Лекция 2. ОСНОВЫ МИНЕРАЛОГИИ И ПЕТРОЛОГИИ
1. Минералы, их происхождение и классификация.
2. Горные породы
2.1. Магматические горные породы
2.2. Осадочные горные породы
2.3. Метаморфические горные породы
МИНЕРАЛЫ, ИХ ПРОИСХОЖДЕНИЕ
И КЛАССИФИКАЦИЯ
Царство минералов поистине многообразно. Известно более 3000 минералов, но основных, наиболее распространенных сравнительно немного, их насчитывается ДВЕ или ТРИ сотни. Причем ПОРОДООБРАЗУЮЩИХ минералов, которые необходимо знать специалистам строительных профессий, всего 20-30.
Каждый из нас знает немало минералов. Кому, например, неизвестен МАЛАХИТ с его красивыми узорчатыми разводами зеленого цвета или такие минералы, как ИЗУМРУД, РУБИН, АЛМАЗ и т.д.
Красивые камни всегда привлекали человека. В свое время им приписывали и чудодейственные свойства. Одни из них, как думали, могут излечивать болезни, другие – привораживать любимого, третьи – прогонять горе и печаль. Например, РУБИН - красный камень - минерал сильных страстей, любви, гнева, крови. САМПФИР – синий минерал – камень успокоения. БЕРИЛЛ – прозрачный красивоокрашенный минерал – камень лечит бельму и проказы. БИРЮЗА – укрощает коней и т.д.
В древности у всех народов с красивыми камнями были связаны свои легенды и суеверия. Красивые камни и сейчас продолжают радовать нас, а изделия из них, выполненные искусственными мастерами, можно увидеть в крупнейших музеях мира, нашей страны, нашем городе.
На протяжении всей своей истории человечество стремилось постичь тайну возникновения минералов, раскрыть их состав и свойства. Работа с камнями (собирание, изучение их свойств) привела к развитию такого раздела геологии, как МИНЕРАЛОГИЯ.
Началом минералогических исследований можно считать средневековье, когда достигли большого рассвета науки в СРЕДНЕЙ АЗИИ. В нашей стране для развития минералогических знаний много сделал М.В. ЛОМОНОСОВ. Он был инициатором написания «РОССИЙСКОЙ МИНЕРАЛОГИИ».
ЧТО ЖЕ ТАКОЕ МИНЕРАЛЫ?
МИНЕРАЛЫ – ЭТО ПРИРОДНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ И САМОРОДНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ В РЕЗУЛЬТАТЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В ЗЕМНОЙ КОРЕ.
Природе понадобилось много тысячелетий, а то и миллионные лет, что бы создать минералы.
Так как минералы своего рода «КИРПИЧИ», из которых построено «ЗДАНИЕ» - горные породы, то они представляют определенный интерес для строителей.
Минералы образуются в различных областях ЗЕМНОЙ КОРЫ и на ее поверхности при определенных для каждого из них физико-химических условиях, обусловленные сочетанием ДАВЛЕНИЯ, ТЕМПЕРАТУРЫ и КОНЦЕНТРАЦИИ РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ. С изменением условий они в большинстве случаев изменяются и переходят с различной скоростью в другие соединения, более устойчивые в новой обстановке.
