Минералы и горные породы

 

Земная кора, включая атмосферу глубиной до 16 км, гидросферу и атмосферу, сложена из разнообразных твердых, жидких и  газообразных минеральных тел различного происхождения.

Минералы

Минералами (от латинского minera – руда) – называются природные тела, приблизительно однородные по своему по своему химическому составу, строению и физическим свойствам.

   Классификация минералов

В настоящее время изучено около 2000 минералов. Для научных и практических целей их делят на восемь классов:

1.Самородные минералы: алмаз, графит, сера, золото, платина, серебро, медь, ртуть и др.

2.Сульфиды металлов и неметаллов: пирит, галенит, молибденит, киноварь, антимонит, медный колчедан, арсенопирит и др.

3.Сульфосоли: соли мышьяковой, сурьмяной и других кислот, в которых весь кислород замещен серой.

4.Галоидные соединения: хлориды, бромиды, иодиды, фториды.

5.Окислы(безводные и водные): кварц, гематит, пиролюзит, корунд, касситерит, боксит и др.

6.Соли кислородных кислот: карбонаты, сульфаты, нитраты, фосфаты, силикаты, бораты, хроматы и др.

7.Соли органических кислот: меллит и т.д.

8.Углеводородные соединения: янтарь, ископаемые угли, торф, нефть, асфальт, озокерит и т.д.

Изучением минералов, их состава, свойств, условий образования и применением занимается наука –минералогия, входящая в состав геологических наук.

При изучении минералов прибегают  к определению их физических свойств: излома, характер спайности, твердости, блеска, цвета, прозрачности, цвета черты, плавкости, удельного веса, электропроводности, радиоактивности, оптических свойств и т.д.

Легко определяемым признаком минерала является его твердость.

Шкала твердости Мооса

Каждый последующий минерал в этой шкале тверже всех предыдущих  и легко царапает их.

Упрощенная шкала твердости

Мягкий карандаш1
Ноготь2-2,5
Красная медь (монета или стержень)3-4
Стекло5
Стальной нож6
Кусочек кварца или напильник7

 

Некоторые минералы и их состав

состав некоторых минералов

состав некоторыхминералов, продолжение

Плотность некоторых минералов

Плотность, г/см3Минералы
От 1,0 до 1,5Мирабилит
»    1.5  »  2.0Квасцы, бура, селитра,  железный купорос
»    2,0   »  2,5Гипс, графит, сера
»    2,5   »  2,8Кварц, полевые шпаты, нефелин, изумруд
»    2,8   »  3,0Арагонит, доломит, ангидрит, слюда
»    3,0   »  3,5Флюорит, апатит, турмалин, топаз, алмаз
»    3,5   »  4,0Сидерит, малахит, корунд, азурит, пироп
»    4,0   »  4,5Барит, рутил, хромит, халькопирит, сфалерит
»   4,5   »   5,5Пирит, марказит, антимонит, блеклая медная руда
»  5,5  »  6,5Магнитный железняк, куприт, арсенопирит
»  6,5  »  8,0Касситерит, галенит, церруссит
»  8,5  »  10,0Киноварь, медь
» 10,0 »  14,0Ртуть, палладий
» 15,0 »  20,0Золото
» 21,0 »  23,0Иридий, платина

 

 

Горные породы

Горные породы – агрегаты минералов более или менее однородного состава, образующие самостоятельные геологические тела.

По своему составу горные породы делятся  на простые, состоящие из одного минерала (например известняки), и сложные, состоящие из нескольких  минералов (например гранит).

Классификация горных пород по их происхождению

 

Виды горных породПородообразующие процессы
Магматические или изверженныеОбразовались из расплавленной магмы при остывании: 1)эффузивные, или вулканические, вылившиеся наружу в виде потока лавы, и 2)интрузивные, застывшие в глубине Земли, не доходя до ее поверхности.
Осадочные (механические, химические и органогенные осадки)Образовались из продуктов разрушения первичных пород и последующего выпадения в виде механических осадков (песок, песчаник) или химических отложений (соли). Сюда причисляются и породы, образовавшиеся  в результате жизнедеятельности организмов (мел, известняки). Характерный признак этих пород – слоистость и наличие отпечатков и окаменелостей.
МетаморфическиеОбразовались из магматических и осадочных пород под влиянием высоких давлений и температур (гнейс, мрамор), химического действия растворов; образование происходит при погружении горных пород в глубь Земли в результате складчатости или при действии поднимающейся в высокие горизонты магмы.

 

Важнейшие горные породы

Типы горных породНазвание пород
МагматическиеГраниты, диориты, сиениты, габбро базальты, порфириты, липариты, андезиты, дуниты, трахиты, нефелиновые сиениты и др.
ОсадочныеМеханические и обломочные породы: валуны, щебень, галька, гравий, брекчин, конгломераты, пески, глины и др.

Химические осадки: каменная соль, гипс, ангидрит, калийные магнезиальные соли, мирабилит и др.

МетаморфическиеГлинистые сланцы, кристаллические сланцы (хлоритовые, слюдяные и др.), роговик, песчаник, гнейсы, скарны (кремнесиликатные породы), полевые шпаты и др.

 

 

 

Основные факторы химических процессов выветривания

   1.Кислород О2 обусловливает процессы окисления.

2.Вода Н2О  как растворитель различных газов, солей и других  неорганических и органических веществ.

3.Двуокисьуглерода и угольная кислота , находящиеся в атмосфере и воде, вызывают процессы образования  карбонатов.

4.Химическая деятельность растительных и животных организмов, особенно микроорганизмов, вызывает  разложение многих минералов.

5.Другие вещества, находящиеся в различных слоях атмосферы.

 

 

Минеральный состав земной коры (в %)
Полевые шпаты55Фосфаты0,75
Силикаты15Хлористые соединения0,30
Кварц и его разновидности12Фтористые соединения0,20
Слюды3Доломит0,1
Окислы железа3Прочие (глины, сульфиды и др)0,15
Вода9Всего100
Кальцит1,5

 

Классификация магматических горных пород

Магматические породыСодержаниеSiO2 (в %)Пример
Кислые86Гранит
Средние86 и  65Сиенит, диорит
Основные45-55Габбро, базальт
Ультраосновные45Дунит
ЩелочныеОколо 55Нефелиновые сиепиты

 

Относительное содержание горных пород в земной коре

Виды породСодержание в земной коре (в %)
Магматические95
Метаморфические4
Осадочные1

 

Относительное содержание элементов в земном шаре

(по А.Е. Ферсману)

ЭлементыВесовые процентыЭлементыВесовые процентыЭлементыВесовые проценты
Железо37,04Алюминий1,32Углерод0,13
Кислород28,56Сера1,14Фосфор0,12
Кремний14,47Натрий0,52Кобальт0,06
Магний11,03Хром0,26Всего99,32
Никель2,96Марганец0,18
Кальций1,35Калий0,15

 

Примечание: на долю остальных элементов приходится  0, 68 %.

Состав воздуха (без влаги и пыли, на высоте уровня моря)

Название газаОбъем (в %)Вес (в %)Название газаОбъем (в %)Вес (в %)
Азот78,0875,6Неон0,00180,0012
Кислород20,9523,1Криптон0,0001080,0003
Аргон0,93251,286Ксенон0,0000080,00004
Двуокись углерода0,0300,046Озон0,000001
Гелий0,00050,00007Радон6.10-18
Водород0,00005

 

химическое выветривание минералов почвы

Состав гидросферы

Соляной состав воды океанов

 



Эти материалы будут вам интересны: