Лабораторная работа №1 Изучение горных пород и минералов

Цель работы: узнавать основные природные каменные материалы, используемые в строительстве, знать и уметь определять их свойства.

Приборы и материалы: коллекции горных пород и минералов, шкала Мооса, лупа, игла, гидростатические весы

Перечень испытаний:

1. Испытание минералов

2. Испытание горных пород

Испытание минералов

Минерал – это внутренне однородный твердый компонент земной коры, образовавшийся естественным путем. Большинство минералов имеет определенный химический состав и кристаллическое строение.

Классификация минералов по химическому составу

• Элементы: алмаз, графит, золото, медь, мышьяк, висмут, платина, сера, серебро.

• Сульфиды: киноварь, кобальтин, молибденит, никелин и др.

• Галогениды: флюорит, галит и др.

• Оксиды и гидроксиды: вольфрамит, гематит, кварц, корунд, лимонит, магнетит, опал, хромит, цинкит и др.

• Нитраты, карбонаты, бораты: азурит, арагонит, доломит, кальцит, магнезит, малахит и др.

• Сульфаты, хроматы, молибдаты, вольфраматы: ангидрит, барит, вольврамит, гипс, молибденит и др.

• Фосфаты, арсенаты, ванадаты: апатит, бирюса и др.

• Силикаты: авгит, андалузит, берилл, бронзит, волластонит, каолинит, лазурит, монтмориллонит, нефелин, полевой шпат, роговая обманка, тальк, топаз, цеолиты, асбест, биотит, мусковит и др.

Свойства минералов:

1. Цвет определяется осмотром, цвет черты ( черта на пластинке из неглазурованного шершавого фарфора) может не совпадать с цветом камня.

2. Блеск – возникает вследствие отражения поверхностью камня части падающего на него света. Различают: алмазный, стеклянный, жирный, смоляной, металлический, перламутровый, шелковистый, восковой, матовый (без блеска).

3. Твердость – определяется по шкале Мооса путем царапанья по минералу или минералом с известной твердостью.

4. Плотность – определяется по формуле: , где m – масса образца, V –объем вытесненной образцом воды

5. Спайность – способность раскалываться или расщепляться по ровным плоским поверхностям. Бывает весьма совершенной, совершенной, несовершенной. Иногда – отсутствует.

Таблица 1. Твердость минералов

Твердость	Эталонный минерал	Простейший способ определения твердости
1	Тальк	Скоблится ногтем
2	Гипс	Царапается ногтем
3	Кальцит	Царапается медной монеты
4	Флюорит	Легко царапается ножом
5	Апатит	Еще царапается ножом
6	Ортоклаз	Царапается стальным напильником
7	Кварц	Царапает оконное стекло
8	Топаз	---
9	Корунд	---
10	Алмаз	---

Задание

Заполнить таблицу, пользуясь учебной и справочной литературой, используя визуальный осмотр, простейшие инструменты и средства измерения

Таблица 2. Испытание минералов

№/п	Показатель	Минералы
1	Группа по хим.составу
2	Цвет
3	Блеск
4	Твердость
5	Спайность
6	Плотность
7	Применение

Испытание горных пород

Горная порода – представляет собой сочетание минералов естественного происхождения.

Основные свойства горных пород

1. Плотность (определяется аналогично минералам)

2. Прочность на сжатие (определяется по формуле: , где P – это нагрузка на сжатие в кН, S – площадь основания образца. Стандартный образец – это цилиндр высотой 50 мм и диаметром в основании 50 мм)

3. Структура определяется визуально и бывает:

• магматические

плотная: кристаллическая (крупно-, средне-, мелко-), порфировая, аморфная, пористая: крупнопористая, ячеистая

• осадочные

плотная: зернистая (крупно-, средне-, мелко-), волокнистая, ячеистая, слоистая

пористая: землистая, рыхлая

• метаморфические: сланцеватая, полосчатая

4. Минералогический состав - из каких минералов состоит горная порода.

Таблица 3. Классификация горных пород

Магматические		Осадочные				Метаморфические
глубинные	излившиеся	механические	химические	органические	мраморы		кварциты	сланцы	гнейсы
Граниты Сиениты Диориты Габбро	Трахиты Андезиты Базальты Туфы Пемза Обсидиан	Глина Песок Гравий Галька Щебень Глыбы Валуны Конгломерат Брекчия Песчаник	Ангидрит Гипс Известняк Доломит Магнезит	Мел Трепел Кремень Известняк-ракушечник				Тальковый Глинистый Слюдяной	Гранитогнейсы Диоритогнейсы Сиенитогнейсы

Задание

Заполнить таблицу, пользуясь учебной и справочной литературой, используя визуальный осмотр, простейшие инструменты и средства измерения

Таблица 4. Испытание горных пород

№/п	Показатель	Горные породы
1	Группа (по происхождению)
2	Структура
3	Минералогический состав
4	Предел прочности на сжатие
5	Применение

Вывод: