ᴛ.ᴇ. rezistența este mult mai mică de-a lungul schistozității decât perpendicular pe aceasta. Astfel de roci metamorfice formează talus mobil subțire.

Cele mai durabile și mai stabile roci sunt cuarțitele. Rocile metamorfice sunt utilizate pe scară largă în construcții. Marmură, cuarțite - material de acoperire ϶ᴛᴏ.

Ardezia de acoperiș (filita) servește ca material pentru acoperirea clădirilor.

șisturile talcului sunt un material refractar și rezistent la acizi.

Cuarțitul este folosit ca materie primă pentru producția de cărămizi refractare - dinas.

Metodologia de determinare a rocilor metamorfice.

Definiția rocilor metamorfice trebuie să înceapă cu stabilirea compoziției lor minerale. În continuare, se determină textura, structura, culoarea și roca-mamă.

Să studieze rocile metamorfice care se află în colecția educațională prin semne externe. Descrieți-le într-un caiet conform următorului plan:

1. Nume;

3. Structura si textura;

4. Compoziție minerală;

5. Rasa inițială;

6. Inginerie și caracteristici geologice;

7. Aplicare în construcții.

întrebări de testare

1. Cum se formează rocile metamorfice?

2. Ce transformări au loc în rocile primare în timpul metamorfismului?

3. Ce structuri și texturi caracteristice se găsesc în rocile metamorfice?

4. Ce minerale sunt tipice pentru rocile metamorfice?

5. Ce factori afectează rezistența rocilor metamorfice?

6. Cum sunt folosite rocile metamorfice în construcții?

BIBLIOGRAFIE

Pavlinov V.N. si etc.
Găzduit pe ref.rf
Manual pentru studii de laborator

în geologie generală. – M.: Nedra, 1988. p. 77-85.

LABORATORUL #5

HĂRȚI ȘI SECȚIUNI GEOLOGICE

Scopul lucrării: stăpânirea principiului construirii hărților și secțiunilor geologice. Învață să citești simbolurile hărților geologice. Dobândiți abilitățile de determinare a condițiilor de apariție a rocilor pe hărțile geologice.

Informatii generale

O hartă geologică reflectă structura geologică a suprafeței pământului și a părții superioare adiacente a scoarței terestre. O hartă geologică este construită pe o bază topografică. Pe ea, cu ajutorul semnelor convenționale, sunt prezentate vârsta, compoziția și condițiile de apariție a rocilor expuse pe suprafața pământului.

Deoarece peste 90% din suprafața terenului este acoperită cu roci din epoca cuaternară, hărțile geologice arată roci de bază fără acoperire cuaternară.

În scopuri de construcție, sunt utilizate hărți geologice la scară mare (1:25000 și mai mare).

La alcătuirea hărților geologice, este extrem de important să se cunoască secvența de vârstă (geocronologică) a rocilor implicate în structura zonei studiate.

Astăzi, a fost creată o scară geocronologică unificată care reflectă istoria dezvoltării scoarței terestre.

Următoarele subdiviziuni temporale și stratigrafice corespunzătoare (strat-strat) sunt acceptate în scară (Tabelul 6).

Diviziuni geocronologice și stratigrafice

Tabelul 6

Scara geologică

Tabelul 7

Era (formație)	Perioada (sistem)	Index	Durata milioane de ani	Epocă (departament)	Index	Colorează pe hartă
Cenozoic KZ 65 Ma	Cuaternar	Q	1,7-1,8	Holocen Pleistocenul	Q 2 Q 1	Gri pal
neogen	N		Pliocenul Miocenul	N2N1	Galben
Paleogen	R		Oligocenul Eocenul Paleocenul	R3R2R1	galben portocaliu
Mezozoic MZ 170 de milioane de ani	Creta	La		Cretacicul superior Cretacicul inferior	K 2 K 1	Verde
Jurasic	J	55-60	Jurasicul superior Jurasicul mediu Jurasicul inferior	J3J2J1	Albastru
triasic	T	40-45	Triasicul superior Triasicul mediu Triasicul inferior	T 3 T 2 T 1	violet
Paleozoic РZ	permian	R	50-60	Upper Perm Lower Perm	R2R1	maro portocaliu
Cărbune	DIN	50-60	Carbonifer superior Carbonifer mediu Carbonifer inferior	S 3 S 2 S 1	Gri
devonian	DIN		Devonianul superior Devonianul mediu Devonianul inferior	D 3 D 2 D 1	Maro
silurian	S	25-30	Silurianul superior Silurianul inferior	S 2 S 1	gri-verde (deschis)
ordovician	O	45-50	Ordovician superior Ordovician mediu Ordovician inferior	O 3 O 2 O 1	măsline
Cambrian	Є	90-100	Kembirsky de Sus-Kembirsky de Mijloc-Kembirsky de Jos	Є 3 Є 2 Є 1	albastru-verde (întunecat)
PR proterozoic						trandafir liliac Clasificarea mineralelor - concept și tipuri. Clasificarea și caracteristicile categoriei „Clasificarea mineralelor” 2017, 2018.

În prezent, sunt cunoscute peste 3000 de minerale. Baza clasificare modernă minerale, sunt stabilite principii care iau în considerare cele mai semnificative caracteristici ale speciilor minerale - compoziția chimică și structura cristalină.

Pentru unitatea principală din această clasificare, se ia o specie minerală, care are o anumită structură cristalină și o anumită compoziție chimică stabilă. Speciile minerale pot avea varietăți. O varietate înseamnă minerale de același tip care diferă unele de altele în anumite caracteristici fizice, de exemplu, culoarea mineralului de cuarț în numeroase soiuri (negru - morion, transparent - stras, violet - ametist).

În consecință, clasificarea poate fi prezentată în următoarea formă:

1. Nativ

2. Sulfuri

3. Halogenuri

4. Oxizi și hidroxizi

5. Carbonați

6. Sulfați

7. Fosfați

8. Silicati

1. Elemente native (minerale).

Această clasă include minerale formate dintr-un singur element chimicși numit după acest element. De exemplu: aur nativ, sulf etc. Toate sunt împărțite în două grupe: metale și nemetale. Primul grup include Au, Ag, Cu, Pt, Fe și altele native, al doilea - As, Bi, S și C (diamant și grafit).

Geneza (originea) - formată în principal în timpul proceselor endogene în roci intruzive și filoane de cuarț, S (sulf) - în timpul vulcanismului. În timpul proceselor exogene, are loc distrugerea rocilor, eliberarea de minerale native (datorită rezistenței lor la influențe fizice și chimice) și concentrarea lor în locuri favorabile acestui lucru. Astfel, se pot forma plaseri de aur, platină și diamant.

Aplicație în economie nationala:

1- producția de bijuterii și rezervele valutare (Au, Pt, Ag, diamante);

2- obiecte și ustensile de cult (Au, Ag),

3- electronica radio (Au, Ag, Cu), nucleara, industria chimica, medicina, scule de taiere - diamant;

4- agricultura - sulf.

2. Sulfuri- saruri ale acidului sulfuric.

Subdivizat în simplu cu formula generală A m X p şi sulfosarturi– A m B n X p , unde – A este un atom de metal, B este un atom de metal și metaloid, X este un atom de sulf.

Sulfurile cristalizează în diferite singonie - cubice, hexagonale, rombice etc. În comparație cu cele native, au o compoziție mai largă de cationi elementali. Prin urmare, o varietate mai mare de specii minerale și o gamă mai largă de aceeași proprietate.

Proprietățile comune pentru sulfuri sunt luciul metalic, duritatea scăzută (până la 4), culorile gri și închise și densitatea medie.

În același timp, există diferențe între sulfuri în proprietăți precum clivaj, duritate și densitate.

Sulfurile sunt sursa principală de minereuri de metale neferoase, iar din cauza impurităților metalelor rare și nobile, valoarea utilizării lor crește.

Geneza - diverse procese endogene și exogene.

3. Halogenuri. Cele mai răspândite fluoruri și cloruri sunt compuși ai cationilor metalici cu fluor și clor monovalent.

Fluorurile sunt minerale ușoare, de densitate și duritate medie. Reprezentantul este fluorit CaF2. Clorurile sunt mineralele halit și selvin (NaCl și KCl).

Pentru halogenuri, duritatea scăzută, cristalizarea în singonia cubică, clivajul perfect, o gamă largă de culori și transparența sunt comune. Halita și sylvin au proprietăți speciale - gust sărat și amar-sărat.

Fluorurile și clorurile diferă în geneză. Fluoritul este un produs al proceselor endogene (hidrotermale), în timp ce halitul și silvina se formează în condiții exogene din cauza precipitațiilor în timpul evaporării în corpurile de apă.

În economia națională, fluoritul este folosit în optică, metalurgie, pentru obținerea acidului fluorhidric. Halita și sylvin sunt folosite în industria chimică și alimentară, în medicină și agricultură și în fotografie.

4. Oxizi și hidroxizi- reprezintă una dintre cele mai comune clase cu peste 150 de specii minerale în care atomii sau cationii de metal formează compuși cu oxigen sau o grupare hidroxil (OH). Aceasta este exprimată prin formula generală AX sau ABX - unde X sunt atomi de oxigen sau o grupare hidroxil. Cei mai larg reprezentați oxizi sunt Si, Fe, Al, Ti, Sn. Unele dintre ele formează și forma hidroxid. O caracteristică a majorității hidroxizilor este o scădere a valorilor proprietăților în comparație cu forma de oxid a aceluiași atom de metal. Un exemplu izbitor sunt formele de oxid și hidroxid de Al.

Oxizii după compoziția lor chimică și luciu pot fi împărțiți în: metalici și nemetalici. Prima grupă se caracterizează prin duritate medie, culori închise (negru, gri, maro), densitate medie. Un exemplu sunt mineralele hematit și casiterit. Al doilea grup se caracterizează prin densitate scăzută, duritate mare 7-9, transparență, gamă largă de culori, lipsă de decoltare. Exemplu p- minerale cuarț, corindon.

În economia națională, oxizii și hidroxizii sunt cei mai folosiți pentru obținerea Fe, Mn, Al, Sn. Varietăți transparente, cristaline de corindon (safir și rubin) și cuarț (ametist, cristal de stâncă etc.) sunt folosite ca prețioase și semi pietre prețioase.

Geneza - în procesele endogene și exogene.

5. Carbonați- saruri ale acidului carbonic, formula generala este ACO3 - unde A este Ca, Mg, Fe etc.

Proprietăți generale - cristalizează în sisteme rombic și trigonal (forme cristaline bune și clivaj de-a lungul rombului); duritate scăzută 3-4, culoare predominant deschisă, reacție cu acizi (HCl și HNO3) pentru a elibera dioxid de carbon.

Cele mai frecvente sunt: ​​calcitul CaCO3, magnezitul Mg CO3, dolomita CaMg (CO3) 2, siderita Fe CO3.

Carbonați cu grupare hidroxil (OH): Malachit Cu2 CO3 (OH) 2 - culoare verde și reacție cu HCl, Lazurit Cu3 (CO3) 2 (OH) 2 - culoare albastră, transparentă în cristale.

Geneza carbonaților este diversă - sedimentară (chimică și biogenă), hidrotermală, metamorfică.

Carbonații sunt unul dintre principalele minerale care formează rocile sedimentare (calcare, dolomite etc.) și rocilor metamorfice - marmură, skarns. Sunt folosite în construcții, optică, metalurgie, ca îngrășăminte. Malachitul este folosit ca piatră ornamentală. Acumulările mari de magnezit și siderit sunt o sursă de fier și magneziu.

6. Sulfați- saruri ale acidului sulfuric, i.e. au un radical SO4. Cei mai comuni și cunoscuți sulfați sunt Ca, Ba, Sr, Pb. Proprietățile comune ale acestora sunt i-cristalizarea în sisteme monoclinice și rombice, culoare deschisă, duritate scăzută, luciu vitros, clivaj perfect.

Minerale: gips CaSO4 2H2O , anhidrit CaSO4 , barit BaSO4 (densitate mare), celestita SrSO4 .

Se formează în condiții exogene, adesea împreună cu halogenuri. Unii sulfați (barita, celestita) au origine hidrotermală.

Aplicație - construcții, agricultură, medicină, industria chimică.

7. Fosfați- săruri ale acidului fosforic, i.e. conţinând PO4.

Numărul speciilor minerale este mic, vom lua în considerare apatita minerală Ca(PO4)3(F,Cl,OH). Formează agregate cristaline și granulare, duritate 5, singonie hexagonală, clivaj imperfect, culoare verde-albastru. Conține impurități de stronțiu, ytriu, elemente de pământuri rare.

