Что такое минерал?
Минералы – это природные тела естественного происхождения. Они образуются в результате разнообразных физико-химических процессов на поверхности или в недрах Земли. Все минералы находятся в данный момент или некогда находились в кристаллическом состоянии. Они могут пребывать как в твердом, так и в жидком (вода, ртуть) или газообразном (метан, углекислый газ) состоянии.
Слово «минерал» имеет латинское происхождение и образовано от «minerale», что значит «руда». Минералы однородны по физическому и химическому составу и являются составными частями горных пород, метеоритов, руд.
Понятие «минерал» иногда используют вместо научного термина «минеральный вид» или «разновидность минералов». Минеральный вид – это общность всех образцов минерала, имеющая общий химический состав и кристаллическую структуру, т.е. общность конкретных образцов. А разновидность – это образцы, объединенные по химическому составу и кристаллической структуре, но имеющие большие различия по морфологическим особенностям (окраске, зерну и пр.). Так, халцедон, аметист, хрусталь, цитрин – это разновидности минерала кварца.
Урок 12 Горные породы и минералы
Образование минералов
Минералы образуются либо в земной коре, либо на поверхности. Процессыобразования бывают одного из трех видов:
- Эндогенные (глубинные). При этом образование минералов происходит глубоко под землей. Расплавленные силикатные породы (магма), протекая в толщу земной коры из нижележащих слоев, застывают. Выделяющиеся при этом газы и водные растворы собираются в пустотах и трещинах. Так появляются новые минералы.
- Экзогенные (поверхностные). Этот вид процессов характерен тем, что образование новых минералов происходит на земной поверхности: в местах соприкосновения литосферы с гидросферой, биосферой и атмосферой. Здесь происходят такие процессы, как выветривание, образование горных пород вследствие жизнедеятельности организмов (например, образование ракушечника из минерализованных останков морских животных).
- Метаморфические. В земной коре постоянно протекают геологические процессы, которые вызывают образование новых минералов. Например, осадочные горные пород биогенного происхождения могут оказаться в толще литосферы. Там они подвергаются действию высокой температуры и давления. Так из известняка получается мрамор. Или наоборот, при извержении вулкана магма достигает поверхности, изливается, застывает и подвергается выветриванию и прочим экзогенным изменениям.
Классы минералов
Мировая общепринятая классификация минералов разработана IMA (Международным Минералогическим обществом). Основная единица классификации – класс. В классы входят семейства, подклассы, группы и надгруппы. В основном, классификация составлена по химическим свойствам и включает классы:
- Сульфиды (арсениды, антимониды, селениды, висмутиды, телуриды, а также семейство пирита-марказита). Это группа сернистых соединений из 250 минералов. Примеры: киноварь, медный и железный колчедан.
- Сульфаты, производные серной кислоты с низкой твердостью и неметаллическим блеском: глауберова соль, гипс, ангидрит.
- Сульфосоли,
- Галогениды. Больше 100 минералов, фтористых, хлористых и прочих галогеновых соединений: флюорит, хлорид натрия, сильвин.
- Окислы (включает надгруппы шпинели и хегмобитов) и гидроокислы. Эти два класса составляют до 17 % всей земной коры. Из них 12% приходится на долю кварца. Кроме него окислы и гидроокислы кремния и металлов объединяют множество минералов малой и большой плотности: боксит, корунд, магнетит, гематит и пр.
- Карбонаты. Соли угольной кислоты в литосфере представлены более чем 80 минералами. Это магнезит, сидерит, доломит, кальцит и пр.
- Арсенитов (антимониты, селениты, висмутиты, телуриты и собственно арсениты),
- Нитраты,
- Бораты,
- Хроматы,
- Молибдаты,
- Фосфаты, т.е. соли фосфорной кислоты. В классе около 200 минералов малой твердости и плотности: фосфат кальция, апатиты.
- Вольфраматы,
- Силикаты, алюмосиликаты. Это более 800 минералов с большим породообразующим потенциалом: 80% от всей земной коры. Если отнести к силикатам и кварц, то их доля составт больше 90%. Силикаты характерны кристаллической решеткой, в основе которой находится кремний-кислородный тетраэдр: авгит, оливин, слюды, берилл и пр.
- Арсенаты,
- Ванадаты.
Также классификация включает несколько особых надгрупп (апатиты, лауэиты, алуниты, гранаты, майэниты).
