geolog lab02

Ćwiczenie nr 1

CECHY FIZYCZNE MINERAŁÓW

Minerał:    najmniejsza jednostka w sensie geologicznym z jakiej zbudowana jest skorupa ziemska.

Minerałem może być pierwiastek (np. diament, siarka), związek chemiczny (np. kalcyt, gips), jednorodna mieszanina pierwiastków (np. elektrum), lub związków chemicznych (np. plagioklazy) o stałym stanie skupienia, powstały w sposób naturalny tzn. bez ingerencji człowieka.

Jest to krystaliczny składnik litosfery, czyli:

>    ciało stałe jednorodne chemicznie,

>    o stałych cechach fizycznych,

>    o uporządkowanej budowie wewnętrznej (atomy rozmieszczone są w przestrzeni wg reguły matematycznej, uwidacznia się to występowaniem na zewnątrz płaskich ścian o zarysach geometrycznych).

Istnieje około 4000 minerałów, złożonych z 92 pierwiastków, jednak tylko około 40-50 minerałów jest podstawowymi lub pobocznymi czy akcesorycznymi składnikami skał.

Składnikami skał mogą być również substancje mineralne o nieuporządkowanej budowie wewnętrznej, nazywane są one mineraloidami. Mogą to być np. bursztyn, ropa naftowa i pochodne ropy naftowej -asfalty, węgle, szkliwa wulkaniczne itp.

Zespoły minerałów powstałe w sposób naturalny tworzą skały. Wyróżniamy trzy grupy skał różniące się genezą:

>    skały magmowe - powstałe w skutek zastygania stopu krzemianowego, zwanego magmą - gdy stop zastyga w głębi skorupy ziemskiej, lub lawą - gdy stop zastyga na lub tuż pod jej powierzchnią,

>    skały osadowe - powstałe w wyniku nagromadzenia się elementów mineralnych i organicznych (produktów niszczenia różnego typu skał starszych, produktów wytrącania z roztworów wodnych, produktów działalności organizmów) w postaci osadu na powierzchni skorupy ziemskiej,

>    skały metamorficzne - powstałe w wyniku przeobrażenia, czyli metamorfozy starszych skał osadowych lub magmowych pod wpływem czynników działających w głębi skorupy ziemskiej.

Makroskopowe oznaczanie minerałów opiera się na badaniu ich najprostszych własności fizycznych, czasami stosuje się również rozpoznawanie składu chemicznego lub morfologii kryształu.

>    Skład chemiczny minerałów

Niewiele jest minerałów zbudowanych z jednego pierwiastka (np. węgiel tworzy grafit i diament, może również występować siarka rodzima, złoto rodzime czy miedź rodzima) większość minerałów zbudowana jest z wielu pierwiastków. Skład chemiczny skorupy ziemskiej tworzą w ponad 70% związki tlenu i krzemu. Tlen (O) 46,6%, krzem (Si) 27,7%, glin (Al) 8,1%, żelazo (Fe) 5%, wapń (Ca) 3,6%, sód (Na) 2,8%, potas (K) 2,6%, magnez (Mg) 2,1%, tytan (Ti) 0,4%. Wśród minerałów skałotwórczych największe znaczenie mają zatem krzemiany i glinokrzemiany.

Zdecydowana większość minerałów skałotwórczych nie reaguje z pospolitymi odczynnikami, dlatego terenowe badanie tych własności jest niemożliwe. Tylko niektóre minerały - takie jak kalcyt reagują z odczynnikami, które można zastosować w terenie:

CaC0₃ + 2HCI -► CaCI₂ + H₂0 + C0₂. - obserwuje się w tej reakcji uwalnianie C02 w postaci „burzenia" na powierzchni skały.

>    Morfologia kryształu

Kryształy mają szereg cech charakterystycznych: elementy ograniczające kształty (ściany krawędzie i naroża), elementy symetrii (płaszczyzna, oś i środek symetrii), postać, pokrój, wykształcenie. Sieci przestrzenne (krystaliczne) różnią się między sobą odległościami między sąsiednimi węzłami i kątami. Na podstawie tych różnic wyróżnia się 7 układów krystalograficznych:

>    regularny,

>    heksagonalny,

>    trygonalny,

2