13) Происхождение хим. Элементов. Распространенность хим. Элементов. Химический состав земной коры.

Земная кора слагается различными по химическому составу, происхождению и условиям залегания группами минералов и горных пород. Горные породы представляют собой агрегаты, сложенные из определённого сочетания минералов. Последние в свою очередь состоят из атомов и молекул химических элементов.

Первые сведения о химическом составе земной коры были опубликованы в 1889 году.

В земной коре наибольшее распространение имеют кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, магний, натрий, калий. В целом они составляют 98% земной коры. При этом свыше 80% приходится на кислород, кремний и алюминий в отличие от среднего состава Земли, где общее количество этих химических элементов резко сокращается. Особенно высоко в земной коре содержание кислорода и кремния.

14) Минералы. Симметрия кристаллов. Изоморфизм. Распад твердых растворов. Анизотропия кристаллов.

Минералы – это природные химические соединения или отдельные самородные химические элементы, возникшие в результате определенным физико-химических процессов, которые происходят на поверхности Земли и в ее коре. Также это природные соединения с кристаллической структурой, обладающие химическими и физическими свойствами.

Кристаллы симметричны в разной мере. Кристаллы — объекты в трёхмерном пространстве.

Изоморфизм – это сходство форм по причине подобия атомов. Изоморфные кристаллы – это кристаллы одинокого хорошо развитые по трем осям.

Кристаллы с характерным закономерным расположением частиц являются телами анизотропными. В таких телах почти все физические свойства одинаковы в параллельных направлениях и различны в непараллельных.

15) Минералы. Физические свойства минералов. Классификация минералов (по химическому составу).

1) морфологи – важный диагностический фактор

2) цвет: многообразие цветов, но более важное свойство это цвет черты, который отражает собственный цвет минерала.

3) прозрачность: прозрачные(подобный стеклу), просвечивающие(матовое стекло) и непросвечивающие(только в тонких пластинках пропускают свет) и непрозрачные ( не пропускают свет вообще).

4) блеск – способность отражать свет. Выделяют металлический блеск, металловидный ( с алмазным блеском, стеклянным, жирным, перламутровым, восковым, шелковистом). Если нет блеска – то матовый кристалл.

5) твердость – сопротивление минерала, которое оказывает поверхность минерала механическому воздействию. Алмаз – твердость 10, тальк – твердость1. графит может рисовать на ладони. Стекло – определитель твердости.

6) спаянность и излом. Многие минералы имеют свойство раскалываться по определенному направлению – это спаянность. Она бывает совершенная, весьма совершенная, средняя, несовершенная, весьма несовершенная. Спаянность может идти по нескольким направлениями. Излом же определяется поверхностью, по которой раскалывается минерал.

Плотность, радиоактивность, вкус, запах, растворимость, звук при ударе молотка – также является важными физическими свойствами.

Классификация минералов:

1. Самородные элементы (минералы из 1 химич элемента)

2. Сульфиды (состоят из различных соединений с серой, не особо популярны, )

3. Галоидные соединения. (состоят из солей галоидно-водородных кислот, относятся галит NaCl, карналлит KCl)

4. Оксиды и гидроксиды ( состоящие из соединений с кислородом, гидроксильной группой и водой, кварц SiO2, опал , хромит, кремнезем).

5. Карбонаты (относятся кальцит CaCO3, доломит, сидерит, магнезит).

6. Фосфаты (распространены апатиты)

7. Сульфаты

8. Вольфрамиты

9. Силикаты (относятся очень распространенные породообразующие минералы)

16) Структурная классификация силикатов и алюмосиликатов. (в тетради)

Силикаты и алюмосиликаты представляют собой обширную группу минералов. Для них характерен сложный химический состав и изоморфные замещения одних элементов и комплексов элементов другими. Главными химическими элементами, входящими в состав силикатов, являются Si, O, Al, Fe2+, Fe3+, Mg, Mn, Ca, Na, K.

В основе структурного строения всех силикатов лежит тесная связь кремния и кислорода; эта связь исходит из кристаллохимического принципа. В зависимости от того, как сочетаются между собой кремнекислородные тетраэдры, различают следующие структурные типы силикатов:

1) Островные силикаты, то есть силикаты с изолированными тетраэдрами [SiO4]4- и изолированными группами тетраэдров. Представители: оливины, гранаты, циркон, титанит, топаз, дистен, андалузит, ставролит, везувиан, каламин, эпидот, цоизит, ортит, родонит, берилл, кордиерит, турмалин и др.

