- •2. Дать полную схему последовательности кристаллооптической диагностики минерала под микроскопом с указанием вероятных типоморфных признаков.
- •3. Конвергентные границы литосферных плит.
- •4. Характеристика категорий подсчета запасов полезных ископаемых (а, в, с и др.).
- •5. Рудная залежь медистых песчаников имеет, по геофизическим данным, удлиненную форму, вытянута по аз. 450. Мощность рудного тела 3,4 м, мощность перекрывающих отложений 50 м.
- •6. Геохимия Al в зоне гипергенеза. Бокситы как продукты гипергенного Al
- •7. Дать характеристику горной породы – гранит (условия образования, минеральный состав, текстуры и структуры, парагенезис).
- •8. Реакционный ряд Боуэна и его «магматические» парагенезисы.
- •1. Методика расчета минеральных равновесий (на примерах экзогенного и эндогенного минералообразования).
- •2. Эвапориты как формация и процессы их образования.
- •3. Формы выражения химического состава природных вод. Выполните пересчет химанализа подземных вод в солевую форму по схеме Фрезениуса. Определите ошибку анализа.
- •7. Дать характеристику горной породы – диорит (условия образования, минеральный состав, текстуры и структуры, парагенезис).
- •8. Минеральные фации метаморфизма.
- •1. Магматогенное минералообразование. Его физико-химические основы (ликвидус-солидусные диаграммы) и его термодинамическая характеристика (на примере ряда Боуэна).
- •6. Геохимия щелочных минералов (Na, k, Li) в магматическом процессе.
- •7. Дать характеристику горной породы – риолит (условия образования, минеральный состав, текстуры и структуры, парагенезис).
- •8. Минералого-геохимические фации осадконакопления.
- •1. Глубинно-термодинамическая диаграмма распределения метаморфических фаций и характеристика минеральных парагенезисов отвечающих им пород.
- •2. Характеристика методов статистической математики, применяемых в минералого-петрографических исследованиях.
- •3. Основы структурно-формационного анализа применительно к платформенным областям.
- •4. Методы исследования химического состава минерального вещества и аспекты их целевого назначения.
- •6. Формы выражения химического состава природных вод. Выполните пересчет химанализа подземных вод из весовой формы в мг-эквивалентную и %-мг-эквивалентную. Напишите формулу Курлова.
- •7. Привести характеристику подгруппы минералов полевых шпатов - плагиоклазов (химический состав, изоморфизм, условия образования, свойства, парагенезис).
- •8. Схема глубинности размещения фаций метаморфизма (по Добрецову).
- •1. Основные задачи, решаемые при физико-химическом моделировании процессов минералообразования (с применением пэвм).
- •3. Основные задачи, решаемые в процессе лабораторных исследований каменного материала при инженерно-геологических изысканиях.
- •4. Гидротермальный процесс, его стадии и их минеральные парагенезисы. Рудные гидротермальные формации.
- •6. Расчет равновесия алмаз-графит при разных р и т0.
- •7. Дать характеристику петрографической группы пород габбро-базальт (условия образования, минеральный парагенезис, геохимические признаки, текстуры и структуры).
- •8. Металлогенические и минерагенические провинции. Принципы их выделения.
- •1. Основные законы термодинамики. Равновесные минералогические системы и правило фаз Гиббса и Гольдшмидта.
- •2. Атмохимические методы поисков полезных ископаемых.
- •3. Вулканизм. Понятие, его продукты и их классификация. Газо-жидкие вулканические эманации и их роль в экзогенном минералообразовании. Ув «дыхание» Земли.
- •4. Минерагенические (металлогенические) провинции и эпохи. Их формационно-петрологические особенности в связи с геотектоническим развитием Земли.
- •7. Привести характеристику минерала – каолинит (химический состав, условия образования, свойства, парагенезис).
- •8. Геоструктурные и вещественные особенности провинции складчатых областей.
- •1. Природные термодинамические системы. Реакционные химические взаимодействия. Понятие об энтальпии. Ее реакционная роль.
- •2. Разнофазовые оптические среды. Особенности поведения света в кристаллических средах. Оптическая система поляризационного микроскопа.
