Минералы - природные химические соединения и самородные элементы, образующиеся в земной коре и на ее поверхности в результате различных геологических процессов. Они встречаются в твердом, жидком и газообразном состояниях. Твердые минералы встречаются в « состояниях: аморфные (атомы и молекулы расположены хаотично; вулканическое стекло) и кристаллические (имеют кристаллическую решетку).
Формы нахождения твердых кристаллических минералов.
1) форма отдельных кристаллов:
а) изометричные (одинаково вытянуты в 3 направлениях)
б) вытянутые в двух направлениях: по длине и ширине; плоские. Делятся на таблички, листочки (слюда), чешуйки (тальк, графит).
в) вытянутые в одном направлении по высоте. Делятся на призматические (кварц, апатит), игольчатые (гипс), волокнистые (асбест, змеевик).
2) минеральные агрегаты:
а) зернистые массы состоят из кристаллов неправильной формы (зерен). Зернистые массы блестят.
б) друзы и щетки - незакономерные сростки правильных кристаллов в полостях пещер и трещин. Друзы состоят из больших кристаллов, занимающих малую поверхность, щетки наоборот.
в) натечные формы (сосульки, почковидные, гроздевидные). Образуются при медленной кристаллизации из растворов в полостях пещер.
г) оолиты образуются при осаждении минералов вокруг центров кристаллизации в подвижной водной обстановке.
д) плотные скрытокристаллические массы (не блестят). Состоят из мелких плотноупакованных кристаллов. Имеют однородное строение.
е) землистые массы состоят из рыхлоупакованных мельчайших кристаллов (не блестят). Имеют почвообразный облик (каолинит, мел)
ж) корочки-налеты: рыхлый мучнистый налет минерала на поверхности породы.
Физические свойства минералов.
1) цвет: малахит (зеленый, фиолетовый), пирит (золотистый), сера (желтая).
2) черта (цвет минерала в порошке) определяются по бисквиту.
3) блеск: металлический, неметаллический.
а) металлический: собственно металлический и полуметаллический (тусклый).
б) неметаллический: стеклянный (ровные сколы), алмазный (сильно сверкает, ровные поверхности; кристаллическая сера), жирный (блеск неровных поверхностей), восковый (плотные массы), перламутровый (цвет любой; листочки, чешуйки, таблички), шелковистый (игольчатые и др.), матовый или отсутствует
4) прозрачность - способность пропускать свет: прозрачный (галит), полупрозрачный, просвечивающий, непрозрачный.
5) спаянность и излом. Спаянность - ровные гладкие блестящие поверхности минералов. Такая поверхность может блестеть стеклянным, перламутровым, шелковистым блеском. Излом - неровные поверхности раскалывания, блестят жирным блеском. Типы спаянности:
а) весьма совершенная (имеет только ровные сколы)
б) совершенная (редко имеются неровные сколы)
в) средняя (50/50)
г) несовершенная, весьма несовершенная
6) твердость минералов (шкала Моосо):
а) низкая: тальк, гипс; они царапаются ногтем
б) средняя: кальцит, флюорит (не царапаются ногтем, не царапают стекло)
в) аналогичная стеклу: апатит (не царапает стекло, может царапать стекло)
г) высокая: полевой шпат, кварц (царапают стекло)
7) плотность (удельный вес):
а) легкие (до 2,5 г)
б) средние (2,5-4 г)
в) тяжелые (более 4 г)
8) специфические свойства: магнитность (магнетит определяется по стрелке компаса; только этот минерал), способность растворяться в воде (соленые минералы), кальцит бурно вскипает в НС1.
Горные породы.
Горные породы - естественные ассоциации одного или нескольких минералов.
Строение горных пород описывается двумя понятиями:
1) Структура характеризует форму и размер составных частей породы.
2) Текстура описывает характер расположения частей породы.
Магматические горные породы.
