- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Минералы, их свойства и порядок определения
- •1.1. Свойства кристаллических веществ
- •1.1.1. Основные понятия о кристаллографических свойствах минералов
- •1.1.2. Элементы ограничения кристаллов
- •1.1.3. Кристаллографическая симметрия
- •1.1.4. Кристаллографические сингонии
- •Сравнительная характеристика сингоний
- •1.2. Диагностические признаки минералов
- •1.2.1. Морфологические особенности минералов
- •1.2.2. Физические свойства минералов
- •Шкала твердости минералов Мооса и результаты испытаний на твердомере пмт-3, кг/мм2
- •1.3. Классификация минералов
- •1.4. Характеристика основных породо- и почвообразующих минералов
- •1.4.1. Самородные элементы
- •1.4.2. Сульфиды
- •1.4.3. Галогениды
- •1.4.4. Оксиды и гидрооксиды
- •1.4.5. Соли кислородсодержащих кислот
- •1.4.6. Силикаты
- •Химический состав некоторых цеолитов, %
- •1.5. Порядок определения минералов
- •Характеристика породо- и почвообразующих минералов
- •2. Изучение и определение горных пород
- •2.1. Магматические (изверженные) горные породы
- •2.1.1. Диагностические признаки магматических горных пород
- •Химический состав горных пород
- •2.1.2. Характеристика основных типов магматических пород
- •2.1.3. Порядок определения магматических горных пород
- •Магматические горные породы
- •2.2. Осадочные горные породы
- •2.2.1. Состав и свойства осадочных пород
- •Классификация осадочных горных пород
- •2.2.2. Описание основных подгрупп осадочных пород
- •Определение минерального состава глин по фигурам растрескивания
- •2.2.3. Порядок определения осадочных пород
- •Осадочные горные породы
- •2.3. Метаморфические горные породы
- •2.3.1. Важнейшие особенности метаморфических горных пород
- •2.3.2. Характеристика основных метаморфических пород
- •2.3.3. Порядок определения метаморфических пород
- •Метаморфические горные породы
- •Задания для самостоятельной работы
- •2.4. Почвообразующие (материнские) породы
- •Деление почвообразующих пород по способу отложения и влиянию на процессы почвообразования
- •2.4.1. Порядок определения почвообразующих пород
- •Свойства основных почвообразующих пород
- •Задания для самостоятельной работы
- •2.5. Агрономические руды
- •Агрономические руды
- •Задания для самостоятельной работы
- •3. Изучение и определение основных гидрологических и гидрохимических характеристик водных объектов суши и подземных вод
- •3.1. Изучение гидрологии поверхностных вод
- •3.1.1. Определение основных гидрологических характеристик рек
- •Расчет падения и уклонов реки на продольном профиле
- •Определение площади живого сечения реки
- •3.1.2. Определение основных гидрологических показателей озер
- •Данные промеров глубины озера по створам
- •Задания для самостоятельной работы
- •3.2. Изучение и определение гидрологических
- •3.2.1. Химический состав подземных вод
- •Коэффициенты для пересчета ионов в миллиграмм-эквивалентную форму
- •Классификация подземных вод по химическому составу (по с.А. Щукареву, 1934; с видоизменениями н.Н. Славянова) [12]
- •3.2.2. Способы представления результатов химического ананиза природных вод
- •3.2.3. Практические задания по расчетам химического состава
- •Условия применения минеральных вод для орошения
- •4. Геологические карты
- •4.1. Геохронологическая шкала
- •Геохронологическая таблица
- •4.2. Изучение геологической карты
- •Выходы горных пород различного возраста
- •Районы распространения четвертичных отложений
- •Районы интенсивных интрузий
- •4.3. Карты четвертичных отложений
- •4.3.1. Изучение карты четвертичных отложений
- •Районы распространения аллювиальных отложений
- •4.4. Гидрогеологические карты
- •4.4.1. Изучение гидрогеологической карты
- •4.5. Геоморфологические карты
- •4.5.1. Требования, предъявляемые к изображению рельефа на топографических картах
- •4.5.2. Особенности составления геоморфологических карт
- •4.5.3. Работа с геоморфологической картой
- •Заключение
- •Методика работы с определителем
- •Определение минералов а. Блеск металлический и металловидный
- •Б. Блеск неметаллический
- •Указатель минералов
- •Определитель горных пород Методика работы с определителем
- •Определение горных пород
- •1. Структура зернистая (равномерно или неравномерно зернистая)
- •2. Структура порфировая
- •3. Порода из сцементированных обломков
- •3. Текстура массивная, порода плотная
- •5. Текстура рыхлая, землистая
- •6. Текстура пористая, ноздреватая, ячеистая
- •7. Текстура полосчатая
- •8. Текстура сланцеватая
- •9. Порода из растительных остатков
- •10. Порода из раковин морских животных
- •11. Несцементированные (нескрепленные) обломки
- •12. Жидкие, маслянистые породы
- •Указатель горных пород
- •Библиографический список
- •644008, Омск, ул. Сибаковская, 4, тел. 65-35-18.
1.4.3. Галогениды
Класс галогенидов объединяет соли галоидных кислот HF, HCl, HBr, HJ, водород которых замещается щелочными или щелочно-земельными металлами. Общее количество минералов этого класса около 120.
Галогениды, как это показано в табл. 3, по происхождению делятся на две группы: на фториды, образовавшиеся за счет пегма-титово-пневматолитовых и гидротермальных процессов, и на хлориды, бромиды и иодиды, являющиеся преимущественно осадочными образованиями.
Фтор с кальцием образуют труднорастворимый минерал флю-орит, формирующий крупные самостоятельные месторождения.
Хлориды, обладая хорошей растворимостью, присутствуют во всех водах и концентрируются в воде морей и океанов как главный компонент их солей. На дне лагун и озер они, вместе с сульфатами, выпадают в осадок, образуя крупные соляные месторождения.
Бром и йод сильно рассеяны в породах земной коры, они почти не образуют самостоятельных минералов. Главные массы этих элементов поступают в моря, где усваиваются водорослями и таким образом участвуют в формировании подводных почв, из которых эти элементы добываются.
Флюорит (CaF2). Флюорум – латинское название элемента F. Синоним – плавиковый шпат.
Химический состав. Ca – 51,2%, F – 48,8%.
Физические свойства. Блеск стеклянный. Цвет – желтый, голу-бой, зеленый, фиолетовый, иногда бесцветный, водяно-прозрачный, фиолетово-черный. Черта – белая, редко голубая, фиолетовая. Спай-ность – совершенная по октаэдру. Излом – неровный. Плотность – 3,0–3,2 г/см3. Сингония – кубическая. Твердость – 4. Хрупок.
Формы нахождения. Зернистые скопления, часто образуют дру-зы. Является спутником рудных металлических минералов в жилах.
Происхождение. Флюорит связан главным образом с гидротермальными процессами, но может иметь пневматолитовое происхождение, реже осадочное.
Месторождения. Забайкалье (месторождение Калангуй), Мос-ковская область, Казахстан (Аурахманское месторождение), Украина. Крупные месторождения имеются в Англии, США.
Практическое значение. Более 70% используется в металлургии для получения легкоплавких сплавов. Применяется для изготовления фтористых препаратов, в оптике для изготовления линз (прозрачные разно-видности), в керамике для изготовления эмалей и глазури, для получения плавиковой кислоты.
Значение флюорита в биосфере. Флюорит – один из основных источников фтора в биосфере. Установлено, что фтор входит в состав растительных и животных тканей, является микроэлементом. Особен-но много фтора в зубах. При недостатке его у человека и животных развивается кариес зубов, при избытке – флюороз. В последнем случае у людей и животных появляются симптомы истощения, анемии, сужаются полости костномозгового канала. При внесении фторсодержащих соединений в почву наблюдается значительное ухудшение ее биологических свойств.
Кислая среда способствует вымыванию фтора из почвы и коры выветривания. В аридных условиях почвы богаты кальцием, что уменьшает миграцию фтора. Накапливается фтор в засоленных поч-вах вместе с гипсом и другими кальциевыми минералами.
Вблизи предприятий добывающих и перерабатывающих флюорит содержание фтора возрастает в десятки раз, вызывая заболевания людей, животных и растений.
Огромная химическая активность фтора, его ядовитость требуют внимания к балансу фтора в ландшафте. Обеспечение оптимального его режима в организме человека, домашних животных и культурных растений – важнейшая практическая проблема.
Галит (NaCl). От греч. галос – соль. Синонимы – каменная, са-мосадочная, поваренная соль.
Химический состав. Na – 39,4%, Cl – 60,6%.
Физические свойства. Блеск стеклянный, цвет – прозрачный, бес-цветный, белый. Примеси обусловливают серый, желтый, красный, бурый и черный цвета. Черта белая, спайность весьма совершенная по кубу, излом раковистый, плотность – 2,1–2,2 г/см3, сингония куби-ческая, твердость – 2, хрупок.
Минерал легко определяется по низкой твердости, легкой раство-римости в воде, соленому вкусу. Из раствора при действии AgNO3 выпадает белый творожный осадок.
Формы нахождения. Пласты, штоки или купола среди осадочных пород. Осадок соляных озер, лагун, заливов. В степных районах – выцветы на поверхности почвы.
Происхождение. Образование основных масс галита происходит путем осаждения в замкнутых водоемах (соляные озера, лагуны, заливы). Кроме того, незначительные скопления галита наблюдаются на стенках кратеров вулканов (продукт возгона), у выходов соляных источников.
Месторождения. Приуралье (Соль-Илецкое месторождение), Волгоградская область (озера Эльтон и Баскунчак), Украина (Бах-мутское месторождение), Иркутская область (Усолье), Якутия, Германия (Страсфуртское месторождение), США, Польша и др.
Практическое значение. Галит используется в химической про-мышленности для получения препаратов хлора и натрия, для получе-ния металлического натрия. Кроме того, галит – важнейший продукт пищевой промышленности.
Значение в почвообразовании. Галит, накаливаясь в почвах, спо-собствует их засолению, усилению процессов выветривания.
Сильвин (KCl).
Химический состав. K – 52,5%, Cl – 47,5%.
Физические свойства. Блеск стеклянный, цвет – чистые разно-видности водяно-прозрачны и бесцветны. Физические и химические примеси придают ему молочно-белый, красный или синеватый цвет, часто встречаются пестроокрашенные разновидности сильвина. Черта белая, спайность – весьма совершенная, излом – неровный, плотность 1,97–1,99 г/см3, сингония кубическая, твердость – 1,5–2, хрупок.
Диагностические признаки сильвина. Похож на галит, отличается от него горько-соленым острым вкусом, легко растворяется в воде, гигроскопичен.
Формы нахождения. Пласты, штоки или купола среди осадочных пород, осадки соляных озер, лагун, заливов, выцветы на поверхности почвы, на стенках кратеров вулканов.
Происхождение. Как и галит, сильвин образуется главным образом путем химического осаждения из водных растворов (в заливах морей, лагунах, озерах). В соляных отложениях он находится совместно с галитом, карналлитом и другими минералами.
Месторождения. Соликамское – в Приуралье, Калушское и Стебниковское – в Прикарпатье, на Украине, Страсфуртское в Германии, Эльзасское во Франции, в Западном Казахстане, Средней Азии.
Практическое значение. Применяется в химической промышленности для изготовления различных калийных препаратов, которые исполь-зуются в медицине.
Значение в агрономии и почвообразовании. В подавляющей своей массе сильвин используется для производства калийных удобрений. Вместе с галитом в аридных условиях способствует засолению почв.
Карналлит (MgCl2·KCl·6H2O). Назван в честь прусского горного инженера Р. Карналля.
Химический состав. Mg – 8,7%, K – 14,1%, Cl – 38,3%, H2O – 38,9%. Иногда присутствуют примеси Br, Pb, Cs, Li, Fl.
Физические свойства. Блеск на свежем изломе стеклянный. На воздухе карналлит тускнеет и становится жирным. Цвет белый, часто бесцветный, примеси гематита окрашивают минерал в красные и розовые тона. Черта белая, спайность отсутствует, излом раковистый, плотность – 1,6 г/см3, твердость – 2–3, сингония ромбическая.
Диагностические признаки. Необычайная гигроскопичность (легко расплывается на воздухе, разлагаясь на КСl и MgCl2·6H2O) с образованием густого рассола. Вкус жгучий, горько-соленый. При растворении в воде издает особый звук, похожий на скрип снега под ногами в сильный мороз (взрываются включения газа, находящиеся под большим давлением). Отличия от сходных минералов битофита (MgCl2·6H2О) и трахигидрита (2MgCl2·CaCl2·12H2O) устанавливаются только химическим путем.
Формы нахождения. Образует слои в верхних горизонтах соляных месторождений (галита и сильвина).
Происхождение поверхностное – лагунный химический осадок, образующийся в условиях сухого жаркого климата. Образуется совместно с галитом и сильвином.
Месторождения. Соликамское в Приуралье, Солигорское, Старообническое в Белоруссии, Карлюнское, Карабильское в Туркмении, в Канаде, США, Италии, Франции, Марокко, Эфиопии, Германии и др.
Практическое значение. Карналлит является важной рудой для получения калия и магния.
Значение в агрохимии и почвообразовании. Карналлит является важнейшим калийно-магнезиальным удобрением. Иногда служит причиной образования засоленных почв (совместно с гидрофаялитом – CaCl2·nH2O образует мокрые солончаки). Участвует в образовании вторичных глинистых минералов.