2) Цепочечные силикаты, силикаты с непрерывными цепочками из кремнекислородных тетраэдров. Тетраэдры сочленяются в виде непрерывных обособленных цепочек. Их радикалы [Si2O6]4- и [Si3O9]6-. Представители: пироксены.

3) Поясные (Ленточные) силикаты, это силикаты с непрерывными обособленными лентами или поясами из кремнекислородных тетраэдров. Они имеют вид сдвоенных, не связанных друг с другом цепочек, лент или поясов. Радикал структуры [Si4O11]6-. Представители: тремолит, актинолит,жадеит, роговая обманка.

4) Листовые силикаты, это силикаты с непрерывными слоями кремнекислородных тетраэдров. Радикал структуры [Si2O5]2-. Слои кремнекислородных тетраэдров обособлены друг от друга и связаны катионами. Представители: тальк, серпентин, хризотил-асбест, ревдинскит, полыгорскит, слюды (мусковит,флогопит, биотит), гидрослюды (вермикулит, глауконит), хлориты (пеннит, клинохлор и др), минералы глин (каолинит, хризоколла, гарниерит и др.), мурманит.

5) Силикаты с непрерывными трёхмерными каркасами, или каркасные силикаты. В этом случае все атомы кислорода общие. Такой каркас нейтрален. Радикал [SiO2]0. Именно такой каркас отвечает структуре кварца.

17) Магматические, метаморфические и осадочные горные породы. Цикл породообразования.

Магматические горные породы. Слагаются в основном силикатами и алюмосиликатами.

По содержанию кремнезёма делятся на 4 группы:

1) Кислые породы содержат более 65% SiO2. К ним относится группа гранита-липарита. Эффузивные (вулканического происхождения) кислые породы со стекловатой структурой, представляющие собой аморфную массу серой, буро-красной или чёрной окраски, называют обсидианами.

2) Средние породы содержат 65-52% SiO2. Группа диорита-андезита. Это безкварцевые породы, состоящие из натриево-кальциквых плагиоклазов.

3) Основные породы содержат 52-45% SiO2. Группа габбро-базальта(долерита), состоящая и основных плагиоклазов и цветных минералов.

4) Ультраосновные породы (гипербазиты, или ультрамафиты) с минимальным содержанием SiO2 (менее 45%). Группа передотита-пикрита (бесполевошпатые горные породы).

Метаморфические горные породы.По мере нарастаия интенсивности матаморфизма в результате повышения давления и температуры магматические и осадочные породы настолько сильно преобразуются, что меняют не только свои структурно-текстурные особенности, но и химический состав. При увеличении давления и температуры толща глинистых пород превращается в глинистые сланцы, затем филлиты, потом в кристаллические сланцы, амфиболиты и парагнейсы. При метаморфизме магматических пород возникают ортогнейсы.

Осадочные горные породы. О.П. образовались на земной поверхности или вблизи её в результате действия внешних (экзогенных) факторов. Процессы, которые проеткают на земной поверхности, иногда называются гипергенными. О.П. покрывают около 75% площади континентов. Вмещающие породы – О.П., которые являются полезными ископаемыми или содержат их.

1) Обломочные породы, возникшие в результате механического разрушения каких-либо пород, называемых материнскими, и накопления в водной или воздушной среде образовавшихся обломков. а) грубо-обломосные (влуны, щебень, галька, гравий); б) среднеобломочные – несцементированные разновидности-пески, сцементированные – песчаники.

2) Глинистые породы являющиеся продуктом преимущественно химического разрушения пород. Слагающие их частицы настолько мелки, что они переносятся в коллоидном состоянии.

3) Химические (хемогенные) породы, образовавшиеся в результате химических процессов.(каменная соль, мирабилит, гипс, ангидрит, доломит,)

4) Органогенные породы, возникшие в водной среде в результате деятельности организмов. По химическому составу выделяют карбонатные, кремнистые, углеродистые породы. (органогенные известняки). О.кремнистые горные породы возникли в результате захоронения и преобразования органического веществами разным содержанием углерода.

18) Определение горной породы. Структуры и текстуры горных пород.

Горные породы представляют собой естественные минеральные агрегаты, образовавшиеся в результате геологических процессов в земных недрах или на поверхности Земли. Основу г/п составляют породообразующие минералы, состав и строение которых отражают условия образования самой г/п. В том случае, если порода представляет собой агрегат одного минерала, она называется мономинеральной. Если в составе г/п принимает участие несколько минералов, такую породу называют полиминеральной.

Строение г/п характеризует структура и текстура.

Структура определяется состоянием минерального вещества, слагающего породу, размером, формой кристаллических зерен или обломков, из которых состоит порода, и их взаимоотношением. Если г/п полностью состоит из кристаллических зерен, то она относится к полнокристаллической. Когда порода состоит из сцементированных обломках – говорят об обломочной структуре. И так далее, так как существует масса разных структур.

Под текстурой понимают сложение породы, то есть расположение в пространстве слагающих ее частиц. Выделяют плотную, однородную, массивную, ориентированную текстуры.

19) Классификация магматических горных пород.

Магматические г/п формировались в результате застывания и кристаллизации магмы. В основном они слагаются силикатами и алюмосиликатами.

Магматические г/п делятся по происхождению, то есть

1) эффузивные, произошедшие в результате застывания магмы на поверхности Земли.

2) интрузивные, в результате застывания магмы на глубине.

Также магматические г/п выделяются по содержанию кремнезема (SiO2)и выделяются 4 группы:

1. Кислые породы, содержащие более 60% кремнезема (например, гранит- липарит).

2. Средние породы содержат 65-52% SiO3.

3. Основные содержат 52-45% (группа габбро базальта)

4. Ультраосновные породы, содержащие менее 45% SiO2. (группа перидатита - пикрита).

20) Классификация осадочных горных пород.

Осадочные г/п образовались на поверхности Земли или вблизи ее в результате действия внешних факторов. Осадочные породы покрывают около 75% площади континентов.

Среди осадочных пород выделяют 4 группы:

1) обломочные породы, возникшие в результате механического разрушения каких-либо пород и накопления в водной или воздушной среде образовавшихся обломков.

2) глинистые породы, являющиеся преимущественно химического разрушения пород.

3) химические (хемогенные) породы образовались в результате действия химических процессов. (гипс, каменная соль, доломит, ангидрит)

4) органогенные породы возникают в водной среде в результате деятельности организмов.

21) Классификация обломочных осадочных пород.

Обломочные породы возникают в результате механического разрушения каких-либо пород и накопления в водной или воздушной среде образовавшихся обломков.

по размеру обломков обломочные породы подразделяются на несколько групп:

а) Грубообломочные – рыхлые разности носят названия валунов, щебня, гальки, гравия. Их сцементированные разновидности называют соответственно конгломератами, брекчиями и гравеллитами.

б) Среднеобломочные – несцементированные разновидности называют песками, а сцементированные – песчаниками.

Исходя из разновидности слагающих их зерен, выделяются крупнозернистые, среднезернистые, мелкозернистые и тонкозернистые пески или песчаники.

22) Геологическое время. Относительный возраст геологических событий. Особенности осадочных породи методы их расчленения и корреляции. Законы Стено (принцип суперпозиции и первоначальной горизонтальности). Литологический и палеонтологический методы, руководящие окаменелости.

Стандартная шкала геологического времени (или геологическая колонка) - результат систематического изучения осадочных пород в разных районах земного шара.

Геологическое время – это время действия геологических процессов. Существует относительное и абсолютное летоисчисление. Земля возникла 4.66 млрд. лет назад, а земная кора начала формироваться 4.2 – 4.3 млрд. лет назад. Закономерное расположение земных пластов изучает стратиграфия. Для расчленения земных пластов используется палеонтологический и палеомагнитный методы, с помощью которых определяется относительный возраст.

Руководящие ископаемые - представители флоры или фауны, свойственные определённому геологическому периоду, и не встречающихся больше ни позже, ни раньше.

Закон Стено:

Принцип суперпозиции состояний, что осадочный слой породы в тектонически спокойно последовательность моложе, чем тот, под ним и старше, чем над ним.

Принцип оригинальных горизонтальности утверждает, что осаждение осадков происходит в основном горизонтальные кровати.