Гірські породи й мінерали

Сьогодні нам важко уявити собі, що всього лише 300 років тому люди практично нічого не знали про історію гірських порід і мінералів. Вони дивилися на величезні валуни серед полів, і не могли зрозуміти, звідки вони тут з’явилися. Вони знаходили відбиття рослин і давніх тварин у гірських породах, морські раковини високо в горах, але ці знахідки ні про що не говорили ім. Час такого неуцтва закінчилося з появою теорії Землі, розробленої англійцем Джеймсом Геттоном ( 1726-1797), якого згодом назвали «батьком геології».

Він першим припустив, що гірські породи утворюються й змінюють свої властивості протягом дуже тривалого часу, але не зміг створити класифікацію гірських порід по їхньому походженню. Це блискуче зробив видатний учений Чарлз Лайель ( 1797-1875), що показав, що існує два основних види гірських порід: вивержені, вулканічного походження й осадові. Він також дійшов висновку, що між двома цими типами існує проміжний – метаморфічні породи, які виникли в результаті впливу високих температур і тиску на вулканічні й осаду породи. У наш час уже багато чого відомо про закони поширення гірських порід і мінералів у природі, але й дотепер щорічно геологи відкривають близько 30 видів нових мінералів. Мінерали – тверді природні утворення, які входять до складу гірських порід Землі, Місяця й деяких інших планет, а також метеоритів і астероїдів

Мінерали, як правило, – досить однорідні кристалічні речовини з упорядкованою внутрішньою структурою й певним складом, що може бути виражений відповідною хімічною формулою. Вони не є сумішшю дрібних мінеральних часток. Мінералами вважаються хімічні елементи або їхні з’єднання, які утворилися в результаті природних процесів. Із числа мінералів виключаються такі найважливіші види мінеральної сировини органічного походження, як вугілля й нафта. Основне джерело утворення мінералів перебуває глибоко в надрах Землі. Тут у результаті високої температури й тиску утворюється основна маса мінералів, які створюють глибинні кристалічні породи. Цими породами створено 95 % земної кори. Існує класифікація гірських порід і мінералів по походженню

Вивержені породи. Вивержені, або магматичні, породи утворюються при охолодженні й кристалізації розплавленої магми. Процентний уміст різних мінералів і тип породи, що утворилася, залежать від співвідношення елементів, які втримувалися в магмі під час її затвердіння. Кожний тип виверженої гірської породи звичайно складається з обмеженого набору мінералів, які називаються головними породосоздающими. На додаток до них можуть бути присутніми в меншій кількості другорядні мінерали. Наприклад, головними мінералами в граніті можуть бути калієвий польовий шпат (60 %), кварц (30 %), слюда (10 %). Як другорядні мінерали можуть бути присутнім циркон, сфен, апатит, магнетит і ільменіт. Вивержені породи звичайно класифікують у залежності от виду й кількості кожного з польових шпатів, які втримуються в них. Далі вивержені породи класифікують по їхній структурі, що відображає умови затвердіння породи. Осадової породи

Коли корінні породи вивітрюються або розмиваються, уламковий або розкритий матеріал виявляється включеним до складу осадових порід. У результаті хімічного вивітрювання мінералів, що відбувається на границі літосфери й атмосфери, формуються нові мінерали, наприклад, глинисті – з польового шпату. Деякі елементи вивільняються при розчиненні мінералів. Метаморфічні породи. Регіональний метаморфізм. З виверженими й осадовими породами, похованими на великій глибині, під дією температури й тиску відбуваються перетворення, які називаються метаморфічними, під час яких змінюються первісні властивості гірських порід, а вихідні мінерали перекристалізуються або повністю трансформуються. У результаті мінерали звичайно розташовуються уздовж паралельних площин, надаючи породам сланцюватий вид. Контактовий метаморфізм. При підйомі магми у верхні шари земної кори в породах, у яких вона проникнула, звичайно відбуваються зміни, так званий контактовий метаморфізм. Ці зміни складаються в перекристалізації первісних або утворенні нових мінералів. Ступінь метаморфізму залежить як від типу магми, так і від типу породи, що вона пронизується