Они делятся на интрузивные (образующиеся при кристаллизации магмы на большой глубине (10-100 км) в течении тысяч лет) и эффузивные (образующиеся при застывании лавы на земной поверхности в течении нескольких суток).Эффузивные также называются вулканическими.
1) Структуры магматических пород. Они описываются по 4 признакам.
а) по степени кристалличности: полнокристаллические (полностью состоят из кристаллических зерен, блестят), неполнокристаллические (наполовину состоят из кристаллических зерен и блестят, наполовину из скрытокристаллической массы и не блестят), с стекловатой структурой (аморфное вещество, только вулканическое стекло).
б) по абсолютному размеру зерен: гигантозернистые (более 1 см), крупнозернистые (3-10 мм), среднезернистые (1-3 мм), мелкозернистые (0,1-1 мм)
афанитовые = скрытокристаллические = тонкозернистые. 0,1 мм - последняя структура, когда зерна блестят.
в) по относительному размеру зерен: сравнение друг с другом по величине. Неравномернозернистая структура (разница более чем в 10 раз), равномернозернистая. Неравномернозернистая делится на порфировую (в которой основная масса афанитовая и на их фоне выделяются зерна некоторой величины; др. название: неполнокристаллическая) и порфировидную (мелкозернистая масса с отдельными крупными кристаллами; др. название: полнокристаллическая; вся порода блестит).
г) по характеру прорастания одних кристаллов другими. Только у одной породы. Пегматитовая структура (пегматит, письменный гранит или еврейский камень). КПШ прорастает кварцем.
2) Текстуры магматических пород.
а) массивная (составные части расположены беспорядочно)
б) пузыристая (содержит пустоты от пузырьков газа)
Осадочные породы
Бывают обломочные, глинистые (содержат тончайшие обломки и глинистые минералы; образуются хемогенным путем) и органогенные и хемогенные. Название определяется по структуре. Структура описывается по 2 признакам: величина обломков, наличие цемента (см. таблицу).
Органогенные и хемогенные породы
Название определяется по минеральному составу и по структуре (см. таблицу)
Галоиды
(соли НCL, HF)
Галит (NaCl): кубические кристаллы и зернистые массы.
- бесцветный, серый, иногда ярко окрашен
-белая
-стеклянный
-от прозрачного до просвечивающего
- совершенная
- 2-2,5 (но проверяется с трудом)
- легкий
Имеет соленый вкус.
Сильвин (КCl): аналогичен галиту по формам нахождения и свойствам. Отличия: ярко окрашен, имеет горький вкус.
Флюорит (CaF2): зернистые массы.
- фиолетовый, зеленый, бесцветный
- белая
- стеклянный
- просвечивающий
- совершенная
-4
- средний
Сульфаты.
Гипс (СаSО4*2H2О): зернистые, таблички или иголочки
- белый, желтоватый, розоватый
- белая
-перламутровый, шелковый,
стеклянный
- все виды
- совершенная
-2
- легкий
Ангидрит (CaSO4): зернистые мраморовидного облика.
- голубовато-серый, бело-серый
- стеклянный (виден не всегда)
- непрозрачен
- совершенная или средняя
-3-3,5
- средний
Барит (Ва§<0>4): таблички (чаще), зернистые массы.
Похож на ангидрит. Отличается тяжелым удельным весом.
Карбонаты.
Кальцит (СаСОз): все формы нахождения, но очень часто образует натечные формы.
- белый, серый
- белая
- стеклянный или матовый
- все виды прозрачности
- совершенная
-3
- легкий
Бурно вскипает в НС1.
Доломит (CaMg(CO3)2): похож на кальцит, но не вскипает просто так. Медленно вскипает в порошке.
Самородные элементы.
Графит (С): образует чешуйчатые массы.
- темно-серый
- темно-серая
- полуметаллический
- непрозрачный
- весьма совершенная
- 1
- легкий
Сера (S): образует изометричные кристаллы. Зернистые, корочки-налеты.
