Контрольная работа по «Геология и литология»

Графит - аллотропная модификация углерода, наиболее устойчивая при обычных условиях. Графит - распространенный в природе минерал. Встречается обычно в виде отдельных чешуек, пластинок и скоплений, разных по величине и содержанию графита. Различают месторождения кристаллического графита, связанного с магматическими горными породами или кристаллическими сланцами, и скрытокристаллического графита, образовавшегося при метаморфизме углей. Содержание графита в кристаллических сланцах составляет 3-20%, в магматических горных породах 3-50%, в углях 60-85%. Широкое применение графита основывается на нескольких уникальных свойствах: - хорошая электропроводность; - устойчивость к агрессивным средам; - устойчивость к высоким температурам; - высокая смазывающая способность.

Сера – неметаллический химический элемент, член семейства халькогенов (O, S, Se, Te и Po) –IV A подгруппы периодической системы элементов. Сера, как и многие ее применения, известны с далекой древности. Сера жизненно необходима для роста растений и животных, она входит в состав живых организмов и продуктов их разложения, ее много, например, в яйцах, капусте, хрене, чесноке, горчице, луке, волосах, шерсти и т.д. Она присутствует также в углях и нефти. Около половины ежегодного потребления серы идет на производство таких промышленных химических продуктов, как серная кислота, диоксид серы и дисульфид углерода (сероуглерод). Кроме того, сера широко используется в производстве инсектицидов, спичек, удобрений, взрывчатых веществ, бумаги, полимеров, красок и красителей, при вулканизации каучука.

Сульфиды природные — класс минералов, соединения с серой (собственно сульфиды) и селеном (селениды), связанные друг с другом изоморфными отношениями (изоморфизм между сульфидами и селенидами – широкий, до полного). В отличие от сульфосолей природных, являющихся также соединениями с серой (селеном) и содержащих комплексные тиоанионные радикалы [AsS3]3-, [AsS4]5- и т.п., сульфиды природные содержат лишь моно- (типа S2-, Se2-) и полианионные (типа гантелей [S2]2-) группы. В природе известны около 100 минеральных видов, относящихся к сульфидам природным, из них только около 20 встречаются в больших количествах. Природные сульфиды служат сырьем для получения соответствующих металлов, а также серной кислоты.

Пирит – серный колчедан, железный колчедан — минерал, дисульфид железа химического состава FeS2 (46,6 % Fe, 53,4 % S). Пирит — один из самых распространённых в Земной коре сульфидов. Большие его залежи сосредоточены в месторождениях гидротермального происхождения, особенно в серноколчеданных залежах, осадочных и метаморфических породах. В осадочных породах пирит образуется в закрытых морских бассейнах, подобных Чёрному морю, в результате осаждения сероводорода. Кроме того, пирит в небольших количествах образуется при магматических процессах. Он часто образует псевдоморфозы по органическим остаткам (по древесине и различным остаткам организмов). На земной поверхности неустойчив, и со временем кристаллы пирита разрушаются, окисляясь до лимонита. Пирит является сырьём для получения серной кислоты, серы и железного купороса, но последнее время редко используется для этих целей. В последнее время всё чаще применяется в качестве корректирующей добавки при производстве цементов.

Халькопирит минерал с формулой CuFeS2, кристаллизуется в тетрагональной сингонии. Происхождение гидротермальное, в ассоциации с галенитом и сфалеритом входит в состав полиметаллических руд, однако сам по себе больших скоплений не образует. Образуется также при метаморфических процессах, встречается в грейзенах и скарнах. В близповерхностных условиях неустойчив и в процессе выветривания довольно быстро разрушается с образованием вторичных минералов меди. Важнейшая медная руда; в виде кристаллов – ценный коллекционный минерал.

Галенит — минерал, сульфид свинца(II). Химическая формула PbS. Синоним: свинцовый блеск. От арсенопирита отличается по цвету, низкой твёрдости, спайности по кубу и высокой плотности. Галенит является одним из наиболее распространенных гидротермальных сульфидов, часто встречается со сфалеритом, пиритом, халькопиритом, кварцем, флюоритом, карбонатами.

Киноварь — HgS — минерал, сульфид ртути (II). Самый распространённый ртутный минерал. Имеет алую окраску, на свежем сколе напоминает пятна крови. На воздухе постепенно окисляется с поверхности, покрываясь тонкой плёнкой побежалости (HgО). Киноварь — наиболее распространённый минерал ртути. Образуется в гидротермальных близповерхностных месторождениях, вместе с кварцем, кальцитом, баритом антимонитом, пиритом, галенитом, марказитом, реже с самородным золотом. Киноварь с древности применялась в качестве красной краски, как источник для получения ртути и как единственное существовавшее до изобретения антибиотиков надёжное (хотя и небезопасное) средство лечения сифилиса. Как незаменимый ярко-алый минеральный пигмент киноварь применяли уже в Древнем Египте, в ранней Византии. Повсеместно с тех пор, как и в наши дни, натуральная киноварь широко используется в канонической иконописи. В светской живописи, начиная со второй половины XIX в., киноварь встречается редко, в настоящее время вытеснена красным кадмием и ртуть-кадмиевыми красками.

