Контрольная работа по «Геология и литология»

Магнезит — распространённый минерал, карбонат магния MgCO3. Название от области Магнесия (Фессалия, Греция), где был впервые обнаружен; известен с глубокой древности. Состав близок теоретическому. Из примесей наибольшее значение имеет Fe; меньше Mn, Ca. Кристаллы редки. Обычно плотные разной зернистости агрегаты вплоть до фарфоровидных. Фарфоровидный магнезит часто содержит примеси опала и силикатов магния. Хрупок. С разбавленными кислотами магнезит реагирует без вскипания, чем отличается от похожего на него кальцита. Реакция с HCl только в порошке при нагревании. Магнезит используют для производства огнеупоров и вяжущих материалов, в химической промышленности. Применяется для производства огнеупорного кирпича. Также является рудой магния и его солей.

Природные сульфаты — соли серной кислоты — известны для многих металлов (Са, Ва, Sr, Mg, Na, К, Си, Pb, Fe, Аl и др.) и пользуются широким распространением. Различаются простые, сложные, а также водные сульфаты. Они образуются как при эндогенных (барит), так и при экзогенных (большинство сульфатов) процессах; в последнем случае следует различать сульфаты осадочного происхождения, отлагающиеся в усыхающих озерах, лагунах, заливах и т.п. (гипс, мирабилит и др.), и гипергенные сульфаты, образующиеся в зоне окисления рудных месторождений. Сульфаты обычно окрашены в светлые тона; большинство их имеет белый цвет (до бесцветных), голубая окраска характерна для целестина, более яркие цвета — для сульфатов меди. Твердость сульфатов обычно ниже 4, удельный вес зависит от того, какой металл входит в состав минерала: большинство сульфатов, кроме англезита PbS04, барита и целестина,— легкие минералы. Многие сульфаты растворимы в воде и обладают горьковато-соленым вкусом.

Ангидрит — CaS04. Содержит 41,2 % СаО и 58,8 % S03. Постоянно присутствует примесь Sr. Синонимы: муриацит, кубический шпат. Характерные признаки. Встречается в виде массивных образований; также агрегатов мелкозернистого, чешуйчато-зернистого, параллельно- или радиально-волокнистого строения. Искривленные и скрученные конкреционные формы называются кишечным камнем. Кристаллы редки и имеют толстотаблитчатый или призматический облик. Цвет белый, серый, голубоватый или почти бесцветный; бывает также розовый, фиолетовый, красноватый, темно-серый. Черта белая или серовато-белая. Блеск различный: по одним направлениям — стеклянный, по другим — перламутровый, иногда слегка жирный. Излом неровный до занозистого. Спайность по трем взаимно перпендикулярным направлениям, в одном направлении — весьма совершенная до совершенной. В соответствии с тремя направлениями спайности обломки ангидрита имеют форму прямоугольного параллелепипеда. Минерал широко распространенный. Происхождение экзогенное (химический осадок соленосных бассейнов), реже гидротермальное и эксгаляционное — в местах выходов горячих вулканических газов (фумаролах). В залежах каменной соли минералы-спутники — галит, доломит, полигалит. В отложениях фумарол ангидрит обнаружен как продукт реакции между сернистыми парами и кальцийсодержащими минералами. Весьма многочисленны месторождения в гипсоносных толщах, протягивающихся вдоль Зап. Приуралья; Бахмутское соляное месторождение на Украине и др. Легко поглощает воду и переходит в гипс, увеличиваясь при этом в объеме и вызывая механические деформации в породах. От похожих гипса и кальцита отличается более высоким, а от барита меньшим удельным весом, от гипса — также большей твердостью. Широко используется ангидрит как горная порода наряду с гипсом. Тонкозернистые разности используются как поделочный камень. Однако такое применение минерала ограничено ввиду его способности поглощать воду и увеличиваться в объеме на 30 %, переходя в гипс

