Лабораторна робота № 2 Основні фізичні властивості мінералів та методи їх визначення

1 Вступ

Виконання цієї лабораторної роботи становить перед собою завдання навчити студентів визначати головні фізичні властивості мінералів. Для того, щоб розпізнавати мінерали за зовнішніми ознаками і визначити приблизно їх склад, необхідно знати фізичні властивості кожного мінералу. При цьому слід зазначити, що окремі фізичні властивості можуть бути однаковими у різних мінералів і, навпаки, яка-небудь властивість, наприклад, колір або густина у одного і того ж мінералу можуть змінюватися в залежності від їх хімічного складу, кількості і характеру домішок. Тому при вивченні мінералу необхідно встановити оптимальну кількість його ознак, що дозволить провести його діагностику. При геологорозвідувальних роботах і особливо при бурінні нафтових і газових свердловин вивчення і визначення речовинного складу кернового матеріалу відіграє надзвичайно важливу роль як в коректуванні основного напряму ведення пошуково-розвідувальних робіт, так і в розробці нових технологій розкриття продуктивних пластів і впровадження ефективних методів підвищення нафтогазоконденсатовіддачі продуктивних пластів.

2 Обґрунтування і порядок виконання роботи

Головними фізичними властивостями мінералів є:

• густина;

• механічні: твердість, спайність, злам, ковкість;

• оптичні: прозорість, забарвлення, колір риси, блиск;

• магнітність;

• радіоактивність;

• горючість;

• розкладання;

• смак.

2.1 Густина

Густина являє собою масу речовини, яка припадає на 1 м³ дистильованої води при t-4^С. Величина густини мінералів коливається від 800 кгм³ (озокерит) до 23000 кгм³ (осмістий іридій).

Визначення густини проводиться зважуванням мінералів “на руці”, тобто визначається його відносна вага.

Для визначення густини мінералів рекомендується користуватись нижчеприведеною шкалою (табл. 2.1).

В природі частіше всього зустрічаються мінерали густиною від 2000 до 5000 кгм³.

2.2 Твердість

Твердість являє собою одну із найважливіших діагностичних ознак мінералів. Під твердістю розуміють ступінь опору мінералів зовнішньому механічному впливу. Для визначення твердості в лабораторних і польових умовах прийнято шкалу Маоса, в котрій в якості еталонів використовуються мінерали з відомою і постійною твердістю. Ці мінерали розташовуються в порядку зростання твердості так, що попередній мінерал подряпується наступним (табл. 2.2).

Для визначення твердості мінералу гострим кінцем уламка мінералу-еталона натискують на мінерал. Якщо еталон залишає подряпину на мінералі, то його твердість вища, а якщо залишає слід еталону у вигляді порошку, то його твердість нижча від твердості досліджуваного мінералу. Підбираючи так еталони, визначають відносну твердість.

На практиці часто застосовують для визначення твердості різні розповсюджені предмети. Так, твердість олівця - 1,

2.3 Спайність

Спайність - це здатність мінералу розколюватися або розщеплюватися по паралельних площинах, які відповідають певним кристалографічним напрямкам, по яких в кристалічній структурі проявляється найменша сила зчеплення атомів, іонів або молекул. В залежності від характеру площин спайності виділяють чотири типи спайності (табл. 2.3).

Для визначення типу спайності мінералу необхідно пам’ятати, що вона в залежності від типу структури може проходити в одному (слюди), двох (амфіболи), трьох (галіт), в чотирьох (флюорит) напрямках. Спайність визначається при подрібненні мінералів. При необхідності тип спайності рекомендується визначати під бінокулярним мікроскопом.

Необхідно вміти відрізнити площини спайності від граней кристалу. Площини спайності мають більш сильний блиск і свіжий вигляд. Крім того, вони утворюють ряд паралельних одна одній поверхонь, які в більшості випадків гладкі або глянцеваті.