Вопрос 3. Породообразующие минералы. Типы классификаций. Виды минеральных агрегатов. Основные свойства минералов: форма кристаллов, цвет, блеск, прозрачность, спайность, излом, твердость по Моосу.

Горные породы состоят из минералов. Минерал – устойчивое химическое соединение, природное тело, однородное по внутреннему строению, химическому составу, физическим свойствам.

Типы классификаций: 1. По Теофрасту – как можно использовать минерал.

2. По Гепер, Абун-Хали-Ибн-Сина – по форме кристаллов, по цвету, по блеску, по прозрачности, по спайности, по цвету черты, по твёрдости, по взаимодействию с кислотами.

3. По Кростеду – по химическому элементу.

4. По Берцеллиусу – по анионным комплексам.

5. По способу упаковки атомов и прочности связей.

Минералы встречаются в виде: 1. Зёрен горных пород

2. Кристаллических щёток (Друзы)

3. Округлые тела, имеющие концентрическое строение (секреция)

4. Сталактиты, сталагмиты, сталагнаты

Форма кристаллов.

1. Изометрические

2. Двумерные

3. Линейные

4. Таблитчатые

5. Столбчатые

6. Игольчатые

7. Волокнистые

8. Листоватые

9. Чешуйчатые

Цвет.

1. Светлые

2. Тёмные

Блеск – способность минерала отражать свет. Виды блестка:

1. Стекловатый (у кварца, галита, кальцита, доломита)

2. Перламутровый (гипс, слюда, тальк)

3. Металлический (перит, галенит, гематит, магнетит)

4. Восковой (опал, агат)

5. Матовый (блеск отсутствует)

Прозрачность – способность минерала пропускать свет.

Виды прозрачности:

1. Прозрачный (горный хрусталь, кальцит)

2. Полупрозрачный (скрытоволокнистые кварцы (холщеданы))

3. Непрозрачный (железосодержащие)

Спайность – способность при механическом воздействии раскалываться по плоскости спайности (по определённым направлениям)

Виды спайности:

1. Весьма совершенная (возможно разъединить кристаллы)

2. Совершенная спайность (молотком)

3. Несовершенная спайность (опал, кварц)

Излом - форма поверхности, образующаяся при раскалывании минералов или горных пород, обусловленная их физическими свойствами и, в значительной степени, составом вещества.

Виды излома:

1. Гладкий

2. Зернистый

3. Землистый

4. Раковистый

5. Занозистый

Твёрдость – сопротивляемость царапающему воздействию.

Шкала Моса:

1. Тальк – режется ногтем

2. Гипс – царапается ногтем

3. Кальцит – царапается монетой

4. Флюарит – царапается ножом

5. Апатит – царапается ножом

6. Пылевой шпат – оставляет царапину на стекле

7. Кварц – царапает стекло

8. Топаз – режет стекло

9. Корунд – режет кварц

10. Алмаз – режет кварц

Вопрос 4. Классификация минералов по химическому составу. Оксиды, гидрооксиды, карбонаты. Строительная оценка минералов.

Вопрос 1. Предмет инженерной геологии. Основные сведения о Земле.

Инженерная геология изучает верхние слои земной коры, в связи с инженерной деятельностью человека. Изучает геологические условия строительства сооружений. Разрабатывает прогнозы геологической обстановки после инженерных работ. Земля имеет форму геоида - эквипотенциальной поверхности, сила тяжести к которой повсеместно направлена перпендикулярно. Земля обладает неоднородностью физических свойств и дифференцированностью состава сферических оболочек: земной коры, мантии, внешнего и внутреннего ядра. Кора и верхняя часть верхней мантии, образующие твердую литосферу, подстилаются пластичной астеносферой, играющей важную роль в глубинных геологических процессах. Химический состав Земли близок к среднему химическому составу метеоритов, а состав сферических оболочек резко неоднороден и изменяется с глубиной. R(радиус Земли) = 6371 км e(относительное сжатие) =

Rэ – экваториальный радиус Rп – полюсный радиус

Самая высокая гора – Джомолунгма ( Эверест) – 8848 м. Самая низкая точка – 11034 м. (Марианская впадина) Скорость звука в земле – 6500 Средняя плотность Земли составляет 5,52 г/см³ Выделяют три главные области : 1. Земная кора; 2. Мантия: верхняя до глубины 900 км, нижняя до глубины 2900 км; 3. Ядро Земли внешнее до глубины 5120 км, внутреннее до глубины 6371 км. Внутреннее тепло Земли связано с распадом радиоактивных элементов - урана, тория, калия, рубидия и др. Средняя, величина теплового потока составляет 1,4-1,5 мккал/см²/с.

Вопрос 2. Строение земной коры. Внешние оболочки Земли: атмосфера, гидросфера, биосфера. Земная кора - верхняя оболочка Земли, мощность которой изменяется от 6-7 км под глубокими частями океанов до 35-40 км под равнинными платформенными территориями континентов, до 50-70(75) км под горными сооружениями (наибольшие под Гималаями и Андами).

Земная кора состоит из горных пород 3-х видов: 1. Магматические – следствие остывания магмы внутри земной коры, лавы на поверхности. 2. Осадочные горные породы – результат прямого измельчения горных пород, результат химических реакций при взаимодействии с горными породами, выпадение в осадок в химических насыщенных растворах. 3. Метаморфические горные породы – должны оказаться внутри земной коры. Атмосфера -  газовая оболочка, окружающая Землю, обеспечивающая возможность жизни на Земле и оказывающая влияние на геологические процессы ( воздействие на горные породы, выветривание. Гидросфера - не­пре­рыв­ная вод­ная обо­лоч­ка Зем­ли, со­дер­жа­щая во­ду во всех её аг­ре­гат­ных со­стоя­ни­ях (жид­ком, твёр­дом и га­зо­об­раз­ном), с по­сто­ян­ным во­до­об­ме­ном ме­ж­ду все­ми гео­сфе­ра­ми и кос­мическим про­стран­ст­вом и с пре­вра­ще­ни­ем её из од­но­го состоя­ния в дру­гое в хо­де кру­го­во­ро­та во­ды в при­ро­де. Является одной из древнейших оболочек, существовавших практически во все геологические эпохи. (описаны горные породы с возрастом около 4 млрд. лет, образовавшиеся в водной среде). Биосфера – оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности, а также совокупность её свойств как планеты, где создаются условия для развития биологических систем; глобальная экосистема Земли.

5. Классификация минералов по химическому составу. Сульфаты, галоиды, силикаты и алюмосиликаты. Строительная оценка минералов.

Минералы – это природные химические соединения и самородные элементы (твердые) с определенным типом кристаллической структуры и идеализированным химическим составом, образующиеся в земной коре и на ее поверхности в результате различных геологических процессов.

В основу классификации минералов положены химический состав и кристаллическая структура минералов. Сходные по составу и структуре минералы объединяются в типы, группы, подклассы и классы. Всего выделяют пять типов минералов: простые вещества, сульфиды и их аналоги, оксиды и гидроксиды, соли кислородных кислот и галогениды. В настоящее время известно более 5000 минералов, из которых широкое распространение в пределах литосферы имеют около 400.

В курсе рассмотрены наиболее часто встречающиеся минералы, называемые главными породообразующими, среди которых рассматриваются представители восьми классов по химическому составу:

1. Самородные элементы (медь, железо, графит, алмаз, сера).

2. Сульфиды (пирит, халькопирит, арсенопирит, сфалерит, пирротин, галенит, молибденит, антимонит).

3. Карбонаты (кальцит, доломит, магнезит, сидерит) и гидрокарбонаты (малахит).

4. Сульфаты (ангидрит, барит) и гидросульфаты (гипс).

5. Галогениды (галит, сильвин, флюорит).

6. Фосфаты (апатит).

7. Оксиды (кварц, халцедон, корунд, гематит, магнетит, ильменит, хромит) и гидроксиды (опал, лимонит, гётит).

8. Силикаты и алюмосиликаты, в том числе оливин, гранаты, титанит, кианит, турмалин, берилл, диопсид, авгит, родонит, роговая обманка (горнблендит), актинолит, тальк, серпентин, мусковит, биотит, хлориты, каолинит, глауконит, ортоклаз, микроклин, плагиоклазы, нефелин, цеолиты.

Отдельные минералы имеют определенный тип кристаллической структуры и идеализированный химический состав. Скопление минеральных индивидов образует минеральный агрегат.

5. Магматические горные породы. Интрузивные и эффузивные магматические горные породы.

Магматизм – процесс извержения, остывания и кристаллизации горячих расплавов (магмы). Магма имеет силикатный состав и насыщена газами. Глубинное проявление магматизма называется интрузивным – внедрение магмы в различные горные породы, ее остывание на глубине с образованием интрузивных тел – интрузивных магматических горных пород. Излияние и выброс на поверхность Земли магматического материала называется эффузивной деятельностью, связанной с образованием вулканических магматических горных пород. Переходными между интрузивными и вулканическими горными породами являются жильные магматические горные породы.

Метаморфизм – процесс преобразования магматических и осадочных горных пород под воздействием высоких давлений и/или температур, а также действия газов и горячих растворов. В процессе метаморфизма происходит перекристаллизация вещества исходной породы с образованием новых минералов.

Магматические горные породы образуются при кристаллизации природного расплава – магмы – в недрах Земли либо лавы (извергшаяся магма) – на поверхности Земли.

Магматические горные породы по условиям образования делятся на плутонические абиссальные (глубинные, более 3,0 км), гипабиссальные (полуглубинные, 0,5-3,0 км) или жильные и вулканические (образованные на поверхности Земли). Вулканические подразделяются на излившиеся (эффузивные) и пирокластические – выброшенные в атмосферу в виде вулканического пепла (размер частиц менее 0,05мм), вулканического песка (размер частиц 0,05-2,0мм), лапиллей (размер частиц 2,0-50,0мм) и вулканических бомб (размер частиц более 50 мм). Пирокластический материал в результате процессов переноса, осаждения, уплотнения на земной поверхности формирует отдельный класс горных пород – вулканогенноосадочные – вулканические туфы, агломераты и др., которые традиционно относят группе осадочных обломочных горных пород c указанием первичного вулканогенного происхождения обломков (рассмотрены в разделе 2.3)

Плутонические (интрузивные) горные породы образуются в результате кристаллизации магмы в глубинных условиях, медленное остывание которой способствует росту кристаллов, все породы этого типа полнокристаллические. Вулканические эффузивные горные породы образуются при быстрой кристаллизации лавы (расплава) на земной поверхности или в её вблизи, породы до 50% состоят из вкрапленников, остальная часть представлена микрокристаллами и аморфным вулканическим стеклом в виде затвердевшего расплава.