о

тУфимский Государственный Нефтяной Технический Университет

Кафедра геологии и разведки НГМ

Альбом

«От кристалла до породы»

По предмету «Общая геология»

(лабораторно-практические работы)

Пакет заданий к лабораторным работам №1-10

и СРС для студентов потоков ГЛ и БГЛ (1 курс, 9 семестр)

Выполнил: студент группы

ГЛ-11-01 Яубасарова Ф.Н

Проверил: профессор А.В.Сиднев

Уфа-2011

Лабораторная работа №1

Тема: Кристаллы: элементы симметрии и формула простых форм.

Материал: Коллекция деревянных кристаллов.

Задание:

1.Записать определение элементов симметрии

2. Вращая кристалл, определить в нем элементы симметрии: центр (С), плоскость (Р), ось ( L).

3. В 2-х кристаллах (разных) определить LPC, записать формулу

4. Зарисовать 2 кристалла самостоятельно из коллекции кафедры.

У-М пособие 12/44 шифр

Рыкус Н.Г.

2006, с.2-5

Начало: 30.09.2011

Окончание: 7.10.2011

Выполнил: Яубасарова Ф.Н

Принял: проф. Сиднев А.В.

Задание №1. Определение элементов симметрии.

Плоскость симметрии - это воображаемая плоскость, которая делит фигуру на две равные части так, что одна из частей является зеркальным отражением другой. Плоскость симметрии обозначается буквой Р

Ось симметрии - воображаемая прямая линия , при повороте вокруг которой всегда на один и тот же угол происходит совмещение равных частей фигуры. Наименьший угол поворота вокруг оси, приводящий к такому совмещению, называется элементарным углом поворота оси симметрии a. Его величина определяет порядок оси симметрии n, который равен числу самосовмещений при полном повороте фигуры на 360^° (n = 360/a).

Центр симметрии (центр инверсии) - это такая точка внутри фигуры при проведении через которую любая прямая встретит на равном от нее расстоянии одинаковые и обратно расположенные части фигуры. Центр симметрии обозначается буквой С. Если каждая грань кристалла имеет себе равную и параллельную или обратно параллельную, то данный кристалл обладает центром симметрии. Некоторые кристаллы могут не иметь центра симметрии.

Центр симметрии – С Плоскости симметрии - Р

Ось симметрии-L

Задание 2.Определить в двух кристаллах LPC

Рисунки: а)гипс-L₂PC; б)магнетит-L₄4L₂9PC

Задание №3.

Лабораторная работа №2

Тема: Минералы. Физические свойства( 1.Твердость 2.Спайность 3. Излом 4. Цвет 5. Цвет черты 6. Блеск 7. Магнитность 8. Реакция с HCL)

Материал: образцы минералов из коллекции кафедры

Задание:

1. Записать себе с УМП (стр. 6-8) конкретные свойства минералов

2. Записать шкалу Мооса

3. Определить и записать свойства образца из коллекции

4. Зарисовать 2 образца

У-М пособие 12/44 шифр

Рыкус Н.Г.

2006, с.5-8

Начало: 7.10.2011

Окончание: 14.10.2011

Выполнил: Ф.И.О.

Принял: проф. Сиднев А.В.

Задание №1.Физические свойства минералов

1.Твердость минерала - это степень его сопротивления механическому воздействию другого более прочного тела или способность минерала сопротивляться царапанию другим минералом или твердым телом.

Твердость бывает абсолютно и относительной.

2.Спайность-это способность кристаллов и кристаллических зерен раскалываться или расщепляться по определенным кристаллографическим направлениям, образуя ровные поверхности – плоскости спайности. По степени проявления спайность может быть: весьма совершенная (слюды, хлориты, тальк); совершенная (кальцит, галит); средняя (полевые шпаты, роговая обманка); несовершенная (апатит, оливин); весьма несовершенная (кварц, корунд).Спайность может быть по одному, двум, трем, четырем(октаэдр), шести(ромбододекаэдр) направлениям. Спайность можно определить только в относительно крупных (от 5 мм) кристаллах и кристаллических зернах.

3.Излом.При отсутствии или несовершенной спайности поверхность расколотого минерала характеризуется как излом, который может быть раковистый (кварц, халцедон), занозистый (асбест, роговая обманка), зернистый (мелкокристаллическое строение), землистый (каолинит, лимонит).

4.Цвет – свойство тела вызывать у человека определенное зрительное ощущение. Это сложное психо-физическое явление. Существует количественная международная система определения цвета; обьективность и точность определения цвета минерала по этой системе базируется на использовании стандартных источников света с фиксированным типом светоизлучения; и на экспериментально измеряемых коэффициентах спектрального отражения или пропускания в видимой области света.

5.Цвет черты. Или цвет порошка; обычно более постоянен, чем цвет минерала. В одних случаях совпадает с цветом минерала (киноварь, лазурит), в других – не полностью совпадает или не совпадает (гематит, пирит).

6.Блеск. Блеск и прозрачность минерала зависят от количества отраженного цвета свети и от глубины, на которую свет проникает внутрь кристаллической структуры и, и в известной степени от крупности индивидов.

7.Магнитность. Магнитные свойства горных пород и руд - Физические характеристики, определяющие способность горных пород b руд намагничиваться. Высокая намагниченность обусловливается присутствием в породе ферромагнитных минералов, к числу которых относятся: магнетит (FeO • Fe₂O₃), титаномагнетит (FeTiO₃ • Fe₃O₄), гематит (Fe₂O₃) и пирротин (FeS). Магнитная восприимчивость χ руд названных минералов, определенная по образцам различных месторождений различными авторами, колеблется в широких пределах. Приблизительные границы колебаний следующие: магнетит - от 0,1 до 1,5 cgs: титаномагнетит - от тысячных до десятых долей единицы; гематит - от стотысячных до сотых долей единицы; пирротин - от сотых до десятых долей единицы.

8. Реакция с HCL. По реакции с соляной кислотой можно определить наличие в образце грунта минералов класса карбонатов – кальцита (реакция в куске), доломита (реакция в порошке), магнезита (реакция в порошке при нагревании). С соляной кислотой реагируют карбонатные типы осадочных горных пород (мел, известняки, мергели, доломиты), а также другие типы осадочных горных пород, например силикатные (обломки и частицы силикатного состава), если обломки и частицы скреплены цементом карбонатного состава (брекчии, конгломераты, гравелиты, песчаники, туффиты). Кроме этого, возможно, что и сами обломки состоят из минералов и горных пород карбонатного состава и поэтому реагируют с соляной кислотой (брекчии карстовые).

Задание №2. Шкало Мооса

По шкале Мооса определяется относительная твердость. В него входят следующие минералы:

тальк-1, гипс-2, кальцит-3, флюорит-4, апатит-5, ортоклаз-6, кварц-7, топаз-8, корунд-9, алмаз-10.

При определения относительной твердости могут использоваться не только стандартные минералы, но и некоторые предметы, например, карандаш - твердость 1; ноготь – 2-2.5; железный гвоздь-4; стекло -5,стальной нож-6.

Задание №3.

Турмалин - минерал, формула которого состоит из 50-ти элементов, сложный силикат алюминия, бора, железамагния, натрия с примесью лития, марганца и др.

Физические свойства:

1. твердость 7,0-7,5 по шкале Мооса;

2. спайность является несовершенной или полностью отсутствует;

3. излом олураковистый, раковистый, неяснораковистый, неровный,хрупкий;

4. цвет разный;

5. Цвет черты – бесцветный;

6. блеск стеклянный, жирный, смолистый;

7. слабомагнитен, реже магнитен;

8. в кислотах не растворяется. При сплавлении со смесью CaFe2 и кислого сернокислого калия окрашивает пламя в зелёный цвет (даёт реакцию на бор.)

Магнетит - магнитный железняк - минерал, сложный окисел двух- и трехвалентного железа с примесями магния, реже марганца, титана, хрома и др. из группы шпинелей (ферришпинель).

Физические свойства:

1. твердость 5,5-6 по шкале Мооса;

2. не имеет спайности;

3. излом раковистый;

4. цвет металлический;

5. цвет черты-металлический;

6. блеск металлический;

7. сильно магнитен;

8. распадается медленно в соляной кислоте.

Задание №4.

Кристалл кварца. Он один из самых распространенных в земной коре породообразующих минералов

Кристалл гематита.

Название гематит происходит от греческого haima (haimatos) - кровь

Лабораторная работа №3

Тема: Классификация минералов. Самородные элементы и галоидные соединения

Материал: Коллекция минералов - самородных и галоидов

Задание:

1. Записать основную характеристику минералов указанных классов (стр. 10,13)

2. Ознакомиться и заучить представителей классов минералов в коллекции

3. Зарисовать 3 образца минералов (можно музейных, в витринах) и приложить фото (ч/з Интернет-ресурс)

У-М пособие 12/44 шифр

Рыкус Н.Г.

2006, с.9, 10, 13

Начало: 14.10.2011

Окончание: 21.10.2011

Выполнил: Яубасарова Ф.Н

Принял: проф. Сиднев А.В.

Задание №1.

Класс самородных элементов включает в себя :

а) самородные металлы, полуметаллы, неметаллы;

б) сплавы;

в)интерметаллиды.

Редкие минералы, суммарно слагают не менее 1% земной коры, но образуют промышленные концентрации особо ценных металлов или минералов. Кристаллические структуры простых веществ, особенно металлов просты – кубическая и гексагональная плотнейшие упаковки.

Группа золота – Au, Ag, Cu. Происхождение гидротермальное и в зоне окисления сульфидных руд(кроме золота). В ряду Au – Ag – Cu образованию самородных минералов соответствует снижению температуры гипогенных процессов и снижению активности серы, мышьяка, теллура. Все минералы непрозрачны. Имеют металлический блеск, низкую твердость и высокую плотность, кристаллы нехарактерны. Диагностическим признаком для каждого минерала является цвет.

Группа серы S. Желтый цвет со слабой желтой чертой. Твердость 1.5. Сингония ромбическая у альфа-серы и моноклинная у бета- и гамма-серы, встречающихся редко. Происхождение: продукт сублимации в районах современного вулканизма, в осадочных толщах вместе с сульфатами и органическим веществом, окисление сероводорода с образованием элементарной серы и воды.

Группа углерода. Графит С – гексагональные пластинки и листочки темно-серого, железо-черного цветов с металловидным блеском, спайность весьма совершенная в одном направлении, твердость 1;происхождение метаморфическое и магматическое.

Класс галоидных соединений:

Галит NaCl. Твердость 2,5. Белый или с бледными оттенками, иногда чернильно-синий за счет центров окраски.

Сильвин KCl. Твердость 2,5. Горько-соленый. Белый или светлых оттенков.

Флюорит CaF₂. От бесцветного и прозрачного до любого цвета и оттенка. Твердость 4. Гидротермальное происхождение; также встречается пегматитах, известняках и мраморах.

Лабораторная работа №4

Тема: Минералы: классы: сульфиды, окислы, гидроокислы, фосфаты

Материал: Коллекция минералов классов: галенит, сфалерит, киноварь, халькопирит, пирит, гематит, магнетит, лимонит, корунд; апатит, фосфорит

Задание:

1. Записать основную характеристику минералов по классам (см. УМ пособие) и опробовать на конкретных образцах из коллекции

2. Ознакомиться и заучить представителей классов минералов в коллекции кафедры

3. Зарисовать 3 образца минералов (можно с музея, с витрин) и приложить фото (ч/з интернет-ресурс)

У-М пособие 12/44 шифр

Рыкус Н.Г.

2006, с. 10, 11

Начало: 21.10.2011

Окончание: 28.10.2011

Выполнил: Яубасарова Ф.Н

Принял: проф. Сиднев А.В.

Задание №1.

Класс сернистые соединения.

Сернистые соединения подразделяются

1)на простые сульфиды – соли сероводородной кислоты (PbS) и многокомпонентные соли сероводородной кислоты(CuFeS₂);

2)соли тиокислот(сульфокислот, роль кислорода играет сера) – Ag₃(SbS₃) – прустит;

3)полисернистые соединения(персульфиды, от H₂S₂ с комплексным двухзарядным анионом серы (S₂)^2- пирит Fe₂S). Ближайшие аналоги сульфидов.

Для минералов характерны высокая симметрия , хорошо образованные кристаллы, металлический и полуметаллический блеск. Генезис: магматический, гидротермальный, из водных растворов в осадочных горных породах. Минералы представляют интерес как руды цветных металлов.

Галенит – PbS. Твердость 2,5;плотность 7,6.Цвет минерала и цвет черты свинцово-серый.

Сфалерит – ZnS. Цвет минерала и цвет черты от светло-желтого до темно-коричневого. Блеск смолистый до почти металлического. Твердость 3,5-4.

Киноварь – HgS. Цвет и черта от ярко-красного до коричневатого-красного. Твердость 2-2,5.Плотность -8.

Халькопирит - CuFeS₂. Твердость 3,5-4,излом неровный. Латунно-желтый цвет, зеленовато-черная черта, побежалость.

Пирит - Fe₂S.Твердость 6-6,5 , раковистый излом. Черта черная, иногда зеленовато-черная. Нередко хорошо образованные кристаллы.