Горные породы

Классификация минералов

Таблица Относительная твердость минералов

- спайность – способность минералов раскалываться или расщепляться по определенным направлениям с образованием плоскостей раскола. Это свойство обусловлено внутренним строением кристаллов и не зависит от их внешней формы;

- плотность минералов различна и колеблется в пределах 0,6 до 19 г/см3.

Кроме того, минералы могут обладать рядом других физических свойств: хрупкостью, плавкостью, магнитностью, вкусом, запахом и т.д. Для отдельных минералов эти свойства могут быть характерными признаками, например галит (поваренная соль) – соленый, сера имеет запах при горении и т.д.

Классификация минералов основана в основном на их химическом составе, все минералы делятся на 10 классов:

Показать таблицу

1 – силикаты 6 – сульфаты

2 – карбонаты 7 – галоиды

3 – окислы 8 – фосфаты

4 – гидроокислы 9 – вольфраматы

5 – сульфиды 10 – самородные элементы

Силикаты – самый многочисленный класс – около 800 минералов, слагающий по массе более 90% всей земной коры. Силикаты являются породообразующими минералами для большинства магматических и метаморфических горных пород. Среди силикатов выделяют группы минералов, характеризующихся некоторой общностью состава и строения, - полевые шпаты, пироксены, амфиболы, слюды, оливин, тальк, хлориты и глинистые минералы.

Полевые шпаты – очень распространенные довольно тверды и прочные минералы, но неустойчивые к процессам выветривания. Входят в состав гранитов, сиенитов и многих других пород, применяют в стекольной и керамической промышленности.

Пироксены – обладают сложным химическим составом. Наиболее распространен авгит – твердый прочный и устойчивый к процессам выветривания минерал.

Амфиболы – распространенная группа минералов, входящих в состав магматических и метаморфических пород. Типичным представителем является роговая обманка – довольно твердый и прочный минерал, но под влиянием атмосферных воздействий он быстро разрушается.

Слюды – небольшая группа минералов. Малоустойчивы против процессов физического выветривания, в виде отдельных чешуек часто встречаются в составе песков и глин.

Оливин – прочный и устойчивый к процессам выветривания минерал. Входит в состав магматических пород.

Тальк – минерал метаморфического происхождения. Встречается в виде сплошных масс в сланцах, среди известняков, Мягкий и малопрочный, устойчив против выветривания.

Глинистые минералы – большая группа вторичных минералов экзогенного происхождения. По внешнему виду это землистые скопления мелких и ультрамелких частиц размерами менее 0,005 мм, что обуславливает активное взаимодействие с водой

Карбонаты – происхождение в основном экзогенное и связано с водными растворами, насчитывает до 80 минералов, наиболее распространены кальцит, магнезит и доломит. В контакте с водой они немного снижают свою механическую прочность, хотя и слабо, но растворяются в воде, разрушаются в кислотах.

Оксиды и гидрооксиды – объединяют около 200 минералов. Наиболее распространенными являются кварц, опал и лимонит.

Сульфиды – насчитывают до 200 минералов. Образуются при эндогенных и экзогенных процессах. Легко окисляются и переходят в окислы, карбонаты или сульфаты. Неустойчивы к процессам выветривания.

Сульфаты – класс объединяет до 260 минералов, происхождение которых связано с водными растворами; характеризуется малым удельным весом, небольшой твердостью, светлой окраской. Сравнительно хорошо растворяются в воде. Наиболее распространены гипс (см.рис) и ангидрит.

Галоиды насчитывают около 100 минералов экзогенного происхождения. Образовались в виде химических осадков. Обладают сравнительно малой прочностью. Хорошо растворимы в воде.

Фосфаты – представлены большим количеством минералов до 300, однако содержание их в земной коре не превышает 1%

Вольфраматы – не имеют породообразующего значения и в горных породах встречаются крайне редко. Сплавы вольфраматов обладают очень высокой твердостью и широко используются при бурении скважин.

Самородные элементы – в этот класс входит около 50 минералов (алмаз, сера, золото и др.), встречаются редко, и в земной коре их масса не превышает 0,1%.

В результате производственной деятельности человека создано более 150 искусственных минералов. В настоящее время промышленность получает два вида искусственных минералов: аналоги и техногенные.

Аналоги – это повторение природных материалов (алмаз, горный хрусталь и др.).

Техногенные – это вновь созданные минералы с наперед заданными свойствами (например, алит – вяжущие свойства, муллит – огнеупорность и т.д.). Такие минералы входят в состав различных строительных материалов.

РОЗОВЫЙ КВАРЦ

ОПАЛ

ДВОЙНИКОВЫЙ КРИСТАЛЛ ГИПСА – «ласточкин хвост».

Горные породы представляют собой природные минеральные агрегаты, слагающие земную кору. Название «горные породы» - условное и распространяется на все породы земной коры, независимо от места их нахождения (горы, равнины и т.д.). Отрасль геологии, которая изучает состав, строение и условия залегания горных пород, называется петрографией.

В настоящее время известно около 1000 видов горных пород. Каждой горной породе свойственны более или менее постоянный состав и свойства, а для некоторых определенные условия залегания.

Горные породы чаще всего полиминеральны. В отдельных случаях они могут состоять из одного минерала (кварцит из кварца, мрамор из кальцита). Горные породы не имеют химических формул. Их состав оценивается валовым химическим анализом, например химический состав базальта: SiO₂ – 49-52%, A₂O₃ – 10-14%, Fe₂O₃ – 4-14%, CaO – 8-10% и т.д.

Для строительных целей горные породы могут быть использованы в качестве оснований, материала или среды, в которой возводятся инженерные сооружения.

По своему происхождению горные породы делят на три типа:

- магматические;

- осадочные;

- метаморфические.

В свою очередь указанные типы делятся на группы по условиям их залегания в земной коре.