Методические указания к лабораторным занятиям «Минералы почвообразующих горных пород и почв»




НазваниеМетодические указания к лабораторным занятиям «Минералы почвообразующих горных пород и почв»
страница2/8
Дата публикации25.07.2013
Размер0.96 Mb.
ТипМетодические указания
zadocs.ru > География > Методические указания
1   2   3   4   5   6   7   8


Физические свойства минералов. Каждый минерал имеет определённые физические или диагностические свойства, по которым его можно распознать. К ним относятся: внешняя форма, оптические характеристики (цвет, прозрачность, блеск), показатели твёрдости, спайность излом, плотность и др.

^ Внешняя форма минералов разнообразна. Они редко встречаются в виде отдельных кристаллов, чаще всего образуют скопления – агрегаты. Различают следующие формы:

- друзы - группа кристаллов, имеющих общее основание;

- дендриты – сростки многочисленных кристаллов, расположенных в одной плоскости (подобны ветке дерева, характерны для окислов марганца, серебра, меди);

- секреции – образуются в результате заполнения неправильной формы пустот минеральным веществом, при этом заполнение идёт от стенок к центру; крупные секреции называются жеодами;

- конкреции или желваки – тела сферических очертаний; возникают путём отложения минерального вещества вокруг какого-либо центра и растут от центра к периферии (фосфорит, пирит);

- оолиты – по способу образования сходны с конкрециями; характеризуются выраженной концентрической структурой, иногда скорлуповатостью; размер 5…10мм; оолиты не обладающие концентрической слоистостью называются бобовинами


Рис. 1 Формы кристаллов: - друзы кварца, гипса, ваннадита; б - дендриты;

в - конкреции; г - секреции; д - оолиты; е - натечные формы - сталактиты и сталагмиты; ж - почковидные агрегаты

- натёчные формы возникают за счёт коллоидных растворов(гелей) в пустотах горных пород; постепенно, теряя воду, эти растворы густеют и под влиянием силы тяжести свисают с верхних частей пустот в виде сталагмитов, почковидных, гроздевидных и других форм, а затем затвердевают; в нижней части за счёт падающих капель возникают растущие кверху конусообразные сталактиты;

- корки, налёты, выцветы – тонкие слои минералов, покрывающие поверхность горных пород, трещин, пустот;

- землистые массы – мягкие мучнистые образования, в которых отдельные зёрна невозможно различить даже с помощью лупы; возникают в виде корок или скоплений на месте разрушения горных пород.

Основные массы минералов образуют кристаллически-зернистые или обломочно-зернистые агрегаты.

Цвет. Для большинства минералов цвет изменяется в зависимости от различных примесей (аллохроматическая окраска). Например, кварц бесцветный, но может быть дымчатого, черного цвета (примесь органического вещества), фиолетового (примесь окислов марганца), желтого (окислов железа). Значительно меньшее число минералов имеет посто­янный цвет, обусловленный его собственной окраской (идиохроматическая окраска). Например, малахит зеленый, сера желтая, лазурит синий, халькопирит медно-желтый и др. У медьсодержащих минералов в результате различных химических реакций на поверхности часто возникает пестроокрашенная пленка. Это явление связано с интерференцией света и называется побежалостью.

^ Цвет черты. Это цвет минерала в порошке. Для того, чтобы получить порошок, достаточно провести минералом но неглазурованной поверхности фарфоровой пластинки. Цвет черты дают только те минералы, твердость которых ниже твердости фарфоровой пластинки. Например, красный, бурый и магнитный железняки в куске (штуфе) могут иметь почти одинаковый цвет, а цвет черты соответственно различный: вишнево-красный, бурый и черный. Медно-желтый халькопирит дает черную черту, черный в штуфе сфалерит имеет коричневую черту и т. д. Таким образом, для целого ряда минералов цвет черты является важным диагностическим признаком.

Прозрачность. По степени прозрачности (способности пропускать свет через тонкую пластинку минерала), минералы делятся на группы: прозрачные (гипс пластинчатый, мусковит, галит), через которые ясно просматриваются предметы; полупрозрачные (халцедон, опал, киноварь), через которые видны лишь контуры предметов; просвечивающие (полевые шпаты), которые пропускают свет, а контуры предметов неразличимы; непрозрачные (пирит, магнетит, графит), через которые свет не проходит.