Галоиды - фтористые, хлористые и очень редкие бромистые и йодистые соединения. Фтористые соединения или фториды в основном образуются в связи с кристаллизацией магмы или при воздействии постмагматических растворов и газов или, очень редко, осадочным путем. Имеют большое практическое значение. Хлористые соединения или хлориды образуются осадочным путем. Представляют собой химические осадки озер, морей и являются минералами соляных месторождений. Имеют большое значение в химической промышленности. Для галоидных соединений характерна ионная связь; большинство из них кристаллизуется в кубической сингонии. Галоиды не обладают ни высокой твердостью, ни высокой плотностью. Наиболее популярный у коллекционеров минерал этой группы — флюорит. Другим широко известным представителем рассматриваемых соединений является галит (поваренная соль), название которого использовано для общего наименования всей группы.

Сильвин — минерал класса хлоридов, KCl. Содержит 52,5% (по массе) калия, в качестве примесей Na и NH4. Кристаллизуется в кубической сингонии. Структура координационная, типа галита. Формы выделения: плотные зернистые массы, шестоватые и волокнистые агрегаты, сталактиты, сталагмиты, натёки в пещерах, друзы, кристаллической корки на дне лагун и озёр, реже кубические или кубооктаэдрические кристаллы. Бесцветен, часто прозрачен, нередко окрашен примесью гематита в красный цвет или имеет синюю радиационную окраску. Сильвин — один из главных компонентов сильвинита, важнейшего сырья для производства калийных удобрений. В размолотом виде применяется как удобрение. Используется также в химической промышленности для получения соединений калия. Из прозрачных кристаллов сильвина изготавливают призмы для ИК-спектроскопии.

Галенит — минерал, сульфид свинца(II). Химическая формула PbS. От арсенопирита отличается по цвету, низкой твёрдости, спайности по кубу и высокой плотности. Галенит является одним из наиболее распространенных гидротермальных сульфидов, часто встречается со сфалеритом, пиритом, халькопиритом, кварцем, флюоритом, карбонатами.

Карналлит — минерал, двойная соль: водный хлорид калия и магния. Эмпирическая формула: KCl·MgCl2·6H2O. Для карналлита характерны жирный блеск, горько-жгуче-соленый вкус, отсутствие спайности. Цвет у карналлита большей частью красный, желтый. Легко расплывается во влажном воздухе. При сверлении острием ножа скрипит. При растворении в воде происходит треск, напоминающий хруст снега под ногами в морозную погоду, вследствие выделения пузырьков газов. Карналлит очень гигроскопичен. Поглощает влагу из воздуха и распадается на составные части – MgCl2переходит в раствор, KCl остается в виде шлама.

Окислы — минералы, являющиеся соединениями металлов и неметаллов с кислородом.

Простые окислы — это соединения одного элемента с кислородом. Широко распространены окислы двух-, трёх-, четырехвалентных элементов. Редки окислы с формулами А2О3, А2О4.

Сложные окислы — представляют собой соединения с кислородом двух или более металлов различной валентности. Поскольку окислы некоторых металлов, входящих в сложные окислы, являются ангидритами, эти сложные окислы могут рассматриваться как соли соответствующих кислот: алюминаты, антимонаты, антимониты, титанаты, ниобаты, танталаты и т.п. Среди сложных окислов различного состава распространены окислы с формулой АВ2О4, в которых А = Mg, Fe2+, Zn, Mn2+, Ni, Be, Cu; В = Al, Fe3+, Cr, Mg3+. К ним относятся минералы рядов шпинели, магнетита, хромита и других.

Кварц — один из самых распространённых минералов в земной коре, породообразующий минерал большинства магматических и метаморфических пород. Свободное содержание в земной коре 12 %. Входит в состав других минералов в виде смесей и силикатов. В общей сложности массовая доля кварца в земной коре более 60 %. В крови и плазме человека концентрация кремнезёма составляет 0,001 % по массе. Химическая формула: SiO2 (диоксид кремния).

Гематит — Fe2O3. Пластинчатые или таблитчатые, реже ромбоэдрические кристаллы; сплошные землистые скрытокристаллические массы, листоватые и чешуйчатые агрегаты, натечные образования; тонкораспыленная примесь в породах и минералах, окрашивающая их в интенсивный красный цвет (сургучные яшмы, красные мраморы, калиевый полевой шпат, карналлит, сильвин, канкринит, цеолиты) и т. п. Условия образования и нахождения. Один из наиболее часто встречаемых минералов. Происхождение эндо- и экзогенное (минерал полигенный). Образуется в окислительных условиях. В гидротермальных месторождениях минералы-спутники — кварц, барит, сидерит, магнетит, хлорит и др. «Железные розы» гематита встречаются в альпийских жилах с кварцем, брукитом, адуляром, хлоритом и кальцитом (Альпы, Сен-Готард). В латеритах, образующихся при процессах химического выветривания в тропиках, спутники — гетит, магнетит и гидроокислы алюминия (диаспор и бемит); в метаморфических месторождениях наждака — корунд и магнетит. Мартитовые руды залегают в верхних зонах магнетитовых месторождений (г. Магнитная, г. Вы-сокая на Урале, Кривой Рог, КМА), а также формируются при процессах регионального метаморфизма за счет обезвоживания бурых железняков. Химически устойчив. От сходных ильменита, магнетита, гетита отличается вишнево-красной чертой и формой кристаллов (пластинки, чешуйки), от гетита — высокой твердостью, от магнетита — отсутствием магнитности. Практическое значение. Гематитовые руды являются важнейшими рудами железа. Содержание железа в них 50—65%. Порошок чистого гематита используется в качестве минеральной краски, а также для полировки золотых изделий. Кристаллы и плотные массы гематита употребляют как поделочный камень — кровавик.

Магнетит FeO·Fe2O3 — широко распространённый минерал чёрного цвета из класса оксидов. Распространён весьма широко, образует большие скопления и рудные залежи. Встречается в виде кристаллов октаэдрического и ромбододекаэдрического облика, нередко образующих друзы, кристаллические сростки и щётки. Также плотные сливные массы, вкрапленники в сланцах и других метаморфических породах, вкрапленные и полосчатые руды. Встречается также в виде окатанных зёрен в осадочных горных породах и в россыпях. Важная железная руда (72,4 % железа). Магнетитовые руды — главный тип железных руд, попутно извлекаются также Ti, V. Основной метод обогащения — мокрая магнитная сепарация в слабом поле. Комбинированные схемы обогащения (магнитно-гравитационные, обжигмагнитные, магнитофлотационные и др.) применяются для комплексных, в том числе титаномагнетитовых, а также бедных руд. Изделия из плавленого магнетита используют в качестве электродов для некоторых электрохимических процессов.

Карбонаты. Минералы этого класса широко распространены. Карбонатные породы (известняки, мел, доломиты, мраморы) играют заметную роль в строении земной коры. Распространенность карбонатов обусловлена высоким содержанием, в земной коре кислорода, углерода и связанных с ними металлов — Са, Mg, Fe и Mg. Карбонаты других металлов (Си, Pb, Zn, Со, Cd, Sr) встречаются реже, они обычно являются спутниками рудных минералов и имеют поисковое значение, а иногда и сами могут представлять интерес как источники получения важных металлов. В классе карбонатов различают безводные (простые и сложные) и водные карбонаты. Сложные карбонаты представляют собой двойные углекислые соли различных металлов; водные карбонаты (гидрокарбонаты) содержат гидроксил или кристаллизационную воду. Из особенностей, общих для всех карбонатов, следует отметить: невысокую твердость, повышенную растворимость в разбавленных кислотах, обычно хорошую спайность. Многие карбонаты бесцветны и прозрачны. Исключение составляют карбонаты меди, окрашенные в яркие синие и зеленые цвета.

Кальцит, известковый шпат — минерал CaCO3 из группы карбонатов, одна из природных форм карбоната кальция. Исключительно широко распространён на поверхности Земли, породообразующий минерал. Кальцитом сложены известняки, меловые породы, мергели, карбонатиты. Кальцит — самый распространённый биоминерал: он входит в состав раковин и эндоскелета большинства скелетных беспозвоночных, а также покровных структур некоторых одноклеточных организмов. Широко применяется в строительстве и химических производствах. Исландский шпат используется в оптических приборах. Разновидности кальцита — симбирцит и кальцитовый оникс применяются как недорогие поделочные камни. Тонко измельчённый кальцит используется как наполнитель в различных системах, как правило, для уменьшения расхода дорогостоящего основного компонента.

Доломит — минерал из класса карбонатов химического состава CaCO3•MgCO3; доломитом называют также осадочную карбонатную горную породу, состоящую из минерала доломита на 95 % и более. Получил название в честь французского инженера и геолога Деода де Доломьё (1750—1801), описавшего признаки доломитовых пород. Применение: огнеупорный материал; флюс в металлургии; сырьё в химической промышленности, стекольном производстве; средство борьбы с насекомыми. Тонко молотый доломит вызывает абразивное разрушение хитиновых покровов у насекомых. Самое сильное воздействие происходит в местах сочленений. Плиты и изделия из доломита для отделки помещений, облицовки как снаружи, так и внутри. Доломитовая мука используется для раскисления (известкования) почв. Доломитовая мука не только снижает кислотность почвы, но и насыщает ее кальцием и магнием (удобряет). Использовался (вместе с бором, свинцом и глиной) при засыпке активной зоны 4-го энергоблока при ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС.