Таблицы по определению минералов в горных породах. Учебно-методическое пособие

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ»

Ромеро Моисес

ТАБЛИЦЫ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ

МИНЕРАЛОВ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ

Учебно-методическое пособие

для студентов, обучающихся по специальности «Горное дело»

Москва Российский университет дружбы народов

2018

Ромеро Моисес

Р70 Таблицы по определению минералов в горных породах : учебно-методическое пособие / Ромеро Моисес. – Москва :

РУДН, 2018. – 48 с.

Пособие включает изучение основных физико-химических, оптических и механических свойств, генезис месторождений, область применения и прочие свойства главных изучаемых минералов.

Предназначено для самостоятельной работы по данной дисциплине бакалавров направления «Горное дело».

В В Е Д Е Н И Е

Основной целью настоящего пособия является освоение студентами принципов определения минералов в горных пародах, изучения главных свойств по которым можно различать разновидности минералов.

Впособии даны описания главнейших минералов, изучению которых дает студенту возможность определить минералы, давать обоснованное заключение о происхождении и практической ценности изучаемых образцов. Данные методические указания составлены в помощь студентам, которые в процессе работы в лабораторных занятиях не только закрепляется материалы лекции, но и развивается наблюдательность, запоминают увиденный материал.

Внастоящее время открыто около 3,7 тыс. минеральных видов. В большинстве – это минералы редкие, содержащиеся в горных породах и рудах.

При подготовке использованы различные учебники, которые появлялись в разные время, и дает студенту полное представление о минеральных ресурсов нашей планеты.

3

МИНЕРАЛОГИЯ

Минералогия - наука о минералах, - природных химических соединениях, их составе, свойствах, особенностях и закономерностях физического строения (структуры), а также об условиях их образования и изменения в природе.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МИНЕРАЛАХ

Минералами называют природное тело с определённым химическим составом и упорядоченной атомной структурой (кристаллической структурой), образующееся в результате природных физико-химических процессов и обладающее определёнными физическими свойствами. Является составной частью земной коры, горных пород, руд, метеоритов.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ

Физические свойства минералов имеют большое значение не только для их использования, но и для диагностики (определения). Они зависят от химического состава и типа кристаллической структуры.

К этим свойствам относятся следующие:

-механические - спайность, излом, твердость, хрупкость, ковкость, упругость; также и такие свойства, как плотность, магнитность, радиоактивность и др.;

-оптические - прозрачность, цвет минералов, цвет черты, блеск.

I.МЕХАНИЧЕСКИЕ СОВОЙСТВА

1.Твердость - Под твердостью подразумевают степень сопротивления, оказываемого кристаллом механическому воздействию более прочного тела. Для оценки твердости принимается шкала Мооса.

4

Таблица 1.

Шкала твердости Мооса и значения микротвердости эталонных минералов в кг/мм2

2. Спайность и излом – Это способность кристаллов и кристаллических зерен раскалываться или расщепляться по определенным кристаллографическим направлениям.

Спайности определяют по следующей условной шкале:

Спайность весьма совершенная.- Кристалл способен расщепляться на тонкие листочки. Получить излом иначе как по спайности весьма трудно (слюда и хлориты).

Спайность совершенная.- Кристалл колется с образованием ровных поверхностей, неправильный излом получается крайне редко (кальцит, галит, галенит, и др.).

Спайность средняя.- На обломках минералов отчетливо наблюдаются, как плоскости спайности, так и неровные изломы по случайным направлениям (полевые шпаты, роговая обманка и др.).

5

Спайность несовершенная - Обнаруживается с трудом, приходится искать. Изломы, как правило, представляют собой неровные поверхности (апатит, касситерит, самородной серы и др.).

Спайность весьма несовершенная.- Практически отсутствуют (корунд, золото, магнетита и др.). Такие кристаллы обычно имеют раковистый излом, т. е. похожий на поверхность раковины с концентрически расходящимися ребрами (обсидиан, сульфиды, стекло и др.)

3. Плотность - Физическая величина, определяемая для однородного вещества массой его единичного объёма. Для неоднородного вещества плотность в определённой точке вычисляется как предел отношения массы тела (m) к его объёму (V).

Средняя плотность неоднородного вещества есть

6

II.ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

1.Прозрачность - Это свойство вещества пропускать сквозь себя свет. Хотя абсолютно непрозрачных тел не существует, однако многие минералы, особенно металлы, видимые лучи пропускают в столь малых количествах, что практически кажутся совершенно непрозрачными.

В зависимости от степени прозрачности все минералы, делят на следующие группы:

-прозрачные - горний хрусталь, исландский шпат, топаз и др.;

-полупрозрачные - изумруд, сфалерит, киноварь и др.;

-непрозрачные - пирит, магнетит, графит и др.

2. Цвет - Свойство, которое, прежде всего, обращает на себя внимание любого исследователя - это цвет или окраска минералов. Одни минералы имеют определенный цвет.

Цвет минералов зависит от их внутренней структуры, от механических примесей и, главным образом, от присутствия элементов-хромофоров, т.е. элементов -

носителей окраски. Это Cr, V, Ti, Mn, Fe, Ni, Co, Cu, U, Mo и

некоторые другие.

3. Цвет черты - Это цвет тонкого порошка минерала. Этот порошок легко получить, если мы будем проводить испытуемым минералом черту на матовой (неглазурованной) поверхности фарфоровой пластинки.

Цвет черты или порошка в ряде случаев совпадает с цветом самого минерала.

4. Блеск - Это эффект, вызываемый отражением света от поверхности минерала.

Все минералы можно разделить на две группы:

7

-металлический блеск имеют те минералы, которые дают черную черту на неглазурованной фарфоровой пластинке.

-неметаллический блеск характерен для минералов, дающих цветную черту.

5. Люминесценция - Свойство свечение минералов может происходить под влиянием различных факторов: при нагревании, под влиянием давления, изредка при растворении, наконец, при облучении ультрафиолетовыми, катодными и другими коротковолновыми лучами.

Явление люминесценции наблюдается в темноте.

Хрупкость, ковкость, упругость - Под хрупкостью

подразумевается свойство минерала крошиться под давлением, при проведении острием ножа царапины по его поверхности (блеклая руда и др.).

Свойство ковкости проявляется в том, что зернышки минералов на наковальне с помощью молоточка могут быть расплющены в тонкие пластинки (медь, золото, серебро и др.).

Упругость. – Это свойство вещества изменять свою форму под влиянием деформирующих сил и вновь ее восстанавливать по удалению этих сил также - характерна для некоторых минералов (слюда и др.)

Магнитность. - Это свойство некоторых минералов действовать на магнитную стрелку или притягиваться магнитом. Для определения магнитности употребляют или магнитную стрелку, помещенную на остром штативе, или магнитную подковку, или брусок (магнетит, пирротин, железо).

Большинство минералов не магнитны.

Радиоактивность - Эти последние элементы периодической системы Д. И. Менделеева (уран - радий), обладают не вполне устойчивыми ядрами атомов. Для таких

8

элементов весьма характерны явления, так называемого радиоактивного распада.

III. ПРОЧИЕ СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ

Из многочисленных других свойств минералов (теплопроводность, электропроводность, пироэлектрические и пьезоэлектрические свойства, детекторные свойства, плавкость, растворимость и пр.).

Имеются также свойства, которые пользуются в своей практике рудокопы, такие как растворимость, плавкость, окрашивание пламени, перлов буры и др., требуют специальной постановки их исследований.

Запах, издаваемый некоторыми минералами при ударе или разломе, иногда указывает на присутствие тех или иных элементов в руде (самородный мышьяк, арсенопирит).

Некоторые минералы, особенно в порошковатых массах, иногда легко узнаются на ощупь (тальк).

При определении качества некоторых полезных ископаемых, употребляемых в пищу, прибегают к вкусовым ощущениям (соль, артезианские воды).

Наконец, некоторую помощь, особенно в рудокопной практике, оказывают звуковые явления (церуссит).

9

КЛАССИФИКАЦИЯ МИНЕРАЛОВ

В основе всех классификаций минералов в той или иной форме лежит периодический закон химических элементов и этим объясняется, что основное деление всех минералов на классы приводиться по типам химических соединений.

Рентгеноструктурные исследования кристаллов, привели к созданию новой научной отрасли - кристаллохимии, которая имеет большое значение для минералогии.

Все природные образования, составляющие предмет минералогии, необходимо делить на две большие самостоятельные группы:

-органические минералы, представленные разнообразнейшими соединениями углерода (исключение составляют лишь карбонаты и карбиды). Органические соединения, отличаются не только по химическим свойствам, но и по кристаллическому строению и природе связей между структурными единицами.

-неорганические минералы, к которым, кроме редко встречающихся самородных элементов, относятся природные соединения (за исключением органических) всех элементов. Классификация неорганических минералов построена на систематику их химического состава и кристаллической структуры. Эти признаки представляют важнейшие химические и физические свойства, по которым мы распознаем минералы.

10