- •3. Механические свойства минералов: деформация и разрушение горных пород и минералов. Методы измерения твердости минералов.
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород.
- •6. Токсичные элементы и соединения в нефтегазоносных районах.
- •8. Геоструктурные и вещественные особенности металлогенических (минерагенических) провинций платформенных областей.
- •1. Планетарная внутренняя структура Земли. Эндогенные процессы, их вещественное выражение и межгеосферные связи. Принцип детерминизма.
- •2. Оптическая индикатриса. Понятие и ее особенности в разных сингониях кристаллических минералов.
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород и вид разрывного нарушения.
- •6. Геохимия щелочно-земельных металлов. (Са, Mg) в зоне гипергенеза (кора выветривания).
- •7. Дать характеристику базальтам океанического и платформенного типов (условия образования, минеральный и химический состав, текстуры и структуры).
- •8. Металлогенические эпохи. Принципы их выделения.
- •1. Особенности систематизации магматических пород. Специфика геохимических ассоциаций и минеральные парагенезисы в выделяемых петрогруппах магматитов.
- •2. Микропетрографические и оптические признаки группы полевых шпатов. Ее филогения.
- •3. Операции обогащения руд: задачи и методы обогащения (флотационное, гравитационное). Разобрать диаграмму SiO2 – Al2o3 – k2o.
- •8. Характеристика цикличности осадконакопления в тектоноцикле платформенных областей.
- •1. Магматизм и вулканизм. Очаги генерации различных магм. Их расположение и причина образования. Реакционный ряд Боуэна, его значение в петрологии.
- •2. Микропетрографические и оптические признаки группы пироксенов. Ее филогения.
- •7. Дать характеристику горной породы – перидотит (петрографическая группа, условия образования, минеральный, парагенезис, текстуры и структуры).
- •8. Осадочные и магматические формации геосинклинальных областей собственно геосинклинальной стадии развития.
- •Микропетрографические и оптические признаки группы амфиболов. Ее филогения.
- •7. Привести характеристику минерала – корунд (состав, структуры, минеральный парагенезис).
- •8. Характеристика формаций геосинклинальных областей на орогенной стадии.
- •1. Основные породы. Главные петрографические типы. Очаги генерации. Периоды проявления основного магматизма в тектоно-магматическом цикле развития Земли (байкальский и др.). Формации и металлогения.
- •2 . Состав, изоморфизм и оптические признаки группы гранатов. Ее филогения.
- •3. Зональность ореолов рассеяния.
- •5. Методика построения шлиховых карт.
- •6. Расчет диаграммы Eh –pH для Cu- Cu2o-CuO
- •7. Привести характеристику минерала – пирит (минеральный парагенезис, структура состава, свойства).
- •8. Принципы построения металлограмм и минераграмм.
- •2. Состав, изоморфизм и оптические признаки группы слюд. Ее филогения.
- •3. Хроматографические методы исследования: жидкостная хроматография. Физические основы метода.
- •Основные области применения
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород.
- •5. Высчитать средние содержания меди среднеарифметическим и средневзвешенным способами по исходным данным:
- •6. Геохимия свинца.
- •7. Привести характеристику минерала – пирротин (состав, структура, минеральный парагенезис, условия образования).
- •8. Металлогенический (минерагенический) анализ. Его характеристика.
- •2. Оптические признаки группы хлоритов. Орто- и парахлориты. Ее филогения.
- •3. Восстановительный обжиг трудноизвлекаемых минералов, окислов цветных металлов. Технология и параметры обжига.
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород и вид разрывного нарушения.
- •5. Определить среднее содержание никеля средневзвешенным и среднеарифметическим способами по исходным данным:
- •6. Период полураспада радиоактивных элементов. Его роль в геохимии.
- •7. Привести характеристику минерала – халькозин (состав, структура, минеральный парагенезис, условия образования).
- •8. Основы минерагенического (металлогенического) анализа.
- •1. Метаморфизм. Его генетические типы и минералого-геохимические фации. Особенности глубинного размещения фаций метаморфизма в пределах подвижного пояса, по Добрецову.
- •2. Микропетрографические и оптические признаки группы оливина.
- •3. Минералогический анализ руд: количественная оценка соотношения минералов.
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород.
- •5. Высчитать средние содержания золота среднеарифметическим и средневзвешенным способами по исходным данным:
- •6. Геохимия урана и тория.
- •7. Привести характеристику минерала – борнит (состав, структура, свойства, условия образования).
- •8. Факторы рудоминерального контроля.
- •1. Особенности проявления ультраметаморфизма. Анатексис и палингенез как следствия высокотемпературного метасоматизма. Метаморфогенное пегматитообразование, по Заварицкому.
- •2. Геохимические аномалии, виды аномалий
- •3. Рентгеноструктурный метод исследования качественного и количественного фазового состава кристаллических веществ
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород и вид разрывного нарушения.
- •5. Высчитать средние содержания золота среднеарифметическим и средневзвешенным способами по исходным данным:
- •6. Влияние давления на минеральное равновесие
- •7. Привести характеристику минерала – k, Na – полевые шпаты (состав, структура, изоморфизм, условия образования, минеральный парагенезис).
- •8. Энергия кристаллической решетки. Формулы Капустинского, Ферсмана.
- •1. Пневматолитовый и гидротермальный процессы. Минеральные парагенезисы и рудообразование
- •2. Эвапоритовые фации седиментогенеза и их минеральные парагенезисы.
- •3. Технологическая оценка руд, связанная с процессами обогащения на гоКах.
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород.
- •5. Вычислить средние содержания Nb2o5 среднеарифметическим и средневзвешенным способами по исходным данным:
- •6. Изоморфизм Zr-Hf, k- Rb, Mo-Re.
- •7. Привести характеристику минерала – марказит (химический состав, структура, условия образования, свойства, парагенезис).
- •8. Химические связи в структурах минералов.
- •1. Гипергенез. Его зоны. Коры выветривания, как зоны апогипергенеза, их климатическая зональность. Коровое минералообразование. Латериты.
- •2. Сульфиды, их филогения в эндогенных и экзогенных процессах. Полиметаллы. Рудные сульфидные формации.
- •3. Специальные химические методы исследования глинистых пород.
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород и вид разрывного нарушения.
- •7. Привести характеристику минерала – сфалерит (химический состав, условия образования, свойства, парагенезис).
- •8. Генезис минерального индивида. Стадии.
- •1. Литогенез. Стадии литогенеза. Кора выветривания как начальная фация осадконакопления и образования осадочной горной породы.
- •2. Окисные и гидроокисные минералы железа. Их филогения. Рудные формации.
- •3. Гидрохимические поиски месторождений полезных ископаемых.
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород.
- •5. Высчитать средние содержания Ta2o5 среднеарифметическим и средневзвешенным способами по исходным данным:
- •6. Радиоактивность Земли. Внутреннее тепло Земли.
- •7. Привести характеристику минерала – кальцит (химический состав, условия образования, свойства, парагенезис).
- •8. Парагенезисы минералов. Их временные ряды.
- •1. Седиментогенез. Осадочные минерально-геохимические фации и закономерности их пространственного размещения на континентах и в океане.
- •3. Принципы классификации ювелирных камней. Виды огранки, дефекты огранки, ограночное оборудование.
- •4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород и вид разрывного нарушения.
- •5. Высчитать средние содержания p2o5 среднеарифметическим и средневзвешенным способами по исходным данным:
- •6. Природные условия для возникновения сцр. Эффект Окло.
- •7. Дать характеристику горной породы – дунит (условия образования, минеральный состав, текстуры и структуры, парагенезис).
- •8. Структурные группы в минерале (кч, квн, δ).
- •1. Состав, структура и оптические признаки группы глинистых минералов. Ее филогения.
- •2. Электронографический метод исследования крист веществ.
- •3. Расчет равновесия алмаз-графит при разных р и т0.
- •5. Строение подземной гидросферы по Карпинскому. Схема вертикальной гидродинамической зональности подземных вод.
- •6. Способы предоставления г/х информации.
