четвъртък, 28 януари 2010 г.

Основни скалообразуващи минерали

Школа ЗЕМЯТА - ПОЗНАТА И НЕПОЗНАТА
Лекция на Лариса Нешева, уредник в музея "Земята и хората"


Минералогията е една от основните геоложки науки, която има за задача всестранното изучаване на минералите. Освен самостоятелни находища, минералите изграждат рудите, както и всички видове скали в литосферата, възникнали в резултат на разнообразни геоложки процеси, които са протичали през различните етапи от нейното развитие.

Науката, която се занимава с пълното изучаване на скалите се нарича петрология (от латински – “петрос” – камък и “логос” - наука) или петрография (“петрос” – камък и “графус” - пиша). Скалите са изградени от един или няколко минерални вида. Напр.: варовикът, мраморът са мономинерални - изградени са само от калцит; пясъчникът, кварцитът – само от кварц. Гранитът, пегматитът, гнайсът – са агрегати от кварц, фелдшпат, слюда, амфибол, пироксен. инералите, които определят основния състав на различните видове скали се наричат главни скалообразуващи минерали. Има и т. нар. второстепенни минерали, които не са определящи за състава и вида на скалите, а също така и акцесорни минерали – това са минерали, които се срещат спорадично и са редки за съответния вид скали.
Съществуват три типа скали, според генезиса им:
• Седиментни
• Магмени – интрузивни и ефузивни (вулкански)
• Метаморфни

Глвни скалообразуващи минерали са:
1. К в а р ц SiO2

Структура и морфология
Тригонален. Има скелетна структура. Високотемпературният кварц (кристализиращ над 573о) се среща като бипирамидални кристали без или със слаборазвити призматични стени(т. нар. „мармарошки диаманти”),
а нискотемпературният – като призматични до иглести кристали.
Свойства
Няма цепителност, с мидест лом, тв. 7, отн.т. 2,65. Има стъклен блясък. Пиезоелектричен.
В магмените и метаморфни скали кварцът е под формата на изометрични зърна с бял до сивкав цвят, матов и с ясно изразен мидест лом.
В седиментните скали – пясъци и пясъчници, кварцът има зърнест изглед с бял, сивкав или кремав до червен цвят от железни хидрооксиди.

2. Група на фелдшпатите
Фелшпатите са наречени така, поради широкото им разпространение в природата и ясната цепителност.Те са алумосиликати на Na, Ca, K и по-рядко на Ba. Натриево - калциевите се наричат плагиоклази, те образуват изоморфна редица с главни членове:
албит – NaAlSi3O8
и анортит - CaAl2Si3O8.
Калиевите фелдшпати са микроклин, ортоклаз и санидин.Те имат един и същи химичен състав и се различават единствено по подредеността на структурата си.
Смесимостта между ортоклаз и албит е много ограничена, поради значителната разлика в размерите на калиевия и натриевия йон.
Структура и морфология
Фелдшпатите са моноклинни и триклинни по симетрия. Структурата им е скелетна, но в нея се разграничават вериги, което определя хабитуса (външния изглед) на минералите и цепителността им в две посоки под ъгъл 90о за моноклинните и 86о за триклинните. Образуват късопризматични или плочести кристали и различни срастъци – карлсбатски, бавенов, манебахов, полисинтетни срастъци.
Свойства
Плагиоклазите имат цепителност в две посоки, под ъгъл 86о, тв. 6 – 6,5, отн.т. 2,6 за албитаи 2,7 за анортита.Обикновено са бели, но могат да бъдат розови и червени от примеси.
Калиевите фелдшпати имат цепителност в две посоки, под ъгъл 90о (с изключение на микроклина, който е триклинен), тв. 6, отн.т. 2,5.Обикновено са бели, но могат да бъдат розови, сиви, възжълти, като безцветни и воднобистри се срещат санидин и адулар.
Фелдшпатовата група минерали са най-разпространените в земната кора, от която изграждат почти 50%. Те съставляват до 90% от магмените и метаморфните скали и до 10% от седиментните скали.
В магмените и метаморфни скали фелдшпатите имат изометричен изглед в напречен пререз или се срещат като плочести кристалчета с бял, кремав или розов цвят.
В пегматитите кварцът и фелдшпатите понякога са прорастнали и образуват т.нар. писмен гранит.

