Приложение Б
Таблица А2 - Классификация минералов
Таблица А1 - Классификация горных пород
Приложение А
Магматические | Осадочные | Метаморфические | ||||||
глубинные | излившиеся | вулканические | обломочные | хемогенные | органогенные | продукты видоизмененных магматических пород | продукты видоизмененных осадочных пород | |
рыхлые | сцементированные | |||||||
Граниты | Порфиры | Пемзы | Гравий Природный щебень | Конгломераты Брекчии | Известняки | Известняки | Гнейсы | Глинистые сланцы |
Обсидианы | ||||||||
Сиениты | Андезиты | Туфы | Пески | Песчаники | Доломиты | Мел | Мраморы | |
Диориты | Трахиты | Глины | Мергели | Магнезиты | Трепелы | Кварциты | ||
Габбро | Диабазы | Гипсы | Диатомиты | |||||
Лабрадориты | Базальты | Ангидриты | Опоки |
Класс силикатов | Класс карбонатов | Класс оксидов | Класс сульфатов | ||||
железисто-магнезиальные силикаты | алюмосиликаты | водные | безводные | ||||
водные | безводные | водные | безводные | ||||
Серпентин | Оливин | Слюда (мусковит) | Калиевый полевой шпат | Кальцит | Кварц | Гипс | Ангидрит |
Слюда (биотит) | Авгит | Каолинит | Натриевый полевой шпат | Магнезит | Корунд | ||
Вермикулит | Роговая обманка | Монтмориллонит | Кальциевый полевой шпат | Доломит |
Таблица Б1 - Характеристика породообразующих минералов
|
|
Наименование минерала | Химический состав | Структура | Цвет | Основные свойства | Условия нахождения в природе | |
Серпентин - змеевик (лат. serpens –змея). Волокнистая разновидность – хризотил-асбест или горный лен. По-гречески «хризос» - золото, «тилос» - волокно. | Mg6[Si4O10](OH)8 | Кристаллическая, волокнистая. В структурном отношении волокна представляют собой тончайшие полые цилиндры | Зеленовато-желтый, темно-зеленый. В распушенном виде - белый | Блеск - шелковистый. Черта - белая. Спайность - отсутствует, расщепляется на тончайшие волокна, которые отличаются высокой эластичностью и прочностью. Плохой проводник тепла, электричества и звука, огнестоек. Огнестоек Прочность на разрыв волокон - 200-300 кг/мм2. | Входит в состав серпентинов - продукта выветривания олевина и хризотил-асбеста. По пятнистому зеленому рисунку имеют некоторое сходство со змеиной кожей | |
Слюда биотит | KFe3[AlSi3O10]х(F,OH)2 | Кристаллическая, пластинчатая | Черный, бурый, темно-зеленый | Блеск - стеклянный. Спайность - весьма совершенная, расщепляется на тончайшие листочки | Входит в состав гранитов, сиенитов, гнейсов, кристаллических сланцев | |
Вермикулит | (Mg,Fe+2,Fe+3)3[(Si,Al)4O10]х (OH)2 4H2O | Кристаллическая | Бесцветный, желтый, бурый | Структура - слоистая, пластинчатая. Сильно вспучиваются при нагревании, увеличиваясь в объеме в 15-20 раз | Образуется в процессе выветривания биотита за счет потери щелочи | |
Оливин | (Mg, Fe)2[SiO4] | Кристаллическая | Желтый, зеленовато-черный, зеленый | Спайность - несовершенная. Излом раковистый | В лабрадоритах, базальтах | |
Авгит (гр. авгэ – блеск) | Ca(MgFeAl)[(Si9, Al)2O6] | Кристаллическая, зернистая | Черный, темно-зеленый | Блеск - стеклянный. Черта - белая, серая. Спайность - отсутствует | Входит с состав габбро, базальтов, диабазов. Реже встречается в диоритах, андезитах | |
Роговая обманка (в переводе с немецкого – запутывать или обманывать) | Химический состав сложный и непостоянный | Кристаллическая | Черный, темно-зеленый | Блеск - стеклянный, встречается матовый. Черта - белая, серая. Спайность - совершенная в двух направлениях. Непрозрачна | В магматических и метаморфических породах | |