Гипс — CaS04 2 Н 2 О. Кристаллы таблитчатые, иногда призматические, реже столбчатые (длиной до 1,5 м), чечевицеобразные вследствие закругленности граней, нередко изогнутые (обручевидной формы). Сростки кристаллов часто похожи на ласточкин хвост. Агрегаты зернистые, массивные, листоватые, в форме розеток, иногда напоминают цветы или цветную капусту (образования на стенах пещер, называемые геликтитом); также волокнистые массы, конкреции. Минерал белый, часто бесцветен и прозрачен, иногда серый, желтоватый, коричневатый, красноватый и даже черный. Черта белая. Блеск стеклянный, на плоскостях совершенной спайности — перламутровый и шелковистый. Излом раковистый, жилковатый. Спайность в трех направлениях: в одном — весьма совершенная (с перламутровым блеском), в другом — средняя (с шелковистым блеском), в третьем — несовершенная. Минерал распространенный. Главный компонент горной породы, имеющей то же название. Происхождение экзогенное (химических осадок соляных озер и лагун); гипергенное: вследствие гидратации залежей ангидрита или выветривания соляных месторождений (гипсовые шляпы), а также сульфидных, нефтяных и месторождений серы; редко низкотемпературное гидротермальное. Характерные формы кристаллов, весьма совершенная спайность, низкая твердость (царапается ногтем), на ощупь шершавый; НСl на минерал не действует. Этими свойствами гипс отличается от сходных арагонита, некоторых цеолитов, боратов и (алебастр) от мрамора. Практическое значение. Минерал в чистом виде употребляется для ваяния статуй (алебастр), для различных поделок (особенно волокнистый уральский селенит), также в оптике (пластинки гипса в компенсаторах поляризационных микроскопов) и т.д. Широко применяется гипс как горная порода в строительном деле, цементной промышленности, при производстве бумаги, красок и эмалей, в металлургии и во многих других областях.

Фосфаты, Арсенаты и Ванадаты. Эти природные соединения удобнее рассматривать совместно, так как иногда приходится сталкиваться с минералами смешанного состава. Наиболее распространены фосфаты и особенно минералы группы апатита; они образуются как при эндогенных процессах (в изверженных породах, пегматитах, различных типах пневматолито-гидротермальных месторождений), так и при экзогенных (в том числе осадочных) процессах. Арсенаты и ванадаты образуются преимущественно в зоне окисления рудных месторождений. Существуют простые и сложные, безводные и водные фосфаты, арсенаты и ванадаты. Формы выделения, окраска и другие физические свойства минералов рассматриваемого класса отличаются большим разнообразием. Твердость их обычно невысока, цвет и удельный вес широко варьируют в зависимости от катионного состава. Минералы легко растворяются в кислотах.

Апатит — Са5Р04 (Сl, F, ОН) Содержит 50,0% СаО, 42,3% Р205, 7,7% CaF,; примеси — Мg, Sr, А1203, Th, Si02, As. Характерные признаки. Хорошо ограненные шестигранно- призматические, иглоподобные, реже коротко- столбчатые кристаллы, часто с вертикальной штриховкой на гранях; также землистые, кристаллически-зернистые плотные агрегаты и конкреции. Последние состоят в основном из апатита, кварца, содержат также кальцит, халцедон, доломит, глауконит и др. и называются фосфоритом. Цвет зеленый (от светло-до темно-зеленого), голубовато-зеленый, реже синий, фиолетовый, розовый, желтый и бурый, иногда бесцветен. Блеск стеклянный на гранях и жирный — на поверхности излома. Излом неровный. Спайность несовершенная. Многие разности после нагревания фосфоресцируют. В зависимости от преобладания F или С1 в составе минерала различают фтор- и хлорапатит известны также гидро- ксилапатит и карбонатапатит. Распространен чрезвычайно широко. Происхождение магматическое, пегматитовое, контактово-метасоматическое, высокотемпературное гидротермальное; также осадочное (фосфориты). От сходного кварца, турмалина и особенно берилла отличается более низкой твердостью, от других фосфатов — призматическим обликом кристаллов. Порошок апатита, смоченный H2S04, окрашивает пламя в голубовато-зеленый цвет. Практическое значение. Камень плодородия. Из него изготовляются ежегодно миллионы тонн ценнейших удобрений: суперфосфат, преципитат, термофосфат. Применяется также для получения фосфора и его соединений, в металлургии, в стекольной промышленности.

