M0 - MINERAŁY i SKAŁY.pdf - Geologia(4) - aneciakurczaczek

MATERIAŁY DO ZAJĘĆ Z

NAUK O ZIEMII

LITERATURA:

1.Wojciech Jaroszewski – Przewodnik do ćwiczeń z geologii dynamicznej

2.Andrzej Bolewski – Mineralogia szczegółowa

3.Teresa Pius – Geologia złóż surowców mineralnych

4.Andrzej Bolewski, Włodzimierz Parachoniak – Petrografia

5.Andrzej Bolewski, Andrzej Manecki – Rozpoznawanie minerałów

6.Stefan Kozłowski – Surowce skalne Polski

7.Marian Książkiewicz – Geologia dynamiczna

Geologia – nauka o budowie Ziemi i procesach ją kształtujących, stąd przedmiotem zajęć z

geologii będzie poznanie elementów budujących skorupę ziemską. Są to minerały i skały.

Najmniejszą jednostką, z jakiej zbudowana jest skorupa ziemska jest MINERAŁ, czyli

pierwiastek, związek lub jednorodna mieszanina pierwiastków lub związków chemicznych o

stałym stanie skupienia, powstała w sposób naturalny. Wszystkie minerały występują w

skorupie ziemskiej w naturalnych zespołach będących produktem określonych procesów

geologicznych. Minerały budujące skały nazywamy SKAŁOTWÓRCZYMI. Te zespoły

mineralne to SKAŁY - zespoły minerałów występujące w dużych masach i odgrywające w

budowie skorupy ziemskiej zasadniczą rolę jako jednostki strukturalne, powstałe w sposób

naturalny. Skały dzieli się na 3 główne rodzaje: magmowe, osadowe i metamorficzne.

CZĘŚĆ 1. MINERAŁY

1.1. OZNACZANIE MINERAŁÓW

Makroskopowe oznaczanie minerałów polega na określeniu ich najprostrzych własności

chemicznych i fizycznych. Większość minerałów występuje w skorupie w postaci kryształów.

Kryształ to ciało stałe o prawidłowej budowie wewnętrznej,tj. takie,w którym atomy lub jony

rozmieszczone są prawidłowo tworząc sieć przestrzenną. Jest to zatem ciało obdarzone

prawidłową formą geometryczną, ograniczone ścianami płaskimi przecinającymi się w

krawędziach i narożach.

Sieci przestrzenne (krystaliczne) różnią się między sobą odległościami między sąsiednimi

węzłami i kątami, występuje dodatkowo wiele postaci kryształów.

Pokrój kryształu - ogólny kształt:

- izometryczny - identyczne wymiary w trzech kierunkach

- tabliczkowy, listewkowy - różne wymiary w trzech kierunkach

- płytkowy - podobne wymiary w dwóch kierunkach,trzeci mniejszy

- słupowy - podobne wymiary w dwóch kierunkach trzeci większy

SKŁAD CHEMICZNY

Niewiele minerałów zbudowanych jest z jednego pierwiastka, mówimy o nich z dodatkiem

rodzimy np. rodzima siarka, miedź, złoto oraz węgiel, który tworzy dwa minerały rodzime -

diament i grafit. Większość jednak minerałów zbudowana jest z wielu pierwiastków a

największe znaczenie mają: tlen, krzem, glin, żelazo, wapń, potas, sód, magnez, wodór,

węgiel, tytan.

Skład chemiczny minerałów decyduje o własnościach chemicznych i reagowaniu minerału z

odczynnikami co jest jedną z cech ich rozpoznawania. Podstawowym odczynnikiem jest HCl.

WŁASNOŚCI FIZYCZNE

1. łupliwość - zdolność do pękania pod wpływem uderzenia lub nacisku na części

ograniczone powierzchniami płaskimi. Nie występuje u wszystkich minerałów, może być w

kilku kierunkach.

Jeśli kryształ pęka wzdłuż mniej więcej równoległych powierzchni to jest to oddzielność.

Brak łupliwości (kryształ pęka wzdłuż powierzchni dowolnych, nieprawidłowych) to jest

przełam,np. kwarc - przełam muszlowy, kalcyt - ziarnisty, zbity.

2. twardość - opór jaki stawia minerał rysującemu go ostrzu;

SKALA MOHSA - określa twardość minerałów wzorcowych

1. talk Mg 3 [(OH) 2 Si 4 O 10 ]

2. gips CaSO 4 2H 2 O

3. kalcyt CaCO 3

4. fluoryt CaF 2

5. apatyt Ca 5 F(PO 4 ) 3

6. ortoklaz K[AlSi 3 O 8 ]

7. kwarc SiO 2

8. topaz Al 2 F 2 SiO 4

9. korund Al 2 O 3

10. diament C

paznokieć 2.5

miedź 3

gwóźdź żelazny 4-5

szkło 5-6

3. barwa - minerały barwne (mają stałą, charakterystyczną dla siebie barwę: grafit -czarna;

piryt - mosiężna); minerały bezbarwne (nie wykazują barwy lecz mogą być zabarwione

domieszkami: kwarc, kalcyt, fluoryt w zależności od domieszek mogą być żółte, czerwone,

fioletowe, czarne).

4. rysa - barwa sproszkowanego minerału (badanie na płytce niepolerowanej porcelany).

Minerały barwne mają rysę barwną np. piryt - rysa czarna, zabarwione i bezbarwne mają rysę

białą.

5. przezroczystość - jest zależna od barwy, minerały barwne bywają nieprzezroczyste a

bezbarwne są generalnie przezroczyste.

6. połysk - szklisty, tłusty, perłowy, metaliczny, diamentowy.

Opis minerałów:

NAZWA I

GRUPA

CHEMICZNA

REAKCJA Z

HCL

TWARDOŚĆ

BARWA

RYSA

UWAGI

1.2. WYSTĘPOWANIE MINERAŁÓW W SKAŁACH

• SKŁAD MINERALNY SKAŁ MAGMOWYCH

Ze względu na rolę, jaką minerały skałotwórcze odgrywają w budowie skał dzieli się je na:

1. minerały główne - będące podstawowymi składnikami skał i decydującymi o ich

przynależności systematycznej. Są to: kwarc, skalenie, pirokseny, amfibole, miki,

skaleniowce, oliwiny.

2. minerały poboczne - występują w postaci drobnych kryształów, rozsianych lub

tworzących wrostki. Są to: piryt, apatyt, rutyl, cyrkon, beryl, korund; często wpływają one na

zabarwienie np. magnetyt, hematyt.

3. minerały akcesoryczne - występują tylko w pewnych skałach, ale w postaci wyraźnych

kryształów. Są to: granaty, turmaliny, chromit.

W skałach magmowych mogą występować również minerały wtórne - rezultat procesów

pomagmowych, wietrzeniowych, metamorficznych, np. w pęcherzykach pogazowych skał

wylewnych może krystalizować kwarc lub ametyst, chalcedon (krzemionka) w postaci

koncentrycznych agatów czy kalcyt.

Występowanie minerałów jest zależne od składu chemicznego magmy z jakiej odbywała się

krystalizacja. Dlatego możliwe jest współwystępowanie jednych minerałów (skaleni i kwarcu

czy skaleni i skaleniowców) a niemożliwe innych (oliwinu i kwarcu czy skaleniowców i

kwarcu). Niemożliwe jest również występowanie minerałów uwodnionych (miki, amfibole) w

warunkach wulkanicznych czyli na powierzchni,gdzie zachodzi gwałtowne odparowanie.

Minerały te występują natomiast w warunkach plutonicznych czyli w głębi skorupy

ziemskiej.

Zatem, na podstawie składu mineralnego można określić warunki, w jakich skała powstała.