- ярко-желтый
- почти белая ч
- жирный, алмазный
- просвечивающая или непрозрачная
- несовершенная
- 1,5-2,5
- легкий
Сульфиды.
Галинит или свинцовый блеск (РbS): кубики и зернистые массы.
- свинцово-серый
- темно-серая, немного блестит
- сильный металлический
- отсутствует
- совершенная (если по кубу)
-2,5
- тяжелый
Пирит (FeS2): кубики с характерной штриховкой на гранях; зернистые массы.
- золотисто-желтый
- черная
- металлический
- отсутствует
- несовершенная
-6
- тяжелый
Халькопирит (CuFeS2): похож на пирит, но цвет золотисто-желтый с радужной побежалостью; твердость 4, не царапает стекло.
Окислы и гидроокислы.
Для них характерно полное отсутствие спаянности.
Кварц (SiO2): шестигранная призма с характерной штриховкой; друзы и зернистые массы.
- разный (чаще бесцветный, белый, серый)
- отсутствует
- жирный в зернистых массах
- все виды
- весьма не совершенная
-7
- легко-средний
Халцедон(SiO2): плотные
скрытокристаллические массы.
Аналогичен кварцу. Чаще всего желто-бурого цвета. Слабо-жирный блеск (восковый). Немногопрозрачен.
Гематит или красный железняк (Fe2O3): зернистые массы, натечные формы, красные корочки-налеты.
- черный (иногда с красноватым оттенком)
- вишнево-красная
- полуметаллический
- отсутствует
- отсутствует
- 6 у свежего скола и 2 у корочек.
- тяжелый
Магнетит (FeO*Fe2O3): зернистые массы и октаэдры. Аналогичен гематиту, но имеет черную черту и проверяется по компасу
Лимонит или бурый железняк: зернистые массы, оолиты (натечные формы), корочки-налеты желтого цвета.
- черный, бурый, желтый
- желто-бурая
- отсутствует
- отсутствует
- 5 у свежего скола и 1 у корочек
- средний удельный вес
Фосфаты.
Апатит (Са5(FОН)[РО4]3):зернистые массы сахаровидного облика.
- зеленоватый (с разными оттенками)
- белая
- жирный
-полупрозрачный, просвечивающий
- несовершенная
-4
- средний
Силикаты и алюмосиликаты.
Безводные. Главные их свойства: хорошая спайность, твердость 6.
Полевые шпаты. Они делятся на калиевые и кальциево-натриевые (плагиоклазы).
ОртоклазK[AISi3O8] является алюмосиликатом калия. Зернистые массы.
- красный (серый, розовый, розовато-серый)
- отсутствует
- стеклянный
- отсутствует
- средняя или совершенная
-6
- легко-средний (2,7)
Микроклин аналогичен ортоклазу, отличается углом спайности.
Амазонит - яркий зеленый микроклин. Плагиоклазы аналогичны КПШ, отличаются углом спайности, обычно белого цвета.
Амфиболы
Роговая обманка. Форма
нахождения: длинные игольчатые
кристаллы, дающие уплощенные
сросты.
- черный с зеленоватым оттенком
- светлая
- стеклянный
- отсутствует
- совершенная
- 5,5 (из-за наличия ОН)
- средний
Пироксены
Авгит. Игольчатые сростки квадратных очертаний. По свойствам похож на роговую обманку. Твердость 6-6,5 (нет ОН группы), некоторые не дают черты.
Водные силикаты. Характерна низкая твердость, листочки.
Слюды.
Биотит. Формы нахождения: листочки.
- черный с коричневатым или зеленоватым оттенком
- светлая зеленовато-серая
- перламутровый
- прозрачен в отдельных листочках
- весьма совершенная, листочки легко отделываются
-2,5
- средний
Мусковит аналогичен биотиту, отличается цветом. В отдельных листочках бесцветный, а так белый, дымчатый, розоватый.
Группа талька.
Тальк. Чешуйчатые массы, жирные на ощупь.
- белый (иногда с зеленцом)
-белая
- перламутровый
- отсутствует
- весьма совершенная
- 1
- средний
Группа серпентина.
Серпентин (змеевик). Встречается с асбестом.
- плотные скрытые массы жирные на ощупь, волокна.
пестрый (желтый, зеленый, черный), зелено-черный.
- светлая зеленовато-серая
- восковый
- отсутствует
- неясная или весьма совершенная (асбест)
- 3-3,5
- средний
Группа хлорита.
Хлорит. Мелкочешуйчатые массы.
- зелено-черный
- зеленовато-серая
- перламутровый
- отсутствует
- весьма совершенная
- 2,5-3
- средний
Группа глинистых силикатов.
Каолинит. Землистые массы.
- белый
- белая
- матовый
- отсутствует
- неясная
-1
- средний, легкий
Прилипает к языку
Магматические породы
| Происхождение | Структура | Текстура | | 1 класс: кислые (SiO2 > 65%) | 2 класс:
средние
(SiO2 52-65 %) | 3 класс:
основные
(SiO2 45-52%) | Ультраосновные (SiO2 < 45%) |
| Интрузивные | а) полнокристаллич.
б) от гиганто- до мелкозернистых,
в) порфировидная и равномернозернистая
г) пегматитовая | Массивная | | Гранит, пегматит | Диорит | Габбро | Пироксенит |
| Эффузивные | а) неполнокристаллич, стекловатая
б) афанитовая,
в) порфировая | Массивная, пузыристая | | Липарит* Обсидиан Пемза Вулканич. туф | Андезит* | Базальт* | |
| | | | | Кварц
КПШ | Плагиоклазы | | |
| | | | | Плагиоклазы | | | |
| | | | | | | | Светлые отсутствуют |
| | | | | Биотит
Иногда черные отсутствуют | Роговая обманка Авгит | Авгит
Роговая обманка | Пироксен (Авгит) |
Как узнавать эффузивные породы:
1) Липарит узнается только в порфировой структуре. Порфировые кристаллы представлены кварцем.
2) Андезит узнается только в порфировой структуре, среди которых нет кварца.
3) Базальт - порода черного и серого цвета с афанитовой и пузыристой структурой
Обломочные и глинистые пород
| Структура | Несцементированные (рыхлые) | Сцементированные |
| Неокатанные | Окатанные | Неокатанные (угловатые) | Окатанные |
| Крупно-обломочные (псефитовая) | Более 10 см | Глыбы | Валунник | Брекчия | Коигломерат |
| 10 - 1см | Щебень | Галечник | Брекчия | Конгломерат |
| 1 см- 1 мм | Дресва | Гравий | Дресвяник | Гравелит |
| Средмеобломочные
1 - 0,1 мм. (псаммитовая) | Песок | Песчаник |
| Мелкообломочные
0,1-0,01 мм. (алевритовая = пылеватая) | Алеврит | Алевролит |
| Тонкообломочные
(пелитовая). Менее 0,01 мм | Глина | Аргиллит |
Органогенные и хемогентые породы.
Название определяется по минеральному составу и стрктуре
| | __ | Органогенная | Оолитовая | Кристаллическая |
| зернистая | скрытокристаллическая |
| Кальцит | Известняк | | Известковый туф |
| Доломит | | | Доломит |
| Глина/Кальцит 50/50 | | | | Мергель* |
| | Гипс | | | Гипс |
| Ангидрит | | | Ангидрит |
| | Галит | | | Каменная соль | |
| Сильвин | | | Калийная соль | |
| | | | Антрацит | |
| | | |
*Мергель внешне аналогичен аргиллиту, но бурно вскипает в НС1.
После реакции остается пятно глинистого осадка.