Мне очень нравится природа, и мне всегда было интересно, почему встречаются камни разных цветов, размеров и плотности.
Разные свойства и характеристики камней используются человеком при строительстве, изготовлении инструментов, оружия, посуды, производства красок и в других сферах жизнедеятельности.
И я решил поближе изучить эту тему.
Изучить процесс образования различных минералов, на примере каменного угля, янтаря, жемчуга.
Изучить кристаллическую структуру минералов в ходе эксперимента по выращиванию кристалла.
Происхождение минералов.
Минерал – это природное вещество, приблизительно однородное по химическому составу и физическим свойствам, входящее в состав горных пород, руд, метеоритов 1 . В природе минералы встречаются в чистом виде или чаще – в составе горных пород. Горными породами называют различные соединения минералов, которые слагают земную кору.
Природный жемчуг морской и речной жемчуг, свойства жемчуга, майорка и натуральный жемчуг
Из прочитанных книг я узнал про происхождение некоторых видов минералов, наиболее интересным мне показалась история возникновения каменного угля, янтаря и жемчуга.
Каменный уголь
Каменный уголь образовался миллионы лет назад. Это было тогда, когда не было ни людей, ни животных. Земля была царством лесов и болот. Древние деревья потребляли из воздуха углекислый газ, и накапливали углекислоту в своих листья, стволах. Болото разрасталось и поглощало лес, деревья погибали и их стволы и листья погружались в болото.
За долгое время под землей накопился толстый слой слежавшихся растений, задохнувшихся под водой, когда то их залившей. То, что тысячи лет назад было могучей растительностью, превратилось в бурую массу – торф. Сдавленный пластами земли, торф постепенно твердел, каменел и превратился в камень – бурый уголь. А если бурый уголь сдавливается под землей очень сильно, то постепенно превращается в черный камень – каменный уголь, а потом в антрацит. Вещество древних растений распалось под землей, но остался углерод, который накопили в течение своей жизни деревья, именно он превратился в каменный уголь.
Происхождение каменного угля.
Янтарь – это окаменевшая смола древних деревьев. Под воздействием сильных ветров ломались верхушки и ветви деревьев. Чтобы залечить рану, растение выделяло смолу, которая стекала по стволу. Смола застывала. Деревья погибали и падали в воду, а смола продолжала вызревать в недрах земли, в отсутствии кислорода и солнечного света в течение миллионов лет.
Иногда на смолу попадали насекомые и мелкие животные и не могли выбраться из вязкой капли. Поэтому встречаются камни с инклюзами – ископаемыми живыми организмами, попавшими в янтарь.
Жемчуг добывают из раковин моллюсков. Раковина изнутри покрыта тонким слоем кальцитового камня – перламутра. Когда в раковину попадает маленькая песчинка моллюск пытается защититься от этого маленького камешка, обволакивая его мельчайшими частичками п ерламутра. Так, за долгое время нарастает перламутровый камешек – жемчужина. Особо ценятся большие, круглые, блестящие жемчужины.
Человек научился сам выращивать жемчуг. Для этого в раковину моллюска помещается маленький шарик или бусина, поверх которой вырастает перламутр. Если положить не шарик, а маленькую фигурку животного или птицы, то моллюск создаст фигурную жемчужину.
Виды минералов по происхождению.
В результате изучения вопроса образования минералов на Земле мне удалось узнать, что по происхождению минералы подразделяются на:
Магматические минералы образуются из магмы при ее остывании или затвердевании. Эти процессы могут происходить на поверхности, при извержении вулкана, например, базальт, или в толщах земной коры, например, гранит.
Осадочные минералы образуются только на поверхности земной коры путем оседания и накопления осадков на дне водоемов и на суше. В результате выветривания, обламывания, измельчения формируются такие осадочные породы как песок, гравий, глина.
Часть осадочных пород образуется из растворов минеральных веществ, как например поваренная соль.
Органические осадочные породы состоят из остатков растений и животных, накопившихся за миллионы лет на дне озер и морей. К ним относятся мел, известняк, газ, нефть, уголь.
Метаморфические минералы образовались из осадочных и магматических пород путем изменения текстуры и структуры под воздействием высокого давления, температур и химических растворов в недрах земной коры и в мантии. При этом существенно преобразуется одна горная порода в другую, более твердую. Например, известняк превращается в мрамор, песчаник – в кварцит, гранит – в гнейс, глина – в глинистые сланцы.
Верхний слой земной коры, толщиной до 25 км, состоит на 70% из осадочных горных пород. Но их доля в горных породах Земли самая маленькая, около 9%. Самую большую долю занимают магматические породы – 64%. К метаморфическим относится 27% пород.
Минералы часто называют кристаллами, потому что большинство минералов имеет кристаллическую решетку. Молекулы и атомы вещества, составляющего минерал, расположены в определенном, периодически повторяющемся порядке, создающем естественную форму многогранника.
Для подтверждения наличия кристаллической решетки я провел эксперимент по выращиванию кристалла.
Выращивание кристалла лимонной кислоты.
Раствор лимонной кислоты
В стакане чистой воды я постепенно растворил большое количество лимонной кислоты, добавляя порошок до тех пор, пока он не перестал растворяться. Раствор получился сильно концентрированный – вязкий и похож на прозрачный кисель.
Раствор процедил через марлю, чтобы отделить от нерастворенных частиц.
Я выбрал самый крупный кристаллик в порошке лимонной кислоты, размером около 3 мм.
В раствор помещается кристалл размером около 3 мм
Я подвесил этот кристаллик на нитке, закрепив на палочке, и погрузил в раствор лимонной кислоты. Сверху накрыл крышкой, чтобы не попадала пыль. Поставил стакан в место, где нет сильных перепадов температуры, и не попадают прямые солнечные лучи.
Через 5 дней наблюдений кристалл заметно вырос (около 1 см)
Я хочу продолжить эксперимент и узнать, до какого размера он сможет дорасти.
Кристалл увеличился
На 8-й день эксперимента размер кристалла 2,3 см!
Размер кристалла более 2 см
Из-за испарения воды в растворе становится меньше, а вещество остается в стакане и таким образом оседает на погруженном в раствор кристаллике. Чем быстрее испаряется вода и чем более насыщенный раствор, тем быстрее растет кристалл.
Почти все, из чего состоит наша планета, окружающая природа – это горные породы и минералы. Знание и понимание истории образования минералов, их физических и химических свойств и характеристик помогает человеку применять их с наибольшей пользой, делать научные открытия и технические изобретения.
Список литературы:
Горы и минералы. Детская энциклопедия. – Москва: РОСМЭН, 2017
Детская энциклопедия, том 1 – Москва: «Просвещение», 1965
Кленов А. Малышам о минералах / А.Кленов. – Москва: «Педагогика-пресс», 1993
Лагутенков А. Драгоценные камни / А. Лагутенков. –Москва: Издательство АСТ, 2019
1 Большой толковый словарь
Источник: school-science.ru
Минерал и горная порода: в чем различие? (+видео)
Друзья, привет!
Сегодня я предлагаю углубиться в геологию и узнать о таких понятиях как минерал и горная порода, и в чем их отличие.
Минерал
Минералы — понятие широкое. Но в целом минералами называют однородные по своему составу и строению части горных пород. Минералов в природе великое множество. Для изучения минералы объединяют в группы по химическому составу и физическим свойствам.
Большинство минералов встречается в земной коре в твердом состоянии и их внешние признаки просто поражают — одни из них прозрачные, другие полупрозрачные, а третьи не пропускают свет вообще. Также разнообразна и их окраска, твердость, блеск и многие другие физические и химические свойства, о которых я рассказывала ранее.
Горная порода
В отличие от минералов, горные породы чаще всего не однородны. Это как бы агрегаты, которые могу состоять из нескольких минералов. Структура и свойства горных пород в первую очередь зависят от того, на какой глубине и в каких условиях они образовались.
По условиям образования все горные породы делятся на три большие группы: магматические, осадочные и метаморфические.
Магматические горные породы берут своё начало глубоко в недрах Земли, на глубине 100 км. и более, а при извержении вулканов частично или полностью поднимаются на поверхность земли. Магматические горные породы содержат в себе такие минералы как кварц, гранит, топаз, турмалин и пр.
Осадочные горные породы образуются путём осаждения на дне морей, океанов, рек и других водоемов. Осаждаются как обломки скал, перенесенные реками в море через огромные расстояния, так и умершие морские организмы морей и океанов. Изучая осадочные породы и заключенные в них скелеты и раковин некогда живых животных, геологи устанавливают в какое время в том или ином участке Земли было море и когда на его месте образовалась суша. Таким образом, изучение осадочных пород помогает восстановить историю развития Земли.
Когда я училась в Геологоразведочном университете, то помню как летом на практике мы ездили на один из подмосковных карьеров и находили там признаки бывшей морской жизни — море в тех местах было 2-3 миллиона лет назад. Сложно это представить!
И наконец, метаморфические горные породы образуются в результате изменения состава или свойств первоначальных горных пород. Как правило это возникает при тектонических движениях, когда большие массы пород, возникших на поверхности Земли могут быть перемещены в её глубины, а на глубине, под влиянием высоких температур и давления, начинает меняться и состав горных пород. Изменения эти происходят очень медленно, растягиваясь на десятки и сотни миллионов лет. Таким образом, например, известняк превращается в мрамор, а опал переходит в кварц.
Изучение горных пород и минералов
Процесс изучения горных пород достаточно долгий. Всё начинается с экспедиций, в которых геологи собирают образцы горных пород и заносят данные на топографическую карту. Затем уже в лабораториях производится подробный анализ и изучение образцов, благодаря которым далее делаются предположения о залежах полезных ископаемых. Такая у геологов работа — нужно иметь закаленное и тренированное тело и ум, обогащенный знаниями во многих областях науки, без которых немыслима современная геология.
С уважением, Катерина (Napoleonka)
Источник: napoleonka.ru
Минералы: Жемчуг
Жемчуг собирают в раковинах моллюсков, поэтому он является минералом, относящимся к классу органических соединений.
Жемчуг не является драгоценным камнем, но ценится ничуть не меньше. Он может быть белым, золотистым, голубым, черным, зеленым и других цветов. У него очень маленькая твердость, поэтому он считается хрупким минералом. Прозрачность этого минерала варьируется от просвечивающегося до полностью непрозрачного.
Жемчуг выращивается на так называемых водных фермах, которые могут быть расположены в море или в пресном водоеме. Самая крупная добыча этого органического минерала ведется у берегов Саудовской Аравии и Ирана, а также близ Египта, Судана и Эритреи. Также этим промыслом славится Юго-Восточная Азия, Шри-Ланка и Япония. Добыча пресноводного жемчуга осуществляется в России, Северной Америке, Германии и Китае.
Жемчуг применяется в производстве ювелирных изделий. Ювелиры ценят в нем, помимо основных качеств, цвета, блеска, формы, еще и то, что этот минерал не нуждается в обработке.
Источник: xn—-8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai