Лабораторная работа № 5 Макроскопическое изучение минералов

Цель и содержание. Ознакомить студентов с породообразующими минералами, их характерными признаками, по которым производят определение названия минералов, с химическим составом, классификацией минералов по типу химического соединения элементов и практическому применению. Изучить важнейшие свойства минералов, влияющие на прочность и устойчивость горных пород. Важно знать условия образования наиболее часто встречающихся минералов, так называемых породообразующих.

Теоретическое обоснование. Минералы - это однородные по составу и строению природные химические соединения, возникающие в результате разнообразных процессов, происходящих внутри земной коры и на ее поверхности. Подавляющее большинство минералов "твердые кристаллические тела (кварц, пирит и др.), но имеются жидкие и газообразные минералы (вода, нефть" сероводород и др.).

Земля, ее верхняя оболочка (литосфера), все горные породы и руды, а также почвы состоят из минералов. Известно около 3,5 тысяч минеральных видов, а вместе с химическими, структурными, морфологическими и физическими разновидностями их более 5 тысяч.

Большая часть минералов встречается очень редко. Только около 50 из них широко распространены и составляют основную массу горных пород. Это породообразующие минералы: полевые шпаты, кварц, пироксены, амфиболы, хлориты, слюды, глинистые минералы, карбонаты.

Минералы образуются не только на Земле. Они слагают другие планеты и космические тела.

Аппаратура и материалы. Набор минералов различных классов, лупы, шкала Мооса, фарфоровые и стеклянные пластинки для определения цвета черты и твердости, магниты, 5 –10% соляная кислота, таблицы, рисунки.

Указание по технике безопасности. При работе с соляной кислотой соблюдать осторожность, избегая попадания реактива в глаза.

Методика и порядок выполнения работы.

Методика определения минералов разнообразна и не может быть сведена к одному или нескольким приемам.

Многое зависит от того, насколько "типичен" исследуемый минерал (насколько он "узнаваем"), как хорошо в нем выражены свойства, характерные для данного минерального вида, насколько широко распространен этот минерал в природе. Значение имеет и опыт исследователя.

Студенты 1 курса естественно таким опытом не обладают. Для них на начальном этапе знакомства с минералами важно приобрести опыт определения физических свойств последних, с тем, чтобы в последующем использовать выявленные свойства для диагностики минералов. Наиболее простой и обычный метод - узнавание или "угадывание" минералов по внешнему облику мало, что даст будущему специалисту.

Более целесообразно использовать для определения минералов метод исключения, когда путем сопоставления физических свойств могут быть исключены отдельные группы или классы минералов. Это несложно сделать. Например: если минерал обладает хорошо выраженным металлически блеском, то он, скорее всего, относится к классу сульфидов или самородных минералов. Искать его надо внутри этих классов.

Если сразу определить класс минерала невозможно необходимо тщательно исследовать его основные физические свойства, что оы путем сопоставления свойств минерала и свойств, присущих различным классам минералов установить один - два класса, к которым предположительно относится данный минерал. При этом остальные классы отбрасываются или рассматриваются в последнюю очередь.

Далее ведется определение минерала внутри класса. При этом используются не только раннее установленные, но и дополнительно определенные свойства.

Например: минерал темного цвета, царапает стекло (тв. 6-6,5), обладает отчетливой спайностью. Пo совокупности свойств он скорее всего относится к классу силикатов. Дополнительное изучение физических свойств показывает, что если минерал иризирует (обладает синевато - фиолетовым отсветом на плоскостях спайности - это скорее всего- плагиоклаз (лабрадор). Если плоскости спайности располагаются под углом 124°- это амфибол - роговая обманка, если плоскости спайности располагаются под углом, близким к 90°, а форма кристаллов призматическая - это пироксен (авгит).

Рекомендуется следующий порядок определения минералов:

1.Определяются и записываются основные физические свойства:

цвет, цвет черты, блеск, твердость, спайность, взаимодействие с HCl, плотность.

Определяется принадлежность минерала к тому или иному классу (классам) по совокупности признаков.

3. Определяется место минерала внутри класса (название, разновидности и т.д.).

При описании минералов следует пользоваться таблицей 1, в которой приводится краткая характеристика минералов, подлежащих изучению.

Аппаратура и материалы. Набор минералов с различными физическими свойствами, лупы, шкала Мооса, фарфоровые и стеклянные пластинки для определения цвета черты и твердости, магниты, 5 –10% соляная кислота.

Содержание отчета и его форма.

В отчете следует отразить цель работы, кратко теоретические предпосылки, порядок выполнения работы. Определить на различных минералах их свойства и дать точное название минерала, пользуясь приложением 1. Результаты работы представить в виде таблицы 1.

Таблица 1 - Характеристика основных свойств минералов

Форма кристаллов	Твердость	Цвет, цвет черты	Блеск	Спайность, излом	Магнитность Реакция с НCl	Название минерала, Формула, сингония, происхождение

При защите работы студент должен представить отчет о выполненной работе

Контрольные вопросы к защите работы

1. Какой облик могут иметь минералы?

2. Что такое минеральный агрегат?

3. Какие минералы обладают магнитными свойствами?

4. Какая форма кристаллов характерна для различных минералов?

5. Что такое спайность? Назовите виды спайности, характерные для минералов различных классов.

6. Что такое цвет черты минералов и какое диагностическое значение имеет этот признак?

7. Каковы причины окраски минералов?

и ответить на вопросы, предложенные преподавателем