Изучение свойств породообразующих минералов

Изучение и сопоставление свойств важнейших породообразующих минералов и горных пород

Лабораторная работа №2

Цель: Изучение свойств породообразующих минералов и гор­ных пород.

Оборудование и материалы: молоток, стальные иглы, лупа, шкала твердости, металлическая линейка, 10% - раствор соляной кислоты, набор минералов.

Проведение испытаний. Изучение свойств имеющихся набор минералов пользуясь учебником. Сравнение по внешним признакам исследуемых образцов с эталонным (цвет, блеск, структуру) и ориентировочно дать название исследуемому минералу. Для проверки предварительных выводов определяют твердость минерала, при помощи шкалы твердости Мооса.

Таблица 2.1Шкала твердости минералов

Показатель твердости	Минерал	Характеристика твердости
	Тальк	Легко чертится ногтем
	Гипс	Ноготь оставляет черту
	Кальцит	Легко чертится стальным ножом
	Плавиковый шпат	Чертится стальным ножом под небольшим давлением
	Апатит	Чертится стальным ножом при сильном нажиме, стекло не чертит
	Ортоклаз (полевой шпат)	Слегка царапает стекло, стальной нож черты не оставляет
	Кварц	Легко чертит стекло, стальной нож черты не оставляет
	Топаз
	Корунд
	Алмаз

Таблица 2.2Характеристика минералов горных пород

Минерал	Структура	Твер-дость	Цвет	Плот- ность г/см3	Другие характерные признаки	Условия нахождение в природе
Каолин	Амфорная, зернистая		Белый, желтоватый	2,5	Излом землистый, материал легко рассыпается	В чистом виде
Гипс	Кристалли-ческая, зернистая; бывает пластинчатой и волокнис-той	1,5-2	Белый, желтоватый розовый	2,2	Прозрачные кристаллы, материал иногда волокнистый, хрупкий	То же
Мусковит	Кристалли-ческая, листовая	1,5-2,5	Серебристый, белый, светло-желтый	2,8	Расщепляется на тончайшие прозрачные листочки большой упругости	В граните, гнейсе
Кальцит	Кристаллическая, и зернисто кристаллическая		Белый, серый, желтый	2,6	Прозрачен; при ударе распадается на ромбические кристаллы, вскипает в холодном растворе соляной кислоты	В известняках, мраморе и других карбонатных породах
Доломит	Кристаллическая	3,5	Белый, серый	2,8	В растворе соляной кислоты вскипает только в порошко-образном состоянии при подогреве	То же
Авгит	То же	5-6	Черный и темно-зеленый	3,4	Просвечивается; блеск стеклянный	Магматических породах
Роговая обманка	То же	5-6	Черный, зелено-бурый	3,1	Отчетливая спайность в одном направлении	То же
Ортоклаз	То же		Белый, серый, розовый, красный	2,5	На плоскостях спайности стеклянный блеск	В граните, сиените, гнейсе
Кварц	То же		Бесцвеный, белый, серый, черный, фиолетовый	2,6	Излом раковистый, острый	В граните, гнейсе, песчанике

Твердость определяют следующим образом. На гладкой поверхности исследуемого образца минерала пробуют нанести черту каждом из минералов, указанных в шкале, начиная с самого мягкого. При этом устанавливают, какой минерал оставляет черту – царапает исследуемый образец. Например, исследуемый минерал чертится апатитом, а оставляет черту (царапину) на плавиковом шпате, то его твердость соответствует 4. чтобы иметь достоверные данные о твердости минералов необходимо испытать не менее трех отдельных образцов, сделав для каждого образца по три определения.

Некоторые минералы могут иметь близкую по значению твердость и мало различаться по внешним признакам, например кальцит и гипс или ангидрит. В этом случае на образец из капельницы капают 10% -ный раствор соляной кислоты. При этом карбонаты (например, кальцит) «вскипают», выделяя углекислый газ. Значение прочности плотности и другие сведения о минералах можно получить из таблиц.

Значение прочности, плотности и другие сведения о минералах можно получить из Таблицы 3.1.2. Данные лабораторных испытаний а также сведения о минералах занести в журнал лабораторных работ.

2. Изучение свойств горных пород

Оборудование и материалы: молоток, стальные иглы, лупа, шкала твердости, металлическая линейка, 10% - раствор соляной кислоты, набор горных пород.

Проведение испытаний. Для горных пород большое значение имеет их петрографическая характеристика, которая дает возможность не только установить вид горной породы и составить предварительное суждения о ее качестве, но и дополняет результаты лабораторных испытаний сведениями о таких важных свойствах, как степень однородности выветрелости породы, строение, сложение характеристика рисунка, характер раскола и др.

Цвет породы, его однородность и блеск дают возможность установить вид минералов, составляющих горную породу. Содержание в горной породе минералов карбонатной группы определяют действием 10%-ного раствора соляной кислоты, которая вызывает «вскипание» на поверхности образца породы, содержащего углекислый кальций. Используя данные, приведенные в таблице 3, можно определить минералогический состав исследуемой горной породы.

Затем осмотром свежего излома определяют строение (структуру) и сложение (текстуру) породы.

По содержанию минералов, их цвету и структуре можно установить вид горной породы, затем ориентировочно и ее свойства. В том случае, когда имеются образцы известных горных пород, в журнале для лабораторных работ заполняют таблицу, занося в нее основные свойства горной породы.

Таблица 2.3Основные показатели свойств некоторых горных пород

Порода	Цвет	Минералы, входящие в состав породы. Структура породы.	Объемная масса, кг/м3	Предел прочности при сжатии, МПа
Гранит	Серый, голубовато-серый, розовый и темно-красный	Кварц, полевой шпат, слюда. Кристаллическая	2500-2800	100-200
Диорит	Серо-зеленый до темно-зеленого	Полевой шпат, роговая обманка, иногда кварц. Кристаллическая	2700-2900	150-300
Габбро	Серый до черного	Полевой шпат, авгит, оливин, слюда. Кристаллическая	2800-3100	200-250
Лабродорит	Темный	Полевой шпат, авгит, оливин, лабрадор. Кристаллическая	200-2900	150-250
Диабаз	Серый до темно-серого	Ролевой шпат, авгит. Мелкозернистая, кристаллическая	2800-2900	200-300
Базальт	Темный, черный	Полевой шпат, авгит. Скрыто-кристаллическая	2900-3300	200-400
Известняк	Серый, желтый	Кальцит. Плотная аморфная, частично кристаллическая	1800-2000	50-150
Песчаник	Белый до темного	Кварц. Зерна кварца соединены глиной, известью, кальцитом, кремнеземом и др.	2300-2600	80-300
Мрамор	Белый, розовый до черного	Кальцит и доломит. Зернисто-кристаллическая	2600-2800	100-300
Кварцит	Белый до темно-вишневого	Кварц. Зерна кварца соединены природными цементами	2500-2700	300-400

Дата добавления: 2014-12-16