Самі інтенсивні зміни відбуваються, коли гранітна магма проникає у вапняки: термічний вплив є причиною їхньої перекристалізації й утворення мармуру. У результаті хімічної взаємодії з вапняками розчини, які відділяються від магми, утворюється більша група мінералів. У деяких випадках при контактовому метаморфізмі додаються рудні мінерали, що робить породи коштовними джерелами одержання міді, свинцю, цинку й вольфраму. Метасоматоз. У результаті регіонального й контактового метаморфізму не відбувається важливої зміни хімічного складу вихідних порід, а змінюються лише їхній мінеральний склад і зовнішній вигляд

Коли розчинами привносяться одні елементи й виносяться інші, відбувається значна зміна хімічного складу порід. Такі знову утворені породи називаються метасоматичними. Хоча головні характеристики мінералів (хімічний склад і внутрішня кристалічна структура) визначаються на основі хімічних аналізів і рентгеноструктурного методу, побічно вони відображаються у властивостях, які легко спостерігаються або виміряються. Для діагностики більшості мінералів визначається їхній блиск, колір, спайність, твердість, щільність. Блиск – якісна характеристика відбитого мінералом світла. Деякі непрозорі мінерали сильно відбивають світло й мають металевий блиск. Це характерно для рудних мінералів, наприклад, галеніту (мінерал свинцю), халькопірита й борніту (мінерали міді), аргентиту й акантита (мінерали срібла).

Більшість мінералів поглинають або пропускають значну частину падаючі на них світла й мають неметалічний блиск. Деякі мінерали мають блиск, перехідний от металевого до неметалічного, котрий називається напівметалевим. Мінерали з неметалічним блиском звичайно світлого кольору, деякі з них прозорі. Часто бувають прозорими кварц, гіпс і світла слюда. Інші мінерали (наприклад, молочно-білий кварц), які пропускають світло, але крізь які не можна чітко розрізнити предмети, називають що просвічуються. Якщо світло проходить крізь мінерал, хоча б у самих тонких краях зерен, то він, як правило, нерудний. Якщо ж світло не проходить, то він – рудний. Бувають, втім, і виключення: наприклад, сфалерит (мінерал цинку) або кіновар (мінерал ртуті) нерідко прозорі або просвечивающиеся.

Мінерали розрізняються якісними характеристиками неметалічного блиску. Глина має тьмяний землистий блиск. Кварц на гранях кристалів або на поверхнях зламу – скляний, тальк, що розділяється на тонкі листочки по площинах спайності, – перламутровий

Яскравий, як в алмаза, блиск називається алмазним. Коли світло падає на мінерал з неметалічним блиском, то він частково відбивається від поверхні мінералу, а частково переломлюється. Кожна речовина характеризується певним показником переломлення. Оскільки цей показник може бути обмірюваний з високою точністю, він є досить корисною діагностичною ознакою мінералів. Характер блиску залежить від показника переломлення, а обоє вони – від хімічного складу й кристалічної структури мінералу. Деякі блиски (жирний, восковий, матовий, шовковистий і ін.) залежать від стану поверхні мінералу або від будови мінерального агрегату. Смоляний блиск характерний для багатьох аморфних речовин (у тому числі мінералів, які містять радіоактивні елементи уран або торий).

Колір – проста й зручна діагностична ознака. Як приклади можна привести латунно-жовтий пірит, свинцево-сірий галеніт і сріблисто-білий арсенопірит. Для інших рудних мінералів з металевим або напівметалевим блиском характерний колір може бути замаскований грою світла в тонкій поверхневій плівці. Це властиво більшості мінералів міді, особливо борніту. Однак інші мідні мінерали пофарбовані в добре всім знайомі кольору: малахіт – у зелений, лазурит – у синій. Деякі неметалічні мінерали безпомилково впізнаються по кольорі, обумовленому головним хімічним елементом (жовтим – сіркою й чорним або темно-сірим – графітом і ін.).

Pages: 1 2

Збережи - » Гірські породи й мінерали . З'явився готовий твір.

Гірські породи й мінерали





Шкільні предмети. Шкільна фізика. Уроки з англійської, французької, німецької мов.