КАФЕДРА МАРКШЕЙДЕРІЇ, ГЕОДЕЗІЇ ТА ГЕОЛОГІЇ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ І ЗАВДАННЯ

до виконання лабораторних робіт з курсу

"Загальна геологія" (для студентів спеціальностей 7.05030107,7.050303, 7.09030101 7.05030102 І курсу денної і заочної форм навчання)

Рекомендовано

на засіданні кафедри МГ і Г

Протокол №8 від 06.04. 2012

Затверджено

на засіданні методради ДонДТУ

Протокол № 6 від 13.04. 2012

Алчевськ

ДонДТУ

2012

УДК 551.1/4

Методичні вказівки і завдання до виконання лабораторних робіт з курсу “Загальна геологія” (для студ. спец. 7.05030107, 7.05030101, 7.05030102 усіх форм навчання)/ Укл.: Ю.П. Шубін, Ж.І.Долина. - Алчевськ: ДонДТУ, 2012.- 77 с.

Описано методичні прийоми і елементи організації виконання лабораторних робіт, приведено індивідуальні завдання.

Укладачі: Ю.П. Шубін, доц.,

Ж.І. Долина, доц.

Відповідальний за випуск Т.Ю. Кустова, зав. лаб.

Відповідальний редактор Ю.П. Шубін, доц.

Перелік лабораторних робіт

№ п/п	Найменування робіт	Кількість годин на виконання	Сторінка
1	Породоутворюючі мінерали	4	4-13
2	Гірські породи	4	14-25
3	Геохронологічна шкала. Стратиграфія кам’яновугільних відкладів Донецького басейну	2	26-31
4	Гірничий компас. Визначення елементів залягання гірських порід.	2	31-35
5	Кругова діаграма тріщинуватості	2	35-43
6	Побудова геологічної карти, вертикального геологічного розрізу і нормальної стратиграфічної колонки	4	44-77

Лабораторна робота 1

ПОРОДОУТВОРЮЮЧІ МІНЕРАЛИ

Мета роботи: вивчення і опис головних породоутворюючих мінералів.

Основне завдання геології – вивчення зовнішньої літифікованої (кам’яної) оболонки Землі (земної кори), що складається з гірських порід, які, в свою чергу, складаються з мінералів. Мінералами називають природні хімічні з’єднання або окремі хімічні елементи, утворені в наслідок різних фізико-хімічних процесів, що відбуваються в земній корі або на її поверхні.

Мінерали характерні порівняно однорідним хімічним складом і фізичними властивостями. Фізичні властивості підрозділяються на оптичні, механічні та ін. До оптичних властивостей відносяться колір мінералу, колір риски, блиск та прозорість, до механічних – твердість, спайність, злам і питома вага. До діагностичних фізичних властивостей, що використовуються для візуального визначення мінералів, відносяться: колір, колір риси (порошку), блиск, прозорість, спайність, злам, твердість, питома вага. Для деяких мінералів додатковими властивостями є їх магнітність, реакція із слабкою (5-10 процентною) соляною кислотою, радіоактивність тощо.

- колір, який за походженням буває трьох типів:

1) ідіохроматичний (ідіос - свій), який притаманний самій речовині мінералу (червона кіновар, латунно-жовтий пірит, темно-зелений малахіт тощо);

2) алохроматичний (алос - сторонній), зумовлений наявністю у мінералах дрібних твердих, або газових включень. Наприклад, блакитний колір кристалів кам'яної солі іноді викликають домішки вуглеводнів, а рожевий - мікроскопічні домішки залізного блиску (Fе₂Оз);

3) псевдохроматичний (псевдо - хибний), зумовлений інтерференцією світлових променів при відбитті їх від внутрішніх площин мінералу. Наприклад, іризуюче забарвлення лабрадору, або світлова гра напівпрозорого опалу;

- колір риси - визначається кольорами спектру денного світла: червоний, жовтий тощо. Іноді використовують подвійну назву; молочно-білий, солом'яно-жовтий тощо. Це колір тонкого порошку мінералу, що отримується при терті взірця по шорсткій фарфоровій, або фаянсовій пластинці ("бісквіт"). Іноді риска мінералу не співпадає з кольором самого мінералу.

- блиск - при відбитті світлових променів. 2 групи:

1) металевий. Цей блиск характерний для самородних металів, сульфідів, деяких оксидів. Полуметалевий блиск - графіт С, ільменіт FеТіОз.