3. Слюди
• М у с к о в и т KAl2AlSi3O10(OH)2
Структура и морфология
Моноклинна сингония, образува псевдохексагонални пластинчати кристали, розетковидни агрегати, сферолити. Гигантски кристали на мусковит са намерени в пегматити и достигат до 7 кв. м.
Свойства
Има съвършена цепителност, тв. 2,5 - по цепителната повърхнина и 4 - напречно, отн.т. 2,8. Безцветен или със слаб оттенък в зелено, сиво или кафеникаво.
• Б и о т и т K(Mg,Fe2+)3(Al,Fe3+)Si3O10(OH,F)
Структура и морфология
Моноклинна сингония, обикновено образува псевдохексагонални кристали, розетковидни агрегати.
Свойства
Съвършена цепителност, тв. 2,5 - по цепителната повърхнина и 4 - напречно, отн.т. 2,8 – 3,4 (когато съдържа повече Fe). Тъмнозелен до черен на цвят със стъклен до полуметален блясък.

4. Група на амфиболите
Наименованието им произлиза от гръцки и означава “несигурен, двузначещ”, поради това, че трудно ги разграничавали от други минерали. Групата включва около 60 вида сложни силикати с ромбична или моноклинна симетрия. Основни катиони в състава им са Mg, Mn, Fe, Ca, Na, които се заместват изоморфно, поради което химизмът на амфиболите се мени в широки граници. Имат верижна структура, която се състои от ленти - двойни вериги, което определя хабитуса им – късо- до дългопризматични кристали, иглести и влакнести (познати като азбести), както и характерната цепителност под ъгъл 124о.


• Амфибол NaCa2(Мg,Fe2+Al)5Si8O22(ОН)2
Това е основния скалообразуващ минерал в повечето магмени и метаморфни скали.
Структура и морфология
Моноклинна сингония, образува призматични кристали, често и срастъци. Среща се като зърнести и радиално–лъчести агрегати.
Свойства
Има съвършена цепителност в две посоки под ъгъл 124о , тв. 5,5 – 6, отн. т. 3,1 – 3,4. Черно зелен до черен на цвят.

5. Пироксенова група
Наименованието им произлиза от гръцки – “пир” - огън и “ксенос” – чужд, дадено им от Хаюи, който погрешно е смятал, че са чужди на магмените скали. Представители на групата са сложни силикати (Si2O6) на Mg, Fe, Ca, Mn, Na, Al, Li, изградени от единични вериги от силиций - кислородни тетраедри, с характерна цепителност под ъгъл 88о. Имат ромбична и моноклинна симетрия.
Както и амфиболите, пироксените са основни скалообразуващи минерали в магмените и метаморфни скали.
• Енстатит Mg2Si2O6
• Хиперстен (Mg,Fe)2Si2O6
Енстатитът е наименуван така, поради неговата огнеупорност, а хиперстенът – от гръцки - “хипер” и “стенос” – много твърд.
Структура и морфология
Ромбична сингония, рядко образуват кристали, обикновено са масивни до зърнести.
Свойства
Имат ясна цепителност под ъгъл 88о и неясна по (010), тв. 5 – 6, отн. т. 3,1 – 3,9. Цвят – светлокафяв до сив, когато са бедни на желязо и зелен до кафяв при повишено съдържание на желязо.
• Авгит (Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti)(Si,Al)2O6
Наречен така, поради силния блясък на цепителните му повърхнини (от гръцки – “авге” - блестя).
Структура и морфология
Моноклинна сингония, образува късопризматични, иглести кристали, чести срастъци по (100), зърнести маси, впръсляци в скалите.
Свойства
Има ясна цепителност по (110), тв. 5 - 6, отн. т. 3,3 – 3,5. Крехък, цвят – черен, зеленикав, кафяво - черен.

