Вопрос 5

Условия, в которых образуются минералы в природе, отличаются большим раз­нообразием и сложностью. Различают три основных процесса минералообразования: эндогенный, экзогенный и метамор­фический.

Эндогенный процесс связан с внутрен­ними силами Земли и проявляется в ее недрах. Минералы формируются из маг­мы — силикатного огненно-жидкого рас­плава. Таким путем образуются, нап­ример, кварц и различные силикаты. Эн­догенные минералы обычно плотные, с большой твердостью, стойкие к воде, кис­лотам, щелочам.

Экзогенный процесс свойственен по­верхности земной коры. При этом про­цессе минералы формируются на суше и в море. В первом случае их создание свя­зано с процессом выветривания, т. е. раз­рушительным воздействием воды, кисло­рода, колебаний температуры на эндоген­ные минералы. Таким образом обра­зуются глинистые минералы (гидрослюда, каолинит и др.), различные железистые соединения (сульфиды, оксиды и др.). Во втором случае минералы формируются в процессе выпадения химических осадков из водных растворов (галит, сильвин и др.). В экзогенном процессе ряд минералов образуется также за счет жизне­деятельности различных организмов (опал и др.).

Экзогенные минералы разнообразны по свойствам. В большинстве случаев они имеют низкую твердость, активно взаимодействуют с водой или растворяются в ней.

Метаморфический процесс. Под воздействием высоких температур и давлений, а также магматических газов и воды на некоторой глубине в земной коре происходит преобразование минералов, ранее образо­вавшихся в экзогенных процессах. Минералы изменяют свое первона­чальное состояние, перекристаллизовываются, приобретают плот­ность, прочность. Так образуются многие минералы-силикаты (роговая обманка, актинолит и др.).

В составе магматических пород основное место занимают полевые шпаты, амфиболы, пироксены, кварц и слюды. В наиболее древних породах могут присутствовать вторичные минералы (карбонаты, гли­нистые), которые возникают в процессе выветривания из первичных минералов. Количество этих минералов может служить показателем степени выветрелости породы.

Излом характеризует поверхность разрыва и раскалывания минералов. Различают излом по спайности (кальцит), раковистый (кварц), землистый (каолинит) и др.

Плотность минералов различна и колеблется в пределах от 0,6 до 19 г/см³. Наиболее распространенные значения находятся в пределах от 2,5 до 3 г/см³. 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.

Вопрос 6

В результате производственной деятельности человеком создано более 150 искусственных минералов. В настоящее время промышленность получает два вида искусственных минералов: аналоги и техногенные. Аналоги —это повторение природных минералов (алмаз, корунд, горный хрусталь и др.). Техногенные — это вновь созданные минералы с наперед заданными свойствами (например, алит —вяжущие свойства, муллит —огнеупорность и т. д.). Такие минералы входят в состав различных строительных материалов: в цемент —алит ЗСаО- Si0₂, белит 2Ca0-Si0₂; в огнеупоры —муллит 3Al₂0₃-2Si0₂, периклаз MgO; абразивы — карборунд SiC.

Минеральный и химический состав. В образовании осадочных пород, кроме минералов, из которых формировался рыхлый осадок (кварц, полевые шпаты и др.), принимают участие минералы, возникающие в данной породе в процессе ее существования (кальцит, каолинит и др.) Во многих случаях они играют существенную роль. Осадочные породы разнообразны по химическому составу. Это могут быть алюмосилика­ты, карбонаты, оксиды, сульфаты и др.