- •7. Дать характеристику горной породы – гнейс (условия образования, минеральный состав, текстуры и структуры, парагенезис).
- •8. Газо-жидкие минералы. Их представители (о2, со2, н2s, сн4 и др.). Их роль в процессах минералообразования.
- •1. Карбонатные минералы, их главные представители. Особенности филогении и карбонатные формации.
- •3. Геохимические барьеры: основные типы, их роль в образовании геохимических аномалий.
- •4. Дивергентные границы литосферных плит с позиции плейт-тектоники.
- •6.Определить средние содержания полезного компонента методами средневзвешенного и среднеарифметического, по исходным данным:
- •7. Дать характеристику горной породы – амфиболит (условия образования, минеральный состав, текстуры и структуры, парагенезис).
- •8. Современные классификации минералов (кристаллохимическая и структурно-геохимическая).
4. По геологической карте построить геологический разрез, определить формы залегания горных пород.
5. Высчитать средние содержания золота среднеарифметическим и средневзвешенным способами по исходным данным:
6. Геохимия урана и тория.
Уран. Элемент III группы периодич системы. Назван в честь планеты Уран. Атомный номер 92. Атомный вес 238,0289. Относится к актиноидам. Это серебристо-белый радиоактивный, ковкий, пластичный металл. Реагирует с кислотами, со щелочами не реаг. Плотность урана 19,12 г/см3. Температура плавления 1135°С.
Природный уран состоит из трех изотопов: 234U (0,0056%), период полураспада Т1/2 0,245млн. лет; 235U (0,7205%), период полураспада Т1/2 0,704 млрд. лет; 238U (99,274%), Т1/2 4,46 млрд. лет.
При распаде 238U получается в качестве конечного продукта 207Рb, при распаде 235U - конечный продукт 206Рb.
Радиус атома урана 1,53 А. Радиус иона U4+ 0,95 А, радиус иона U6+ 0,8 А. В водных растворах этот ион U6+ дает комплекс - уранил-ион (UО2)2+.
Растворы, содержащие U3+ - красного цвета, содержащие U4+ - зеленого цвета, а растворы, содержащие уранил-ион (UО2)2+ - желтого цвета. В минералах урана проявляется совершенный изовалентный изоморфизм иона U4+ с Th4+ и несовершенный - с Zr4+.С ионами К+ и Са2+ отмечается совершенный гетеровалентный изоморфизм, а с ионами Pb2+, Y3+ и ∑Y3+ - несовершенный гетеровалентный.
Главные промыш минералы урана: урановая смолка - UO2, уранинит -(U,Th)O2, карнотит - K2(UО2)2[VO4]2×3H2O, тюямунит - Ca(U02)2[V04]×nH2О, отенит -Са(UО2)[Р04]2 ×10Н2O, торнбернит - Cu(U02)2[P04]2×nH20, уранофан CaU2[Si04]2(OH)6×3H20, браннерит - (U,Ca,Fe,Y,Th)(Ti,Fe)2O6.
Кларк урана в земной коре 2,5×10-4%. Менее всего урана в ультраосновных породах – 3×10-7, в основных его - 5×10-5, в средних - 1,8×10-4, в кислых - 3,5×10-4, в осадочных - 3,2×10-4%.
В литре морской воды содержится 0,003 мг урана.
Наиболее важный промышл тип урановых месторождений-метаморфизованные конгломераты. Получают уран также из пегматитов, скарнов, альбититов, кварцевых, карбонатных, флюорит-баритовых жил и из ураноносных песчаников, мергелей, углей, битумов и фосфоритов. Различают убогие руды (содержание урана от 0,03 до 0,05%), рядовые руды (от 0,05 до 0,1%), богатые руды (от 0,1 до 0,3%) и супербогатые руды (более 0,3% U).
Уран используется как топливо в атомных реакторах и в атомном оружии.
Минералы урана определяются по радиоактивности. Из-за радиоактивности уран и опасен. ПДК на содержание растворимых соединений урана в воде 0,015 мг/л.
Основные реакции на уран:
1. М-лы урана радиоактивны. Поместив порошок уранового минерала на закрытую фотопластинку, через сутки ее проявляют. Получается темное пятно.
