Міністерство аграрної політики україни

Херсонський державний аграрний університет

Кафедра

економіки природокористування та ОНС

Мінералогія та петрографія

Методичні вказівки для лабораторно-практичних занять та самостійної роботи по модулю “Мінералогія та петрографія” дисциплін „Геологія та гідрогеологія”, „Інженерна геологія” та “Геологія з основами геоморфології”

Херсон 2008

УДК 55.549. 632.131.1

Затверджена на засіданні кафедри економіки природокористування та охорони навколишнього середовища (протокол № 4 від 6.02.2008 року) та рекомендовані до видання методичною комісією БГМФ (протокол № 6 від 18.02.2008)

Рецензент доцент каф "Будівництва" к.т.н. Корякін В.С.

Жужа В.В. Мінералогія та петрографія. Методичні вказівки для лабораторно-практичних занять та самостійної роботи по модулю “Мінералогія та петрографія” дисциплін „Геологія та гідрогеологія”, „Інженерна геологія” та “Геологія з основами геоморфології” -Херсон, РВВ "Колос"ХДАУ, 2007 с.-28

Методичні матеріали містять лабораторно-практичні роботи та завдання для самостійної роботи по модулю „мінералогія та петрографія”. Матеріали розраховані на студентів аграрного університету, що вивчають дисципліни геологічного спрямування.

© Жужа В.В. 2008

Лабораторна робота №1

“Вивчення діагностичних властивостей породоутворюючих мінералів”.

Устаткування та матеріали: колекція мінералів, флакон з 10% НСI, шкала твердості Мооса, ніж, пластинка скла, напилок, неглазурована фарфорова пластинка.

Земна кора складається з різних гірських порід та мінералів. Мінерали –

це природні хімічні сполуки чи самородні елементи, що виникли в результаті різних фізико-хімічних процесів, які проходять у земній корі та на її поверхні.

Кожний мінерал може існувати тільки у певних термодинамічних умовах, зміна яких призведе до зміни мінералу.

Мінерали у природі знаходяться переважно у твердому стані, рідше

зустрічаються рідкі (ртуть, вода) та газоподібні (горючі гази, вуглекислий газ, азот та ін.). В теперішній час відомо більше 3000 мінералів, але лише дуже небагато з них отримали велике поширення у складі гірських порід. Вони мають назву породоутворюючими.

Найбільш простий і розповсюджений метод вивчення мінералів – знайомство з ними по зовнішніх ознаках, тобто визначення їх макроскопічним шляхом.

Твердість - ступінь опору мінералу зовнішнім механічним впливам. Для визначення твердості прийнята шкала Мооса, у якій як еталон використовуються мінерали з відомою постійною твердістю. Мінерали в шкалі Мооса розташовані в порядку зростання твердості, так що попередній мінерал дряпається наступним.

Мінерали – еталони твердості

1	тальк	1	Т
2	гіпс	2	В
3	кальцит	3	Е
4	флюорит	4	Р
5	апатит	5	Д
6	ортоклаз	6	І
7	кварц	7	С
8	топаз	8	Т
9	корунд	9	Ь
10	алмаз	10

На практиці твердість мінералу визначається за допомогою поширених предметів. Так твердість олівця – 1, нігтя – 2, скла – 5, голки – 6, напилка – 7.

Для орієнтовного визначення твердості всі мінерали поділяються на групи:

1. м'які – дряпаються нігтем, твердість – 2;

2. середньої твердості – не дряпають скло, твердість – 2-5;

3. тверді – дряпають скло, але дряпаються напилком, твердість 5-7;

4. дуже тверді – дряпають гірський кришталь, не дряпаються напилком, твердість – 7.

БЛИСК – залежить від показника переломлення мінералу і його здатності відбивати своєю поверхнею світло.

По блиску мінерали підрозділяються на три групи:

1. з металевим блиском;

2. з напівметалевим блиском;

3. з неметалевим блиском.

МЕТАЛЕВИЙ БЛИСК – сильний блиск властивий металам (золото, срібло, окисли заліза, сульфіди).

НАПІВМЕТАЛЕВИЙ БЛИСК – вид потьмянілого (іржавого заліза), металу (графіт, гематит).

НЕМЕТАЛевий БЛИСК – представлений групою мінералів, яка складається з наступних видів блиску:

1. скляний – широко розповсюджений серед прозорих мінералів ( кварц, кальцит, гіпс);

2. жирний – поверхня мінералів здається змазаною олією (нефелін, кварц на зламі);

3. перламутровий – обумовлений відображенням світла від тонких пластинок площин спайності мінералу, характерний для прозорих мінералів (слюда, тальк);

4. шовковистий – нагадує блиск шовкових ниток, спостерігається при тонковолокнистій будівлі матеріалу ( азбест, волокнисті різновиди гіпсу);

5. матовий – нагадує матове скло, характерний для мінералів з пористою нерівною землистою поверхнею (каолініт, монтморилоніт);

6. алмазний – найбільш яскравий блиск (алмаз, сфалерит).

