Физические свойства минералов

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 12Следующая ⇒

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 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 (горный хрусталь), занозистым (гипс), неровный, землистым (лимонит), зернистым.

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

Однако величины от 1 до 10 относительны. Так твердость талька, определённая на специальном приборе равна 2, 4 кг/мм², а алмаза 10 060 кг/мм²т.е. алмаз твёрже талька не в 10 раз, а примерно в 500 раз.

В полевых условиях для определения твёрдости минералов используется 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 3-4 г/см³;

- тяжёлые выше 4 г/см³.

Специфические свойства минералов

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

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

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

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

5. Горючесть – горит сера.

6. Ковкость и пластичность. Золото – самый пластичный и ковкий. Из 1 г золота выйдет нить длиной 3, 5 км или пластинка площадью 27 м².

Классификация минералов

Современная классификация минералов основана на их химическом составе и кристаллической структуре. Главнейшие породообразующие и рудные минералы, изучение которых входит в программу курса, объединяются в несколько классов.

1. Самородные элементы. В этот класс входят минералы, состоящие из одного элемента. К нему относятся: сера, графит, алмаз и др.

2. Сульфиды. Эти минералы представляют собой соединения различных элементов с серой. К ним относятся: пирит (серный колчедан – FeS₂), халькопирит (медный колчедан - CuFeS₂), галенит (свинцовый блеск – PbS), сфалерит (цинковая обманка – ZnS).

3. Галоиды. Минералы этого класса в химическом отношении представляют собой соли галоидно-водородных кислот. К ним относятся: галит (поваренная соль – NaCl), сильвин KCl, карналлит - MgCl₂KCl*6H₂O, флюорит - CaF_2.

4. Окислы. В этот класс входят минералы, которые соединяются с кислородом и гидроокислами. Это кварц - SiO₂- самый распространённый минерал в земной коре, корунд – Al₂O₃, гематит (красный железняк, или железный блеск – Fe ₂O₃), магнетит (магнитный железняк – Fe*Fe₂O₄), лимонит (бурый железняк – Fe₂O₃* nH₂O.

5. Карбонаты. В класс карбонатов входят минералы: кальцит – CaCO₃, доломи - CaMg(CO₃), магнезит - MgCO₃.

6. Сульфаты. К этому классу относятся минералы, представляющие собой соли серной кислоты: гипс – CaSO₄* 2H₂O, ангидрит (безводный сульфат кальция - CaSO₄, барит – BaSO₄.

7. Фосфаты. Апатит – Ca₅(F, Cl)[PO₄]₃.

8. Силикаты. В этот класс входят наиболее распространённые в земной коре породообразующие минералы. Они сложные по химическому составу и участвуют в строении всех типов горных пород, особенно магматических и метаморфических. К ним относятся: оливин, роговая обманка, авгид, мусковит, биотит, каолин, тальк, серпентин, ортоклаз, лабрадор, нефелин.

Контрольные вопросы:

1.Что следует понимать под минералом?

2.Каковы наиболее существенные признаки минералов?

3.Каковы геологические условия нахождения минералов?

4.Перечислите основные характеристики конституции и свойств главнейших породообразующих минералов.

Лекция

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Вопросы лекции:

1.Структуры и текстуры горных пород.

2.Магматические породы.

3.Осадочные породы.

4.Метаморфические породы.

Горные породы образуются в земной коре или на её поверхности в ходе различных геологических процессов.

Горные породы, слагающие земную кору, в большинстве своём представляют агрегат многих минералов, реже они состоят из зёрен одного минерала. Породы, состоящие из многих минералов, называют полиминеральными (греч. «поли» - много), из одного минерала – мономинеральными (греч. «моно» - один).

Минеральный состав, строение и формы залегания горной породы отражают условия её образования. Строение породы определяется структурой и текстурой.

Под структурой понимается особенность внутреннего строения горной породы, связанная со степенью её кристалличности, абсолютными и относительными размерами зёрен разных минералов, составляющих горную породу, их формой и способом сочетания.

Структуры бывают:

1. Зернистые, когда минералы, слагающие породу представлены зёрнами, ясно различными без помощи лупы (гранит). По крупности зёрна различают:

- крупнозернистые (диаметр частиц 5-20 мм);

- среднезернистые (3-5 мм);

- мелкозернистые (2-3 мм);

- тонкозернистые (около 2 мм).

2. Порфировые, когда на плотном фоне разбросаны вкрапления более или менее крупных зёрен отдельных минералов (порфирит).

3. Обломочные. Горная порода состоит из обломков различной величины, формы и цвета (конгломерат).

4. Оолитовые. В плотной массе встречаются более или менее округлой формы шарики – оолиты (боксит).

Под текстурой понимается взаимное расположение в пространстве слагающих её частиц.

Текстуры бывают слоистые, сланцеватые, пятнистые и другие.

Все горные породы по происхождению делятся на три большие группы.

1. Магматические, или изверженные породы, образующиеся из застывшего в различных условиях силикатного расплава – магмы или лавы.

2. Осадочные горные породы, образующиеся на поверхности Земли в результате деятельности экзогенных процессов (выветривания и др.).

3. Метаморфические горные породы, образующиеся в глубоких зонах земной коры путём коренного преобразования магматических и осадочных горных пород под воздействием высоких температур и давлений.

МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

По условиям образования магматические породы делятся на

1) интрузивные (глубинные), образование которых происходило в недрах Земли (рис.5). В силу этого они имеют зернистую структуру;

2) эффузивные (излившиеся), образовавшиеся на земной поверхности и представляющие продукты вулканических извержений. Структуры этих пород порфировые и стекловатые.

По степени вторичных изменений минерала эффузивные породы делятся на

1) кайнотипные, имеющие не изменённый состав и строение;

2) палеотипные – это изменённые породы.

При макроскопическом описании трудно различить кайно – или палеотипные породы. Необходимо обращать внимание на текстуру породы: кайнотипные – пористая, а палеотипные имеют плотную.

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 7 8910 11 12 Следующая ⇒