Geneza este magmatică și sedimentară, unde formează fosforit într-un amestec cu particule de argilă.

Aplicație - materii prime agricole, producție chimică și în produse ceramice.

8. Silicati- cea mai comună și diversă clasă de minerale (până la 800 de specii). Taxonomia silicaților se bazează pe tetraedrul siliciu-oxigen -4. În funcție de structura pe care o formează atunci când sunt combinate între ele, toți silicații sunt împărțiți în: insulă, strat, panglică, lanț și cadru.

Silicați insulare - în ei, legătura dintre tetraedre izolate se realizează prin cationi. Acest grup include minerale: olivina, topaz, granate, beril, turmalina.

Silicatii stratificati - reprezinta straturi continue, unde tetraedrele sunt legate prin ioni de oxigen, iar intre straturi legatura se realizeaza prin cationi. Prin urmare, au un radical comun în formula 4-. Acest grup combină minerale de mica: biotit, talc, moscovit, serpentină.

Lanț și panglică - tetraedrele formează lanțuri simple sau duble (panglici). Lanț - au un radical comun 4- și includ un grup de piroxeni.

Silicați de panglică cu un mineral de 6 radicali din grupul amfibolilor.

Silicați cadru - în ei, tetraedrele sunt interconectate de toți atomii de oxigen, formând un cadru cu un radical. Acest grup include feldspați și plagioclaze. Feldspații combină mineralele cu cationii Na și K. Aceste minerale sunt microclinul și ortoclaza. În plagioclaze, Ca și Na sunt cationi, în timp ce raportul dintre aceste elemente nu este constant. Prin urmare, plagioclazele sunt o serie izomorfă de minerale: albit - oligoclază - andezine - labradorit - bytownite - anorthite. De la albit la anortit, conținutul de Ca crește.

Compoziția cationilor în silicați conține cel mai adesea: Mg, Fe, Mn, Al, Ti, Ca, K, Na, Be, mai rar Zr, Cr, B, Zn elemente rare și radioactive. Trebuie remarcat faptul că o parte din siliciul din tetraedre poate fi înlocuită cu Al, iar apoi clasificăm mineralele ca aluminosilicați.

Compoziția chimică complexă și diversitatea structurii cristaline, combinate, conferă o gamă largă de proprietăți fizice. Chiar și folosind exemplul scalei Mohs, se poate observa că duritatea silicaților este de la 1 la 9.

Decolteul de la foarte perfect la imperfect.

Adesea, silicații sunt grupați după culoare - de culoare închisă, de culoare deschisă. Acest lucru este aplicat în special la silicați - minerale care formează roci.

Silicații se formează în principal în timpul formării rocilor magmatice și metamorfice în procese endogene. Un grup mare de minerale argiloase (caolin etc.) se formează în condiții exogene în timpul intemperiilor rocilor silicate.

Mulți silicați sunt minerali și sunt utilizați în economia națională. aceasta Materiale de construcție, plăci, pietre ornamentale și prețioase (topaz, granate, smarald, turmalină etc.), minereuri din metale (Be, Zr, Al) și nemetale (B), elemente rare. Ei găsesc aplicații în industria cauciucului, hârtiei, ca refractare și materii prime ceramice.

Alături de clasificarea chimică cristalină, există și alte clasificări ale mineralelor bazate pe alte principii. De exemplu, clasificarea genetică se bazează pe tipul de geneză a mineralelor; în tehnologia de prelucrare a minereurilor, clasificările sunt utilizate pe baza proprietăților lor fizice (separatoare), de exemplu, prin magnetism, densitate, solubilitate, fuzibilitate și alte caracteristici. .