КОЛІР МІНЕРАЛУ – може бути найрізноманітнішим. Він залежить від внутрішньої структури, механічних домішок і від наявності хромофорів. А.Е Ферсман виділяє три види офарблення мінералів:

1. ідіохроматичне фарбування – обумовлюється змістом хромофорів і структурним фактором (сірка – жовта, кіновар – червона, малахіт –зелений, лазурит – голубий і т.д.);

2. алохроматичне фарбування – обумовлюється наявністю механічних домішок, мікровключень інших мінералів (пірит, халькопірит);

3. псевдохроматичне фарбування – зв'язане з розсіюванням світла, інтерференцією хвиль (лабрадор).

Для мінералів, що володіють ідіохроматичним фарбуванням колір є важливою діагностичною ознакою. Мінерали з алохроматичним і псевдохроматичним фарбуванням вимагають інших діагностичних ознак.

КОЛІР РИСИ - колір тонкого шару порошку мінералу, що не залежить від інтерференції хвиль є найбільш постійною діагностичною ознакою.

Дуже часто фарбування металів і колір риси не збігаються, наприклад: пірит має фарбування золотисте, а колір риси – чорний.

ЗЛАМ – вид поверхні, що утвориться при розколюванні мінералу.

Види зламу:

1. раковистий – має вид вигнутої і концентрично-хвилястої поверхні (халцедон, опал, обсидіан);

2. заїдливий – поверхня покрита орієнтованими в одному напрямку скалками (гіпс, рогова обманка, кальцит);

3. нерівний – (нефелін)

4. зернистий – зустрічається в мінеральних агрегатів (магнетит, апатит, галіт);

5. землистий – з матовою шорсткуватою поверхнею (каолініт, лімоніт);

6. східчастий – (польовий шпат, авгіт, ортоклаз).

СПАЙНІСТЬ – здатність мінералів розколюватися по блискучих рівнобіжних площинах, по яких у кристалічних ґратах виявляється найменша сила зчеплення часток.

Розрізняють п'ять видів спайності:

1. дуже досконала (слюда, гіпс, хлорит);

2. досконала (галіт, кальцит);

3. середня ( польові шпати);

4. недосконала ( олівін, апатит);

5. взагалі досконала (кварц).

СМАК – здатність мінералу при розчиненні створювати визначені смакові ознаки.

По смаку мінерали бувають:

1. солоні – галіт;

2. гірко-солоні – сильвін;

3. гіркі – карналіт;

4. пекуче – солоні - селітра.

ЗАПАХ - здатність мінералів видавати при ударі запах. Наприклад: часниковий запах – арсенопірит, фосфорит.

РЕАКЦІЯ ІЗ СОЛЯНОЮ КИСЛОТОЮ – характерна для мінералів класу - карбонати. При впливі 10% розчину НCl на карбонати відбувається реакція з виділенням вуглекислого газу (скипання):

CaCO₃ + 2HCI = CaCI₂ +H₂O + CO₂

Безпосередньо із соляною кислотою реагує кальцит, доломіт реагує з кислотою в порошку, магнезит з підігрітою соляною кислотою.

Реагують з HCI деякі сульфіди з утворенням Н₂S. Сірководень легко розпізнається за характерним запахом.

МІНЛИВІСТЬ – утворення строкато пофарбованої чи райдужної плівки на поверхні мінералу за рахунок процесів окислювання. Характерна наявність мінливості для мінералів, що містять мідь – халькопірит.

ІРИЗАЦІЯ - кольорові переливи що відбуваються, як би усередині кристала, при різних кутах падіння світла на площину - характерно для лабрадору.

МАГНИТНІСТЬ - деякі мінерали магнетит, платина мають магнітну властивість, тобто здатністю утримувати залізні предмети, відхиляти магнітну стрілку компаса.

РОЗЧИННІСТЬ – здатність мінералів розчинятися у воді. При цьому мінерали взаємодіють з водою по різному й у залежності від цього поділяються на розчинні (галіт, селітри, сильвін), слабо розчинні (гіпс, кальцит, доломіт), нерозчинні (корунд, топаз).

ЩІЛЬНІСТЬ (г/см³) - по щільності мінерали умовно поділяються на три групи: легкі - щільність до 3,0 г/см³ (гіпс, сірка); середньої щільності - 3-4 г/см³ (корунд, лімоніт); важкі - більш 4 г/см³ і до 23 г/см³ (барит).