Оглавление
Основные понятия о минералах, минеральном составе и химическом составе почв.
- Минералы
- это природные химические соединения кристаллической структуры, образовавшиеся на Земле как результат геологических и геохимических процессов
Минералы находятся в твердом (кварц, слюда, кальцит), жидком (ртуть, вода) и газообразном (углекислота, сероводород) состоянии. В настоящее время известно около 4000 минералов, и этот список постоянно пополняется. Большинство из них встречается очень редко или только в определенных местах. Существенную роль в сложении горных пород играют лишь несколько десятков минералов, которые называют породообразующими.
Минералы входят в состав всех горных пород, рудных и нерудных полезных ископаемых. Из одних минералов получают металлы, другие служат строительным материалом. Минералы, входящие в состав агрономических руд, используют в качестве минеральных удобрений для повышения плодородия почв. Минералы, которые участвуют в образовании почвы, называются почвообразующими.
https://www.youtube.com/watch?v=mayaktv
По происхождению минералы разделяют на:
- Эндогенные — образуются в недрах Земли при раскристаллизации магмы за счет внутренней энергии Земного шара
- Магма–
- это природный глубинный поликомпонентный раствор-расплав, содержащий различные элементы, их оксиды и летучие компоненты (F, Cl, H2O, CO2)
- Экзогенные — образуются на поверхности Земли под действием:
- Выветривание–
- это экзогенный геологический процесс разрушения минералов и горных пород под действием солнечной энергии, химических, физических и биологических факторов
- Метаморфогенные — образуются при перекристаллизации ранее образовавшихся минералов
- Силикаты
- Оксиды и гидроксиды
- Карбонаты
- Фосфаты
- Сульфаты
- Галоиды
- Сульфиды
- Нитраты
- Самородные элементы
- Окраска – обусловлена красителем хромофором или ионом красителем, валентностью ионов, присутствием молекул воды, наличием включений
- Цвет черты – соответствует цвету минерала в порошке, оставляемому на фарфоровой пластине, имеющей матовую, а не глянцевую поверхность. Черту оставляют минералы с твердостью не более 6.
- Прозрачность – способность минералов пропускать свет. По степени прозрачности подразделяются на: а) прозрачные, б) полупрозрачные, в) непрозрачные
- Блеск – интенсивность отраженного света от поверхности минерала; зависит от показателя преломления минерала, характера отражающей поверхности, включений, трещиноватости.
Выделяют следующие виды блеска: а) металлический, б) полуметаллический, в) неметаллический (стекляный, алмазный, шелковистый, перламутровый, жирный, восковый, матовый) - Спайность – способность минералов раскалываться по определенным направлениям (плоскостям спайности).
Выделяют следующие виды спайности: а) весьма совершенная, б) совершенная, в) средняя, г) несовершенная, д) весьма несовершенная - Излом – характер поверхности на месте раскола минерала. У минералов с выраженной спайностью (весьма совершенная, совершенная) излом может быть: ровный, ступенчатый, занозистый, волокнистый. У минералов с невыраженной спайностью (несовершенная) излом бывает: неровный, зернистый, раковистый, землистый
- Твердость – способность минерала противостоять механическим воздействиям. Определяется по 10 балльной шкале Мооса. Суть определения состоит в следующем: каждый минерал царапает все предыдущие и сам царапается последующими.
- Горные породы
- полиминеральные агрегаты, слагающие земную кору и возникшие в результате затвердевания природных силикатных расплавов, накопления осадков и преобразования ранее существовавших горных пород в процессе метаморфизма. Каждая горная порода образует в земной коре объемное тело (слой, пласт, массив, покров), имеет определенный вещественный (химический) состав и обладает специфическим внутренним строением.
- а) выветривания (полевой шпат › каолинит);
- б) кристаллизации насыщенных водных растворов;
- в) биогенного происхождения — из растительных остатков растительных и животных организмов;
Минералообразование протекает в условиях взаимодействия атмосферы, биосферы, гидросферы и земной коры: основной источник – литосфера.
В почвах и почвообразующих породах выделяют первичные и вторичные минералы.
Первичные минералы слагают магматические горные породы и имеют размеры {amp}gt;0,001 мм.
Вторичные минералы возникли из первичных под воздействием климатических и биологических факторов и имеют размеры {amp}lt; 0,001 мм.
Классификация минералов по химическому составу
Физические свойства минералов
Спайность зависит от внутреннего строения минерала.
–
Магматические горные породы образуются при остывании и затвердевании расплавленных масс (магмы), находившихся ранее на значительной глубине под земной корой и поднявшихся затем под влиянием геологических процессов в более холодные верхние горизонты или на поверхность земной коры. Практически не являются почвообразующими породами.
Осадочные породы покрывают около 75% суши и образуются на поверхности Земли в ходе экзогенных физико-геологических процессов. Их формирование происходит при участии выветривания, переноса и отложения разрушенного материала. В результате переноса происходит разделение обломков по размеру, химическому и минералогическому составу. При отложении вещества из воды, атмосферы и движущихся льдов образуются осадки. Уплотняясь и обезвоживаясь, они превращаются в осадочные породы.
Осадочные горные породы подразделяются на обломочные, глинистые, хемогенные и органогенные.
Обломочные породы делятся по форме и размерам обломков (табл.). Остроугольные обломки образуются преимущественно в результате процессов физического выветривания. Окатанные обломки появляются за счет окатывания глыб, щебня и дресвы в реках или прибрежной полосе морей и озер. Обломочные породы встречаются в рыхлом и сцементированном состоянии. Рыхлые породы состоят из зерен или обломков, не связанных между собой цементирующим материалом, легкорассыпающиеся. Сцементированные породы представляют собой обломки, скрепленные между собой каким-либо цементирующим материалом, например кальцитом, оксидами железа, кремнеземом.
Глинистые горные породы, или пелиты («пелос» — глина, грязь) — эти породы считаются наиболее распространенными среди осадочных образований. На их долю приходится более половины всех осадочных горных пород. По происхождению занимают промежуточное положение между обломочными и хемогенными породами. Основным источником глинистых пород служит полевой шпат, при выветривании которого под воздействием атмосферных явлений образуется каолинит и другие гидраты алюминиевых силикатов, являющиеся основными минералами глинистых пород. Глины содержат больше 30% тонкодисперсных частиц ({amp}lt;0,01 мм) и имеют различный цвет в зависимости от слагающих их минералов и примесей.
Таблица
Классификация обломочных пород
| Размер, мм | Остроугольные | Окатанные | ||
|---|---|---|---|---|
| Рыхлые | Сцементированные | Рыхлые | Сцементированные | |
| {amp}gt; 100 | глыбы | брекчия | валуны | конгломерат |
| 100-10 | щебень | брекчия | галька | конгломерат |
| 10-1 | дресва | брекчия | гравий | конломерат |
| 1-0,1 | песок | песчаник | песок | песчаник |
| 0,1-0,01 | алеврит | алевролит | алеврит | алевролит |
| {amp}lt;0,01 | глина | аргиллит | глина | аргиллит |