Блеск. Блеск минералов связан с различной способностью их поверхности отражать свет. Различают блеск металлический и неметаллический.

^ Металлический блеск свойственен обычно минералам непрозрачным, дающим черную черту на фарфоровой пластинке (пирит, магнетит). Исключениям являются золото, серебро, платина и медь, которые дают цветную черту, хотя и относятся к минералам с металлическим блеском.

^ Неметаллический блеск подразделяется на полуметаллический или металловидный (гематит, черная цинковая обманка); стеклянный (очень распространенный среди прозрачных минералов: кварц, кальцит, гипс, апатит, галит); жирный (кварц на изломе, нефелин); перламутровый (обусловленный отражением света от внутренних поверхностей: слюды, иногда кальцит); шелковистый (характерный для тонковолокнистых минералов: гипс волокнистый, асбест); алмазный (алмаз, галенит, киноварь). Минералы, у которых блеск отсутствует, называют матовыми или тусклыми (пиролюзит, каолин, охра).

Спайность. Под спайностью понимается способность минерала раскалываться в определенных направлениях, образуя при этом ровные или зеркально-ровные блестящие плоскости спайности. Плоскости спайности могут быть в одном, двух, трех, четырех и шести кристаллографических направлениях. Различают несколько видов спайности: весьма совершенная, совершенная, средняя или ясная и несовершенная.

^ Весьма совершенная спайность характеризуется образованием зеркально-блестящих плоскостей в одном направлении. Минерал легко расщепляется на отдельные листочки или пластинки (слюда, гипс пластинчатый).

^ Совершенная спайность может быть в нескольких направлениях. Минерал раскалывается при легком ударе молотком с образованием ровных поверхностей (галит, кальцит, ортоклаз).

^ Средняя спайность характеризуется наличием ровных поверхностей спайности, а также хорошо заметных неровных поверхностей излома (авгит, анортит).

Несовершенная спайность характеризуется почти незаметными ровными поверхностями. При раскалывании преобладает поверхность излома (апатит, оливин).

^ Минералы без спайности дают при раскалывании только неровную поверхность излома (кварц, пирит). Это минералы с крепко связанной кристаллической решеткой. К минералам без спайности, естественно, также относятся все аморфные минералы.

^ Излом - это вид поверхности, образующейся при разламывании минерала. Излом может быть: ровный - чаще всего у минералов с совершенной спайностью (кальцит, галит); неровный - характеризующийся неровной поверхностью без блестящих спайных участков (апатит); занозистый - характерен для минералов волокнистого сложения (гипс волокнистый, роговая обманка); зернистый - присущ минералам зернистого строения (оливин); раковистый - очень характерен для минералов окислов кремния (кварц, халцедон, опал); крючковатый (малахит, самородная медь); землистый (каолин, фосфорит).

Твердость. Под твердостью понимается сопротивление, которое оказывает минерал другому минералу или телу, врезающемуся в него. Это важнейший признак, так как является наиболее постоянным (табл. 3).

Твердость минерала определяется только на свежем сколе. Для определения подбирают такой минерал шкалы, который может нанести царапину на определяемом минерале. Например, определяя твердость авгита, находим, что об него истирается ортоклаз, а кварц дает царапину. Авгит же на кварце царапины не оставляет, а истирается сам. Значит, твердость авгита ниже твердости кварца, но выше твердости ортоклаза, т. е. равна 6,5.

При отсутствии под рукой минералов шкалы Мооса можно использовать легкодоступные предметы, твердость которых известна по шкале Мооса: если минерал пишет на бумаге, не царапая ее, его твердость равна 1, ноготь имеет твердость 2,5, мерная монета — 3, оконное стекло — 5—5,5, стальной нож — 5,5—6, фарфоровая пластинка—6, напильник—7. В приро­де преобладают минералы с твердостью до 7. С твердостью 8 — всего несколько минералов, с твердостью 9 - единственный корунд, а с твердостью 10 - единственный алмаз.

Для оценки относительной твердости пользуются шкалой Мооса, в которой десять минералов расположены по возрастающей твердости от одного до десяти баллов.

Таблица 3 – Характеристика минералов по твёрдости

Эталонные

минералы

Твёрдость по шкале Мооса

Число твёрдости (Н) МПа

Визуальные при-знаки твёрдости (полевая)

Твёрдость по группам минералов

Тальк Mg3[Si4O10](OH)2

1

24

Чертится ногтем

Мягкие

Гипс CaSO4·2H2O

2

360

То же

То же

Кальцит

CaCO3

3

1090

Чертится стальным ножом

Средней твёрдости

Флюорит

CaF2

4

1890

То же

То же

Апатит Ca5(F,Cl)[PO4]3

5

5360

То же

То же

Ортоклаз K[AlSi3O8]

6

7967

Царапает стекло

Твёрдые

Кварц

SiO2

7

11200

То же

То же

Топаз Al2[SiO4](OH·F)2

8

14270

Режет стекло

Очень твёрдые

Корунд

Al2O3

9

20600

То же

То же

Алмаз

C

10

100600

Режет все вещества

То же


Плотность. Плотность минералов колеблется в широких пределах от 1 до 21 г/см3. В полевых условиях минералы по плотности делятся на три группы: легкие (до 2,5 г/см3), средние (2,5—4,0 г/см3) и тяжелые (больше 4 г/см3). К легким относятся гипс, графит, опал, галит; к средним - кварц, корунд, лимонит, кальцит, магнезит; к тяжелым - пирит, халькопирит, магнетит, золото, серебро. Самой распространенной является группа минералов среднего удельного веса.

Реакция с НСl является важным свойством при диагностике карбонатов. Кальцит и малахит разлагаются в соляной кислоте с выделением пузырьков СО2 при комнатной температуре. Другие минералы - карбонаты требуют дополнительного измельчения в порошке (доломит) или подогревания порошка с кислотой (магнезит, сидерит).

Вкус. Это свойство используется при диагностике легко растворимых солей: галит - соленый, сильвин, внешне очень похожий на галит, - горько-жгучесоленый, а мирабилит - горько-соленый.

^ Оптические свойства. Двойным лучепреломлением обладает разновидность кальцита - исландский шпат; лабрадор обладает синим отливом на плоскостях спайности (внутреннее лучепреломление, или иризация. Имеется еще ряд свойств, характерных для отдельных ми­нералов: магнитные свойства у магнетита, вязкость нефрита, хрупкость топаза, горючесть серы и некоторые другие.

^ Классификация минералов основана в основном на их химическом составе. Все минералы разделяются на 10 классов (табл.4).
Таблица 4- Классификация минералов

Тип

Класс

Представители

Самородные элементы

1. Самородные элементы

алмаз, графит, сера, платина,

золото, медь

Сульфиды и близкие к ним соединения

2. Сульфиды

молебденит, сфалерит, пирит,

киноварь, халькопирит

Галоидные соединения

3. Галогениды - хлориды, бромиды, иодаты, фториды

галит, сильвин, карналлит,

флюорит

Кислородсодержа-щие соединения

4. Силикаты

Оливин, топаз, эпидот, берилл, авгит, тальк, роговая обманка, каолинит, монтмориллонит, вермикулит, ортоклаз, микроклин, анортит

5. Оксиды и гидрооксиды


Кварц, гематит, магнетит, корунд, пиролюзит, хромит, халцедон, опал

6. Фосфаты

апатит, фосфорит, вивианит

7. Карбонаты


кальцит, доломит, магнезит,

малахит

8. Сульфаты


гипс, ангидрит, барит, мирабилит

9. Нитраты

натриевая селитра

10. Органические

янтарь, озокерит, асфальт

^ 2 САМОРОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Простые вещества (самородные элементы) и интерметаллические соединения. Самородные элементы не имеют большого распространения среди минерального царства. Представлены металлами (Au, Ag, Fe, Pt, Cu), полуметаллами (As, Sb, Bi) и металлоидами (сера, алмаз, графит). Самородные металлы обладают хорошей электропроводимостью и теплопроводностью, металлическим блеском, большим удельным весом, ковкостью, отсутствием спайности, невысокой твёрдостью. Полуметаллы и металлоиды характеризуются большим разнообразием свойств.

