Wykład IV

Skały i minerały

Skały budujące skorupę ziemską:

O, Si, Al, Fe, Ca, Na, Mg, K - około 99% wszystkich pierwiastków.

Minerał - to pierwiastek, związek chemiczny albo jednorodna mieszanina pierwiastków lub związków chemicznych, w normalnych warunkach w stałym stanie skupienia, powstały w sposób naturalny w skorupie ziemskiej. Minerały mają określone właściwości fizyczne chemiczne, oraz określone sposoby powstawania, występowania i przeobrażeń.

Z geologicznego punktu widzenia minerał jest najmniejszym składnikiem skorupy ziemskiej.

Kryształ - ciało krystaliczne, które wykazuje prawidłową wielościenną postać zewnętrzną wykształconą samorzutnie.

Konsekwencją krystaliczności są inne, bardzo istotne cechy minerałów i kryształów. Należy o nich polimorfizm, izomorfizm, jednorodność, anizotropia i izotropia.

Klasyfikacja gromad minerałów oparta na ich składzie chemicznym:

- pierwiastki rodzime

- siarczki i siarczkosole

- tlenki i wodorotlenki

- halogenki

- sole kwasów tlenowych

- substancje mineralne

Pierwiastki rodzime:

Do grupy tej należą minerały występujące w przyrodzie w stanie wolnym np.: złoto, srebro, platyna, siarka, diament, grafit (węgiel).

Siarczki i siarczkosole:

Ta grupa reprezentowana jest głównie przez występujące w warunkach naturalnych sole kwasu siarkowodorowego H2S np.: piryt, galena, cynober, kowelin.

Tlenki i wodorotlenki:

Minerały będące pod względem chemicznym połączeniem tlenu z metalami i niemetalami - tlenki lub zawierające w swoim składzie grupę OH - wodorotlenki np.: hematyt, magnetyt, getyt, brucyt.

Halogenki:

Minerały ewaporatowe. Sole kwasów beztlenowych, głównie chloro- i fluorowodorowego (HCl i HF) czyli pod względem chemicznym chlorki i fluorki np.: halit, sylurin, karnalit, fluoryt.

Sole kwasów tlenowych:

Głównie krzemiany i glinokrzemiany, a także węglany, siarczany, fosforany, azotany np.: gips, apatyt, kalcyt, syderyt.

Substancje mineralne:

Połączenia organiczne np.: naturalne, izotropowe żywice, woski i asfalty (bursztyn, ozokeryt).

Podstawowe cechy minerałów to: barwa, rysa, przezroczystość, twardość, gęstość, pokrój, połysk i łupliwość (przełam).

Barwa:

Zależy od rodzaju i charakteru ułożenia atomów przestrzeni, które wpływają na pochłanianie i odbijanie promieni świetlnych. Wyróżnia się minerały:

- barwne, o niezmiennej, charakterystycznej barwie

- zabarwione, o barwie pochodzącej od domieszek innych substancji

- bezbarwne

Rysa:

Jest ona barwą sproszkowanego minerału. Bada się ją pocierając minerałem o nieoszlifowaną powierzchnię.

Przezroczystość:

Określa ona zdolność minerału do przepuszczania promieni słonecznych. Wyróżnia się minerały:

- przezroczyste

- przeświecające

- nieprzezroczyste

Pokrój:

- izometryczny

- słupkowy

- listewkowy

- pręcikowy

- igiełkowy

- tabliczkowy

- płytkowy (blaszkowy)

Połysk:

Cecha powierzchni minerału określająca sposób, w jaki odbija ona promieniowanie świetlne. Wyróżniamy połysk:

- metaliczny - właściwy i półmetaliczny

- niemetaliczny - diamentowy, szklisty, tłusty, perłowy, jedwabisty i matowy

Łupliwość:

Zdolność do pękania pod wpływem uderzenia bądź nacisku na części ograniczone powierzchniami płaskimi. Wyróżnia się łupliwość:

- doskonałą

- bardzo dobrą

- wyraźną

- niewyraźną

Przełam:

Cecha ta mówi o braku łupliwości. Minerał taki pęka wzdłuż powierzchni zupełnie przypadkowych. Wyróżniamy przełom:

- równy

- nierówny - muszlowy, haczykowaty, zadziorowaty

Twardość:

Opór, jaki stawia minerał przy próbie zarysowania go ostrym narzędziem (skala porównawcza Mohsa).

Gęstość właściwa:

Większość minerałów skałotwórczych ma gęstość rzędu 2,5 - 3,5 g*cm^-1.

Inne cechy minerałów:

- kruchość

- sprężystość

- giętkość

- kowalność

- smak

- magnetyzm

Skupienia

Geodry - owalne lub kuliste pustki w skałach, na ścianach których narastają kryształy np.: kwarc.

Konkrecje - skupienia minerałów tkwiące w skałach osadowych, tworzą zazwyczaj formy kuliste, koliste, nieregularne.

Ponadto rozróżniamy skupienia: gruboziarniste, zbite, promieniste, włókniste, groniaste i inne.

Skały

Skała jest to zespół różnych minerałów osobników jednego minerału powstałe w sposób naturalny. Minerały, które mają istotne znaczenie w budowie skał nazywamy minerałami skałotwórczymi.

Rodzaje skał

Skały magmowe - powstają w skutek zastygania magmy lub lawy.

Skały osadowe - powstają w wyniku nagromadzenia się elementów mineralnych i organicznych w postaci osadu na powierzchni skorupy ziemskiej.

Skały metamorficzne - powstały w wyniku przeobrażenia starszych skał osadowych lub magmowych pod wpływem czynników działających w skorupie ziemskiej.

Skały magmowe dzielimy na:

- wylewne

- głębinowe

- żyłowe

Skały metamorficzne:

- skały przeobrażone w warunkach wysokich ciśnień i/lub temperatur

- metamorfizm powoduje zmiany pierwotnych struktur i tekstur skał, a także prowadzi do zmian składu mineralnego, niekiedy również chemicznego.

3

---