Мусковит (московское стекло) | KAl2[Al2Si3O10](OH)2 | Кристаллическая, слоистая | Серебристый, белый, светло-желтый | Блеск - стеклянный перламутровый. Спайность – весьма совершенная, расщепляется на тончайшие листочки | В граните, сиените, гнейсе, кристаллических сланцах | |
Каолинит (хребет Као Лин в Китае) | Al4 [Si4О10 ](OH)8 или Al2O3·2SiO2·2H2O | Аморфная, землистая | Белый, желтоватый, реже розовый | Блеск жирный, легко рассыпается; жирный на ощупь. С водой дает пластичное тесто | В чистом виде. Породообразующий минерал глин | |
Монтмориллонит Содержание воды не постоянно (месторождение Монтморильон во Франции) | Al2O34SiO2nH2O | Полукристаллическая | Серый | Спайность - совершенная. Блеск - жирный | Породообразующий минерал глин Глины с повышенным содержанием монтмориллонита называют бентонитовыми | |
Калиевый полевой шпат – ортоклаз (гр. ортос – прямой, клаза – трещина) | K[AlSi3O8] | Кристаллическая | Розовый, желтый | Блеск - стеклянный. Спайность - совершенная в двух направлениях. Угол между плоскостями спайности прямой. Не растворяется в кислотах, кроме HF | В магматических и метаморфических породах, а также в чистом виде | |
Натриевый полевой шпат – альбит или плагиоклаз (гр. плагиос – косой, клаза – трещина) | Na[AlSi8O8] | Кристаллическая | Белый, сероватый | Блеск - стеклянный. Спайность - совершенная в двух направлениях. Угол между плоскостями спайности отличается от прямого на 3,5-4 град | Входит в состав гранитов, сиенитов, диоритов, порфиров, гнейсов | |
Кальциевый полевой шпат - анортит | Ca[Al2Si2O8] | Кристаллическая | Белый, сероватый, красноватый | Блеск - стеклянный. Спайность - совершенная в двух направлениях | Входит в габбро, базальты, диабазы, реже в диориты, андезиты | |
Кальцит - известковый шпат Название от латинского слова «кальсите» - известь Разновидности: исландский шпат, жемчуг | CaCO3 | Кристаллическая и зернисто-кристаллическая | Белый, серый, желтый, зеленый, голубой, бесцветный (исландский шпат) | Блеск - стеклянный, перламутровый. Черта белая. Спайность - совершенная в трех направлениях. Растворим в воде. При действии раствором HCl "вскипает" | В известняках, меле, мергеле, мраморе и других карбонатных породах | |
Магнезит Название от латинского слова «магнезиум» - магний | MgCO3 | Кристаллическая или зернисто-кристаллическая | От белого до темно-серого | Блеск - стеклянный. Спайность - отсутствует. Растворимость в воде выше, чем у кальцита | В доломитах, чистом виде встречается редко | |
Доломит Назван по имени французского минералога Доломье (1750-1801) | CaCO3·MgCO3 | Кристаллическая, скрытокристаллическая | Белый, серый, желтый, зеленый, черный | Блеск - стеклянный. Спайность -совершенная в трех направлениях. Черта - белая. В соляной кислоте растворяется только при нагревании в тонком порошке | В карбонатных осадочных породах | |
Кварц Разновидности: горный хрусталь, аметист, молочно-белый кварц, непрозрачный кварц, авантюрин – мелкозернистый желтого цвета с мерцающим золотистым отливом | SiO2 | Кристаллическая | Бесцветный, дымчатый, белый, серый, фиолетовый (аметист) | Блеск - стеклянный, в изломе жирноватый. Излом - острый, раковистый. Спайность - отсутствует. Прочность - при сжатии Rсж=2000 МПа. Стоек к действию кислот, за исключением плавиковой. Обладает высокой атмосферостойкостью. Температура плавления 1710 оС | Входит в состав многих горных пород: граниты, диориты, гнейсы, пески, песчаники, кварциты | |
