4

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 6

Лабораторная работа 1 7

1. Физические свойства минералов 7

Лабораторная работа 2 10

2. Самородные элементы. Сульфиды. Галоиды. Сульфаты 10

   1. Самородные элементы 10

   2. Сульфиды 12

   3. Галоиды 13

   4. Сульфаты 14

Лабораторная работа 3 15

3. Оксиды и гидроксиды. Карбонаты. Фосфаты 15

   1. Оксиды 15

   2. Гидроксиды 17

   3. Карбонаты 18

   4. Фосфаты 19

Лабораторная работа 4 20

4. Силикаты 20

   1. Островные силикаты 21

   2. Кольцевые силикаты 22

   3. Цепочечные силикаты 23

   4. Ленточные силикаты 23

   5. Листовые силикаты 23

   6. Каркасные силикаты 25

Лабораторная работа 5 28

5. Горные породы 28

5.1 Магматические горные породы 28

1. Кислые породы 30

2. Средние породы 31

3. Основные породы 32

4. Ультраосновные породы 33

5. Пирокластические или вулканогенные обломочные породы....33 Лабораторная работа 6 34

   6. Осадочные горные породы 35

      1. Обломочные породы 35

      2. Химические осадочные породы 37

      3. Галоидные породы 38

      4. Сульфатные породы 38

      5. Кремнистые породы 39

      6. Фосфоритные породы 39

      7. Органогенные породы З¹)

         1. Карбонатные породы 39'-

      8. Кремнистые породы 40

о

ВВЕДЕНИЕ

Инженерная геология изучает вопросы применения геологии к инже­нерному делу с учетом экономической целесообразности. Задача инженерной геологии изучать геологические процессы и физико-технологические свой­ства горных пород и минералов с целью использования их в строительстве и вообще в народном хозяйстве.

В процессе лабораторного цикла занятий студенты ознакомятся с ми­нералогией и научатся определять физические свойства, химический состав, форму, условия образования и изменения минералов. Изучат вопросы петро­графии - науки о горных породах, которая с различных точек зрения даст возможность определять их строение, состав, закономерности образования, формы залегания и распространенность.

В своей практической деятельности специалистам строительно- экономического направления придется решать вопросы, связанные с исполь­зованием горных пород и минералов в народном хозяйстве, в том числе и в строительстве. Детальное и всестороннее изучение свойств минералов и гор­ных пород позволит дать заключение о том, в качестве каких конструктив­ных элементов их можно использовать. Использование минералов и горных пород в тех или иных целях должно быть экономически целесообразно как с точки зрения отраслевой экономики, так и с точки зрения экологического со­стояния региона и планеты в целом.

Методические указания выполнены для студентов очного и заочного обучения по специальностям ГН С, ИСК, ГСХ, ЭУС, ЭУП, ЭУН.

7

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1

1 Физические свойства минералов

1.1 Минералами называются самородные элементы или природные хи­мические соединения, обладающие определенным химическим составом и физическими свойствами, и являются естественными продуктами различных физико-химических процессов, протекающих в земной коре, гидросфере, ат­мосфере, биосфере и в результате взаимодействия между ними.

Большинство минералов представлено твердыми кристаллическими те­лами. Реже встречаются коллоиды, твердые изоморфные, жидкие и газооб­разные минералы. Например, жидкие минералы - ртуть, вода и газообразные

- горючие газы, СОз-

В природе встречаются около 3800 минералов, но сравнительно не

многие из них широко распространены. Около 50 минералов входят в состав многих горных пород и их называют породообразующими. По химическому составу и кристаллическому строению минералы подразделяются на классы, которые иногда делятся на подклассы. Это самородные элементы, сульфиды, галоиды, оксиды и гидроксиды, карбонаты, фосфаты, сульфаты и силикаты.

Для того, чтобы определить наименование минерала, необходимо знать его основные физические свойства: цвет минерала, цвет черты, блеск, про­зрачность, излом, спайность, твердость, плотность.

