ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ ГЕОЛОГИЯ. МИНЕРАЛЫ И ГОРНЫЕ ПОРОДЫ В

ЖИЗНИ СОВРЕМЕННОГО ЧЕЛОВЕКА

В ЛЕКЦИИ ИСПОЛЬЗОВАНЫ ФОТОГРАФИИ С САЙТОВWWW.UU.WIKIPEDIA.ORG И WWW.CATALOGMINERALOV.RU

МИНЕРАЛЫМинерал – природное образование, относительно простое и однородное

по составу и свойствам.

Изучением минералов занимается наука минералогия.

В настоящее время на Земле установлено более 3500 минералов.

Где можно увидеть минералы? Конечно в природе! Например, путешествуя поУральским горам. Урал известен во всем мире благодаря своим «самоцветам» –драгоценным, полудрагоценным и поделочным минералам – изумрудам, малахиту,яшме, аметисту и многим другим

«Урал… является одарённым природой с безумной щедростью… Нигде в целом свете невстречалось такого разнообразия минералов на таком сравнительно ограниченномпространстве и в таких мощных формах» Д.Н.Мамин-Сибиряк

Необыкновенно богатые и разнообразные коллекции минералов и горных пород собраны вгеологических и минералогических музеях.

«Минералогический музей — та же библиотека, но с книгами, написанными самой природой.Надо научиться их читать». Н.А.Смольянинов

Минералогический музей имени А.Е.Ферсмана

Геологический музей имени В.И.Вернадского

Национальный музей естественной истории (Вашингтон)

Национальный музей «Земля и люди» (София)

КЛАССИФИКАЦИЯ МИНЕРАЛОВВ минералогии существует множество вариантов классификации

минералов. Наиболее распространенной из них является кристаллохимическая классификация: Кристаллохимия - наука,

изучающаяпространственноерасположение и химическуюсвязь атомов в кристаллах,зависимость физических ихимических свойствкристаллов от их строения

Кристалл - твердое тело,атомы которогорасположены закономерно

• Самородные элементы – элементы таблицы Д.И.Менделеева (золото, алмаз, сера)

• Сульфиды и сульфосоли – соединения металлов и неметаллов с серой (халькопирит или медный колчедан, галенит или свинцовый блеск)

• Галоидные соединения – химические соединения с фтором, хлором, бромом и йодом (флюорит, галит или поваренная соль)

• Оксиды и гидроксиды – соединения с кислородом (кварц, гематит или железный блеск, магнетит)

КЛАССИФИКАЦИЯ МИНЕРАЛОВ

• Кислородные соли – соли различных кислородных кислот – кремниевой, угольной, серной, фосфорной и других (топаз, слюда, апатит, гипс, кальцит)

• Органические соединения – жемчуг, янтарь

СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВКак определить тот или иной минерал? Важнейшими диагностическими признаками

служат их свойства – внешний вид кристалл (габитус), цвет, блеск, твердость, излом, магнитность, вкус и другие.

Уже при первом взгляде на минерал мы можем определить его цвет. Некоторыеминералы обладают определённым, постоянным цветом. Цвет других – обманчиви может изменяться в широких пределах.

Киноварь всегда окрашена вкрасные оттенки. В древнейГреции её называли «драконьякровь».

Именно из неё получают пигментдля изготовления краснойкраски.

Киноварь самыйраспространенный минерал дляполучения ртути. Крупнейшее вмире месторождение ртутиАльмаден расположено вИспании.

Малахит всегда зеленый.

«Среди зеленых самоцветов естьеще один камень, которыйможет по праву считатьсярусским, так как только в нашейстране открыты те громадныеместорождения, которыепрославили его на весь мир. Это- малахит, камень яркой, сочнойжизнерадостной и вместе с темшелковисто-нежной зелени»А.Е.Ферсман

Лазурит всегда окрашен воттенки голубого. В Персии егоназывали «синий камень».

Из лазурита получают пигментдля изготовления синей краски,необыкновенного небесногооттенка.

Месторождения лазурита есть вРоссии, Афганистане,Аргентине, Чили, США иТаджикистане

Цвет самородных минералов – серебра, золота, платны - уже давно стал именем нарицательным. Мы часто говорим о цвете какого-либо предмета, что он «серебряный» или «золотой».

Цвет большинства минералов меняется в зависимости от примесей (веществ-хромофоров).

Корунд, один из самых твердыхминералов на Земле,непрозрачный, сероватогоцвета. всегда окрашена вкрасные оттенки. В древнейГреции её называли «драконьякровь».

Корунд используют дляшлифования и полировки впроизводстве. Например, изнего изготавливают всемизвестную «шкурку».

Рубин (красный яхонт) –разновидность корундакрасного цвета.

Рубин – драгоценный камень,украшающий дорогиеювелирные изделия

Сапфир (синий яхонт) –разновидность корунда синегоцвета.

Сапфир, как и рубин, каменьдрагоценный.

Один из самых распространенных минералов на Земле

– кварц – может изменять цвет от абсолютно прозрачного и бесцветного до черного

Какие еще свойства минералов можно определить не обладая специальными знаниями вминералогии? Очень просто определить твердость минерала.

В начале 19 века немецким ученым Фридрихом Моосом предложена шкала твердости минералов. Шкалаиспользуется и до настоящего времени. Значения шкалы изменяются от 1 до 10 и соответствуют достаточнораспространенным минералам. Изучаемый минерал либо царапается эталоном и тогда его твердость ниже,либо не царапается и тогда его твердость выше эталона. Наименее твердый в шкале – минерал тальк, самыйтвердый – алмаз.

Но если шкалы Мооса под рукой не оказалось, можно воспользоваться самыми обычными предметами – ногтем,стеклом или ножом.

Твердость 1. Тальк.

Тальк царапается ногтем

Твердость 2. Гипс.

Гипс царапается ногтем

Твердость 3. Кальцит.

Кальцит царапается медной монетой

Твердость 4. Флюорит.

Флюорит царапается стальным ножом

Твердость 10. Алмаз.

Алмаз режет стекло

Твердость 7. Кварц. Твердость 8. Топаз. Твердость 9. Корунд.

Кварц, топаз и корунд царапаются алмазом

Твердость 5. Апатит.

Апатит царапается стеклом Твердость 6. Ортоклаз.

Ортоклаз царапается напильником

На Земле можно найти минералы, обладающие магнитностью. Например, магнетит. Этосвойство обнаруживается с помощью простого магнита. Если взять туристический компаси поднести к нему магнитный минерал, то стрелка компаса начнет двигаться по кругу,вслед за минералом.

Некоторые минералы обладают ярко выраженным вкусом. Галит имеет соленый вкус,сильвин – горько-соленый.

На поверхности других минералов видна тонкая цветная пленка, как будто бы наповерхность воды пролили бензин. Это явление носит название побежалость. Минералымогут гореть (сера) или плавиться (янтарь).

СераМагнетит Галит

Сильвин Янтарь

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИНЕРАЛОВ

Кварц входит в состав смеси при выплавке стекла

Кварц и рубин используются в качестве «камней» в часовых

механизмах

Сапфир применяют для производства высокопрочных иллюминаторов

космических станций

Из гематитовых руд выплавляют чугун

Сапфир применяют для производства защитных стекол экранов мобильных

телефонов

Фарфор получают при обжиге смеси кварца, полевого шпата и

каолина

Графит используют для изготовления стержня карандашей

Многие минералы – это руды или полезные ископаемые, содержащиеполезный компонент в концентрациях, делающих добычу минералов игорных пород экономически целесообразным.

Железная руда – магнетит, гематит

Алюминиевая руда – боксит

Медная руда – халькопирит

Марганцевая руда – пиролюзит

Хромовая руда – хромит

Молибденовая руда – молибденит

Оловянная руда – касситерит

Титановая руда – ильменит

ГОРНЫЕ ПОРОДЫГорная порода –природная совокупность одного или нескольких минералов,

образующая самостоятельное тело в земной коре.

Изучением горных пород занимаются науки петрография и литология.

Горный породы бывают рыхлые и сыпучие (песок), твердые (гранит), вязкие (нефть), пластичные(глина). Они отличаются по внутреннему и внешнему строению (структуре и текстуре). Горныепороды различны по происхождению:

ГОРНЫЕПОРОДЫ

МАГМАТИЧЕСКИЕ

ГЛУБИННЫЕ (ИНТРУЗИВНЫЕ)

ИЗЛИВШИЕСЯ (ЭФФУЗИВНЫЕ)

ОСАДОЧНЫЕ

ОБЛОМОЧНЫЕ

ХИМИЧЕСКИЕ

ОРГАНИЧЕСКИЕ

МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ

Магматические горные породы – настоящий кладезь химических элементов. Главными изних являются кислород (О), кремний (Si), алюминий (Al), железо (Fe), кальций (Ca), магний(Mg), натрий (Na), калий (K), титан (Ti) и водород (H).

На основании содержания окиси кремния (SiO2) магматические горные породы разделяются нагруппы, формирующие практически непрерывный ряд:

< 45 % SiO2 - ультраосновные магматические горные породы(дунит, перидотит)

45-53% SiO2 – основные магматические горные породы(габбро, базальт, диабаз)

53-64% SiO2 – средние магматические горные породы (сиенит, диорит, андезит)

>64 SiO2 – кислые магматические горные породы(гранит, липарит)

Осадочные горные породы занимают более ¾ площади материков и также весьмаразнообразны. Чтобы было проще ориентироваться в многообразии осадочных горных пород,созданы их классификации по размеру, составу, степени сцементированности частиц и многимдругим признакам. Например, одна из общепринятых классификаций обломочныхосадочных горных пород выглядит следующим образом:

Обломочные осадочные

горные породы

крупнее 100 ммРыхлые – валуны, глыбы

Сцементированные – конгломераты, брекчии

100 – 10 ммРыхлые – галька, щебень

Сцементированные – конгломераты, брекчии

100-2 мм Рыхлые – гравий, дресва

Сцементированные - гравелит

2-0,05 ммРыхлые - песок

Сцементированные - песчаник

0,05-0,005 ммРыхлые - алеврит

Сцементированные - алевролит

мельче 0,005 ммРыхлые - глина

Сцементированные - аргиллит

Чтобы познакомиться с горными породами, совсем не обязательно выезжать из города.Совершим небольшую экскурсию по столице Российской Федерации – городу Москве.

Красная площадь вымощенадиабазом – вулканическойгорной породой, по составублизкой к базальту

Успенский собор Кремля построен из «белогокамня» – подмосковного известняка.Известняк – осадочная горная породахимического или органическогопроисхождения. В отделке построек и мостовдворцово-паркового ансамбля Царицыноиспользовался такой же камень.

Постамент памятникаА.С.Пушкина выполнен изсердобольского гранита. Гранит– кислая, глубиннаямагматическая порода. Сердоболь(ныне Сортавала) – город,расположенный на берегуладожского озера.

Прогулка по станциям московского метрополитена позволит познакомится смраморизованными известняками и мраморами различных оттенков – красными,белыми (на станции Любянка), зелеными (на станции Красные Ворота), черными (настанции Достоевская). Мрамор – метаморфическая порода, образованная приперекристаллизации осадочных горных пород – известняков, мергелей идоломитов. Цоколи пилонов на станции Международная облицованы черным,сверкающим синими искрами лабрадоритом, а пол на большинстве станцийвымощен разноцветным гранитом. Лабрадорит – основная, глубиннаямагматическая горная порода.

Автомобильные дороги городапокрыты асфальтом, которыйпроизводится из смеси битумов сгравием и песком. Гравий, песок– обломочные осадочные горныепороды.

Многие горные породы эффективно используются в хозяйстве. Такие горные породы называютполезными ископаемыми.

Горючий сланец – метаморфическая горная порода.

Пемза и вулканический туф –магматические, вулканические горные породы

Уголь – осадочная, органическая, горючая горная порода (каустобиолит).

Торф – осадочная, органическая, горючая горная порода (каустобиолит).

Нефть – осадочная, горючая горная порода (каустобиолит).