2) неметалічний, що поділяється на яскравий, скляний, перламутровий, восковий, матовий;

Прозорість - мінерали поділяються на:

1) прозорі (ісландський шпат СаСОз);

2) напівпрозорі (гіпс СаSO₄ • 2Н₂О);

3) що просвічуються (опал SiО₂ • nН₂О);

4) непрозорі (пірит FеS₂)

- спайність - спроможність деяких мінералів розколюватись, або розщіплятись по визначеним площинам з утворенням дзеркально-гладких поверхонь.

По ступеню досконалості виділяють такі види спайності:

1) дуже досконала - кристал легко розламується на окремі пластинки, розмежовані дзеркально-гладкими блискучими поверхнями;

2) досконала - при слабкому ударі молотком утворюються уламки кристалу;

3) середня - при ударі молотком кристал розпадається на уламки, розмежовані як площинами спайності, так і нерівними поверхнями зламу;

4) недосконала - виражена дуже слабко і виявляється як невеликі ділянки рівної поверхні;

5) дуже недосконала - спайність не видно. Мінерал розколюється по невизначеним напрямкам і дає неправильні поверхні зламу.

- Злам - поверхня розколу мінералу, що проходить поза спайністю.

Виділяють види зламу:

1) раковистий;

2) рівний;

3) нерівний;

4) гачкуватий;

5) ступінчастий;

6)зернистий;

7)землистий.

- окремість - спроможність деяких мінералів давати рівний злам, що нагадує розкол по спайності;

- питома вага (відносна щільність) поділяється на:

1) легку - до 2,5 г/см³;

2) середню - 2,5-4,0 г/см³;

3) важку - більш ніж 4,0 г/см³.

- твердість - під нею розуміють здатність мінералу до дряпання вістрями, тиску та стирання. Для визначення відносної твердості мінералу у польових умовах застосовується шкала Мооса, де використовуються мінерали з відомою десятибальною системою.

Для визначення відносної твердості мінералу за допомогою шкали Мооса мінералом-еталоном твердості дряпають по свіжій поверхні мінералу, який випробується і визначають, що даний мінерал подряпаний мінералом шкали з твердістю 6, а сам дряпає інший мінерал шкали із твердістю 5. Таким чином, відносна твердість мінералу буде приблизно дорівнювати 5,5.

- інші властивості:

1) смак (NаС1-галіт-солоний);

2) променезаломлювання (ісландський шпат подвоює написи);

3) магнітність;

4) радіоактивність;

5) реакція на 5% розчин соляної кислоти (карбонати);

6) запах (при ударі арсенопіриту FеАsS стальною пластиною - запах часнику).

Таблиця 1 – Шкала твердості Мооса

Назва та хімічна формула мінералу	Твердість за шкалою Мооса	Діагностичні властивості
Тальк Мg [Si6O18](ОН)8	1	Скоблиться ногтем
Гіпс CaSO4 2Н2О	2	Дряпається ногтем
Кальцит СаСО3	3	Дряпається мідною монетою
Флюорит СаF2	4	Легко дряпається перочинним ножем
Апатит Са5(F,С1)[Р04]з	5	Важко дряпається перочинним ножем
Ортоклаз КА1Sі308	6	Дряпається напильником
Кварц SіО2	7	Дряпає оконне скло
Топаз АІ2(F,ОН)[Sі04]	8	Легко дряпає кварц
Корунд АІ2Оз	9	Легко дряпає топаз
Алмаз С	10	Нічим не дряпається

Класифікація більш ніж 3000 відомих в наш час мінералів заснована на кристалохімічному принципі. За хімічним складом та внутрішньою структурою мінерали розподіляються на типи і класи.

Перелік і опис найбільш поширених мінералів наведений в таблиці 2.

Мінерали, що складають головну частину породи (>5%), називають породоутворюючими, а ті, що знаходяться в породі в значно меншій кількості (<5%), - акцесорними.

Класифікація більш ніж 3000 відомих за нашого часу мінералів заснована на кристалохімічному принципі. За хімічним складом та внутрішньою структурою мінерали розподіляються на 18 класів.

Перелік найбільш поширених мінералів 9 класів наведено в таблиці 2.

Мінерали, що складають основний об’єм породи, називають породоутворюючими, а ті, що знаходяться в породі в значно меншій кількості – акцесорними.

Найбільше поширені в земній корі (ваговий кларк, %): польові шпати (58), олівіни+піроксени+амфіболи (16,5), кварц (12,5), слюди (3,5), окиси заліза (3,5), кальцит (1,5).