Сульфиды - раздел Геология, ГЕОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ГИДРОЛОГИИ Этот Класс Минералов В Народном Хозяйстве Играет Очень Важную Роль. В Основно...
Этот класс минералов в народном хозяйстве играет очень важную роль. В основном они являются рудами цветных металлов и часто носителями серебра, золота. В данный класс входит более 250 минералов (около 10% всех существующих), которые по приблизительному подсчету В.И. Вернадского составляют около 0,15% массы земной коры. Главенствующее значение в этих соединениях имеет железо. Сернистые соединения всех остальных элементов, не считая сероводорода, составляют ничтожное количество (около 0,001%).
Большинство сульфидов образуются гидротермальным путем, иногда из магмы и ее летучих компонентов. Наиболее распростра-ненными и важными являются пирит, марказит, халькопирит, галенит, сфалерит, киноварь.
Пирит (FeS2). Название произошло от греческого пирос – огонь (синонимы: серный колчедан, железный колчедан).
Химический состав: Fe – 46,6%, S – 53,4%, нередко в небольших количествах содержит Co, Ni, As, Sb, иногда Cu, Ag, Au.
Физические свойства. Блеск – металлический, сильный. Цвет светлый, латунно-желтый. По окраске и блеску несколько напоминает золото. Черта буровато- или зеленовато-черная. Спайность несовершенная, излом неровный, иногда раковистый. Плотность – 4,9–5,2 г/см3. Сингония – кубическая. По твердости превосходит все минералы группы сульфидов (6,0–6,5). Пирит легко определяется по цвету, форме кристаллов, штриховатости граней, высокой твердости.
Формы нахождения. В горных породах пирит встречается в виде золотистых кристаллов или округлых зерен. Широко распространены зернистые массы. В осадочных породах часто встречаются радиально лучистые шаровидные конкреции, гроздевидные или почковидные образования в ассоциации с другими сульфидами; сплошные рудные тела линзовидной формы.
Происхождение. Пирит является наиболее распространенным в земной коре сульфидом и образуется в самых различных геологи-ческих условиях. Он может встречаться в виде мелких вкраплений в магматических горных породах. Основные его месторождения связа-ны с гидротермальной стадией контактово-метаморфических и маг-матических процессов. Часто пирит встречается в осадочных породах (песчано-глинистых отложениях, месторождениях угля, железа, марганца и др.). Его образование в этих породах связывается с разложением органических остатков без доступа свободного кислорода.
Месторождения. Урал (Дегтярское, Блявинское, Калатинское, Березовское месторождения), Закавказье (Чирагидзорское месторож-дение), Рио-Тино (Испания).
Практическое значение. Пирит – основное сырье для получения серной кислоты, с этой целью эксплуатируются руды, содержащие серу от 35 до 50%. Огарки используются для выплавки железа. Кроме того, из пирита извлекаются примеси: золото, серебро, медь, кобальт и другие элементы.
В почвообразовании значение пирита заключается в том, что в зоне окисления он, как и большинство сульфидов, неустойчив. Окисляясь в сульфаты железа, постепенно разрушается до лимонита и серной кислоты. Серная кислота активно участвует в процессах выветривания.
Схема реакций:
1) 2FeS2 + 7O2 = 2FeSO4 + 2H2SO4
2) 24FeSO4 + 6H2O + 6O2 = 8Fe2(SO4)3 + 4Fe2O3 ∙ 3H2O
(коллоидная форма)
3) Fe2SO4 + nH2O → Fe2O3 ∙ nH2O + H2SO4
Марказит(FeS2). Химический состав: Fe – 46,6, S – 53,4%. Примеси в небольших количествах As, Sb, Gl.
Физические свойства. Блеск металлический. Цвет – латунно-жел-тый с сероватым или зеленоватым оттенком. Черта зеленовато-серая, темная. Спайность несовершенная, излом неровный. Плотность 4,6– 4,9 г/см3. Сингония ромбическая. Кристаллы копьевидные или таблитчатые. Твердость 5–6. От пирита отличается зеленоватым оттенком на свежем изломе.
Формы нахождения. В природе марказит встречается гораздо реже, чем пирит. В эндогенных породах встречаются жильные отложения, в друзовых пустотах – в виде наросших кристаллов, реже в виде корок или натечных форм. В осадочных породах, главным образом в угленосных песчано-глинистых отложениях, марказит встречается в виде конкреций, неправильной формы зерен, псевдоморфоз по органическим остаткам.