Фосфорит — осадочная горная порода, состоящая преимущественно из фосфатных минералов группы апатита, находящихся в скрыто- или микрокристаллической форме. Кроме фосфатов кальция в состав фосфоритов входят нефосфатные минералы: доломит, кальцит, кварц, халцедон, глауконит; в меньшей мере — глинистые минералы, алюмосиликаты, железистые минералы (пирит, лимонит), органические вещества. Большинство фосфоритов образуется биогенно-хемогенным путём. Фосфориты делятся на две группы: морские и континентальные. Фосфориты являются важным полезным ископаемым, добываются как сырьё для производства минеральных удобрений. Одни авторы относят к фосфоритам породы с содержанием P4O10 от 5 % и выше, другие — от 18 % и выше. Из фосфоритов методом тонкого размола производится экологически безвредная фосфоритная мука для нужд сельского хозяйства.

Силикаты — самый обширный класс минералов, далеко превосходящий остальные по своей роли в составе литосферы. Кремний играет в неорганической природе такую же роль, как углерод в органической; земная кора построена в основном из соединений кремния. Большинство породообразующих минералов — силикаты. Существенно силикатный состав имеют все изверженные горные породы и подавляющее большинство осадочных и метаморфических. Строение кристаллических решеток силикатов достаточно сложно и разнообразно. Поэтому класс силикатов делится на несколько подклассов, объединяющих минералы сходного строения и свойств. Но при всей сложности структур силикатов их основой всегда является тетраэдрическая группа [Si04]. Кремнекислородные тетраэдры по-разному сочетаются и комбинируются между собой, образуя те или иные анионные группировки; они сцепляются с различными по размерам катионами (атомами металлов), чем и вызывается все многообразие внутренних структур силикатов. Иногда часть атомов Si замещается другими атомами (чаще всего А1, реже Ti, Zr, Be); соответственно образуются алюмосиликаты, титаносиликаты и т.д.

Роговая обманка — породообразующий магматический минерал группы амфиболов подкласса ленточных силикатов сложного химического состава.

Обыкновенная роговая обманка — сложный алюмосиликат кальция, магния и железа. Образует чёрные короткостолбчатые с шестиугольным сечением кристаллы, тёмно-зелёные зернистые агрегаты, псевдоморфозы по пироксену (уралит), вкрапленные зёрна. Широко распространён, образует многие магматические и метаморфические породы. При выветривании переходит в глинистые минералы, лимонит, карбонаты.

Мусковит — минерал, калиевая слюда K Аl2(Al Si3O10)(OH)2. Ярко-зеленый мусковит, содержащий до 4 % Cr2О3, называют фукситом, мелкочешуйчатый агрегат — серицитом. Используют в электро- и радиотехнике, для изготовления смотровых оконцев в котлах, печах и др. В средние века основным поставщиком слюды в Европу было Русское государство, часто называемое Московия. Английское название слюды — «muscovy glass» (московитское стекло), русское минералогическое название слюды — мусковит. Существуют также и другие названия минерала и его разновидностей: московская звезда, калиевая слюда, белая слюда, серицит, антонит, лейкофиллит. Кристаллы таблитчатые моноклинной системы. Спайность по базису весьма совершенная. Мусковит легко расщепляется на тончайшие листочки. Мусковит является одним из двух компонентов для изготовления микалекса. В промышленности мусковит применяется в виде листовой слюды (для изоляторов, конденсаторов, телефонов и т.п.). При изготовлении слюдяного порошка (при изготовлении кровельного толя, слюдяного картона, огнеупорных красок и пр.) слюдяного фабриката (для электроизоляционных прокладок в электроприборах)

Биотит — минерал, представляет собой калий-алюминий-магний-железосодержащую слюду. Широко распространен и составляет 2,5 — 3 % земной коры. Биотит является важным породообразующим минералом гранитов, гранодиоритов, трахитов, минетт. Реже встречается в более основных и очень редко — в основных породах (базальты). Широко распространён в пегматитах. Во многих метаморфических породах (контактовые роговики, слюдяные сланцы, парагнейсы, ортогнейсы) встречается в виде мелкочешуйчатых, иногда плотных шлировых выделений. Распространён повсеместно. Практически во всех кислых магматических (граниты, гранодиориты) и метаморфических (гнейсы, сланцы) по данным измерений методами геобаротермометрии температура кристаллизации минерала колеблется в пределах 600—700°C. Иногда находит применение в качестве блёсток для игрушек, театральных декораций, размолотым добавляется в черепицу, применяется какизоляционный материал. Крупные кристаллы ценятся коллекционерами. Используется в научных целях.