В отдельный класс согласно международной классификации выделены самородные элементы. Он включает самородки золота, платины, мышьяка, ртути, железа, никеля, серы и углерода (такие как графит или алмаз).
Класс органических минералов также существует и включает в себя некоторые минералы естественного происхождения (ацетаты, меллитаты, оксалаты и пр.). Следует различать биогенные минеральные образования и органические минералы. К первым относятся натуральные битумы, смолы (янтарь), жемчуг, копал, озокерит, шунгит. Все эти вещества не относятся к минералам, поскольку не имеют и никогда не имели кристаллической структуры. Несмотря на это, их часто по ошибке называют органическими минералами.
Таблица минералов
СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ (отмеченные звездочкой только у кристаллических разностей)
ИсточникМинералы
Магнезит — довольно распространённый минерал. Это отличное сырье для получения магния, широко применяется в промышленности для получения огнеупорных материалов. В ювелирном деле минерал используется не.
Название гранита произошло от латинского слова granum, которое в переводе означает «зерно». Данная горная порода действительно имеет кристаллическую крупнозернистую структуру. Происхождение гранита может быть магматическое.
Минерал галенит — камень, который имеет свинцовый блеск, напоминает куб и используется для изготовления талисманов и амулетов. Если знать, как носить украшения из этого кристалла.
Нефелин (с греческого «облако») — породообразующий минерал из класса алюмосиликатов, состоит из калия, натрия и ортокремниевой кислоты. Название получил из-за свойства мутнеть при соприкосновении с.
Халькопирит — минерал, который добывается с древних времен. Он является одним из старейших медных образований на планете. Внешне это камень желтого цвета с зеленым или.
Боксит является основной рудой для производства алюминия. Образование залежей связано с процессом выветривания и переноса материала, в котором помимо гидроокислов алюминия находятся и другие химические.
Свое название камень актинолит, в состав которого входят длинные и тонкие игольчатые кристаллы, образующие лучистые агрегаты, получил из языка Древней Греции, где сочетание слов aktinos.
Альбит — белый натриевый полевой шпат, минерал, распространенный по всей Земле в породах складчатого фундамента. Он был обнаружен и описан учеными из Швейцарии 200 лет.
Когда-то биотит считался минералом и относился к слюдам сложного состава. Назван он так был по имени французского ученого Жана Батиста Биота, занимавшегося изучением слюд почти.
В начале XIX в. близ городка Варисция (Саксония) был обнаружен очень красивый минерал, получивший название варисцит. Удивляет тот факт, что в истории самоцвета нет ни.
Известняк является горной породой, образованной в результате осаждения частиц органогенного и хемогенного характера. Месторождения минерального сырья, применяющегося в различных отраслях производства, распространены на обширных территориях.
Ильменит представляет собой минерал (титановую руду) непостоянного состава. В основе химического состава лежит титан железа. Именно поэтому другое название камня — титанистый железняк. Отличается насыщенным.
«Кривой» — так переводится название милого уникального камня, который в виде ювелирных изделий украшает прекрасных представительниц слабого пола. Этот хрупкий минерал имеет нежную серо-белую палитру.
Чем интересен камень под названием авгит? Какими свойствами он обладает? Где и как его можно использовать? Данная информация будет полезной для многих. Описание и происхождение.
ИсточникГорные минералы названия и описание
Прямо у нас под ногами — сокровища. Пусть они и выглядят как обычные камни, но могут рассказать много всего. Откуда они берутся? Почему одни твёрдые, а другие — мягкие, одни невероятно красивые, а другие — совсем невзрачные? Скоро в МИФе выйдет книга «Что за камень?», в ней вы найдете ответы на эти и многие другие вопросы о камнях.
А в этой статье расскажем о том, как узнать и различить некоторые минералы, горные породы и окаменелости.
Горные породы
Наша планета — это каменный шар. Верхняя часть ее внешней оболочки — земной коры — сложена осадочными горными породами. Они образовались из осевших на дно древних морей раковин водных обитателей или из мельчайших обломков гор, унесенных водой, ветром, ледниками. Нижняя часть земной коры — граниты, то есть затвердевшая магма. Метаморфические горные породы образуются в нижней части земной коры или в мантии из осадочных и магматических пород, на которые действуют огромное давление и высокая температура.
Мрамор
Мрамор — красивая метаморфическая порода. Этот изысканный камень, образовавшийся на большой глубине из карбонатных пород, бывает самых разных оттенков. Высокие температура и давление в недрах земли заставляют известняк и доломит менять свою структуру. Получившиеся кристаллы образуют всем хорошо известную зернистую породу — мрамор.
Мрамор состоит из сросшихся зерен кальцита неправильной формы. Именно они заставляют поверхность отполированного камня блестеть. Эта поверхность отнюдь не зеркальная: отраженный свет рассеивается, придавая мрамору мягкое сияние.
Самый распространенный оттенок мрамора — белый, но кроме него существует более трех тысяч разновидностей, включая зеленый, голубой, черный и даже золотой!
Источник
Известняк
Чаще всего известняк палево-серый, но может быть белоснежным и даже темно-серым. Существует множество разновидностей известняка, но все они состоят из кальцита, поэтому под воздействием соляной кислоты вскипают. Органогенный известняк сложен карбонатными остатками животных и растений. В нем часто встречаются окаменелости.
Источник
Песчаник
Слово «песчаник» навевает мысли о пляже, пустынных дюнах и летнем солнце. Как можно догадаться по названию, эта порода состоит из песка. Песчаник — одна из самых распространенных осадочных пород на земле. Она состоит из кварцевых песчинок, сцементированных глиной, карбонатом или кремнеземом. Песчаник бывает самых разных оттенков: от зеленоватого до шоколадного, но чаще всего он желтый или рыжевато-коричневый.
Источник
Минералы
Любая горная порода сложена минералами или сцементированными обломками других горных пород. Минерал — это однородное по составу и свойствам природное тело, состоящее из кристаллов. Хотя минералы — природные образования, это не живые существа. Они появляются и растут как жидкости, а затем превращаются в твердые тела с особыми свойствами. Каждый минерал состоит из определенных веществ, имеет свой цвет, строение и форму.
Малахит
Этот блестящий изумрудно-зеленый минерал в древности был главной медной рудой. Четко выраженные кристаллы малахита встречаются редко, к тому же эти столбики, пластинки и иголки довольно мелкие. Гораздо чаще можно увидеть округлые агрегаты в виде тонких волокон и почек, дающие на полированном срезе причудливые разводы.
Источник
Алмаз
Блеск обработанного алмаза ни с чем не спутаешь! Этот минерал образуется глубоко под землей, когда атомы углерода в кристаллической решетке располагаются так, что между ними устанавливается максимально прочная связь. Алмаз — самый твердый минерал на земле: алмазный бур может просверлить любую горную породу!
Источник
Кварц
Кварц — как и песок — встречается всюду! Он входит в состав большинства магматических горных пород. Особенно много его в породах, богатых кремнием:
в граните, пегматите и риолите. Благодаря своей твердости кварц успешно противостоит выветриванию. Ветер и вода разрушают большинство минералов, но зерна кварца уносят с собой. Кварцевые песчинки накапливаются в руслах рек и по их берегам, на дне озер и морей.
Источник
Окаменелости
В земной коре скрыты бесчисленные сокровища. Это не только драгоценные камни, вроде алмазов и изумрудов, но и окаменевшие за миллионы лет остатки растений и животных. Некоторые из них были похожи на современные виды, но большинство древних организмов вымерли: их больше не встретишь на земле.
Типы окаменелостей
Эуфоссилии — это превратившиеся в камень остатки живого существа, замещенные минералами. Окаменеть могут не только растения и животные, но и следы их жизнедеятельности. Среди них отпечатки лап динозавров (ихнофоссилии) и экскременты (копрофоссилии). Когда организм разлагается полностью, но вмещающие породы сохраняют его форму, образуется слепок.
Если на поверхности породы отпечатывается только одна сторона организма, такую окаменелость называют отпечатком. Отпечатки часто остаются от кожи животных и листьев растений.
Источник
ИсточникРазновидности горных пород, названия камней и их описание с фото, области применения
На протяжении жизни человек неоднократно сталкивается с понятием «горная порода». Этот природный ресурс повсеместно используется в различных сферах жизнедеятельности. Многие объекты инфраструктуры, механизмы и машины были созданы для того, чтобы добыть из недр земли необходимые минералы. Однако, повсеместно встречая разные породы, не каждый человек знает, что они собой представляют, как образуются и где применяются.