Графит С. Название происходит от греческого слова «графо» — пишу. Агрегаты графита плотные, чешуйчатые; цвет железно-черный; цвет черты черный, а у похожего на него молибденита - голубовато-серый; твердость 1; плотность 2,2; жирный на ощупь; спайность весьма совершенная в одном направлении; блеск металловидный до матового у скрытокристаллических масс. Проводит электричество. Огнеупорен и кислотоупорен. Происхождение эндогенное и метаморфическое. Используется как сырье для производства искусственных алмазов, огнеупорных красок, карандашей, электродов, смазочных материалов.

Сера S. Имеет кристаллические и аморфные формы. Цвет чаще всего желтый, реже серый, бурый и черный; черта жёлтая; блеск на гранях кристаллов стеклянный до алмазного, на изломе жирный; спайность несовершенная; излом неровный, иногда раковистый; твердость 1…2; плотность 2,0. Хрупкая. Горит с выделением сернистого газа. Происхождение экзогенное и эндогенное. Используется для производства серной кислоты, красок, взрывчатых веществ. Применяется в текстильной и резиновой промышленности. Окуривание сернистым газом проводится для борьбы с болезнями и вредителями в сельском хозяйстве.
1   2   3   4   5   6   7   8

Похожие:

Методические указания к лабораторным занятиям «Минералы почвообразующих горных пород и почв» iconМетодические указания к лабораторной работе по дисциплине «Инженерная геология»
Типы горных пород. Изучение (описание и определение) основных разновидностей осадочных, магматических и метаморфических пород по...

Методические указания к лабораторным занятиям «Минералы почвообразующих горных пород и почв» iconМетодические указания к лабораторным и практическим занятиям для...
...

Методические указания к лабораторным занятиям «Минералы почвообразующих горных пород и почв» iconЛекция Тема. Эрозия почв и меры борьбы с ней
Эрозия (от латинского слова «erosio» «разъедание») – это многообразные процессы разрушения и сноса почв и рыхлых пород потоками воды...

Методические указания к лабораторным занятиям «Минералы почвообразующих горных пород и почв» iconКонспект лекций по курсу «свойства пластовых пород и флюидов»
Вы – будущие нефтяники. И как нефтяники, Вы должны хорошо знать свойства горных пород, вмещающих нефть и газ, а также свойства тех...

Методические указания к лабораторным занятиям «Минералы почвообразующих горных пород и почв» iconМетодические указания к лабораторным занятиям по микробиологии и...
Методические указания составлены в соответствии с требованиями учебного плана и программой дисциплины Микробиология и вирусология...

Методические указания к лабораторным занятиям «Минералы почвообразующих горных пород и почв» iconМетодические указания к лабораторным и практическим занятиям по дисциплине «Газоснабжение»
«Газоснабжение» для студентов специальностей 290700, 100700 очной и заочной форм обучения

Методические указания к лабораторным занятиям «Минералы почвообразующих горных пород и почв» iconМетодические указания к семинарским занятиям для студентов очного...
Методические указания к семинарским занятиям по экономической теории (частьii макроэкономика)

Методические указания к лабораторным занятиям «Минералы почвообразующих горных пород и почв» iconМетодические указания по практическим занятиям по дисциплине: «управление работой порта»
Методические указания по практическим занятиям подготовлены: доцентом кафедры «ЭиМ» Анищенко Н. В., ассистентом Париновой Е. А

Методические указания к лабораторным занятиям «Минералы почвообразующих горных пород и почв» iconМетодические указания к практическим занятиям по дисциплине
Методические указания к практическим занятиям составлены: доц. Барановым А. П., и обсуждены на заседании кафедры "Подъемно-транспортные...

Методические указания к лабораторным занятиям «Минералы почвообразующих горных пород и почв» iconМетодические указания к лабораторным занятиям по дисциплине «Социальная...
Методические указания по курсу «Социальная экология и устойчивое развитие» предназначены для студентов специальности «Экология»....

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов