5. Чем выражен химический состав минерала?

Химическая формула минерала выражает его химический состав в виде последовательности символов химических элементов, снабженных подстрочными стехиометрическими индексами, указывающими относительные количества атомов различных сортов, входящих в его состав. Химизм минерала тесно связан с особенностями его строения с (кристаллической структурой), вместе они составляют особое единство, определяемой как конституция минерала. Формулы минералов по возможности отражают их конституцию, что достигается распределением по определенным группам символов химических элементов, атомы которых находятся в идентичных позициях кристаллической структуры. Такие формулы называются кристаллохимическими. Стехиометрические индексы пропорциональны количеству атомов каждого элемента в элементарной ячейке кристаллической структуры минерала. Спецификой минерального вещества является непостоянство его химического состава и обилие примесей, что сказывается и на характере химических формул, применяемых в минералогии.

6. Для чего нужна шкала Мооса.

Для измерения твердости минералов делались попытки применить всевозможные методы, основанные на сопротивлении камней царапанию, истиранию, сверлению, деформации поверхности… Но все эти попытки не имели успеха. Нужен был простой, надежный и всем доступный метод. И вот наконец, чтобы упростить различение минералов по твердости, в 1811 г. немецким минералогом Фридрихом Моосом (F. Mohs) была предложена шкала твердости, которая широко применяется до сих пор, повсюду и всеми – геологами, минералогами, камнерезчиками, ювелирами. Эту шкалу стали называть шкалой твердости минералов, или шкалой Мооса.

Шкала Мооса – это минералогическая шкала твердости, набор эталонных минералов для определения относительной твердости методом царапания. В качестве эталонов приняты 10 минералов, расположенных в порядке возрастающей твердости:

1. Тальк.

2. Гипс (каменная соль).

3. Кальцит (известковый шпат).

4. Флюорит (плавиковый шпат).

5. Апатит.

6. Полевой шпат.

7. Кварц.

8. Топаз.

9. Корунд.

10. Алмаз.

Твердость минерала по шкале Мооса выражают номером соответствующего минерала-эталона, например, твердость талька – 1, алмаза – 10, апатита – 5. Если какой-либо минерал оставляет царапину на эталонном минерале, например, на апатите, то твердость его больше или равна 5. Если минерал оставляет царапину на каком-либо эталонном минерале и сам «царапается» этим минералом, то твердость обоих минералов считают одинаковой.

Шкала Мооса очень удобна для практического применения, однако величина твердости, определяемая с ее помощью, весьма относительна и неточна. Более точное определение твердости производится, например, с помощью склерометра. Следует помнить, что номер по шкале Мооса указывает только на порядок в распределении минералов по твердости (мягче, тверже, такой же), но не имеет какого-либо количественного значения.

7. Что такое «горная порода», «грунты»?

Горные породы — природная совокупность минералов более или менее постоянного минералогического состава, образующая самостоятельное тело в земной коре. Планеты и другие твёрдые космические объекты состоят из горных пород.

По происхождению горные породы делятся на три группы: магматические (эффузивные и интрузивные), осадочные и метаморфические. Магматические и метаморфические горные породы слагают около 90 % объёма земной коры, однако, на современной поверхности материков области их распространения сравнительно невелики. Остальные 10 % приходятся на долю осадочных пород, занимающие 75 % площади земной поверхности.

Грунт — любые горные породы, почвы, осадки, техногенные (антропогенные) образования, представляющие собой многокомпонентные, динамичные системы, являющиеся компонентами геологической среды и объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Различают: скальные и полускальные грунты — монолитные грунты с жесткими структурными связями;

дисперсные грунты — раздельнозернистые грунты без жестких структурных связей: связные - глинистые, и несвязные - песчаные и крупнообломочные. Грунты могут быть использованы в качестве оснований зданий и различных инженерных сооружений, материала для сооружений (дорог, насыпей, плотин), среды для размещения подземных сооружений (тоннелей, трубопроводов, хранилищ) и др.

Виды грунтов:

скалистые грунты • крупнообломочные (хрящевые) грунты • песчаные грунты • глинистые грунты • наносные и осадочные грунты • илистые грунты • просадочные грунты • набухающие грунты • торфянистые грунты и пылеватые пески • насыпные грунты • вечномерзлые грунты • засоленные грунты.