SHPORA.net :: PDA | |
Main FAQ гуманитарные науки естественные науки математические науки технические науки 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. |