Корунд Разновидности: Рубин– красный, розовый, прозрачный. Сапфир – синий, прозрачный. Наждак – темный непрозрачный. Топаз – желтый, прозрачный. Восточный изумруд - зеленый, прозрачный. Аметист – фиолетовый, прозрачный | Al2O3 | Кристаллическая | Голубовато-серый, желтовато-серый, красный, розовый | Блеск - стеклянный. Спайность - отсутствует. Черты не дает. | В магматических горных породах, гнейсах, кристаллических сланцах. Порошок корунда применяется для шлифования | |
Гипс Разновидности: волокнистый гипс – селенит; мелкозернистый гипс- алебастр. В переводе с греческого языка - штукатурка | CaSO4×2H2O | Кристаллическая. Облик кристаллов: зернистый, пластинчатый, волокнистый | Белый, розовый, желтоватый | Прозрачные кристаллы, материал хрупкий. Черта - белая. Блеск - стеклянный, перламутровый, шелковистый, встречается матовый. Спайность - весьма совершенная. Излом ровный ступенчатый | В чистом виде, в осадочных породах Разновидности: волокнистый гипс, алебастр – мелкозернистый гипс | |
Ангидрид В переводе с греческого языка – без воды | CaSO4 | Кристаллическая | Голубоватый, синеватый, розовый, фиолетовый, белый | Блеск - стеклянный, перламутровый. Внешне напоминает мрамор, Черта - белая. Спайность - совершенная, излом зернистый. Легко гидратируется, переходя в гипс, при этом увеличивается объем на 30 % | В осадочных породах | |
Янтарь | С40Н64О4 | Аморфный | Желтый до красно-бурого | Излом раковистый, вязкий. При 150 оС размягчается, горит при 250-400 оС. Растворяется в бензоле. | В песчано-глинистых отложениях | |
Алмаз | С (примеси: Si, A,l Ca, Mg, Fe, Ti) | Кристаллическая | Бесцветный, серый, голубой, желтый | При 850 оС сгорает в атмосфере воздуха | В ультраосновных эффузивных породах с оливином и в россыпях |
Таблица Б2 – Значения твердости минералов
|
|
|
|
Наименование минерала | Твердость по шкале Мооса |
Каолинит | |
Монтмориллонит | |
Вермикулит | 1-1,5 |
Гипс | 1,5-2 |
Мусковит | 2 –2,5 |
Янтарь | 2-2,5 |
Серпентин - змеевик | 2,5-2,7 |
Слюда биотит | 2-3 |
Кальцит | |
Ангидрид | 3-3,5 |
Магнезит | 3,5 |
Доломит - | 3,5-4 |
Авгит | 5-6 |
Роговая обманка | 5-6 |
Калиевый полевой шпат | |
Кальциевый полевой шпат | 6-6,5 |
Натриевый полевой шпат | 6-6,5 |
Оливин | 6,5-7 |
Кварц | |
Корунд | |
Алмаз |
Таблица Б3 – Внешние характеристики горных пород
|
|
Наименование породы и условия образования | Цвет | Структура породы | Породообразующие минералы |
Гранит (лат. Granum – зерно) (интрузивная порода) | Серый, голубовато-серый, темно-красный, розовый. Цвет зависит от цвета полевых шпатов | Кристаллическая зернистая. По величине зерна различают мелко-, средне- и крупнозернистые граниты. Поверхность раскола шероховатая | Кварц, калиевый полевой шпат, слюда, роговая обманка и др. |
Порфиры: Кварцевый порфир | Зеленоватый, сероватый, бурый, желтый, красный | Порфировая, основная масса стекловатая с крупными вкраплениями зерен кварца От плотной до пористой текстуры | Полевой шпат, роговая обманка, иногда кварц, слюда биотит |
Пемза (лат. Pumex – пена) | Темный (красный, коричневый) черный | Пористая, стекловатая | Кварц, полевой шпат, слюда, роговая обманка и др. |
Обсидиан - вулканическое стекло (Obsianus –по имени римлянина Обсиуса) | Темный, черный со стеклянным блеском | Стекловатая | Кварц, полевой шпат, слюда, роговая обманка и др. |
Туфы | Розовый, серый | Скрытокристаллическая со стекловидными вкраплениями | Минералы, содержащие оксиды кремния, алюминия, железа |
Сиенит (г. Сиена, Египет) | Белый, светло-серый, серый розовый до темно-красного | Кристаллическая средне и мелкозернистая | Полевой шпат, роговая обманка, слюда (кварца нет или очень мало) |
Диорит | Серо-зеленый до темно-зеленого | Кристаллическая, среднезернистая | Полевой шпат, роговая обманка, иногда кварц, слюда биотит |
Андезиты | Серо-зеленый | Основная масса стекловатая, порфировая (неполнокристаллическая) | Полевой шпат, биотит, роговая обманка, олевин |
Трахит (гр. трихис – шершавый | Серый, желтый, красноватый | Порфировая | Полевой шпат, роговая обманка, слюда |
Габбро (местность в Италии) | Серый до черного | Кристаллическая среднезернистая | Полевой шпат, авгит, оливин, слюда |
Лабрадорит | Темный | Кристаллическая | Полевой шпат, авгит, оливин, лабрадор |
Базальт (лат. basaltes – камень из Базана в Сирии) | Темный, черный | Скрытокристаллическая | Полевой шпат, авгит |
Диабаз (гр. диабас - расщепляющийся) | Серый до темно-серого, черный с зеленоватым оттенком | Равномернозернистая мелкозернистая, кристаллическая | Полевой шпат, авгит |
Песчаник | Белый до темного | От плотнокристаллической до слабосцементированной зернистой. Зерна кварца сцементированы глиной, известью, кальцитом, кремнеземом и др. | Кварц |
Мергели – известково-глинистые | серый | Аморфная плотная | Карбонаты, глинистые минералы, состав непостоянный |
Известняк (из кальцита или кальцитизированных органических остатков с примесями глинистых частиц) | Белый, серый, желтый | Аморфная, частично кристаллическая | Кальцит |
Мел Ракушечник (из скелетных останков и раковин животных и растительных организмов, скрепленных кальцитовым цементом) | Белый | Аморфная | Кальцит |
Доломиты | Светло-желтый, розовый, серый | Тонко- и мелкозернистая | Доломит |
Диатомит – кремнистая порода, состоящая из раковинок диатомовых водорослей, а также кремневых скелетов морской микрофауны | Белый, желтоватый | Аморфная пористая - рыхлая или сцементированная | Водный кремнезем – опал – до 96 % и примеси глины |
Трепел (нем. Tripel, от названия города –Триполи в Северной Африке) | Белый, серый, бурый, черный | Аморфная тонкопористая, рыхлая или слабо сцементированная. Пористость более 60 % | Опал, халцедон, почти не содержит глинистых примесей |
Опока | Серый, темно серый | Аморфная - при ударе имеет раковистый излом | Хемогенный опал |
Мрамор (из известняков, реже доломитов | Белый, розовый до красного Чистый мрамор белого цвета примеси придают ему окраску, часто характерна полосчатая и пятнистая окраска | Крупнозернистая, реже средне и мелкозернистая | Кальцит и доломит |
Гнейсы - предположительно от славянского слова «гноец» – гнилой, разрушенный | Серый до красного | Сланцевая, полосчатая | Кварц, полевой шпат, слюда, роговая обманка |
Кварцит (из кварцевых песчаников) | Белый, серый, темно-вишневый | Кристаллическая, зерна кварца соединены природными цементами | Кварц |
Сланцы (глинистые, кремнистые, слюдистые или кровельные) | Светло-серый, темно-серый | Мелкозернистая слоистая, легко раскалывается на тонкие пластины | Непостоянный минералогический состав |
Таблица Б4 – Прочность горных пород
Наименование породы | Предел прочности при сжатии, МПа |
Мел Ракушечник | 0,2-0,4 |