1.2 Цвет. Цвет минерала зависит от химического состава и наличия примесей. Есть минералы, имеющие определенный цвет, по которому можно безошибочно определить его название. Например, пирит золотистый, мала­хит зеленый, лазурит синий и т.д. Большинство минералов имеют широкий спектр цветов. Например, гипс может быть белый, розовый, желтый, серый; кварц - белый, розовый, бесцветный, черный; флюорит - фиолетовый, жел­тый, зеленый, розовый, бесцветный.

1-3 Пьет черты. Это цвет минерала в порошке. Порошок получают, проводя куском минерала черту но фарфоровой пластинке. У некоторых ми­нералов цвет черты не совпадает о цветом минерала в куске (штуфе). Гак пи­рит золотистого цвета дает черную черту, а черный Лабрадор - белую черту. Красный, бурый и магнитный железняки в куске могут иметь почти одинако­вый цвет, а цвет черты соответственно различный: вишнево-красный, бурый и черный. Черный в штуфе сфалерит имеет коричневую черту, таким обра­зом, цвет черты является важным диагностическим признаком для многих минералов.

1.4 Блеск. Блеск обусловлен способностью минералов отражать сол­нечный свет от своей поверхности. Интенсивность и характер блеска опреде­ляется двумя факторами: показателем преломления и коэффициентом по- глошения"минералами света. Различают блеск металлический, полуметалли­ческий и неметаллический.

8

Металлический блеск напоминает поверхность свежего излома метал­лов и свойственен минералам, обладающим большим коэффициентом но потения: самородным элементам (золото, серебро, платина, медь), сульфи­дам (пирит, халькопирит, галенит), окислам тяжелых металлов (магнетит). V минералов с металлическим блеском черта, как правило, гемно-окрашенная или черная.

Полуметаллический блеск напоминает потускневший металлический. К минералам с полуметаллическим блеском относятся графит, иногда гема­тит черная цинковая обманка.

Неметаллический блеск характерен для прозрачных или просвечиваю­щих в тонких срезах минералов. Различают следующие виды неметалличе­ского блеска: алмазный (алмаз, галенит, киноварь), стеклянный (кварц, каль­цит флюорит, гипс), жирный (тальк, нефелин), шелковистый - мерцающий (асбест, волокнистый гипс), перламутровый - отливает радужным цветом и характерен для слюд (мусковит, пластинчатый гипс), матовый - присущ-

пористым минералам (каолин, лимонит).

5. Излом. Это вид поверхности, образующийся при раскалывании ми­нерала по случайным направлениям. Излом имеет виды ровный - у минера­лов с совершенной спайностью (кальцит, галит); неровный - без блестящих спайных участков (нефелин, апатит); занозистый- характерен для минерал.. ■ волокнистого, игольчатого сложения (волокнистый гипс, роговая обманка), зернистый - присущ минералам зернистого строения (оливин, ангидрит); ра­ковистый - характерен для окислов кремния (кварц, халцедон, магнезит, опал); крючковатый - (серебро, медь); землистый - (каолин, лимонит, фос-

форит).

5. Спайность, Способность минерала раскалываться при ударе по оп­ределенным строго ориентированным плоским поверхностям, направление которых зависит от строения кристаллической решетки минерала. При этом образуются ровные пли зеркально-ровные блестящие плоскости спайности. Спайность может проявляться в одном, двух, трех, четырех и шести направ­лениях. Различают несколько видов спайности: весьма совершенная, совер­шенная, средняя (явственная), несовершенная и весьма несовершенная.

Весьма совершенная спайность характеризуется тем, что минерал легко расщепляется на отдельные листочки с зеркально-блестящей поверхностью

(мусковит, гипс пластинчатый, слюды).

Совершенная спайность. Минерал распадается при легком ударе на ку­сочки ограненные гладкими плоскостями, кубы или другие формы (галиг. кальцит).

Средняя (явственная) спайность характерна наличием ровных поверх­ностей спайности и хорошо заметных неровных поверхностей излома (поле­вые шпаты, роговая обманка, авгит).

Несовершенная спайность. При раскалывании минерала образуются поверхности с неровным изломом, с едва заметными признаками спайности (апатит, оливин, лазурит, нефелин).