Темы и порядок выполнения заданий по основам минералогии

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Для лабораторных работ

Лабораторная работа №1.

Характеристика почвообразующих (породообразующих)

Минералов

Предисловие

Почва состоит из четырех фаз – твердая, жидкая, газообразная и живая. Более постоянной фазой является твердая, которая представлена обломками различных размеров минералов и горных пород. Эти частицы часто называют гранулами. От преобладания тех или иных размеров частиц почвы и почвообразующие породы могут иметь различный механический состав. Более мелкие по размерам механические элементы образуются при процессах выветривания (разрушения) менее плотных минералов и горных пород (каолинит, мергель, опока). Устойчивые агрегативные состояния, легкий механический (гранулометрический) и химический состав характерен для более плотных минералов и горных пород (кварц, ортоклаз, корунд, граниты, порфириты, кварциты). Обычно вышеперечисленные минералы и горные породы составляют механические элементы (гранулы) более крупных размеров. Поэтому для этих почв характерен более легкий механический состав. В то же время одинаковые по механическому составу почвы могут обладать различными водно-физическими, физико-механическими, физико-химическими, химическими и другими свойствами. Ввиду этого механический, химический состав, концентрации солей в почве и многие свойства зависят от состава минералов и горных пород, которые составляют твердую фазу почвы. В процессах почвообразования наибольшая роль принадлежит минералам следующих групп: алюмосиликаты, оксиды, сульфаты, карбонаты, галогениды, фосфаты. Многие минералы и горные породы в сельском хозяйстве используются как агроруды (сильвин, апатит, фосфорит, кальцит, сера, гипс, известняки).

В составе земли и земной коры известны более 3000 минералов, однако в процессах преобразования в большей степени участвуют около 40 – 60 минералов. Минералогический состав почв более постоянный и может изменяться в исключительных случаях при резкой смены факторов почвообразования.

Как известно, студенты минералы и горные породы изучают на лабораторных занятиях по коллекциям. После изучения минералов, горных пород они посещают геологический музей. В процессе изучения раздела «Основы геологии » студенты должны иметь представления об образовании, классификации, свойствах минералов, горных пород и уметь определять основные породообразующие минералы.
1 Указания по выполнению заданий

Цвет и черта

Цвет минерала лишь в редких случаях может служить характерным диагностическим признаком только у минералов, характеризующихся постоянной окраской( синий у лазурита, зеленый - малахит, желтая- сера, черная-графит или красная у киновари). Большинство же минералов может иметь различную окраску. Например, флюорит бывает бесцветным, желтым, коричневым, розовым, зеленым, синим, фиолетовым и даже почти черным.

Более надежным диагностическим признаком минералов, чем цвет, является так называемый цвет черты. Цвет черты выявляется, если уголком испытуемого образца потереть пластинку неглазурованного фарфора – бисквита. Так, цвет черты черного железного блеска (разновидности гематита) – вишнево-красный, золотисто-желтого пирита – черный с зеленоватым оттенком, а флюорита – независимо от его желтой, зеленой или фиолетовой окраски – всегда белый.

Блеск и прозрачность

Блеск минерала обусловлен тем, как свет отражается от его поверхности. В минералах различают : стеклянный, шелковистый, перламутровый, алмазный, жирный, смоляной, восковой, металлический и полуметалический блеск. Многие минералы вообще лишены блеска, на вид они тусклые, т.е характеризуются матовым блеском.

Прозрачность- способность минерала пропускать через себя световые лучи. По прозрачности минералы могуть быть; непрозрачные, полупрозрачные (пропускают свет очень слабо или только по краям), прозрачные.

Спайность и излом

Многие минералы раскалываются по плоским поверхностям. В таких случаях говорят, что минерал имеет спайность. Спайность зависит от строения кристаллической решетки. В зависимости от легкости, с какой раскалывается минерал, различают весьма совершенную (у слюды), совершенную (у кальцита, ортоклаза) и несовершенную (у кварца, апатита, лимонита) спайность. Все шпаты (полевой штат, плавиковой шпат-флюорит, известковый штат-кальцит) отличаются совершенной спайностью.

Но встречаются и такие минералы, которые вообще лишены спайности (кварц). В таких случаях отделение друг от друга соприкасающихся индивидов в двойниках срастания называют не спайностью, а отдельностью.

Для минералов, обладающих плохой спайностью или вовсе лишенных ее, важным диагностическим признаком может служить – излом характер поверхности неправильных обломков, на которые кристалл раскалывается при ударе. Различают раковистый, занозистый, волокнистый, ровный, неровный, ступенчатый и землистый излом.

Твердость

Под твердостью минерала обычно понимают сопротивление, которое оказывает его поверхность при попытке поцарапать ее другим камнем или иным предметом.

Немецкий минеролог Фридрих Мосс (1773-1839) е, которое оказывает его поверхность при попытке поцарапать ее другим камнем или иным предметом.

Немецкий минеролог Фридрих Мосс (1773-1839) предложил шкалу, согласно которой минералы группируются в соответствии с их относительной твердостью по десятибалльной шкале.

Путем сравнения с этой шкалой может быть установлена твердость любого минерала – твердость по Моосу. Минералы с твердостью 1 и 2 считаются мягкими, от 3 до 6 средней твердости, а выше 6 – твердыми. О минералах с твердостью 8-10 говорят, что они обладают твердостью драгоценных камней.

Шкала Мооса – относительная шкала. С ее помощью может быть установлена лишь, какой минерал тверже. О том, насколько увеличивается в количественном отношении твердость от ступени к ступени по шкале Мооса, сказать нельзя. В представленной таблице эта шкала сопоставлена с абсолютными значениями твердости – это твердость шлифования в воде по Розивалю.

Таблица 1 Шкала твердости минералов по Моос

Шкала твердости	Эталонный минерал	Методы определения твердости	Твердость шлифован
	тальк	Скоблится ногтем	0,03
	гипс	Царапается ногтем	1,25
	кальцит	Царапается медной монетой	4,5
	флюорит	Легко царапается перочинным ножом	5,0
	апатит	С трудом царапается перочинным ножом	6,5
	ортоклаз	Царапается напильником
	кварц	Царапает оконное стекло
	топаз	Легко царапает кварц
	корунд	Легко царапает топаз
	алмаз	Не царапает ничем

Главное достоинство шкалы Мооса заключается в простоте ее использования. С помощью эталонных образцов и наборов принадлежностей для царапанья твердость минералов можно легко определить в поле, во время прогулок и экскурсий.

Плотность

Под плотностью понимается масса вещества, отнесенная к массе равного объема воды. Следовательно, минерал с плотностью 2,6 в 2,6 раза тяжелее такого же объема воды.

Плотность минералов, горных пород и руд колеблется от 1 до 20. Минералы плотностью ниже 2 воспринимается как легкие (янтарь, каолинит), от 2 до 4 – как нормальное (кварц), выше 4,0 – как тяжелые (галенит, или свинцовый блеск – 7,5г/см³).

Темы и порядок выполнения заданий по основам минералогии