Происхождение. Образование марказита связано в основном с низкотемпературными кислыми термальными водами. Образуется он также в поверхностных условиях из кислых растворов.
Месторождения. Новгородская область (Боровические угленосные отложения песчанистых глин), Средний Урал, Чехословакия, Германия.
Практическое значение. Месторождения марказита, так же, как и пирита, могут являться предметом разработки для производства серной кислоты. На земной поверхности в окислительных условиях марказит разлагается легче, чем пирит, с образованием сульфатов железа и серной кислоты. При недостатке кислорода выделяет самородную серу. Нахождение его в осадочных породах свидетельствует о восстановительных условиях осадконакопления.
Халькопирит (CuFeS2). Халькос – по-гречески медь, пирос – огонь. Синоним – медный колчедан.
Химический состав. Cu – 34,6%, Fe – 30,5%, S – 34,9%.
Физические свойства. Блеск – сильный металлический. Цвет халькопирита латунно-желтый часто с радужной побежалостью. Черта черная с зеленоватым оттенком. Спайность несовершенная, излом неровный. Плотность – 4,1–4,3 г/см3. Сингония – тетрагональная. Твердость 3–4. Довольно хрупок.
Формы нахождения. Сплошные зернистые плотные массы, реже вкрапления в магматических породах. Известны также образования в почковидных и гроздевидных формах.
Происхождение. В природе халькопирит встречается в гидротермальных жильных и контактово-магматических месторождениях. При экзогенных процессах он образуется крайне редко среди осадочных пород в условиях сероводородного брожения при разложении растительных остатков и притоке растворов, содержащих медь.
Месторождения. Халькопирит в качестве спутника в тех или иных количествах встречается почти во всех гидротермальных месторождениях самых различных сульфидных руд. На Урале широко распространены колчеданные залежи, приуроченные к толщам большей частью метаморфизованных эффузивно-осадочных пород палеозойского возраста. В некоторых залежах халькопирит тесно ассоциирует со сфалеритом (Карпушинское, Лихвинское и другие месторождения). Подобные месторождения есть в Закавказье. Встречается халькопирит в Минусинском районе Кузнецкого Алатау (Хакасия), Казахстане (Джезказганское месторождение). Крупные месторождения есть в Узбекистане (Алмалык), США (Биним), Чили (Чуникомата) и ряде других государств.
Практическое значение. Халькопирит – главная медная руда. Пиритные огарки после выплавки меди используются в качестве микроудобрений при сельскохозяйственном освоении болотных почв. Получены также хорошие результаты от применения медьсодержащих удобрений на почвах со слабощелочной реакцией (каштановые, сероземы и др.).
Галенит(PbS). Название произошло от латинского слова «галена» – свинцовая руда. Синоним – свинцовый блеск.
Химический состав. Pb – 86,6%, S – 13,4%. В качестве примесей могут присутствовать: Ag (до десятых долей процента), Cu, Zn, иногда Se, Bi, Fe, As, Sb, Mo, Mn, U.
Физические свойства. Блеск – металлический, цвет – свинцово-серый, черта – серовато-черная, спайность – весьма совершенная по кубу. При ударах распадается на мелкие кубики и образует ступенчатые уступы. Плотность – 7,4–7,6 г/см3, сингония – кубическая; твердость 2–3, хрупок.
Формы нахождения. Жилы или неправильной формы залежи в известковых породах, отдельные кристаллы в свинцово-серебряных жилах, сплошные зернистые массы, вкрапления в породах.
Разновидности – селенистый галенит, свинчак (сплошной тонкозернистый галенит).
Происхождение. Галенит в основном образуется гидротермальным путем, главным образом при средних температурах.
Месторождения. Северный Кавказ (Садонское месторождение), Алтай (Лениногорский, Зеленогорский, Зыряновский рудники), Забайкалье (Нерчинск), Красноярский край (Горьковское месторождение), Средняя Азия, США (крупнейшее месторождение в штате Миссури), Китай, Болгария, Германия и ряд других государств.
Практическое значение. Галенит – главная руда для получения свинца. Кроме того, из разностей, богатых примесями серебра, добывают серебро.
Сфалерит(ZnS). Название произошло от греческого сфалерос – обманчивый. Синоним – цинковая обманка.
Химический состав. Zn – 67,1%, S – 32,9%. Примеси Fe (до 20%), Mn, Cd.
Физические свойства. Блеск сильный алмазный, у темно-окра-шенных разновидностей металловидный, цвет – бурый, корич-невый, часто черный, реже желтый, красный, зеленый; черта – белая или светлоокрашенная в желтые и бурые оттенки. Разновидности богатые железом дают коричневую черту; спайность весьма совершенная. Излом неровный. Плотность – 3,9–4,0 г/см3. Сингония – кубическая. Твердость – 3–4.
Формы нахождения. Рудные жилы на контакте магматических и осадочных пород, сплошные зернистые массы, вкрапления кристалл-лов, друзы кристаллов сфалерита с кальцитом, кварцем и другими минералами, концентрически-полосчатые почковидные выделения в пустотах среди известняков.
Происхождение. Главная масса сфалерита образуется гидротер-мальным путем. В экзогенных условиях образуется крайне редко.
Месторождения. Сфалерит встречается в тех же месторожде-ниях, что и галенит.
Практическое значение. Сфалерит является главной рудой для получения цинка. Попутно из сфалеритовых руд извлекают редкие металлы – Cd, Zn, Ca. В небольших количествах сфалерит идет на изготовление цинковых белил, флюоресцирующих экранов.
В сельском хозяйстве сфалерит и отходы его переработки ис-пользуются как цинковые микроудобрения.
Все темы данного раздела:
Семенкин А.И.
С30 Геология с основами гидрологии : учеб. пособие / А.И. Семенкин, В.Е. Кушнаренко. – Омск : Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2009. – 216 с. : ил.
Учебное пособие разработано в соот
МИНЕРАЛЫ, ИХ СВОЙСТВА И ПОРЯДОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Твердая внешняя оболочка Земли, называемая земной корой, сложена различными горными породами, возникшими в результате природных процессов. Даже при беглом осмотре эти породы выглядят неоднородными,
О кристаллографических свойствах минералов
Твердые минералы преимущественно вещества кристаллические (около 98%), имеющие более или менее хорошо выраженную форму многогранников либо встречающиеся в виде неправильных по форме зерен или сплош
Элементы ограничения кристаллов
Благодаря закономерному расположению атомов, молекул и ионов в минералах с кристаллическим строением, многие минералы образуют хорошо выраженные правильные природные многогранники, которые называют
Кристаллографическая симметрия
Симметрия (соразмерность) тела представляется как закономерная повторяемость равных его частей, которые могут совмещаться.
О существовании симметрии в природе мы узнаем с р
Кристаллографические сингонии
В кристаллах все элементы симметрии взаимно связаны между собой. Благодаря зависимости одних элементов симметрии от других взаимные их сочетания ограничены. Установлено, что возможны только 32 комб
Сравнительная характеристика сингоний
Категория
Сингония
Основные
элементы
симметрии
Максимум
элементов
симметрии
Минералы
Морфологические особенности минералов
Морфология изучает внешние формы минералов. В большинстве случаев минералы, входящие в состав горных пород, встречаются в виде зернистых скоплений, не имеющих правильных кристаллогр
Шкала твердости минералов Мооса
и результаты испытаний на твердомере ПМТ-3, кг/мм2
Минерал
Твердость по шкале Мооса
Твердость, кг/мм
Самородные элементы
В самородном состоянии в земной коре встречается более 30 химических элементов, которые входят в состав 90 минералов. Не-смотря на большое количество, роль их в общем составе земной коры незначител
Галогениды
Класс галогенидов объединяет соли галоидных кислот HF, HCl, HBr, HJ, водород которых замещается щелочными или щелочно-земельными металлами. Общее количество минералов этого класса около 120.
Оксиды и гидрооксиды
К оксидам относятся минералы, являющиеся соединениями кислорода с другими элементами. Гидрооксиды представляют собой соединения металлов с гидроксильной группой [ОН]–, по
Соли кислородсодержащих кислот
В этот класс входят соли различных кислородсодержащих кислот: угольной (карбонаты), серной (сульфаты), фосфорной (фос-фаты), азотной (нитраты), борной (бораты) и др. Большинство исс
Силикаты
На долю силикатов приходится примерно 30–35% всех известных минералов. По расчетам А.Е. Ферсмана они составляют 75% земной коры. Многие силикаты являются важнейшими породообразующим
Характеристика породо- и почвообразующих минералов
№ п/п
Класс
Подкласс
Название минерала.
Химическая формула
Твердость
Плотность
Блеск
Цвет
Диагностические признаки магматических
горных пород
Магматические горные породы определяются по особенностям внутреннего строения (структура и текстура), химическому, минеральному составу
Химический состав горных пород
Главные
окислы
Содержание окисидов в породе, %
Максимальное
Минимальное
Среднее
SiO2
Характеристика основных типов магматических пород
Кислые магматические породы
Интрузивные кислые магматические породы
Интрузивные кислые породы от других групп пород отличаются хорошо выраженной крис
Порядок определения магматических горных пород
Определение породы начинается с изучения структуры и текстуры, что дает возможность отнести породу к той или иной группе по условиям образования. Если порода обладает полнокристалли
Магматические горные породы
№ п/п
Структура
Текстура
Группа по условиям образования
Группа по кислотности (сод. SiO2)
Окраска
Состав и свойства осадочных пород
Осадочные породы очень разнообразны по химическому составу, но средний валовой состав их близок к таковому в магматических породах. Отличия заключаются лишь в том, что в них за счет
Описание основных подгрупп осадочных пород
Обломочные породы
Классификация обломочных пород основана на размере частиц, форме обломков, наличии цемента и минеральном составе.
По размерам частиц выделяют грубообло
Определение минерального состава глин по фигурам растрескивания
Минеральный состав
Характеристика фигур растрескивания
Монтмориллонитовый
а) Растрескивается и свертывается в вытянутые трубочки;
Осадочные горные породы
№ п/п
Величина частиц, мм
Окраска
Сложение
Взаимодействие с HCl
Название
Группа
Важнейшие особенности метаморфических горных пород
Минеральный состав метаморфических пород во многом сходен с тем, который был характерен для пород, послуживших исходным материалом для образования. В основном они состоят из
Характеристика основных метаморфических пород
Гнейсы – наиболее распространенные метаморфические горные породы. Они образуются при метаморфизме гранитов, глинистых сланцев или аркозовых песков и песчаников. Характерной особенн
ПОЧВООБРАЗУЮЩИЕ (МАТЕРИНСКИЕ) ПОРОДЫ
Почвообразующими, или материнскими, породами называются поверхностные горизонты горных пород, на которых и под влиянием которых образуются почвы. По происхождению породы подразделяю
И влиянию на процессы почвообразования
№ п/п
Деление по способу отложения
Характерные
особенности
Распространение
и влияние на свойства почв
Свойства основных почвообразующих пород
№ п/п
Способ образования
(отложения)
Размер обломков
Цвет
Взаимо-действие
с НСl
Иные признаки
АГРОНОМИЧЕСКИЕ РУДЫ
Каждую почву человек оценивает по способности производить урожай растений, т.е. по ее плодородию.
Плодородие – это способность почвы удовлетворять потребность растен
ИЗУЧЕНИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ И ГИДРОХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ СУШИ И ПОДЗЕМНЫХ ВОД
3.1. ИЗУЧЕНИЕ ГИДРОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД
Наука, изучающая поверхностные природные воды и законо-мерности протекающих в них явлений и процессов называется гидролог
Определение основных гидрологических характеристик рек
Академик А.П. Павлов писал: «Реки часто называют водными артериями, сравнивая их с артериями человеческого тела, несущими питание и омовение всем органам тела».
Каждая река
Расчет падения и уклонов реки на продольном профиле
Длина отрезка русла, км
Высота над уровнем моря, м
Падение реки на данном отрезке, м
Уклон реки на
данном отрезке
Определение площади живого сечения реки
Расстояние от начала
створа, м
Глубина реки, м
Расстояние между промерными точками, м
Площадь элементарной фигуры, м2
Определение основных гидрологических показателей озер
Озерами называются замкнутые впадины на поверхности суши, затопленные водой. Площадь озер на Земле 2,7 млн км2, или 1,8% поверхности суши.
Геологическая роль озе
Химический состав подземных вод
Передвигаясь в толще горных пород, подземные воды насыщаются оксидами, солями и продуктами разложения органических веществ. Некоторые из этих веществ влияют на возможность использования подземных в
В миллиграмм-эквивалентную форму
Катионы
Пере-счетный коэф-фициент
Анионы
Пере-счетный коэф-фициент
Оксиды
Пере-счетный коэф-фициент
Природных вод
Для наглядного изображения результатов анализа воды исполь-зуют различные формы.
М.Г. Курлов предложил изображать анализ воды в виде псевдодроби. Перед дробью пишут букву М с индексом, рав
И процент-эквивалентную форму
Катионы
Содержа-ние, г/л
Пересчетные коэффициенты
Миллиграмм-эквиваленты
Процент-эквива-ленты
Na+
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ
Геологическая карта – это графическое изображение с помощью условных знаков геологического строения участка земной поверх-ности на топографической основе. Она отображает распростран
Выходы горных пород различного возраста
Эра (группа)
Период (система)
Основные районы
распространения
Окраска
Индекс
Окраска
Изучение карты четвертичных отложений
Для работы можно использовать обзорную карту четвертичных отложений любого масштаба. При изучении карты рекомендуется выполнить следующие задания.
Задание 1. Изучить
Районы распространения аллювиальных отложений
Отложение
Индекс
Район распространения
Изучение гидрогеологической карты
Задание 1. Изучить систему условных обозначений к гидрогео-логической карте (рис. 25). Для выполнения задания в рабочую тетрадь выписать обозначения водоносных горизонтов и и
На топографических картах
На топографических картах в любом масштабе рельеф изображается горизонталями, условными знаками и абсолютными и относительными отметками. Основной способ изображения рельефа на этих
Особенности составления геоморфологических карт
Геоморфологическая карта дает возможность установить: про-странственные закономерности развития рельефа, а при соответ-ствующей проработке системы условных обозначений – и законо-мерности его ра
Работа с геоморфологической картой
Задание 1. Изучить систему условных обозначений, выписав в рабочую тетрадь необходимые буквенные индексы, окраску, штри-ховку и прочие обозначения рельефа.
Задание 2. Опре
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Учебное пособие содержит разделы, касающиеся изучения минералогии, петрографии, гидрологии и гидрогеологии, а также изучения геологических карт. Приводятся основные теоретич
Методика работы с определителем
Определение минералов удобнее всего начинать с разделения их по характеру блеска. Для этого в определителе все минералы распре-делены в две большие группы: группа А включает все мин
А. Блеск металлический и металловидный
1. Минералы с твердостью до 2 включительно (ноготь оставляет царапину на минерале, минерал жирен на ощупь, пачкает руки).
Графит. Цвет стально-серый, железно-черный
Б. Блеск неметаллический
1. Минералы с твердостью до 2 включительно (ноготь оставляет царапину на минерале).
Сера. Блеск на гранях алмазный, на изломе – жирный; цвет желтый, черта светло-же
УКАЗАТЕЛЬ МИНЕРАЛОВ
Авгит 69, 197
Агат 45
Аллофан 79, 195
Алмаз 28
Аметист 43
Альбит 80, 197
Ангидрит 59, 196
Анортит 81, 197
Методика работы с определителем
В определителе дан ключ. Все горные породы разделены на 12 групп по структуре и текстуре. Внутри каждой группы порода разделяется по твердости, растворимости в воде, составу.
Зернистая)
Образец оставляет царапину на стекле
Гранит. Светло-серый, розовый, мясо-красный. Структура зернистая – средне- или крупнозернистая. Состоит из кварца, полевых ш
Структура порфировая
Оставляет царапину на стекле
Липарит. Белый, светло-серый, желтоватый, красноватый. Плот-ная порода с вкраплениями зерен кварца и полевых шпатов.
Порода из сцементированных обломков
Брекчия. Цвет различный (от светлого до черного). Крупные остроугольные обломки, сцементированные в сплошную массу. Цементирующим веществом может
Текстура рыхлая, землистая
Порода легко растираетсямежду пальцами
Мел. Цвет белый. Бурно «вскипает» от разбавленной соляной кислоты.
Трепел. Серый, желтоватый; оч
Текстура пористая, ноздреватая, ячеистая
Порода легкая
Известковый туф. Белый. Сероватый, желтоватый, бурый, пестрый. Бурно взаимодействует с разбавленной соляной кислотой.
Кремн
Текстура сланцеватая
Горючий сланец. Легко распадается на плитки. Легкий. Горит.
Глинистый сланец. Зеленоватый, сероватый, бурый. Красно-ват
Порода из раковин морских животных
Известняк. Порода сложена из раковин моллюсков, обломков скелетов и оболочек фораменифер и других остатков морских животных и растений.
Известняк-ракушечник. Состои
Несцементированные (нескрепленные) обломки
Глыбы. Окатанные или остроугольные обломки размером более 1000 мм различного состава и цвета.
Валуны. Окатанные или неокатанные обломки различного соста-в
Жидкие, маслянистые породы
Нефть. Маслянистая жидкость черного, темно-бурого цвета со специфическим запахом. В воде дает радужную пленку.
УКАЗАТЕЛЬ ГОРНЫХ ПОРОД
Азотнокислые агроруды 142
Алеврит 104, 111
Аллит 119
Аллювиальные породы 136, 174
Амфиболит 131, 207
Ангидрит 202
Андезит
ГЕОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ГИДРОЛОГИИ
Новости и инфо для студентов