Известняк | 0,4-100 |
Туфы | 5-60 |
Кварцевый порфир | <100 |
Сланцы | 50-240 |
Песчаник | 60-200 |
Гнейсы | 60-250 |
Мрамор | 60-300 |
Лабрадорит | 100-250 |
Сиенит | 100-250 |
Трахит | 100-250 |
Гранит | 100-300 |
Андезиты | 140-250 |
Диорит | 150-280 |
Базальт | 150-300 |
Габбро | 200-350 |
Диабаз | 200-400 |
Кварцит | 300-400 |
Пемза | - |
Обсидиан - вулканическое стекло | - |
Мергели | - |
Диатомит | - |
Трепел | - |
Опока | - |
Таблица Б5 – Плотности минералов и горных пород
Наименование минерала или горной породы | Плотность, кг/м3 |
Серпентин - змеевик | 2500-2700 |
Слюда биотит | 2700-3100 |
Вермикулит | |
Оливин | 3000-3300 |
Авгит | 3200-3600 |
Роговая обманка | 3100-3300 |
Мусковит | 2700-3100 |
Каолинит | |
Монтмориллонит( | |
Калиевый полевой шпат – ортоклаз | 2500-2600 |
Натриевый полевой шпат – плагиоклаз | |
Кальциевый полевой шпат - анортит | |
Кальцит - известковый шпат | 2600-2800 |
Магнезит | 2900-3000 |
Доломит | 2800-2900 |
Кварц | |
Корунд | 3900-4100 |
Гипс | 2200-2300 |
Ангидрид | 2800-3000 |
Янтарь | 1050-1100 |
Алмаз | 3470-3560 |
Гранит | 2600-2800 |
Порфиры: Кварцевый порфир | 2600-2800 |
Пемза | 300-900 |
Обсидиан - вулканическое стекло | |
Туфы | 750-1400 |
Сиенит | 2700-2900 |
Диорит | 2600-2700 |
Андезиты | 2700-3100 |
Трахит | 2700-2900 |
Габбро | 2800-3100 |
Лабрадорит | 2600-2900 |
Базальт | 2900-3300 |
Диабаз | 2800-2900 |
Песчаник | 2300-2600 |
Мергели | 2300-2400 |
Известняк | 1100-2300 |
Мел Ракушечник | 600-1100 |
Доломиты | 1900-2800 |
Диатомит | менее 900 |
Трепел | 200-300 |
Опока | 1000-1600 |
Мрамор | 2600-2800 |
Гнейсы | 2400-2700 |
Кварцит | 2500-2700 |
Сланцы | 2700-2800 |
Петрография – наука о горных породах. Она изучает минеральный и химический состав горных пород, их строение, происхождение, геологические условия залегания, взаимоотношения между различными породами, а также изменение горных пород с течением времени. Петрография является одной из важных геологических дисциплин, на которой базируется учение о полезных ископаемых.
Горные породы – минеральные агрегаты определенного состава и строения, образовавшиеся в результате природных физико-химических процессов.
Полиминеральные горные породы – это породы, сложенные несколькими минералами (например, гранит).
Мономинеральные горные породы – это породы, сложенные одним минералом (например, мрамор).
Породообразующие минералы – небольшая группа минералов, слагающая основную, подавляющую часть массы горных пород и определяющая их химический состав.
Второстепенные (акцессорные) минералы – минералы, встречающиеся в породе в виде отдельных включений или гнезд, могут в породе отсутствовать.
Структура – особенности внутреннего строения пород, определяемые формой, абсолютным и относительным размером слагающих их кристаллов.
Текстура – особенности сложения горных пород, определяемые взаимным расположением их составных частей, а также характером и способом заполнения занимаемого пространства минеральным веществом.
По своему происхождению все горные породы подразделяются на три большие группы:
1) магматические;
2) осадочные,
3) метаморфические.
Распространение этих пород неодинаково. Подсчитано, что литосфера на 95 % сложена из магматических и метаморфических пород и только 5 % составляют осадочные породы. В тоже время, последние покрывают 75 % земной поверхности и только 25 % ее занято магматическими и метаморфическими породами.