SHPORA.net :: PDA

Login:
регистрация

Main
FAQ

гуманитарные науки
естественные науки
математические науки
технические науки
Search:
Title: | Body:

10 Природные минералы. Составляющие элементы.


Земную кору слагают горные породы, состоящие из минералов. Минералами называют природные тела примерно одинакового химического состава и физических свойств, образовавшиеся в результате физико-химических процессов на поверхности или в глубине Земли.

В настоящее время найдено и изучено около 2,5 тыс. минеральных видов и столько же их разновидностей. Ежегодно открывается около .40 новых видов.

По источнику энергии минералообразования выделяются три группы процессов: 1) эндогенные — обусловлены криталлизацией в процессе магматизма в глубинах Земли; 2) экзогенные — связаны с процессами химического разрушения минералов на поверхности Земли в зоне выветривания и кристаллизацией в перенасыщенных растворах водоемов и осадочных толщах; .4) метаморфнуеские — определены изменениями условий образования минералов (температура и давление), которые приводят к метаморфизму (глубокому изменению) химического состава и структуры минералов.

Большинство минералов являются твердыми веществами (кварц, полевые шпаты, гипс и др.), однако часть из них находится в жидком (ртуть, нефть и др.) и газообразном (сероводород, углекислота и др.) состояниях. Твердые минералы чаще всего имеют кристаллическое строение, и составляющие их частицы (атомы, ионы или молекулы) располагаются в строго определенном порядке, образуя кристаллическую решетку (рис. 1.1). Встречаются и аморфные минералы, частицы которых располагаются в беспорядке (опал, лимонит и др.). Химический состав минерала выражается эмпирической формулой. О типе химического соединения, взаимных свя-(нх между его отдельными элементами дает представление структурная или кристаллохимическая формула. Например, формула каолинита выглядит так: эмпирическая — А1203-2У1О.>-2Н20; структурная — Al:>[Si4Oio],[OHs]. Химический состав и кристаллическая структура минералов определяют их внешний облик и физические свойства. Главными из них являются морфологические особенности, твердость, спайность, оптические свойства и плотность.

По морфологическим особенностям (внешняя форма) различают минералы изометрической формы (пирит, галит). вытянутые в одном направлении (призматические, игольчатые — кварц, асбест) и в двух направлениях (плоские, чешуйчатые, листовые — слюды, графит). По оптическим характеристикам (прозрачность, блеск) минералы отличаются большим разнообразием. Все минералы по цвету можно разделить на светлые (к которым относятся бесцветные), белые, желтые (кварц, полевые шпаты и др.) и темные, малопрозрачные, характерные темным, коричнево-бурым цветом (роговая обманка).

Твердость минералов (степень сопротивления материала внешнему механическому воздействию) определяется по 10-балльной шкале Moor а, где за основу принята твердость 10 эталонных минералов.

Спайность обусловлена внутренним строением минерала и пред ставляет его способность раскалываться по строго определенным плоскостям с образованием гладких поверхностей.

Современная классификация минералов основана на химическим составе и кристаллической структуре вещества. Общая классификация неорганических минералов по СД.Четвертухину насчитывает 10 классов. Некоторые из них представляют следующие классы

минералов.

Силикаты -— основная часть магматических и метаморфических

пород, среди которых выделяются полевые шпаты, слюды и др. Класс силикатов объединяет минералы, структурной основой которых является комбинация кремниекислородных тетраэдров SiO_> с различными элементами (А1, Si, Fe, Ca. Mg и т.д.). Сульфаты — обладают малой плотностью и незначительной твердостью. К ним относятся ангидрид CaS04, гипс CaS04-2H20 и др. Оксиды — кварц SiO?, обладающий высокой твердостью, устойчивостью против воздействия воды и атмосферных агентов. Карбонаты представлены кальцитом СаСОз, магнезитом MgC03 и др.

Минералогический состав имеет большое значение при определении инженерно-геологических свойств горных пород. Например, породы, содержащие слюду, обладают большой сжимаемостью, а присутствие пирита снижает прочностные свойства пород и т.д.