Каолин — глина белого цвета, она же белая глина, состоящая из минерала каолинита. Образуется при разрушении (выветривании) гранитов, гнейсов и других горных пород, содержащих полевые шпаты (первичные каолины). В результате перемыва первичных каолинов и происходит переотложение их в виде осадочных пород; образуются вторичные каолины, называемые также «каолиновые глины». Формула: Al2O3*2SiO2*2H2O. Основные свойства каолина — высокая огнеупорность, низкая пластичность и связующая способность. Обычно каолин обогащают, удаляя вредные примеси (гидроксиды и сульфиды Fe и Ti), которые уменьшают белизну и огнеупорность. Обогащённый каолин используют как сырье в производстве: фарфора, фаянса, тонкой, электротехнической керамики; для получения ультрамарина, Al2(SO4)3 и AlCl3; в качестве наполнителя в производстве бумаги, резины, пластмасс, основ для кровельных материалов; он входит в состав пестицидов и парфюмерных изделий (под названием «белая глина»). Каолин применяется для изготовления коленкора и других переплётных материалов, а также входит в состав покрытия (мелования) мелованных бумаги и картона.

Тальк — Mg3Si4O10(OH)2 — минерал, кристаллическое вещество. Представляет собой жирный на ощупь рассыпчатый порошок белого (изредка зелёного) цвета. Качество талька определяется его белизной. Для промышленных целей используют молотый тальк, микротальк и т.д. Является основным компонентом детских присыпок, в связи с чем оба названия часто употребляются как синонимы. Используется в быту для предотвращения трения соприкасающихся поверхностей (в резиновых перчатках, в обуви, между камерой и вело/мото-покрышкой), а также для предотвращения слипания при длительном хранении различных изделий из резины. Вопреки распространенному мнению тальк не используется в тяжелой атлетике, спортивной гимнастике и альпинизме, поскольку он уменьшает трение. Для улучшения сцепления рук в этих дисциплинах спортсмены используют магнезию — 4MgCO3*Mg(OH)2*4H2O. Используется во многих БАДах и лекарствах (например, в глюконате кальция) как источник магния и кремния. Как наполнитель применяется в резиновой, бумажной, лакокрасочной, медицинской (основа таблеток), парфюмерно-косметической и других отраслях промышленности. Важная область применения — керамика (особенно радиоизоляционная). В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E553b. Встречается в присадках к моторным маслам для увеличения срока эксплуатации и защиты ДВС. В промышленности пластмасс — в качестве нуклеатора (нуклеирующей добавки), позволяющего сократить время цикла кристаллизации полимеров и улучшить их физико-механические свойства.

Лабрадор - минерал, сероватый с цветным отливом камень; идет на разные мелкие поделки, а также употребляется и при постройках.

Нефелин (элеолит) — породообразующий минерал, алюмосиликат калия и натрия (Na,K)AlSiO4. Кристаллы редки, имеют короткостолбчатый гексагонально-призматический облик. Нефелин — один из главных минералов щелочных горных пород (нефелиновых сиенитов) и их вулканических аналогов — фонолитов. Используют в производстве алюминия, соды, в стекольной, кожевенной промышленности. В больших количествах получается в качестве отхода при добыче апатита. Нефелин интересен тем, что может быть использован без отходов на 100 %. Современные технологии переработки позволяют получить из него алюминий, поташ (соду), а также сырье для производства цемента.

Серпентин — группа минералов, магниево-железистые гидросиликаты (не путать с горной породой серпентинит). Минералы встречаются в плотном виде, но никогда в ясно кристаллизованном. Иногда имеют листоватое или волокнистое сложение. Окраска от зеленовато-жёлтого до тёмно-зелёного с пятнами различных цветов, которые придают им сходство с кожей змеи, отсюда и название.

Авгит — породообразующий минерал из группы клино-пироксенов Са(Mg,Fe,Al)[(Si,Аl)2O6]. Окраска от зелёной до чёрной. Входит в состав андезита, базальта, диабаза и других изверженных горных пород преимущественно основного характера. Чаще всего породообразующий минерал различных магматических пород; встречается прежде всего в основных эффузивных породах, в том числе в базальтах, отчасти в андезитах, фонолитах и вулканических пеплах. Распространен повсеместно.В граненом виде идет на украшения, особенно в Турине и Шамуни.