2. Систематика мінералів

Систематика мінералів – це класифікація мінералів, яка ґрунтується на розділенні їх за хімічним складом. Виділяють дев’ять основних класів мінералів: 1 – самородні елементи, 2 – сульфіди, 3 – солі галоїдних кислот, 4 – оксиди та гідроксиди, 5 – солі вугільної кислоти (карбонати), 6 – солі фосфорної кислоти (фосфати), 7 – солі сірчаної кислоти (сульфати), 8 – солі кремнієвих кислот (силікати), 9 – органічні сполуки. Розглянемо кожен з класів.

1) Силікати і алюмосилікати – в основі кристалічної решітки знаходиться кремне-кислотний тетраедр (SiO₄ ).

Групи: польові шпати їх різновиди:

Калієві Ка[ALSi₃O₈], кальцієві Ca[AL₂ Si₂O₈], натрієві Na[ALSi₃O₈].

Амфіболи – ланцюжкові алюмосилікати (рогова обманка).

Піроксени - стрічкові алюмосилікати (авгіт).

Слюди - шаруваті алюмосилікати (біотит, мусковіт).

Глинисті мінерали (дрібні частки слюди – каолініт. Жовта глина – кераміка, біла глина – фарфор, посуд).

2) Карбонати – CaCO₃ – кальцит, доломіт.

3) Сульфати (солі сірчаної кислоти) – барит, ангідрит, гіпс. Ангідрид при гідратації перетворюється в гіпс, із зростанням об’єму на 30%, що слід враховувати при проектуванні меліоративних споруд.

4) Оксиди та гідроксиди – це сполуки металів і неметалів із киснем (кварц – SiO₂, лімоніт, халцедон).

5) Галоїди – NaCl – галіт, KCl – сильвін.

6) Сульфіди – солі сірководневої кислоти (пірит – FeS₂, PbS – галеніт).

7) Фосфати – солі ортофосфорної кислоти (апатит, бірюза).

8) Самородні елементи – мінерали, які складаються з атомів одного і того самого виду (графіт, сірка, золото, залізо).

9) Органічні сполуки – являють собою складні сполучення вуглецю, азоту, кисню, водню і сірки (виділяють в окрему групу осадових порід - каустобіоліти), у зв’язку з чим опис їх проводиться нижче, при вивченні гірських порід.

Мінерали рідко використовуються у будівництві, у зв’язку з невеликою твердістю (у середньому 5-6 балів за шкалою Мооса), що спричиняє розколювання мінералів.

3. Магматичні породи

Магматичні породи – продукти розкристалізації магми (гарячого алюмосилікатного розплаву). Гірські породи – це мінеральні агрегати визначеного складу і будови, які утворились в земній корі внаслідок процесів магматизму, осадового накопичення і метаморфізму. Магматичні гірські породи можуть бути моно мінеральними (складаються з одного мінералу) і поліменеральними (складаються з декількох мінералів).

Гірські породи характеризуються такими ознаками:

1. За походженням:

• Осадові;

• Магматичні;

• Метаморфічні

2. За мінеральним складом (у %): граніт, кварц (40%), польові шпати (50%), слюда (10%).

3. За хімічним складом (за вмістами петрогенних оксидів SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, FeO, MnO, MgO, CaO, Na₂O, K₂O, P₂O₅). Граніт - SiO₂ більше 62%, а Al₂O₃ – 20%.

4. За структурою (будовою мінерального агрегату). Буває повнокристалічна (весь об’єм породи заповнений кристалом), приховано кристалічна (кристали можна розрізнити лише під мікроскопом), порфірова (з вкрапленнями), склоподібна (суцільна подібна до скла аморфна маса).

5. За текстурою, тобто способом розміщення мінералів в просторі – флюїдальна, шарувата, плямиста, пориста, масивна.

У петрографії прийнято генетичну класифікацію, згідно з якою всі породи розділяють на три класи: магматичні, осадові, метаморфічні.

Магматичні породи поділяються на:

• Інтрузивні - розкристалізувалися на значних глибинах у надрах земної кори – (Український кристалічний щит):

• батоліти – крупні інтрузивні тіла;

• штоки – інтрузивне тіло циліндричної форми;

• дайка – плито видне тіло;

• факоліти – грибовидне тіло;

• лаколіти – жильне тіло.

• Ефузивні продукти розкристалізації і застигання магми на поверхні землі. Форми ефузивних тіл: покриви, потоки, обеліски (вулкани).

• Пірокластичні продукти застигання гарячих уламків магми у вигляді вулканічного попелу, піску, щебеню під час виверження магми у атмосферу і на поверхню землі. Наприклад, пірокластичні гірські породи знаходимо на території таких вулканів, як Везувій, Ключівська сопка, Кракадау.

Класифікація магматичних порід. Магматичні породи за вмістом SiO₂ поділяються на:

• Кислі - <65% - (граніт, ліпарит, обсидіан, пемза);

• Середні – 65-52% - (сієніт, діорит, андезит, трахіт);

• Основні – 52-40% - (габро, лабрадорит, базальт);

• Ультраосновні - > 42% - (піроксеніт, перидотит).

До кислих порід належать інтрузивні (граніт, пегматит), ефузивні (обсидіан, ліпарит, пемза), пірокластичні (кислі туфи).

До середніх порід належать інтрузивні (діорит, сієніт), ефузивні (андезит, трахіт), пірокластичні (туфи).

До основних – інтрузивні (габро, лабрадорит), ефузивні (базальт – поширені на Рівненщині).

До ультраосновних - інтрузивні (дуніт, піроксеніт), ефузивні (пірит, коматит).

Магматичні породи мають високі будівельні властивості, вони є невивітрілі (незруйновані), мінеральний склад із жорсткими кристалізаційними зв’язками між мінералами, є найбільш надійними основами споруд. На оцінку їх надійності впливають ступінь вивірення, наявність тріщин, форма залягання, структурно-текстурні властивості.

Завдання. Вивчити і визначити магматичні гірські породи за зразками. Результати записати у вигляді таблиці 3.1

Таблиця 3.1

Приклад описання магматичних порід

№ зразка	Назва породи	Мінеральний склад	Умови утворення	Кислотність та вміст SiO2 в породах	Колір	Структура	Текстура
1	Граніт	Польовий шпат, кварц, рогова обманка, мусковіт, біотит	Інтрузивна	Кисла, понад 65%	Червоно-сірий	Повнокристалічна	Щільна