4 Контроль засвоєного матеріалу

1. Яке значення мають фізичні властивості мінералів для народного господарства?

2. Що таке густина мінералів і якими методами вона вимірюється?

3. Від чого залежить твердість мінералів?

4. Що таке спайність мінералів і від чого вона залежить?

5. Охарактеризуйте теплопровідність і радіоактивність мінералів?

6. Які головні радіоактивні елементи входять до складу мінералів?

Лабораторна рОбота № 3 Головні породо- і рудотворні мінерали та методи їх визначення

1 Вступ

Виконання цієї лабораторної роботи ставить за мету навчити студентів найпростіших прийомів вивчення і визначення основних породо- і рудотворних мінералів, які входять до складу різних гірських порід, особливо осадових, які є основними колекторами переважної більшості нафтових і газових родовищ. Знання морфологічної і фізичної властивостей мінералів, особливостей їх формування та розповсюдження в земній корі мають не тільки велике теоретичне, але й надзвичайно важливе практичне значення. При геологорозвідувальних роботах і особливо при бурінні нафтових і газових свердловин, проведення методів інтенсифікації видобутку нафти і газу, вивчення і визначення мінерального складу продуктивних пластів визначає принципові підходи для вироблення найбільш основних напрямів розробки нафтових і газових покладів, які забезпечують максимальну нафто-, газо-, конденсатовіддачу.

2 Обґрунтування роботи і методика її виконання

Мінерали являють собою природні сполуки з певним хімічним складом, внутрішньою будовою, морфологічними, фізичними і генетичними особливостями, що сформувались в надрах Землі або на її поверхні в результаті різних геологічних процесів. За фазовим станом всі мінерали діляться на три великі групи – тверді, рідкі та газоподібні. При виконанні даної роботи проводиться вивчення тільки твердих мінералів, серед яких за ступенем впорядкування атомів, іонів і молекул в їх структурах виділяють кристалічні та аморфні.

Вивчаючи мінерали, перш за все, необхідно розглянути питання про мінеральні суб’єкти, як основу для їх класифікації. На сучасному етапі розвитку мінералогічної науки таким основним суб’єктом є мінеральний вид – природна речовина з певним і тільки йому притаманним хімічним складом, внутрішньою будовою, фізичними та морфологічними властивостями, яка утворилася в надрах Землі або на її поверхні в результаті різноманітних геологічних процесів. Кожний мінеральний вид може мати ряд мінеральних різновидностей, які характеризуються певними відмінностями як фізичних, так і морфологічних особливостей. Як приклад можна навести ряд різновидностей берилу: ізумрудно-зелений ізумруд, світло-голубий аквамарин, світло-рожевий вороб’євіт та ін., або волокнисту різновидність гіпсу – селеніт.

Мінеральні види, в яких хімічний склад і кристалічна структура незмінні, носять назву мінеральний вид сталого складу. Мінеральний вид, в якому хімічний склад може безперервно змінюватися без зміни кристалічної структури, носить назву мінеральний вид змінного складу. Це так звані ряди безперервного досконалого ізоморфізму. Як приклад мінеральних видів сталого складу можна назвати алмаз /С/, галіт /NaCl/ та ін.; змінного – плагіоклази, склад яких безперервно змінюється від альбіту Na[Al Si₃ O₈] до анортиту Ca[Al₂ Si₂ O₈]. Серед мінеральних видів переважають мінерали змінного складу. На сучасному етапу розвитку мінералогічної науки в основу кваліфікації мінералів покладено так званий кристалохімічний принцип, який базується на хімічній природі мінералів, особливостях їх внутрішньої будови, взаємозв’язку між окремими структуротворними одиницями (атомами, іонами та молекулами) та рядом інших особливостей. Виходячи з цього, всі мінерали згруповано у відповідні класи (табл. 3.1).

Виділення типів мінералів проведено за їх близьким хімічним складом і типом зв’язку в кристалічних структурах.

Класи мінералів – об’єднують мінерали близької хімічної природи (наприклад, клас силікатів – солі кремнієвих кислот, клас карбонатів – солі вугільної кислоти та ін.)

Більш детальні класифікаційні одиниці розглядаються при описанні окремих груп мінералів.

Знання студентом класифікаційного положення мінералу в загальній систематиці мінеральних речовин визначає не стільки ступінь засвоєння ним основних параметрів і властивос-

Таблиця 3.1 – Класифікація мінералів

№ п/п	Назва типу мінералів	Назва класу мінералів
І	Тип простих речовин (самородних елементів)	клас самородних металів клас самородних неметалів
ІІ	Тип сульфідів і близьких до них мінералів	клас моносульфідів клас полісульфідів
ІІІ	Тип оксидів і гідрооксидів	клас оксидів клас гідрооксидів
IV	Тип солей кисневих кислот	клас силікатів клас боратів клас фосфанів
IV	Тип солей кисневих кислот	клас карбонатів клас вольфраматів клас молібдатів клас сульфатів клас нітратів
V	Тип галоїдів	клас фторидів клас хлоридів
VI	Тип вуглеводневих мінералів	клас твердих вуглеводнів клас ліптобіолітів (викопні смоли)

тей мінералів, але також багатьох їх структурно-хімічних особливостей.

Засвоєння мінералів рекомендується розпочинати із складання таблиці морфологічних, хімічних, фізичних і генетичних особливостей окремих мінералів. При цьому засвоєння мінералів поділяються на два етапи: чисто запам’ятовуючи, який здійснюється за межами лабораторії, і діагностичний, який проводиться в лабораторії. На першому етапі студенту необхідно засвоїти деякі дані, які не вимагають лабораторних визначень, а саме – назву мінералу, його хімічну формулу, головні різновидності, сингонію, в котрій кристалізується мінерал, основні способи утворення мінералів як в надрах Землі, так і на її поверхні, представників головних вітчизняних і зарубіжних родовищ і, наостанці, практичне значення мінералу – чи є мінерал рудо- й породотворним, яка його роль в складі земної кори, тої чи іншої гірської породи.

Засвоєння наведених вище питань рекомендується проводити в домашніх умовах за складеною таблицею.

Другий етап вивчення мінералів пов’язаний з роботою студента в лабораторних умовах з відповідною мінералогічною колекцією. Вивчення мінералів в лабораторних умовах проводиться, по-перше, чисто візуально і, по-друге, за допомогою простих лабораторних визначень.

До чисто візуальних визначень відносяться визначення морфології мінеральних індивідів і морфології мінеральних агрегатів, визначення кольору, блиску, спайності, зламу та деяких інших властивостей.

Визначення густини, твердості, кольору риси, магнітності, радіоактивності, розчинності, розкладання, горючості, смаку та деяких інших властивостей супроводжується виконанням простих визначальних операцій, коротка характеристика яких розглядалася при виконанні лабораторної роботи № 2.

При вивченні окремих мінералів рекомендується наступна послідовність засвоєння матеріалу та проведення визначальних операцій:

1. Назва мінералу;

2. Кристалохімічна формула, хімічні і механічні домішки;

3. Різновидності мінералу;

4. Сингонія, в якій кристалізується мінерал;

5. Морфологія мінеральних індивідів і мінеральних агрегатів;

6. Фізичні, механічні, оптичні, магнітні, радіоактивні та інші властивості мінералу;

7. Головні діагностичні мінералу;

8. Генезис;

9. Асоціації мінералу;

10. Поведінка мінералу в зоні окислення;

11. Найважливіші родовища в Україні і в зарубіжжі;

12. Практичне значення мінералу та його роль в складі земної кори.