Г. Листовые силикаты. 1 page

D. Полевые шпаты – каркасные силикаты.

Группа калиево-натриевых полевых шпатов.

- Ортоклаз.

- Микроклин.

9 Углеродистые соединения

- Асфальт (продукт окисления нефти) 80 % С, 10 % Н_n, 10% О.

- Озокерит (горный воск) 84 % С, 15 % Н.

- Каменный уголь С, Н, О, S, N.

2 Морфология минералов

Твердые минералы в большинстве случаев являются кристаллическими веществами. Основным свойством кристаллических веществ является строго определенная группировка слагающих их атомов и ионов, образующих в пространстве кристаллические решетки. От этой группировки зависит форма кристаллов.

Кроме явно кристаллических, в земной коре широко распространены вещества скрытокристаллические (лимонит, опал и другие).

Гораздо реже минералы имеют аморфное (стеклообразное) строение.

Кристаллические минералы анизотропны, а аморфные – изотропны, т.е. проявляют свои физические свойства во всех направлениях одинаково.

3 Формы нахождения минералов в природе

В природе твердые минералы чаще всего распространены в виде неправильной формы зерен, обладающих, однако, всеми свойствами кристаллического вещества, хорошо образованные минералы встречаются осень редко.

Формы кристаллов и кристаллических зерен очень разнообразны. Среди них принято выделить три группы:

1 Изометрические формы, развитые по всем трем направлениям – кубики пирита, октаэдры магнетита.

2 Формы удлиненные или втянутые в одном направлении – призма-тические, столбчатые, игольчатые, лучистые, волокнистые (кварц, гипс).

3 Формы, вытянутые в двух направлениях – таблитчатые, листовые, чешуйчатые, кристаллы (гематит, слюда).

Кроме того, существуют сложные формы кристаллов или вообще неправильной формы кристаллические образования. К ним можно отнести дендриты, друзы, «щетки», секреции, натечные формы, конкреции, оолиты и т.д. Встречаются минералы одной и той же кристаллической формы, но с переменным химическим составом. Это явление, при котором возможна замена в кристаллической решетке одних ионов другими, называется изоморфизмом (например, плагиоклазы).

Некоторые минералы способны образовывать различные кристаллические решетки при одном и том же минеральном составе явление полиморфизма (алмаз, графит).

4 Физические свойства минералов

К ним относятся: цвет, цвет черты, блеск, прозрачность, спайность, излом, твёрдость, магнитность, двойное лучепреломление, вкус, ковкость и пластичность. Очень важным химическим свойством некоторых минералов является их отношение к соляной кислоте.

1. Цвет минералов является важным диагностическим признаком. Минералы могут иметь самую разнообразную окраску. Для некоторых минералов цвет является постоянным признаком: у золота – золотисто-жёлтый. Для большинства минералов этот признак непостоянен. Кальцит бывает белый, жёлтый, голубой, фиолетовый. Поэтому не следует определять минерал только по цвету, следует искать и другие признаки.

Окраска минералов зависит главным образом от химического состава самого минерала и от примесей. Нередко для определения цвета не хватает названий семи цветов радуги; тогда используют их комбинации и оттенки. Следует при этом помнить, что последним называют преобладающий цвет.

2. Цвет черты. Многие минералы в растёртом состоянии имеют другой цвет, чем в куске. Порошок можно получить, проводя куском минерала черту на белой шероховатой фарфоровой пластинке. Например, у светло-жёлтого пирита черта чёрная.

3. Блеск минералов является результатом отражения света. Блеск минералов можно разделить на несколько групп:

- металлический (характерен для металлов). Им обладают непрозрачные минералы, дающие в большинстве случаев чёрную черту на фарфоровой пластинке. Такой блеск имеют самородные металлы (золото, серебро, платина, многие сульфиды и окислы железа);

- полуметаллический блеск. К ним относятся минералы, поверхность которых имеет блеск потускневшей поверхности металла (графит, гематит);

- неметаллический блеск (наиболее обширная группа).

Различают следующие виды блеска: алмазный (алмаз), стеклянный (кальцит), жирный (кварц), перламутровый (гипс), шелковистый (асбест), матовый (каолинит).

4. Спайность – это способность минералов раскалываться или расщепляться по блестящим параллельным плоскостям. Различают 5 видов спайности:

а) весьма совершенная (слюда) – минералы легко расщепляются по плоскости спайности;

б) совершенная (кальцит, галит) – минерал при ударе раскалывается по плоскостям спайности;

в) средняя (полевые шпаты) – минералы при ударе раскалываются по плоскостям спайности с образованием неровного излома;

г) несовершенная (оливин) – сколы по плоскостям крайне редки и развит неровный излом;

д) весьма несовершенная (кварц) – минералы, у которых плоские поверхности не образуются.

5. Излом характерен для минералов с несовершенной и весьма несовершенной спайностью. Он может быть раковистым (опал), занозистым (гипс), неровным (родонит), землистым (каолин), зернистым (мрамор).

6. Твёрдость – степень сопротивления минерала внешним механическим воздействиям (резание, царапание). В диагностике минералов твёрдость играет очень большую роль. Определяют твёрдость минералов по шкале Мооса, в которой используются минералы с известной и постоянной твёрдостью. В шкале десять ступеней твёрдости.

Шкала Мооса

Тальк – 1, гипс – 2, кальцит – 3, флюорит – 4, апатит – 5, ортоклаз – 6, кварц – 7, топаз – 8, корунд – 9, алмаз – 10.

Однако величины от 1 до 10 относительны. Так, твердость талька, определённая на специальном приборе, равна 2,4 кг/мм², а алмаза – 10 060 кг/мм² т.е. алмаз твёрже талька не в 10 раз, а примерно в 5000 раз.

В полевых условиях для определения твёрдости минералов пользуются распространёнными предметами: графит – 1, ноготь – 2, бронзовая монета – 3, железный гвоздь – 4, стекло – 5, стальной нож – 5,5 – 6, напильник – 7.

7. Плотность минералов находится в широких пределах: от 0,6 г/см³ до 21 г/см³. По плотности все минералы делятся на лёгкие (до 3 г/см³⁾; средние ­(3-6 г/см³⁾; тяжёлые (более 6 г/см³ ).

Специфические свойства минералов:

Магнитность присуща немногим минералам. Эти минералы реагируют на магнит (магнетит, платина, пирротин).

Двойноелучепреломление характерно для некоторых прозрачных минералов и связано с различием показателей преломления по разным направлениям. Если через пластинку минерала рассматривать предмет, то возникает двойное его изображение (исландский шпат – это разновидность кальцита).

Способность карбонатов вступать в реакцию с соляной кислотой (5-10%).

Вкус. Сильвин (KCl) – горько-солёный вкус, галит (Na Cl) – солёный.

Горючесть – горит сера.

Ковкость и пластичность. Золото – самый пластичный и ковкий минерал.

Лабораторная работа № 5

ИЗУЧЕНИЕ МАГМАТИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД

Цель работы: Изучить основные магматические породы, их классификацию, формы залегания, свойства.

По условиям залегания магматические породы подразделяют на интрузивные (глубинные или абиссальные), гипабиссальные (полуглубинные) и эффузивные (излившиеся).

По степени содержания кремнезема эти породы делят на следующие группы: ультраосновные (менее 40%), основные (40 – 52 %), средние (52 – 65%), кислые (65 – 70%). Особняком стоят щелочные породы, образовавшиеся из нефелино–сиенитовой магмы, существенно обогащённой калием и натрием и содержащей до 60-65% кремнезема.

На степень кислотности пород могут указывать их цвет и удельный вес. Чем кислее порода, тем она светлее. Цвет породы зависит от количества цветных минералов – биотита, роговой обманки, хлорита, эпидота и др. Чем кислее породы, тем они менее плотные, более основные породы – более плотные. Кислые интрузивные породы имеют плотность 2,6 – 2,7, средние – 2,7–2,8, основные – 2,9 – 3,1, ультраосновные – 3,1 – 3,25 г/см³. У эффузивных разностей пород удельный вес, как правило, несколько меньше, чем у интрузивных.

Под действием процессов выветривания эффузивные породы изменяются. Сильно изменившиеся породы называют палеотипными, слабо изменившиеся – кайнотипными. При макроскопическом описании трудно различить кайно- или палеотипные породы. Необходимо обращать внимание на текстуру породы: у кайнотипных она пористая, а палеотипные имеют плотную текстуру.

С магматическими породами связаны месторождения полезных ископаемых (руды чёрных и цветных металлов, золото и драгоценные камни, керамическое и агрохимическое сырье и др.).

Формы залегания магматических пород

Дайки – несогласные интрузии, ограниченные параллельными стенками (рис.3).

Штоки - относительно небольшое несогласное интрузивное тело, часто неправильной формы.

Батолиты - очень крупные массивы интрузивных пород гранитоидного состава, образовывающиеся на значительных глубинах.

Гарполиты – интрузивные тела, похожие на батолиты, но меньших размеров.

Силлы – интрузивные покровы, имеющие форму пластов и залегающие в основном согласно напластованию. Они имеют мощность от нескольких сантиметров до нескольких сотен метров.

Лополиты – интрузивные чашеобразные тела размером от сотен метров до сотен километров.

1- дайки, 2- штоки, 3- батолиты, 4- гарполиты, 5- многоярусные силлы, 6- лополиты, 7- лакколиты, 8- диапиры, 9- факолиты, 10- бисмалиты

Рисунок 3 –Формы залегания интрузивных пород

Лакколиты – тела, форма которых напоминает шляпку гриба, а размер (диаметр) не превышает обычно 5 км. Они являются результатом проникновения магмы под значительным давлением, в результате чего вышележащие пласты обычно изгибаются под воздействием нагнетания и залегают согласно с телом лакколита.

Диапиры – интрузивные тела, удлинённые в плане и в разрезе. В отличие от лакколитов они, следуя трещинам в земной коре, активно воздействуют на вмещающие породы, сминая их.

Факолиты – интрузивные тела, имеющие форму седла или линзы в плане и в разрезе. Чаще всего они образуются в замковых частях антиклинальных складок. Мощность факолитов достигает нескольких сотен метров.

Бисмалиты – интрузивное тело, имеющие цилиндрическую форму наподобие пробки.

Формы залегания эффузивных пород

Покров - на поверхность Земли изливаются большие массы лавы. Они покрывают значительные площади, образуя покровы. Лава жидкая и подвижная.

Поток - излившаяся лава спускается по склону горы. Лава более густая и менее подвижная. В отличие от покровов потоки занимают меньшую площадь.

Купол - лава густая, вязкая. Она не растекается и выливаясь из жерла вулкана, образует купол.

Ультраосновные породы

Дунит – темно-зеленая или черная интрузивная порода со средне- или мелкозернистой структурой и массивной текстурой. Она состоит почти из одного оливина, залегает в виде штоков и малых интрузий. Используют породу как строительный материал.

Пироксенит – темная, почти черная интрузивная порода, обладающая средне- или крупнозернистой структурой и массивной текстурой. Она состоит из пироксена, залегает в форме даек, жил и малых интрузий, порода применяется в качестве строительного и облицовочного камня.