Классификация минералов по химическому составу. Сульфаты, галоиды, силикаты и алюмосиликаты. Строительная оценка минералов.
Минералы – это природные химические соединения и самородные элементы (твердые) с определенным типом кристаллической структуры и идеализированным химическим составом, образующиеся в земной коре и на ее поверхности в результате различных геологических процессов.
В основу классификации минералов положены химический состав и кристаллическая структура минералов. Сходные по составу и структуре минералы объединяются в типы, группы, подклассы и классы. Всего выделяют пять типов минералов: простые вещества, сульфиды и их аналоги, оксиды и гидроксиды, соли кислородных кислот и галогениды. В настоящее время известно более 5000 минералов, из которых широкое распространение в пределах литосферы имеют около 400.
В курсе рассмотрены наиболее часто встречающиеся минералы, называемые главными породообразующими, среди которых рассматриваются представители восьми классов по химическому составу:
1. Самородные элементы (медь, железо, графит, алмаз, сера).
2. Сульфиды (пирит, халькопирит, арсенопирит, сфалерит, пирротин, галенит, молибденит, антимонит).
3. Карбонаты (кальцит, доломит, магнезит, сидерит) и гидрокарбонаты (малахит).
4. Сульфаты (ангидрит, барит) и гидросульфаты (гипс).
5. Галогениды (галит, сильвин, флюорит).
6. Фосфаты (апатит).
7. Оксиды (кварц, халцедон, корунд, гематит, магнетит, ильменит, хромит) и гидроксиды (опал, лимонит, гётит).
8. Силикаты и алюмосиликаты, в том числе оливин, гранаты, титанит, кианит, турмалин, берилл, диопсид, авгит, родонит, роговая обманка (горнблендит), актинолит, тальк, серпентин, мусковит, биотит, хлориты, каолинит, глауконит, ортоклаз, микроклин, плагиоклазы, нефелин, цеолиты.
Отдельные минералы имеют определенный тип кристаллической структуры и идеализированный химический состав. Скопление минеральных индивидов образует минеральный агрегат.
Магматические горные породы. Интрузивные и эффузивные магматические горные породы.
Магматизм – процесс извержения, остывания и кристаллизации горячих расплавов (магмы). Магма имеет силикатный состав и насыщена газами. Глубинное проявление магматизма называется интрузивным – внедрение магмы в различные горные породы, ее остывание на глубине с образованием интрузивных тел – интрузивных магматических горных пород. Излияние и выброс на поверхность Земли магматического материала называется эффузивной деятельностью, связанной с образованием вулканических магматических горных пород. Переходными между интрузивными и вулканическими горными породами являются жильные магматические горные породы.
Метаморфизм – процесс преобразования магматических и осадочных горных пород под воздействием высоких давлений и/или температур, а также действия газов и горячих растворов. В процессе метаморфизма происходит перекристаллизация вещества исходной породы с образованием новых минералов.
Магматические горные породы образуются при кристаллизации природного расплава – магмы – в недрах Земли либо лавы (извергшаяся магма) – на поверхности Земли.
Магматические горные породы по условиям образования делятся на плутонические абиссальные (глубинные, более 3,0 км), гипабиссальные (полуглубинные, 0,5-3,0 км) или жильные и вулканические (образованные на поверхности Земли). Вулканические подразделяются на излившиеся (эффузивные) и пирокластические – выброшенные в атмосферу в виде вулканического пепла (размер частиц менее 0,05мм), вулканического песка (размер частиц 0,05-2,0мм), лапиллей (размер частиц 2,0-50,0мм) и вулканических бомб (размер частиц более 50 мм). Пирокластический материал в результате процессов переноса, осаждения, уплотнения на земной поверхности формирует отдельный класс горных пород – вулканогенноосадочные – вулканические туфы, агломераты и др., которые традиционно относят группе осадочных обломочных горных пород c указанием первичного вулканогенного происхождения обломков (рассмотрены в разделе 2.3)
Плутонические (интрузивные) горные породы образуются в результате кристаллизации магмы в глубинных условиях, медленное остывание которой способствует росту кристаллов, все породы этого типа полнокристаллические. Вулканические эффузивные горные породы образуются при быстрой кристаллизации лавы (расплава) на земной поверхности или в её вблизи, породы до 50% состоят из вкрапленников, остальная часть представлена микрокристаллами и аморфным вулканическим стеклом в виде затвердевшего расплава.