2.Сплав с фосфорной солью в окислительном пламени желтовато-зеленый, в восстановительном пламени - зеленый.
3. Растирают смесь уранового минерала, например урановую смолку, с сульфатом железа - Fe2(S04)3 и сульфатом меди - CuS04. Затем добавляют ферроцианид калия -K4[Fe(CN)6] и растирают снова. Появляется черно-синий цвет. Добавляют тиосульфат натрия - Na2S203 и снова растирают. Уран вызывает буро-красную окраску.
4. Минерал сплавляют с KHS04 или с K2S207, либо растворяют минерал в конц. HN03. Помещают этот раствор на фильтр, добавляют каплю KJ. Йод дает бурую окраску. Добавляют гипосульфит (Na2S203×5H20) - окраска от йода исчезает. Добавляют 5% раствор K4[Fe(CN)6]. Уран дает бурый цвет. Если в урановом минерале нет железа, то раствор минерала капают на фильтр и добавляют K4[Fe(CN)6] - от урана появляется бурый цвет.
Торий. Элемент III группы периодич системы. Назван в честь Тора - скандинавского бога грома. Атомный номер 90. Атомный вес 232,0381. Относится к актиноидам. Это серебристый, радиоактивный, мягкий, ковкий, пластичный металл. Плотность тория 11,724 г/см3. Температура плавления 1750°С.
На воздухе торий покрывается окисной пленкой. Медленно реагирует с кислотами.
Природный торий состоит из одного изотопа: 232Th (период полураспада Т1/2 =14 млрд. лет), конечным продуктом его радиоактивного распада является 208Рb.
Радиус атома тория 1,80 А. Радиус иона Th4+ 0,99 А.
В минералах тория проявляется совершенный изовалентный изоморфизм с ионом U4+ и несовершенный - с Zr4+. С ионами Са2+ и ∑Се3+ отмечается совершенный гетеровалентный изоморфизм, а с ионами Fe3+ и Y3+ - несовершенный гетеровалентный.
Главные промышленные минералы тория: торит - Th[Si04], торианит - ТhO2, циркон - Zr[Si04], монацит - (Ce,La)[P04], ортит - Ce2Fe2Al[Si04][Si207]0(0H). Минералы тория определяется по радиоактивности.
Кларк тория в земной коре 1,3×10-3%.
Менее всего тория в ультраосновных породах - 5×10-7, в основных - 3×10-4, в средних- 7×10-4, в кислых- 1,8×10-3, в осадочных-1,1×10-3%.
В литре морской воды содержится 0,00005 мг тория.
Наиболее важный промышл тип ториевых месторождений - россыпи монацита. Получают торий также из пегматитов, пирохлоровых карбонатитов, метаморфизованных конгломератов, скарнов.
Применяется торий в ядерных элементах, как катализатор, для катодов и нитей накаливания электроламп и в других отраслях техники.
В природном уране нет изотопа 233U, а при распаде этого изотопа выделяется больше нейтронов, чем при радиоактивном распаде 235U и 239Pu. 233U получают при облучении нейтронами 232Th, поэтому этот U-Th цикл в атомных реакторах на тепловых нейтронах является основным конкурентом U-Pu цикла в реакторах на быстрых нейтронах. Именно из-за этого и считается торий стратегическим видом сырья. Ториевые реакторы есть, но в них образуется много высокоактивных изотопов, да и сам торий дороже урана. К тому же уран легче получить технологически. Однако запасы тория втрое превыш запасы U.
Торий опасен из-за радиоактивности. Его ПДК 0,05 мг/м3.
Основные реакции на торий:
1. Минерал сплавляют с пирофосфатом калия K2S207 либо разлагают конц. H2S04 при нагревании. К капле полученного в серной кислоте раствора минерала добавляют каплю аммиака. Выпадает белый осадок гидроокиси тория Th(OH)4, растворяющийся в соляной или в серной кислоте.
2. К капле раствора гидроокиси тория в соляной кислоте добавляют раствор Na3P04. Образуется аморфный осадок фосфата тория, нерастворимый ни в кислотах, ни в щелочах.