Что такое горная порода?
Горной породой называется совокупность различных минералов и органических веществ или сосредоточение одного из них, образующиеся в результате естественных природных процессов. Минералы представляют собой твердые образования с определенным химическим составом и физическими характеристиками. Они имеют (или имели в определенный период своего существования) кристаллическую решетку.
Горная порода
Горные породы чаще всего состоят из множества различных камней. Они имеют название «полиминеральные». Если природный ресурс состоит из одного вещества, его называют мономинеральным. Совокупность каменных слоев является одной из составляющих земной коры. В зависимости от состава могут иметь высокую прочность и твердость, быть мягкими, рыхлыми.
Некоторые из них находят на поверхности земли, однако многие ценные камни залегают глубоко.
Разновидности горных пород, их описание
Породы классифицируют по различным признакам: по глубине залегания, форме минералов, расположению составляющих относительно друг друга, структуре. Однако самым популярным критерием разделения их на виды является способ образования. В зависимости от происхождения выделяют магматические, метаморфические и осадочные разновидности. Рассмотрим особенности каждой из них.
Горные породы магматического типа
Магматические породы – это полезные ископаемые, которые образуются в результате застывания магмы. Магматиты бывают 2-х подвидов:
- Интрузивные (названы также глубинными). Появляются при длительном остывании горячих потоков глубоко под землей. При этом на магму оказывается давление земли. В результате образуются очень плотные и крупные кристаллические массивы, не имеющие пустот и пор.
- Эффузивные, или излившиеся. Появляются в верхних слоях земной поверхности или на поверхности земли при извержении вулканической лавы. Формирование происходит под действием давления атмосферы и при более низких температурных показателях. Основная особенность таких образований – наличие пор и трещин, поскольку магма остывает неравномерно и достаточно быстро. Эффузивные породы, как правило, хрупкие.
Магма преимущественно состоит из кремнезема, поэтому образует кремнистые минералы, примеры которых представлены на фото.
При прохождении сквозь толщу земли горячая смесь соединяется с другими веществами, формируя различные по свойствам и составу минералы. В зависимости от количества кремния в магме магматические образования можно отнести к нескольким подвидам:
- Кислые. В них кремнезема более 65%. Также породы могут содержать калий и натрий при небольшом количестве железа, магния и кальция.
- Средние. Содержат от 54 до 65% диоксида кремния. Помимо кремния в состав будут входить алюминий и кальций. Магния и железа содержится очень мало.
- Основные, в которых на оксид кремния приходится 45–54%.
- Ультраосновные. Кремнезем занимает менее 44%. При этом в них находится много железа и магния.
Магматиты формируются непрерывно в местах, где активизируются вулканы и происходит горообразование. Глубинные магматические породы образуются на протяжении сотен лет.
Метаморфические минералы
Метаморфические минералы формируются из других разновидностей пород под влиянием различных природных физических и химических процессов: нагревания, давления, химически-активных веществ. В результате воздействия тех или иных факторов минералы распадаются на составляющие и соединяются в другие образования.
При незначительном влиянии породообразующих процессов можно определить, какой камень был первичным. Однако в большинстве случаев нельзя точно выявить, какие минералы лежат в основе формирования нового полезного ископаемого. В зависимости от условий образования метаморфические ископаемые относятся к одному из подвидов:
- Региональные. Образуются, когда на камни оказывают действие высокое давление и температура. Такие процессы происходят при соприкосновении литосферных плит. Несколько слоев камней соприкасаются, изгибаются, проникают друг в друга. По мере проталкивания вглубь земной коры минералы нагреваются, и появляются новые кристаллы.
- Гидротермальные. Метаморфизм происходит в природе при участии подземных термальных вод. Горячий источник нагревает вещества, с которыми контактирует. При этом проходят химические реакции, инициирующие формирование новых соединений.
- Контактовые. Образуются при нагревании глубинных слоев земной коры магматической массой. Их обнаруживают вблизи интрузивных магматитов. Характерные особенности таких пород – высокая прочность и образование отдельных единиц минералов в форме кристаллов.
Осадочные породы
Осадочные породы образуются при воздействии на минеральные образования воды, ветра, солнечного света, колебаний температуры. Эта разновидность является наиболее распространенной. Она занимает более 80% земной поверхности. Под влиянием внешних факторов различные камни разрушаются, их части переносятся потоками воздуха на другие места, оседают в водоемах.
Осадочные породы
Существует несколько подвидов:
- Обломочные. Формируются при раскалывании магматитов и переносе их частей на другие территории.
- Биохимические. Образуются при соединении органических и неорганических веществ.
- Хемогенные. Получаются при выпадении в осадок частиц концентрированных растворов. Отложения часто обнаруживают на территории высохших водоемов.
- Биогенные. Формируются при разложении и окостенении остатков животных и растений.
Данный вид имеет различные размеры и структуру. Встречаются большие камни или мелкие кристаллы, прочные и хрупкие образования. Биогенные и биохимические подвиды образуют различные горючие вещества, представленные на фотографии.
Формируются длительное время. Процесс проходит в несколько стадий:
- разрушение первичного минерального конгломерата или биологического материала;
- перемещение обломков;
- накопление различных минералов;
- оседание и уплотнение.
Какими свойствами обладают горные породы?
Знание свойств природных ископаемых позволяет разделить их на группы и разновидности, определить, как их использовать. Характеристики пород делят на 2 категории: химические и физические. Химическими называют те, которые проявляются в результате химических реакций или влияют на их течение.
Альбит
- перечень веществ, входящих в состав минералов;
- способность взаимодействовать с кислотами и щелочами;
- скорость разложения;
- вид кристаллической решетки.
Химические свойства невозможно определить по внешним признакам. Исследования веществ проводятся в специальных лабораториях. Физические характеристики зависят от состава и структуры камня. В таблице приведено описание основных свойств.
- одноцветные;
- преобладание одной расцветки с разноцветными вкраплениями;
- многоцветные.
- прозрачные;
- полупрозрачные;
- дымчатые или мутные;
- непрозрачные;
- матовые.
- без блеска;
- стеклянный;
- металлический;
- полуметаллический;
- восковой;
- жирный;
- шелковистый;
- перламутровый;
- алмазный.
- диамагнитные;
- парамагнитные;
- ферромагнитные;
- антиферомагнитные.
- хрупкие;
- ломкие;
- ковкие;
- негибкие.
- легкие;
- средние;
- тяжелые;
- очень тяжелые.
- высокая;
- средняя;
- низкая.
Минералы, входящие в состав породы, также характеризуют по другим признакам. К ним относят:
- цвет черты;
- варианты излома;
- спайность;
- электропроводность;
- температуры кипения и плавления.
Области применения минералов
Минералы применяются в различных сферах человеческой деятельности. Область применения зависит от состава и других характеристик. Многие экземпляры используют в чистом виде, из некоторых выделяют другие химические элементы.
Сапфирин
Сферы применения минералов:
- Ювелирное дело. Ювелиры подразделяют ископаемые на поделочные, ювелирно-поделочные, ювелирные, драгоценные и полудрагоценные. Из камней делают различные украшения и сувениры. Ими украшают предметы быта. Для получения необходимых экземпляров минералы подвергают огранке. На фото представлены ограненные камни.
- Строительство. Породы могут быть самостоятельным строительным и облицовочным материалом или служить для их производства.
- Изготовление абразивных и антиабразивных материалов.
- Радиоэлектронная промышленность. Особую популярность в этой сфере имеют кварцевые породы.
- Производство посуды и керамических изделий.
- Медицинская промышленность. Например, тальк применяют при изготовлении перчаток.
- Производство оптики.
- Химическая и металлургическая промышленность. В этих сферах чаще всего используют вещества, полученные при переработке природных минералов.
Список самых распространенных горных пород, используемых человеком
Горные породы в зависимости от состава, способа образования, химических характеристик и структуры делят на классы и группы, в которые входят отдельные минералы. Описать все горные породы сложно. В некоторые классы входят от нескольких десятков до сотни различных элементов.
Малахит
В таблице приведен список наиболее популярных и распространенных природных ископаемых.
Многие горные породы состоят из элементов, относящихся к разным группам ископаемых. Наиболее интересные из них:
- Гранит. Содержит слюду, кварц и полевые шпаты. На фото можно увидеть разные виды гранита.
- Песчаник. Образуется из обломков различных пород, которые сцементированы различными минералами.
- Сланец. Характеризуются слоистой структурой, образованной при спрессовывании нескольких горных пород.
Источник