Cuarț - SiO2. Modificarea stabilă la temperaturi scăzute se numește de obicei cuarț simplu. Caracteristici de diagnosticare. Cristalele de cuarț sunt diagnosticate prin formă, duritate, fractură concoidală și lipsă de clivaj. Cuarțul poate fi confundat cu calcedonie, feldspat, nefelină și topaz. Origine. Aproximativ 65% din scoarța terestră este formată din cuarț, este numit omniprezent, care formează roci. În multe roci magmatice felsice intruzive și efuzive, este aproape principalul mineral. Inclus în pegmatite, prezent în multe roci metamorfice. În mase semnificative, ca mineral filon, este comună în depozitele hidrotermale. Este prezentă și în rocile sedimentare (nisipuri de cuarț, gresii de cuarț, conglomerate de cuarț). Compoziție chimică. Soiurile vopsite în alte culori au o varietate de impurități sau incluziuni de alte minerale. Singonie cuarțul este trigonal, iar modificarea la temperatură ridicată a - cuarțul este hexagonal. aspect cristalele sunt mai des hexagonal dipiramidale. Marginile prismei sunt adesea scurtate sau absente. Se cunosc cristale foarte mari. În Kazahstan a fost găsit un cristal cu o greutate de 70 de tone, fețele cristalelor sunt acoperite cu umbrire transversală. în natură, druse, perii, mase granulare. Cuarțul se caracterizează prin înfrățire, iar cristalele cresc împreună după diferite legi, gemeni sunt Dauphine, brazilian, japonez. Culoare poate fi foarte diferit. Soiurile transparente și translucide au denumiri diferite: 1) Munte cristal- cristale incolore transparente la apa; 2) ametist- mov, liliac, liliac, zmeura, transparent; 3) rauchtopaz- afumat, vopsit în tonuri cenușii sau maronii; patru) morion— vopsit în negru; 5) citrin- galben auriu sau galben lamaie; 6) lauda- cuarț verzui; 7) roz cuarţ; 8) lăptos- cuarț alb; 9) aventurin(scânteie). Bl e sticla sk. Duritate 7. Clivaj dispărut. Densitate 2,5 - 2,8. Alte proprietăți. Capabil să transmită razele ultraviolete, este un piezoelectric. Cuarțul topit se solidifică ușor și formează o sticlă de cuarț (cuarț amorf). Uz practic. Aplicația sa este variată. Soiurile frumoase sunt folosite în bijuterii. Cristalele pure cu proprietăți unice sunt folosite în electronică, tehnologia ultrasonică și instrumentația optică. Rauchtopaz, cristal de stâncă, morion este folosit ca stabilizator de unde radio. Cristalul de stâncă este folosit în telemecanică, automatizare, generatoare de înaltă calitate. Nisipurile de cuarț pur cu conținut scăzut de fier servesc ca materie primă excelentă în industria vitroceramică, pentru producerea de carborundum (SiC). Carborundum sau carbură de siliciu este un material abraziv de primă clasă. Nisipurile de cuarț cu fracții fine sunt folosite la mașinile de sablare pentru lustruirea pietrei și a produselor metalice, precum și pentru tăierea pietrelor. Locul nașterii. Există depozite de cuarț în Urali, așa-numitele „pivnițe de cristal” care conțin cristal de stâncă, morion , ametist, topaz etc. se găsesc în Primorye, Yakutia. Ametistul de la Marea Albă de la Cape Ship este cunoscut în Peninsula Kola. Filoanele de pegmatită cu cristale de cuarț sunt frecvente în Aldan, Pamir, Volhynia. Cristalul de stâncă este extras în Yakutia (Bolshaya Khatyma). Brazilia furnizează cristale naturale de cuarț pentru industrie. Există cuarț în Sri Lanka, India, Birmania, Uruguay, Elveția, Madagascar și alte regiuni. Muzeul are peste 700 de mostre de cuarț și soiurile sale. O mare varietate de cristale cu greutatea de la 440 kg la 1 g (în formă de sceptru, cu figuri de creștere etc.) sunt reprezentate pe scară largă, există druse, perii, cuarț filon, cuarț cu alte minerale. Cea mai bogată colecție de cuarț din Ural: munții. cristal din zăcămintele Gumbeiki, Berezovskoye, Astafyevo; morion din Murzinka; cuarț-prazem, cuarț cu clorit și adularia și cuarț „păros” din Uralii Subpolari; cuarț roz (Gumbeika); intercreșteri de cristale din Mias, Pyshma, Nagla. Druzi frumoși din Kamchatka și Peninsula Chukotka (Iultinskoe); cuarț cu blendă de zinc (Anglia); cuarț cu rubelit din regiunea Chita (cresta Borshchevochny). Există cuarț din Transbaikalia (Adun-Cholong), din Mangystau; cuarț sinterizat din Kirghizia, cuarț roz din Altai (veverițe Tigeretskiye, Kolyvan), Urali (Gumbeika) și Africa de Sud.