Сообщение на тему: «Горные породы и минералы» - виды, свойства и примеры

Происхождение минералов

Минералы — это однородные природные тела, которые представляют собой химические соединения определенного состава. У них кристаллическая структура, они образовались в результате геологических процессов и считаются компонентами пород. Существует три версии происхождения минералов:

• магматогенная;
• метаморфическая;
• экзогенная.

Твердые материалы могут формироваться из-за застывания и кристаллизации магмы. В этот сплав входят силикаты, а также практически все химические элементы. Некоторые летучие вещества попадают в трещины кристаллизующихся пород. Они преобразуют их, так формируются разные виды руд: вольфрамовые, оловянные, молибденовые. А при снижении температуры образуются месторождения меди, золота, свинца, цинка, серебра и олова.

При метаморфических процессах минералы образуются под воздействием температуры и давления. Это явление связано со сменой биологической обстановки. При региональном метаморфизме оказываются затронутыми значительные площади на глубинах. А в результате контактного процесса магма воздействует на толщу известняков.

Экзогенные процессы основаны на энергии солнца. Они происходят при небольшой температуре и обычном давлении у земной поверхности. При этом обнажившиеся или залегающие на малых глубинах породы выветриваются, размываются водой и разрушаются живыми организмами.

Принятая классификация

Геологи до сих пор исследуют некоторые минералы и выясняют, какими они бывают. На основе их работ можно выделить несколько типов твердых материалов. Они разделяются по своей структуре и химическим свойствам:

• силикаты;
• карбонаты;
• оксиды и гидроксиды;
• сульфиды и сульфаты;
• галоиды;
• фосфаты;
• вольфраматы;
• самородные элементы.

К классу силикатов относятся соли кремниевых кислот. Они входят в состав любой горной породы. Это самый многочисленный тип минералов на Земле. Карбонаты — это соли угольной кислоты. Самые известные из них: кальцид, магнезит, доломит. Оксиды и гидроксиды так называют из-за их химического строения. Эти минералы — соединения гидроксильных групп и кислорода. К ним относятся кварц, гематит.

В составе сульфидов содержится сера, а сульфатов — соли и её кислоты. К первой группе относятся пирит и киноварь, а ко второй — гипс и ангидрид. Галоиды и фосфаты — это соли галоидной и фосфорной кислоты соответственно. Первый класс включает сильвин и флюорит, а второй — апатит и фосфорит. Вольфраматы — это соли вольфрамовой кислоты. Определение самородных элементов также связано с их свойствами. Это минералы, включающие только какое-то одно составляющее: золото, алмаз, серу.

Основные свойства

Все минералы обладают своими химическими и физическими свойствами. Об этом стоит рассказать в докладе про горные породы и их элементы. К физическим свойствам относят хрупкость, колкость, ломкость и гибкость. Один из самых важных показателей для минералов — это твердость. Самым мягким считается тальк, а наиболее прочным — алмаз.

К этим свойствам минералов стоит также отнести спайность, излом и побежалость. Первое понятие означает способность материала раскалываться по кристаллическому направлению. Побежалостью называют наличие тонкой цветной пленки на поверхности, она образуется с помощью окисления. А изломы формируются при ударе.

Есть у минералов и оптические свойства:

• цвет;
• оттенок черты;
• магнитные свойства.

У одних материалов цвет может быть однородным, у других он изменчив. Некоторые минералы проходят множество модификаций. То есть в них включены примеси, или они меняют окрас в зависимости от освещения. Цвет черты проявляется при царапанье. Именно такой оттенок приобретает минерал, если его растереть в порошок. Отражательная способность — это блеск, какой создаёт световой поток. Дорогие разновидности минералов искрятся под солнечными лучами. Магнитными свойствами обладают те материалы, в состав которых входит двухвалентное железо.

Области применения

Сегодня человек научился использовать более 15% известных минералов. В основном они применяются в промышленности. Область их использования чаще всего зависит от физических свойств:

• из твердых изготавливают абразивные и антиабразивные материалы;
• кварц необходим для радиоэлектронной промышленности;
• у слюды выявлены электроизоляционные свойства.

В медицине используется тальк, на его основе производят смазки. Асбестовые смеси давно применяются в стройке, это хороший теплоизолятор. А флюорит, благодаря своим свойствам, используется в оптике. Все минералы делят на рудные и нерудные. Из первых можно добывать металлические элементы, а из вторых — неметаллическое сырье для медицины, химии или стройки.

Камни используются и в ювелирном деле. В этом случае их разделяют по ценности. Самыми дорогими считаются ювелирные — алмаз, жемчуг, пирит. А наиболее дешевыми — оникс, обсидиан, алебастр. Последние еще называют поделочными.

Горные породы

Горными породами называется любая масса одного или нескольких минералов, органических веществ, которые являются продуктами природных процессов. Такие вещества могут быть в разном агрегатном состоянии: консолидированном, твёрдом или рыхлом (мягком). Породы слагают земную кору, а их строение и состав зависят от геологических процессов. Для лучшего понимания можно привести примеры: песок, торф, мел, гранит, глина, каменный уголь.

Впервые термин «горные породы» использовал минералог Василий Севергин в 1798 году. Он состоит из двух слов, которые теряют свой смысл по отдельности. Но иногда определение сопровождается дополнительными словами. Породы могут быть щелочными, магматическими.

Известные группы

Все породы разделены на определенные группы. Классификация основывается на их происхождении. Геологи долгое время исследовали различные материалы, чтобы понять, как они сформировались. В результате они выявили три группы:

• магматические;
• осадочные;
• метаморфические.

Магматические породы могут кристаллизоваться на глубине или на земной поверхности, а также на дне океана. Большинство из них в основном сформированы из кремния, это силикатные расплавы. Реже встречаются металлы, сульфиды и карбонаты. Самая важная характеристика этой группы — химический состав, материалы содержат кремнезём и щёлочи. Основные магматические породы: вулканическое стекло, пемза, обсидиан.

Метаморфическая группа формируется в толще земной коры из-за изменений, происходящих с осадочным или магматическим слоем. На неё воздействуют активные химические соединения и водные растворы. Породы могут изменяться под действием давления и высокой температуры. Основные примеры метаморфических пород: хлориты, тальковые и глинистые сланцы, кварцит и гнейсы.

Осадочная группа образуется на поверхности земли в результате изменения морских и континентальных осадков. В неё входят обломочные, глинистые и хемогенные породы. Первые представлены грубыми продуктами, образованными из-за механического разрушения материнских слоев. Глинистые виды — это дисперсные материалы, сформировавшиеся из-за преобразования силикатных минералов. Хемогенные породы основаны на растворах соли, углей или органогенных известняков.

Особенности метеоритов

Метеоритами называют тела космического происхождения, которые упали на поверхность небесного объекта. Большинство из тех, что были найдены на Земле, имеют массу не более нескольких килограммов. Но самым крупным считается метеорит Гоба: его вес составил примерно 60 тонн. Изначально существование этих пород не признавалось, их остатки даже были изъяты из музеев и коллекций. Позже метеоритами занимались многие геологи и ученые. А в Российской академии наук даже есть специальный комитет, занимающийся сбором, исследованиями и хранением остатков.

Чаще всего встречаются каменные метеориты. В их состав входят силикаты — оливин и пироксены, энстатиты. Раньше ученые считали, что большинство космических тел были образованы в результате разрыва одного или нескольких крупных объектов. Но позже анализы метеоритов показали, что они являются осколками множественных астероидов.

Основные различия

Людям, которые не разбираются в геологии, не всегда понятно, чем отличаются горные породы от минералов. Хотя материалы обеих групп являются соединениями природного происхождения, между ними есть разница. И минералы, и породы входят в состав земной коры и представляют большой интерес для науки.

Минералами называются самородные, устойчивые химические элементы с уникальными свойствами. Они образуются вследствие сложных природных процессов. Но сегодня человек научился выращивать их самостоятельно в лабораториях, на морских заводах и фермах. Породы состоят из одного или нескольких минералов. Именно поэтому у них могут быть одинаковые названия, но в состав одной породы могут входить самые разные минералы.

Основное различие между двумя понятиями заключается в неоднородности. Если минералы построены на основе кристаллической решётки, то горные породы состоят из микрочастиц, которые соединены в хаотическом порядке. То есть у такого материала нет единой структуры.

Земная кора состоит из множества минералов и пород. У них разное происхождение, физические и химические свойства. А человек уже давно научился не только добывать и использовать их в разных сферах, но и выращивать минералы самостоятельно.