Химический состав

Американский геофизик Кларк первым установил процентный состав различных элементов, составляющих земную кору. В честь его введён термин «к л а р к» - средний процентный состав химических элементов. Так считают состав коры следующим: кислород-47%, кремний-29,5%, алюминий-8,05%, железо-4,65%, кальций-2,96%, натрий-2,5%,калий-2,5%, магний-1,87%, титан-0,45%, другие-0,5%.Недра земли изучены слабо, поэтому их химсостав определяется косвенным путем. Так, рост плотности с глубиной указывает на наличие боле тяжелых, чем в литосфере элементов - железа, никеля, кобальта. Ближе к центру становится больше железа, магния, никеля, хрома, серы, кальция и уменьшается кислорода, кремния, алюминия, натрия, калия. В основном, все эти элементы встречаются в соединениях и редко отдельно. Химсостав Земли всё время уточняется.

Контрольні запитання:

Форма і розміри Землі та їх хімія.

1. Склад атмосфери.

2. Склад геосфери - Землі (окрім атмосфери). та процеси, що там відбуваються, та процеси, що там відбуваються- эндогенні, зкзогенні, метаморфічні, седиментаційні; денудація.

3. Склад літосфери.

4. Процеси эндогенні, зкзогенні, седиментаційні; денудація.

5. Теплота, магнітність та гравітація Землі.

6. Хім. склад.

ТЕМА 3. Поняття про мінерали та їх походження і будову. Форми знаходження. Классифікація. Фізичні та діагностичні властивості. (1.ст 17..26; 5.ст 33..60.)

МІНЕРАЛИ - це природні хімічні сполуки або елементи, що виникають в результаті геохімічних процесів в надрах або на поверхні Землі, та однакові за хімскладом і фізичними властивостями, але бувають і штучні (алмаз). В основному, вони є в твердому стані, але бувають і в стані рідини (вода, ртуть, нефта) і газоподібні (кісень, метан), їх біля 7000 видів. Мінерали, що входять до складу гірських порід, називаються породоутворюючими. Кожен мінерал може існувати в природі при певних фізичних умовах, головними з яких є тиск та температура. При зміні умов мінерал руйнується чи видозмінюється.

За умовами утворення мінерали поділяються на: ЕНДОГЕННІ, ЕКЗОГЕННІ та МЕТАМОРФІЧНІ.

ЕНДОГЕННІ - їх утворення пов’язане з магматичним процесом, вони щільні, тверді,стійкі до води, кислот та лугів – це силікати, більшість оксидів, сульфіди, самородні елементи, чи ті, що утворюються (нові).Так утворюються глинисті мінерали: каолініт, монтморилоніт, деякі оксиди та сульфіди, карбонати та і нші. Вони, також, можуть утворюватися в морях та океанах при випаданні хімічніх осадків на дно (галіт, сільвін), за рахунок життєдіяльності організмів-опал.

ЕКЗОГЕННІ утворюються в основному внаслідок вивітрювання, коли видобуваються складні хімічні процеси, що видозмінюють ендогенні мінерали.До них відносять каолініт - механічне руйнування (вивітрювання),опал і вугілля - продукти зміни органічних залишків.

МЕТАМОРФІЧНІ мінерали – утворюються в результаті дії на вже існуючі мінерали (екзогенні та ендогенні) високих температур та тиску, гарів и гарячих розчинів, вони змінюють свій стан, перекристалізуються та стають щільними та міцними (рогова обманка).З таких умов утворюються деякі мінерали класу силікатів.

Мінерали, що утворилися в результаті остигання та кристалізації магми або

випадання з розчинів наз. первинними (кварц, авгіт,польовий шпат); ті, що

виникли під дією екзогенних процесів з первинних, наз. вторинними (тальк,

кальцит, хлорит).

За СТРУКТУРОЮ ( будовою) – мінерали можуть бути кристалічними або аморфними. У першому випадку атоми, іони або молекули розміщені закономірно у вузлах кристалічної решітки: у другому - їх розміщення невпорядковане. Аморфний стан не стійкий, і з часом переходить в кристалічний. Кристалічні мінерали однорідні за хімічним складом, будовою, властивостями.

Класифікація кристалів відбуваєтся згідно їх симетрії. Розрізняють центр і вісь симетрії. Можливі 38 комбінацій симетрії, які називають класами симетрії, яки згруповуються в 7 груп (сингоній) Рис 2.1.(Р у.ст.44. Р.2.). Тут вони наступні: 1-кубічна, 2-гексагональна, 3-тригональна, 4-тетрагональна, 5-ромбічна, 6-моноклінна, 7- триклинна

Рис. 2.1.а

Рис. 2.1.

Форма кристалів мінералів - одна з ознак, необхідних для швидкого їх визначення; наприклад, по формі можна визначити кристали кам’яної солі, піриту, флюориту, галеніту (куби).

ФОРМИ ЗНАХОДЖЕННЯ. Природні скупчення мінералів у вигляді зерен або кристалів називають а г р е г а т а м и. З е р н и с т і бувають: крупно-, середньо-, і дрібнозернисті. Перші дві нагадують розрихлений ґрунт, розтираються пальцями - з е м л і с т и (каолін, охра); останні утворюють щ і л ь н і, у яких не розрізняють окремі зерна (халцедон).

С т о в б ч а т а с т і (волокнистій гіпс, рогова обманка); л и с т у в а т і (пластинчасті) легко розщепляються на лусочки (слюда), д р у з и - кристали прикріплені до спільної основи, їх зрощення (друзи гірського кришталю, кварц, галеніт); с ф е р о л і т и – сферичні або еліпсоїдні, розходяться тонкими волокнами від центру (аолітові або пізолітові агрегати):

д е н д р и т и - гілкоподібні агрегати (самородна мідь, срібло); к о н к р е ц і ї - стягнення хемо- або біохемогенних компонентів. Їх ріст відбувається від центру до периферії (жовна);

с е к р е ц і і – кристалічні або колоїдні речовини, які частково заповнюють пустоти в породах; розрізняють як мигдалини (невеликі) та жеоди (крупні); А о л і т и - кулькоподібні утворення з вуглекислого вапняка,окисів заліза та марганцю; н а т і ч н і форми - сталактити і сталагміти, які утворюються з розчинів колоїдних суспензій. Деякі зазначені форми знаходження наведені на Рис. 2.2.(Ру.ст.56-59.)

Рис. а) і б)-конкреции(загальний вигляд и розріз)

Рис. 2.7.секреція(форма м.) Рис.2.8. оаліт(форма м.)

ХІМІЧНИЙ СКЛАД. Як правило, кожному мінералу відповідає однаковий або близкий хімсклад, він та кристалічна структура покладені за основу классіфікаціі мінералів.

ФІЗИЧНІ ВЛАСТІ ВОСТІ та зовнішні ознаки: твердість, спайність, злам, густина, колір, риска, прозорість, блиск, реакція з НС1 та інші.

Т в е р д і с т ь - характеризує опір шкрябанню, різанню, стиранню. Оцінюється за 10 бальною шкалою Мооса. Еталон: алмаз-10, тальк-1.Виначається дряпанням кожного попереднього. Існують також методи Брінелля та Роквелла.

С п а й н і с т ь - здатність розколюватися при ударі на рівні і гладенькі поверхні. Вона відсутня, або буває в двох, в одному і трьох напрямках.

З л а м - повехні уламків (їх характеристики), що не мають спайності. Бувають: р і в н і (доломіт); р а к о в і с т і (обсидіан); г о с т р і (кварци);

г о л ч а с т і, чи с к а л к у в а т і (авгіт); в о л о к н и с т і і інші.

Щ і л ь н і с т ь (густина) змінюється від 0,6 до 21 г/см.Бувають легкі (0,6-21 г/см) - вугілля, к. сіль; середні (2,5-4) - всі породоутворюючі; важкі (більше 4) - пірит, рудні матеріали.

К о л і р - він залежить від хімічного складу, структури, домішок. Він може бути постійним, наприклад: азурит - синій, малахіт - зелений, сірка - жовта, кіновар - червоний. Більшість мають різні кольори, що залежить від наявності різних домішок, наприклад флюорит буває рожевим, зеленим, синім, фіолетовим та чорним. На колір впливають умови освітлення, Т, вид випромінювання (ультрафіолетове, радіоактивне).

Р и с к а - колір риски (сліду) на білій поверхні неглазурованого фарфору.

Б л и с к - відбивання світла від поверхні мінерала, буває скляним (гірський кришталь, кальцит), металевий (золото, пірит), металовидний (графіт, ільменіт), перламутровий (слюда,кальцит), жирний (тальк), шовковистий (азбест), алмазний (алмаз, сфалерит).

П р о з о р і с т ь - здатність пропускати світло. Бувають прозорими (галіт, кварц), напівпрозорими та непрозорими.

Дата добавления: 2013-12-12