Минералы

Земная кора сложена горными породами. Минералы входят в состав любых горных пород, хотя иногда создают и свои отдельные скопления.

Минералы – это химические соединения, образующиеся в результате химических и физико-химических процессов, протекающих в земной коре. Большинство минералов твердые (кварц, гипс, лед), но встречаются жидкие (вода, ртуть) и газообразные (углекислый газ).

Минералы изучает наука минералогия, а горные породы петрография.

В настоящее время различают два вида минералов:

- природного происхождения, рождение которых связано с процессами в земной коре;

- искусственного происхождения, которые возникли в процессе техногенной деятельности человека (в том числе целенаправленной).

Природные минералы образуются в результате физико-химических биологических процессов, протекающих в литосфере и верхних слоях мантии. Они могут устойчиво существовать только в определенных условиях. При изменении этих условий минеральные тела или разрушаются или видоизменяются, образуя новые минералы и горные породы.

В настоящее время известно более 2200 минералов и более 4000 их разновидностей. Большинство из них встречается редко и лишь немногим более 100 минералов встречаются часто и в достаточно больших количествах, входят в состав тех или иных горных пород. Такие минералы называются породообразующими.

Породообразующие минералы – минералы, входящие в состав горных пород.

Минералы обладают кристаллической структурой или бывают аморфными. Большинство минералов имеет кристаллическое строение, в котором атомы расположены в строго определенном порядке, создавая пространственную решетку. Благодаря этому многие минералы внешне имеют вид правильных многогранников (кристаллов).

Аморфные минералы не имеют кристаллической структуры и для них характерна неправильная внешняя форма.

Все многообразие природных условий, в которых образуются минералы и горные породы, можно разделить на три группы процессов: эндогенные, экзогенные и метаморфические.

Эндогенные процессы–протекают в недрах Земли (от греч.: эндос – внутри, генос – рождение). Минералы образуются в глубинах земной коры при кристаллизации магмы. Таким путем образуются плотные минералы, с большой твердостью, стойкие к воде, кислотам, щелочам(кварц(см. рис), полевые шпаты, слюды, самородные элементы (золото, серебро)).

Экзогенные процессы протекают на поверхности земной коры или на небольшой глубине, в сложном взаимодействии с гидро-, атмо- и биосферой.Здесь протекают процессы физического, химического и биологического выветривания (т.е. разрушительного воздействия воды, кислорода, колебаний температуры и других факторов), перенос продуктов выветривания, отложение и накопление их в виде новых пород, а также процессы образования новых минералов и горных пород за счет жизнедеятельности живых организмов.Экзогенные минералы в большинстве случаев имеют низкую твердость и активно взаимодействуют с водой или растворяются в ней(гипс, галит, глинистые минералы, кальцит в виде жемчуга, опал(см. рис).

Метаморфические процессы (в переводе: последующая, измененная форма) – это перерождение, изменение ранее образовавшихся минералов и горных пород под действием высоких температур и давления, при участии воды и газов (тальк, хлориты, актинолит и др).

Химический составминералов весьма разнообразен, наиболее распространенные составные элементы минералов кремний и алюминий дают много разнообразных соединений.

Каждый минерал имеет определенные физические свойства:

- внешняя формаминералов разнообразна, в природных условиях они чаще всего приобретают неправильные очертания;

- цветдля очень многих минералов строго постоянен. Их условно разделяют на светлые и темные;

- прозрачность– способность минералов пропускать свет. Выделяют три группы минералов прозрачные (кварц), полупрозрачные (гипс) и непрозрачные (графит).

- блеск– способность поверхности минералов отражать в различной степени свет. Блеск может быть металлическим и неметаллическим, который в свою очередь может быть стеклянным (силикаты), жирным (тальк), шелковистым (асбест) и т.д.

- твердость– способность минералов противостоять внешним механическим воздействиям. Каждому минералу присуща определенная твердость, которая ориентировочно оценивается по 10-балльной шкале твердости Мооса (1 – тальк, 10 – алмаз).

Таблица Относительная твердость минералов

- спайность– способность минералов раскалываться или расщепляться по определенным направлениям с образованием плоскостей раскола. Это свойство обусловлено внутренним строением кристаллов и не зависит от их внешней формы;

- плотностьминералов различна и колеблется в пределах 0,6 до 19 г/см3.

Кроме того, минералы могут обладать рядом других физических свойств: хрупкостью, плавкостью, магнитностью, вкусом, запахом и т.д. Для отдельных минералов эти свойства могут быть характерными признаками, например галит (поваренная соль) – соленый, сера имеет запах при горении и т.д.