Свойства минералов выражаются в их ХИМИЧЕСКОМ и ВНУТРЕННЕМ строении, которые позволяют отличить один минерал от другого. Следует отметить, что при определении минералов необходимо учитывать не менее 15 ПРИЗНАКОВ:
1. БЛЕСК – способность минерала отражать свет;
2. ТВЕРДОСТЬ – способность минерала сопротивляться внешнему механическому воздействию;
3. СПАЙНОСТЬ – способность минерала раскалываться при ударе по строго определенным направлениям – ровным, блестящим;
4. ЦВЕТ ЧЕРТЫ – цвет минерала в порошке;
5. ЦВЕТ МИНЕРАЛА – окраска минерала;
6. ИЗЛОМ – вид поверхности, образующийся при раскалывании минерала;
7. ПОБЕЖАЛОСТЬ – пестро-окрашенная или одно-окрашенная пленка на поверхности минерала, возникающая в результате химического выветривания;
8. РЕАКЦИЯ с НСℓ - характерно для карбонатных минералов (выделяется углекислый газ);
9. МАГНИТНОСТЬ – способность минерала отклонять магнитную стрелку;
10. ЗАПАХ – способность минерала выделять определенный запах при некоторых условиях;
11. ВКУС – характерно для некоторых минералов;
12. ПЛОТНОСТЬ – вес минерала в единице объема;
13. РАДИОАКТИВНОСТЬ – способность минерала распадаться с выделением радиации;
14. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ – для каждого минерала присуще свой химический состав. Минералы могут состоять либо из одного химического элемента (СЕРА «S», ГРАФИТ «С»), либо из химических соединений ряда элементов (КВАРЦ «SiO2», ОРТОКЛАЗ «К[ALSi3O8]»).
15. ФОРМА КРИСТАЛЛОВ – твердые кристаллические минералы имеют определенную форму кристаллов. Все разнообразие форм кристаллов разделяют на 280 видов, все они объединены в более крупные формы – СИНГОНИИ – их 7:
ТРИКЛИННАЯ, МОНОКЛИННАЯ, РОМБИЧЕСКАЯ, ТРИГОНАЛЬНАЯ, ТЕТРАГОНАЛЬНАЯ, ГЕКСАГОНАЛЬНАЯ, КУБИЕЧЕСКАЯ.
Проще все формы кристаллов можно разделить на 3 вида:
 |
ИЗОМЕТРИЧЕСКАЯ – в виде куба
УДЛИНЕННАЯ в одном направлении:
Прямоугольная -
 |
Столбчатая –
Игольчатая -
УДЛИНЕННАЯ в 2-х направлениях:
 |
Пластинчатая -
 |
Таблетчатая -
 |
Листовая -
Минералы бывают ТВЕРДЫМИ (кварц, малахит), ЖИДКИМИ (ртуть, вода), ГАЗООБРАЗНЫМИ (метан, сероводород). Но большинство минералов кристаллические тела.
Все минералы образовались в результате тех или иных геологических процессов.
По источнику энергии, за счет которой они образовались, минералы делят на ТРИ главные ГЕНЕТИЧЕСКИЕ группы:
- ЭНДОГЕННЫЕ – внутри рожденные;
- ЭКЗОГЕННЫЕ – извне рожденные;
- МЕТАМОРФЧЕСКИЕ – преобразованные.
Эндогенные минералы образуются из МАГМЫ (огненно-жидкого расплава минералов). Процесс образования их следующий.
В результате физико-химических и радиоактивных процессов в верхней части мантии и в самой земной коре возникают очаги огненно-жидкого расплава минералов, состоящих из соединений многих элементов – КИСЛОРОДА, КРЕМНИЯ, АЛЮМИНИЯ, ЖЕЛЕЗА, КАЛЬЦИЯ, МАГНИЯ, НАТРИЯ, КАЛИЯ, УГЛЕРОДАВ, ВОДОРОДА и др.
МАГМА под большим давлением устремляется к поверхности Земли по разломам и трещинам в ЗЕНОЙ КОРЕ, раздвигая слои горных пород и застывая на различных глубинах внутри земной коры или на поверхности. Застывание магмы сопровождается ее РАСЩЕПЛЕНИЕМ (ДИФФЕРЕНЦИАЦИЕЙ) на составные части (по химическому составу, плотности и т.д.) и образованием минералов.
Выделяют следующие стадии образования ЭНДОГЕННЫХ минералов в процессе застывания магмы:
1. МАГМАТИЧЕСКАЯ – минералы кристаллизуются из основной части магмы на большой глубине при температуре 7000 С.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.