Характеристика породо- и почвообразующих минералов
Характеристика породо- и почвообразующих минералов - раздел Геология, ГЕОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ГИДРОЛОГИИ № П/п
Класс
Подкласс
На...
№ п/п
Класс
Подкласс
Название минерала.
Химическая формула
Твердость
Плотность
Блеск
Цвет
Цвет черты
Спайность
Сингония
Форма нахождения
Происхождение
Месторождения
Применение в промышленности
Значение в почвообразовании и агрохимии
После определения и описания всех классов минералов необходимо составить список первичных и вторичных минералов, отдельно записать глинистые минералы, минералы-соли, описать их значение в почвообразовании. Следует написать реакции на выветривание минералов всех классов.
Задания для самостоятельной работы
1. Изучить классификацию минералов.
2. Изучить диагностические признаки минералов.
3. По диагностическим признакам и с помощью определителя (прил. А) определить минералы различных классов коллекции.
4. В соответствии с табл. 5 описать минералы различных классов.
2. ИЗУЧЕНИЕ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД
Твердая внешняя оболочка земного шара (литосфера) состоит из разнообразных горных пород. Горной породой называется самосто-ятельное геологическое тело, состоящее из одного или нескольких минералов, возникшее в земной коре в результате кристаллизации природных силикатных расплавов (магмы), преобразования (диаге-неза) осадков и перекристаллизации ранее существовавших горных пород.
По условиям и способу образования все горные породы делятся на три группы: магматические, осадочные и метаморфические.
Магматические, или изверженные, горные породы образовались из расплавленной магмы при застывании ее на некоторой глубине от поверхности Земли (глубинные, или интрузивные) или при ее излиянии на поверхность (излившиеся, или эффузивные).
Осадочные горные породы образовались из ранее существо-вавших горных пород в результате процессов выветривания и преобразования продуктов выветривания на суше и на дне морей и океанов. Огромную роль при этом играют живые организмы.
Метаморфические горные породыобразуются из магматичес-ких и осадочных пород в глубинах Земли под влиянием высокого давления и большой температуры.
Для того чтобы выяснить происхождение горной породы, необхо-димо изучить ее химический, минеральный составы, структуру, текстуру и форму залегания. Химический состав породы характери-зуется относительным (%) содержанием главных окислов (SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, CaO, MgO, Na2O, K2O, H2O) в ее составе. По минеральному составу горные породы бывают мономинеральными, если они состоят из одного минерала (дунит, кварцит, каменная соль), или полиминеральными – состоят из нескольких минералов (гранит, гнейс, глина). В любом случае в породе выделяют главные минералы, каждый из которых составляет более 5% от объема породы, и второстепенные, или акцессорные, минералы, имеющие менее 5% от объема горной породы.
Породообразующие минералы делят на первичные, возникшие при магматическом процессе, и вторичные, образовавшиеся в процессе последующих преобразований и изменений горной породы.
Под структурой понимают размеры, состав и форму слагающих горную породу минеральных частиц и характер их связи друг с другом. Различают разные типы структур в зависимости от степени кристаллизации породы, величины и формы кристаллов, их связи друг с другом.
Текстура породы – это совокупность признаков строения горной породы, обусловленных ориентировкой, относительным расположением, распределением составных частей породы и степенью ее плотности. Различные по происхождению горные породы имеют свои текстурные особенности, о которых можно судить по описанию горных пород.
Под формой залегания понимается форма тел, образуемых горной породой в земной коре. Для одних пород это пласты, для других –батолиты, жилы, штоки и т.д.
Цвет горных пород разнообразен и зависит от окраски минералов, слагающих их.
2.1. МАГМАТИЧЕСКИЕ (ИЗВЕРЖЕННЫЕ) ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
Магматические горные породы образуются в процессе подъема (извержения) магмы из глубин Земли. Поэтому их иногда называют изверженными.
Извержение магмы может происходить путем внедрения ее в земную кору по трещинам, по путям, проложенным самой магмой в результате проплавления или прорыва слагающих литосферу пород. Магма, оказавшаяся таким образом в твердой оболочке Земли, медленно остывает и кристаллизуется. Так образуются глубинныеили интрузивные(внедренные) породы.
При медленном остывании магмы на большой глубине (глубже 5 км от поверхности) происходит постепенная и полная кристалл-лизация входящих в ее состав химических соединений, каждое из которых превращается в отдельные минералы. Возникшая таким путем структура породы называется полнокристаллической.
Основная масса поднимающегося вверх силикатного расплава теряет динамическую подвижность на большой глубине, но часть его проникает выше, и образуются полуглубинные горные породы. В отличие от глубинных, эти породы обладают неравнозернистой структурой, что связано с затвердеванием магмы в две стадии кристаллизации. В первую стадию, еще по пути силикатного расплава вверх, в нем появляются первые минералы с характерной для них кристаллографической огранкой. Находясь в расплаве, во взвешенном состоянии, они продолжают расти до окончания второй стадии кристаллизации. Во второй стадии температура снижается, частично теряются летучие компоненты и идет быстрая кристаллизация мелких равномернозернистых агрегатов минералов, которые во многом меньше агрегатов первой стадии кристаллизации. Таким образом появляется порфировая структура, более свойственная уже не интрузивным, а эффузивнымпородам.
При вулканических извержениях в магме почти мгновенно изменяются температура и давление, идет выделение паров и газов. Все это создает условия, при которых кристаллизуются многие минералы, не имеющие возможности роста из-за снижающихся температуры и давления. В таких условиях формируются скрыто-кристаллические породы. При очень быстром остывании процесс кристаллизации вовсе не начинается и тогда порода целиком состоит из вулканического стекла (обсидиан). Выделяющиеся из лавы газы могут ее вспенивать. Образуется пузырчатая текстура, свойственная пемзе.
Между интрузивными и эффузивными породами нередко наблюдаются родственные связи, выражающиеся в общности химического состава, близости их пространственного положения и времени образования. Породы имеют различные формы залегания в литосфере – батолиты, штоки, лакколиты, лополиты, силы, жилы, дайки, потоки, покровы и др. (рис. 11).
Батолитами называются огромные интрузивные магматические массы, застывшие на больших глубинах, ограниченные ровными, круто наклоненными, почти вертикальными стенками и куполо-образной кровлей неправильной формы. Нижняя часть таких интру-зий не всегда имеет четко выраженную границу. Площадь их поверхности исчисляется десятками и сотнями тысяч квадратных километров. Аналогичные массивы меньших размеров (обычно менее 200 км2) называются штоками.
Лакколитами называются интрузии караваеобразной формы с каналом застывшей массы, связывающим внедренный массив с очагом материнской магмы. Площадь поверхности лакколитов изменяется от 200 м2до нескольких квадратных километров.
Рис. 11. Формы залегания магматических горных пород:
Интрузии, имеющие форму плоской чаши, называются лополи-тами. Иногда они достигают больших размеров (до 500 км2). Если магма внедряется в трещины, секущие горные породы, и застывает в них, то образуются жилы и дайки. В длину они могут достигать десятки и сотни километров. Мощность жил в среднем составляет 1–3 м.
Покровами называют большие по площади формы залегания эффузивных пород, образовавшихся при застывании лавы, покрыва-ющие верхние слои земной коры. Потоки по своей форме напо-минают застывшие реки. Купол представляет собой коническую или куполообразную массу излившейся породы. Мощность эффузивных толщ различна: от нескольких десятков до сотен метров. При большой мощности лавовых покровов нижние слои застывают при постепенном спаде температуры, но при нормальном давлении. В таких условиях возникает скрытокристаллическая, порфировая, а в некоторых случаях порфировидная структура пород.
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
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
Сульфиды
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 (ок
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
Диагностические признаки магматических
горных пород
Магматические горные породы определяются по особенностям внутреннего строения (структура и текстура), химическому, минеральному составу
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
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
АГРОНОМИЧЕСКИЕ РУДЫ
Каждую почву человек оценивает по способности производить урожай растений, т.е. по ее плодородию.
Плодородие – это способность почвы удовлетворять потребность растен
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
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
Изучение карты четвертичных отложений
Для работы можно использовать обзорную карту четвертичных отложений любого масштаба. При изучении карты рекомендуется выполнить следующие задания.
Задание 1. Изучить
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
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.
Новости и инфо для студентов