6. Калцит CaCO3
Името му произхожда от гръцки – “калкс” – свеждане до прах, чрез нагряване, използвано като име за варта.
Структура и морфология
Тригонален. Хабитусът му е разнообразен, описани са над 700 прости форми на кристалите. Образува от тънкоплочести до дългопризматични, ромбоедрични или скаленоедрични кристали, също и чести срастъци. Среща се и като зърнести агрегати, плътни или влакнести маси, сталактитовиден, оолитен, коралоиден до землест или прашест.Свойства
Има съвършена цепителност в три посоки - по ромбоедър, твърдост – 3, отн. т. 2,71, увеличаващо се от съдържанието на Fe. Безцветен и воднобистър – при исландския шпат или бял, жълт, кафеникав, розов, синкав до виолетов от примеси. Показва двойно пречупване на светлината. Кипи бурно при взаимодействие с HCl. Флуоресцентен.
Калцитът е полигенен минерал. Образува се при магматогенни, хидротермални условия, метаморфизъм (мрамори, калкошисти), утаява се както в морските басейни, образувайки варовици, така и в устията на някои реки, при смесването на речната с морска вода. Натрупва се и по биогенен път – някои растения извличат CO2 от бикарбонатните разтвори и намаляват разтворимостта на калциевия карбонат (така се образува бигорът), а също така изгражда черупките на много морски организми.

7. Доломит CaMg(CO3)2
Наречен в чест на френския минералог Доломьо.
Структура и морфология
Тригонален. Образува ромбоедрични кристали като често стените са му седловидно извити. Среща се и като плътни или зърнести агрегати.
Свойства
Доломитът има съвършена цепителност по ромбоедър, твърдост – 3,5 - 4, отн. т. 2,85. Безцветен или бял, от примеси – сив, кафяв до въззелен от желязо или розов с манган. За разлика от калцита в разредена HCl се разтваря бавно без кипене.
Минералът се образува главно по седиментогенен път в големи водни басейни. Той изгражда мономинералните седиментни скали доломити, които заедно с варовиците са едни от най - широко разпространените в литосферата.

8. Оливин (Mg,Fe)2SiO4
Наречен поради оливено зеления си цвят.
Структура и морфология
Ромбичен. Образува псевдоизометрични или дебелоплочести кристали.
Свойства
Оливинът има ясна цепителност по (010), тв. 6,5 – 7, отн. т. 3,27 - 4,2. Цветът му варира от оливенозелен до жълт и бял, когато преобладава магнезия.
Магматогенен минерал, влизащ в състава на ултрабазичните и базични скали от типа на дунити, които са изградени изцяло от оливин, перидотити – от оливин и пироксен, габро, норити, базалти. Във вулканските скали изкристализира най-рано.

9. Серпентин (Mg,Fe,Ni)3Si2O5(OH)4
Това е групово название на минералите хризотил, антигорит, лизардит.
Структура и морфология
Моноклинна сингония. За антигорита са характерни люспести или пластинчати агрегати, за хризотила – влакнести, а лизардит се нарича масивния серпентин, изграждащ метаморфните скали серпентинити.
Свойства
Не се наблюдава цепителност, тв. 2- 2,5, отн.т. 2 - 2,7, жълт, зелен до кафяв на цвят. Восъчен или мастен блясък.

10. Група на глините
С термина глина се обозначава землест дребнокристален материал, който става пластичен при смесване с неголямо количество вода.
Обикновено глинестите частички не надвишават 0,004 мм. Всички минерали от групата имат общи физични свойства, за това много трудно се диагностират – това е възможно само със специални методи. Плътността им се изменя, тъй като поемат вода от атмосферата. Образуват се при седиментация, изграждайки слоеве от мергели, алеврити и глинести скали, а също и при изветряне или хидротермални процеси.
Основни представители на глините са минералите:
• монтморилонит (Na,Ca)0.3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2.nH2O
• каолинит Al2Si2O5(OH)4
.

11 коментара:

  1. Чудесна информация! Помогна ми да преговоря знанията си на български (уча същото на испански). Благодаря! Поздрави!

    ОтговорИзтриване
  2. Този коментар бе премахнат от администратор на блога.

    ОтговорИзтриване
  3. Този коментар бе премахнат от администратор на блога.

    ОтговорИзтриване
  4. Този коментар бе премахнат от администратор на блога.

    ОтговорИзтриване
  5. Този коментар бе премахнат от администратор на блога.

    ОтговорИзтриване
  6. Този коментар бе премахнат от администратор на блога.

    ОтговорИзтриване
  7. Този коментар бе премахнат от администратор на блога.

    ОтговорИзтриване
  8. Този коментар бе премахнат от администратор на блога.

    ОтговорИзтриване
  9. Този коментар бе премахнат от администратор на блога.

    ОтговорИзтриване