• SKŁAD MINERALNY SKAŁ OSADOWYCH

Minerały te powstają bądź bezpośrednio w środowisku sedymemtacji bądź w wyniku

wietrzenia starszych skał. W skałach osadowych można więc spotkać minerały skał

magmowych i metamorficznych ale tylko te, które są odporne na wietrzenie chemiczne czyli

biotyt, nie ma natomiast oliwinów, piroksenów, amfiboli; skalenie i skaleniowce rozkładają

się na minerały ilaste; bardzo często występuje kwarc i rozdrobniony muskowit.

MINERAŁY KRZEMIONKOWE - odgrywają dużą rolę jako spoiwo skał okruchowych,

składnik skał organogenicznych i chemicznych. Są to: opal, chalcedon oraz najważniejszy

kwarc.

MINERAŁY ILASTE - występują w iłach, glinach, marglach, zwietrzelinach ilastych. Są to:

kaolinit, montmorylonit, illit; makroskopowo nierozpoznawalne, twardość 1-2.5.

GLAUKONIT - występuje w środowisku morskim w postaci zielonkawych ziarn, twardość

MINERAŁY ŻELAZA – limonit – rdzawo - żółty lub brunatny, twardość4-5 ; piryt -

mosiężny, twardość 6, tworzy wyraźne kryształy.

WĘGLANY - kalcyt - bezbarwny lub zabarwiony, łupliwość doskonała, twardość 3,

wyraźnie burzy z HCl; dolomit - szarobiały lub żółty ,twardość 3.5-4, burzy z HCl lekko lub

po zarysowaniu; syderyt - biały lub szarożółty ,twardość 3.5-4, łupliwość doskonała, po

ogrzaniu burzy z HCl.

Inne minerały to:

fosforany - apatyt

chlorki – halit (twardość 2 ), sylwin, karnalit

siarczany - gips(twar. 2, doskonała łupliwość,często tworzy zbliźniaczenia tzw. jaskółcze

ogony

anhydryt - (twar. 3.5-4, szaroniebieski ).

• SKŁAD MINERALNY SKAŁ METAMORFICZNYCH

Występują tu minerały pierwotne skał magmowych lub osadowych, czasami lekko zmienione,

lub minerały powstałe na drodze nowej krystalizacji w procesach metamorfizmu. Z

pierwotnych minerałów występują tu niezmienione : kwarc (inne minerały krzemionkowe

przekrystalizowują w kwarc), skalenie alkaliczne i plagioklazy, amfibole i pirokseny, granaty,

piryt, turmaliny, hematyt, kalcyt (syderyt i dolomit mogą być tylko w płytkich strefach );

oliwiny przeobrażone zostają w minerały z grupy serpentynu i chloryty , minerały iłowe - w

miki, epidoty, glaukonit.

Do minerałów nowych powstałych w proc. metamorficznych należą: dysten, talk,

grafit, grupa serpentynu, grupa epidotów i grupa chlorytów.

CZĘŚĆ 2. SKAŁY

1. SKAŁY MAGMOWE

1.1. POWSTAWANIE

Powstawanie minerałów zależy od warunków, w jakich odbywała się krystalizacja ze stopu

krzemianowego. Jeśli zachodziła ona na dużych głębokościach, proces przebiegał powoli, a

minerały osiągały wyraźne formy krystaliczne. Powstałe w takich warunkach skały

nazywamy GŁĘBINOWYMI lub PLUTONICZNYMI . W głębi skorupy ziemskiej część

magmy mogła dostać się między szczeliny i rozłamy skale, gdzie następowała ich

krystalizacja i tworzyły się skały ŻYŁOWE . Część jednak przedostawała się na

powierzchnię (tj. lawa), jej ochłodzenie było szybkie a minerały nie osiągały doskonałej

formy krystalicznej. Zasadniczą formą skały jest tu szkliwo bezpostaciowe. Ten typ skał

nazywamy WYLEWNYMI (WULKANICZNYMI) .

M0 - MINERAŁY i SKAŁY.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: