Процессы минералообразования
Способы образования минералов в природе. Эндогенные (внутренние) геологические процессы. Минералы, образовавшиеся в результате эндогенных процессов, их способность к сохранению состава и свойств. Механическое (физическое) и химическое выветривание.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.01.2015 |
| Размер файла | 51,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ИННОВАЦИОННЫЙ ЕВРАЗИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Химии и экологии
Курсовая работа
По дисциплине: Химия природных солей и минералов
Тема: Процессы минералообразования
г. Павлодар 2013 г.
Содержание
- Введение
- 1. Эндогенный процесс минералообразования
- 1.1 Магматический процесс минералообразования
- 1.2 Пегматитовый процесс минералообразования
- 1.3 Пневматолито-гидротермальный процесс минералообразования
- 2. Экзогенный процесс минералообразования
- 2.1 Механическое или физическое выветривание
- 2.2 Химическое выветривание
- 2.3 Осадочные процессы
- 2.4 Биохимические процессы
- Список используемой литературы
Введение
Минералы в природе образуются различными способами, и процессы их образования (генезис), преобразования и распада происходят в соответствии с физико-химическими условиями в земной коре и на ее поверхности. Возникающие в результате минералы обладают химическим составом и физическими свойствами, которые находятся в равновесии с физико-химическими и биологическими условиями (температурой, давлением и концентрацией элементов) окружающей их обстановки. Если изменяются эти условия целиком или частично, то происходит преобразование или разрушение минерала.
Поэтому одно и тоже химическое соединение в разных физико-химических природных обстановках может быть представлено минералами одинакового химического состава, но с различными кристаллическими решетками и физическими свойствами (явление полиморфизма), как, например, алмаз, графит, имеющие один и тот же химический состав - С (углерод).
Генезис минералов определяется геологическими процессами, формирующими земную кору. Последние, в зависимости от места их возникновения, физико-химических и биологических условий среды, разделяются на эндогенные, экзогенные и космогенные.
К эндогенным (внутренним) геологическим процессам относятся процессы, происходящие внутри Земли за счет энергии, выделяемой в процессе преобразования вещества в глубинных зонах Земли (главным образом при распаде радиоактивных элементов), а также в результате действия силы тяжести (притяжения Луны и Солнца), вращения Земли вокруг оси, прецессии, нутации земной оси, движения по эллиптической орбите и, отчасти, за счет солнечной энергии. Этому сопутствуют высокие температуры и большие давления в недрах Земли.
минерал выветривание минералообразование геологический
Эндогенные процессы сводятся к движению и перераспределению вещества, слагающего Землю, к переходу его из одного состояния в другое при магматизме, тектонических движениях и метаморфизме. Они проявляются внедрением в земную кору глубинного силикатного расплава сложного состава, образованием больших разломов земной коры, протяженностью в тысячи километров и достигающих глубин в несколько сотен километров, формированием грандиозных складчатых систем (Альпы, Кавказ, Гималаи и др.), колебательными движениями земной коры, извержениями вулканов, землетрясениями, физико-химическими преобразованиями.
Эндогенные процессы проявляются в изменении строения земной коры, образовании в ее составе и на ее поверхности различных изверженных пород (граниты, базальты и др.). они сопровождаются созданием новых форм рельефа земной поверхности и вовлечением в геологические процессы новых химических элементов глубинного происхождения в соединениях (минералах), которые оказывается неустойчивыми в поверхностных условиях.
Образовавшиеся в результате эндогенных процессов минералы способны сохранять свой состав и свойства только при сохранении условий, в которых они сформировались. При перемене температур, высоком давлении, активизации биохимических процессов возникшие минералы будут изменять свой состав и свойства, приспособляя свою структуру к новой обстановке.
К экзогенным процессам относятся процессы, развивающиеся в результате взаимодействия горных пород и минералов земной коры с атмосферой, гидросферой и биосферой. Экзогенные процессы выравнивают рельеф Земли, стремятся привести ее к форме геоида.
К космогенным процессам относится образование минералов во внеземном пространстве и выпадение их на Землю в составе метеоритов и космической пыли. В метеоритах встречаются самородное железо, алмазы, пироксены, оливин и другие минералы.
1. Эндогенный процесс минералообразования
Наши знания об эндогенных процессах минералообразования основываются на представлениях о деятельности магматических очагов, располагающихся в нижних частях земной коры. Сами процессы, совершающиеся на значительных глубинах, недоступны нашему наблюдению. Лишь в районах действующих на земной поверхности вулканов мы можем получить некоторые данные, позволяющие иметь суждения о глубинных процессах. С другой стороны, данные изучения состава, структурных особенностей, условий залегания и взаимоотношений различных изверженных пород и пространственно связанных с ними месторождений полезных ископаемых также дают возможность получить некоторые представления (в соответствии с физико-химическими законами) о закономерностях, свойственных эндогенным процессам минералообразования.
Согласно этим представлениям, магмы являются сложными по составу силикатными огненно-жидкими расплавами, в которых принимают участие и летучие составные части.
В тех случаях, когда значительные массы магмы в силу тех или иных причин, не достигая самой поверхности, проникают в верхние части земной коры, они под большим внешним давлением подвергаются медленному остыванию и диференциации, продукты которой в результате кристаллизации дают начало различным изверженным силикатным породам.
При этом тяжелые металлы (такие, как Sn, W, Mo, Au, Ag, Pb, Zn, Сu и др.), присутствующие в магмах в ничтожных количествах, с летучими компонентами (H2O, S, F, Cl, В и др.) образуют летучие соединения и по мере кристаллизации магмы концентрируются в верхних частях магматических очагов.
В одних случаях с их помощью образуются остаточные силикатные растворы, при кристаллизации которых возникают так называемые пегматиты, содержащие минералы с F, В, Be, Li, Zr, а иногда с редкоземельными элементами, и др. В других случаях они в виде газообразных продуктов удаляются из магматических очагов, оказывая сильные контактные воздействия на вмещающие породы, с которыми вступают в химические реакции. Наконец, в виде водных растворов-гидротерм - они уносятся вдоль трещин в кровлю над магматическими массивами, образуя нередко богатые месторождения главным образом металлических полезных ископаемых.
Лишь немногие тяжелые металлы остаются в магме и в процессе ее диференциации концентрируются в некоторых горных породах внутри магматических массивов.
В тех случаях, когда магма достигает земной поверхности и изливается в виде лав, летучие компоненты, освобождающиеся при этом, уходят в атмосферу.
1.1 Магматический процесс минералообразования
К магматическим минеральным месторождениям относятся, прежде всего, сами магматические горные породы как естественные, закономерно образовавшиеся скопления минералов. При остывании магмы минералы выделяются из нее в последовательности, определяемой физико-химическими законами кристаллизации многофазных расплавов сложного состава. Их кристаллизация в глубинных условиях происходит при температурах около 1300-700є С, а излившихся лав - при 1200-1000є С. Состав образующейся горной породы зависит от исходного химического состава магмы, в первую очередь от содержания SiO2. В целом, при магматическом минералообразовании возникает сравнительно небольшое число главных минералов, что определяется некоторыми особенностями магм - это около десяти силикатов (оливин, пироксен, роговая обманка, биотит, микроклин, ортоклаз, плагиоклазы, нефелин и др.) и кварц.
Кристаллы минералов, образующихся первыми, растут в магме в свободных условиях и поэтому часто обладают совершенной огранкой. Кристаллы силикатов имеют плотность, близкую к плотности расплава и т.к. расплав вязкий, то находятся во взвешенном состоянии и очень медленно оседают. В некоторых магмах на ранних стадиях их кристаллизации выпадают такие высокоплотные минералы, как силикаты магния и железа, рудные минералы - оксиды хрома и железа (хромит и др.), самородные платиноиды. Под действием силы тяжести они могут оседать и накапливаться в придонных частях магматических очагов, образуя рудные залежи. Такое явление называется дифференциацией магмы.
Тяжелые металлы (Sn, W, Mo, Au, Ag, Pb, Zn, Cu и др.), присутствующие в магме в незначительных количествах, образуют с летучими компонентами (H2O, CO2, S, F2, Cl2 и др.) легкорастворимые соединения и по мере кристаллизации магмы концентрируются в верхних частях магматических очагов.
По мере раскристаллизации магмы остается все меньше возможностей для свободного роста кристаллов. Более поздние минералы выделяются из нее в виде полуограненных и неправильных зерен, заполняющих промежутки между более ранними минералами. Так постепенно формируется главный объем породы. В остающихся порциях еще не застывшей магмы (остаточных расплавах) могут значительно возрасти концентрации некоторых летучих (H2O, CO2, F2, Cl2 и др.) и некоторых малых компонентов: Cr, Fe, Ti, Ni - в магмах ультраосновного и основного состава; Nb, Ta, Sn, W, Mo - в магмах кислого состава; Zr, P, TR - в щелочных магмах. За счет этих компонентов образуются позднемагматические руды разного минерального состава. Вокруг них окружающие (вмещающие) минералы сильно изменены из-за воздействия химически активных летучих компонентов остаточного расплава.
Итак, в процессе кристаллизации магм можно выделить раннемагматический, главный магматический и позднемагматический этапы, каждый из которых характеризуется своими особенностями образования минералов и их ассоциаций.
В ранний этап (раннемагматический этап) могут формироваться хромовые, платиновые руды в ультраосновных горных породах. К раннемагматическим относятся хромовые, платиновые и медно-никелевые руды в платформенных массивах оливинитов, перидотитов и габбро, эти руды формируются здесь в результате особого процесса - ликвации магмы
В главный магматический этап образуются сами горные породы, они также могут иметь практическую ценность. Во-первых, сами горные породы используются как строительный камень. Во-вторых, отдельные главные минералы в них являются объектом промышленной разработки, например, нефелин - руда на алюминий.
В позднемагматический этап образуются разные руды редких металлов - вольфрама, молибдена, олова, тантала, ниобия и др., которые накапливаются в остаточных расплавах и кристаллизуются на гидротермально-пневматолитовой стадии магматического процесса. На этой стадии происходит формирование жильных пород, обогащенных рудными минералами: молибденитом, вольфрамитом, шеелитом и др. Собственно говоря, это уже начинается гидротермальная стадия минералообразования, которая тесно связана с магматическим процессом.
В позднемагматический (и послемагматический) этапы проявляются процессы интенсивного изменения минералов под действием межзерновых водных растворов - последний конденсат остывающего расплава. Эти процессы наглядно проявлены в ультраосновных породах, они выражаются в замещении собственно магматических минералов: оливина и пироксенов (силикатов магния и железа) серпентином и тальком (гидросиликатами магния и железа).
По существу, происходит процесс перекристаллизации под действием гидротермальных растворов, которые образовались непосредственно в расплаве.
Магмы могут застывать на глубине, не выходя на дневную поверхность, при этом образуются интрузивные породы (абиссальные).
Магмы могут изливаться (или извергаться) на поверхность, образуя эффузивные породы, при этом они теряют летучие компоненты. Эффузивные породы залегают в виде потоков (если это лавы) или в виде покровов (если это обломки и пепел выбросов вулканов). Различить минералы в эффузивных породах сложно, т.к. в них много стекла. Обычно в эффузивных породах различаются минералы вкрапленники (это плагиоклазы, ортоклаз, санидин, роговая обманка, нефелин и др.).
Существуют магматические породы, промежуточные между эффузивными и интрузивными - это жильные (гипабиссальные) породы, они, обычно содержат повышенное количество летучих компонентов, внедряются по трещинам и ослабленным зонам, залегая в виде жил, линз, силлов, даек и др. малых интрузий. Жильные породы из-за того, что они содержат много летучих компонентов, а также редких и рассеянных компонентов, обычно содержат повышенные количества различных рудных минералов - шеелита, касситерита, берилла и др.
В зависимости от содержания кремнезема и других компонентов среди магматических пород выделяют:
а) ультраосновные, бедные SiO2 (< 45 %) и богатые MgO и FeO: дуниты, оливиниты, пироксениты - интрузивные; пикриты, кимберлиты - эффузивные;
б) основные, более богатые SiO2 (45-55 %) и богатые Al2O3 и СаО, но более бедные железом и магнием: габбро - интрузивные, базальты - эффузивные;
в) средние породы по содержанию SiO2 (55-65 %), более бедные СаО, но обогащенные щелочами: диориты - интрузивные, андезиты - эффузивные;
г) кислые, богатые SiO2 (> 65 %), но еще более богатые щелочами и более бедные MgO и FeO: граниты - интрузивные, риолиты - эффузивные.
д) щелочные породы (бескварцевые) - богатые щелочами и Al2O3, содержание SiO2 около 55 %: нефелиновые сиениты - интрузивные, фонолиты и щелочные базальты - эффузивные.
Рудные месторождения магматического происхождения встречаются лишь в ультраосновных и основных магматических породах. Это месторождения Cr, Pt и других металлов платиновой группы, Cu, Ni, Co, Fe, Ti.
В богатых щелочами магматических интрузивных породах (нефелиновых сиенитах) встречаются месторождения редких земель, ниобия, тантала, титана и циркония, а также неметаллических полезных ископаемых - фосфора (апатита), глиноземистого сырья (нефелина) и др.
1.2 Пегматитовый процесс минералообразования
Процессы образования пегматитов протекают в верхних краевых частях магматических массивов и притом в тех случаях, когда эти массивы формируются на больших глубинах (несколько километров от поверхности Земли), в условиях высокого внешнего давления, способствующего удержанию летучих компонентов в магме в растворенном состоянии. Пегматиты как геологические тела наблюдаются в виде жил или неправильной формы залежей, иногда штоков, характеризующихся необычайной крупнозернистостью минеральных агрегатов. Мощность жилообразных тел достигает нередко нескольких метров, а по простиранию они обычно прослеживаются на десятки, реже сотни метров. Большей частью пегматитовые тела располагаются среди материнских изверженных пород, но иногда встречаются в виде жилообразных тел и во вмещающих данный интрузив породах.
Необходимо указать, что пегматитовые образования наблюдаются среди интрузивных пород самого различного состава, начиная от ультраосновных и кончая кислыми. Однако наибольшим распространением пользуются пегматиты в кислых и щелочных породах. Пегматиты основных пород не имеют практического значения.
По своему составу пегматиты немногим отличаются от материнских пород - главная масса их состоит из тех же породообразующих минералов. Лишь второстепенные (по количеству) минералы, да и то не во всех типах пегматитов, существенно отличаются по составу, так как содержат в себе ценные редкие химические элементы, часто в ассоциации с минералами, содержащими летучие компоненты. Так, например, в гранитных пегматитах в дополнение к главнейшим породообразующим минералам (полевые шпаты, кварц, слюды) наблюдаются фтор - и борсодержащие соединения.
Во многих пегматитовых телах наблюдается зональное строение и довольно закономерное распределение минералов. Например, в пегматитах Мурзинского района на Урале внешние зоны у контакта с вме-щающими гранитами сложены светлой тонкозернистой породой (аплитом). Ближе к центральной части жилы они сменяются зонами "письменного гранита" (кварца и полевого шпата, закономерно проросших друг друга). Далее следуют зоны крупнокристаллических масс полевого шпата и кварца. В центральных участках пегматитовой жилы встречаются полости ("занорыши"), стенки которых устланы друзами крупных хорошо образованных кристаллов горного хрусталя, топаза и других драгоценных камней.
В тех случаях, когда пегматиты проникают во вмещающие интрузив породы, особенно богатые щелочными землями (MgO, CaO), их минеральный состав существенно отличается от состава пегматитов, залегающих в материнских породах. Парагенезис минералов в этих случаях указывает на активные реакции, происходившие в процессе взаимодействия растворов с вмещающими породами.
Устанавливаются такие ассоциации минералов, в составе которых участвуют не только элементы магмы (Si, Al, щелочи и др.), но и боковых пород (MgO и CaO), которые на контакте с пегматитами сами сильно изменяются. Такого рода пегматиты, по классификации А.Е. Ферсмана, относятся к пегматитам "линии скрещения", в отличие от вышерассмотренных "пегматитов чистой линии".
Происхождение пегматитов еще нельзя считать до конца разгаданным.А.Е. Ферсман рассматривал их как продукт кристаллизации остаточных расплавов, обогащенных летучими соединениями. В последнее время А.Н. Заварицкий на основании физико-химических соображений допускает возможность образования крупнокристаллических масс путем перекристаллизации под влиянием газов магматического остатка, получающегося в процессе кристаллизации материнской магмы. Однако в том и другом случаях пегматиты образуются в конце собственно магматического процесса и занимают как бы промежуточное положение между глубинными магматическими породами и рудными гидротермальными месторождениями.
1.3 Пневматолито-гидротермальный процесс минералообразования
Пневматолито-гидротермальные процессы по существу являются уже явно постмагматическими, т.е. протекают после того, как главный процесс кристаллизации магмы в глубинном массиве в основном закончился.
Явления пневматолиза ("пневма" по-гречески - газ) могут иметь место в тех случаях, когда расплавы, насыщенные летучими компонентами, кристаллизуются в условиях сильно пониженного внешнего давления. Вследствие этого в известный момент возникает парообразование и происходит дестилляция (перегонка) вещества. Процессы этого рода должны совершаться в тех случаях, когда магмы застывают на средних или небольших глубинах, либо при извержениях у земной поверхности.
В первом случае летучие соединения устремляются к вмещающим породам и, химически реагируя с ними, производят так называемый контактовый метаморфизм. При этом в боковых породах и в кровле, пропитывающихся растворами, протекают химические реакции. Степень метаморфизма и состав получающихся продуктов в значительной мере зависят не столько от температуры сколько от химической активности раствора и состава реагирующих с ними пород. Наблюдениями установлено, что наиболее интенсивные изменения происходят среди контактирующих с магматическими массивами известняков и других известковистых пород. Химический состав их показывает, что источником для их образования послужили как вмещающие породы (известняки, доломиты и др.), так и составные части магмы. Характерно, что вдоль контакта, как это показали наши ученые (А.Н. Заварицкий и Д.С. Коржинский), одновременно происходит изменение и в интрузивных породах, успевших застыть к моменту проявления описываемого процесса. При этом минералы магматических пород замещаются новообразованиями, состав которых показывает, что имеет место привнос элементов из карбонатных толщ (Ca, Mg).
Во втором случае, т.е. когда магмы извергаются на земную поверхность, явления пневматолиза, естественно, достигают максимального значения. Огромные количества летучих соединений выносятся в атмосферу. Однако в трещинах остывших лав, на стенках кратеров вулканов и в окржающих других породах часто можно наблюдать образование продуктов возгона (сублимации) таких минералов, как самородная сера, нашатыРb, минералы бора и др. Отмечаются и метасоматические реакции, но они выражены слабее, нежели в предыдущем случае.
Гидротермальные процессы в глубинных условиях развиваются в кровле, на некотором удалении от непосредственного контакта с изверженными породами.
Наиболее благоприятные условия для проявления гидротермальных процессов создаются на малых и средних глубинах (до 3-5 км от поверхности). Главная масса гидротермальных образований пространственно и генетически связана с интрузивами кислых пород (гранитов, гранодиоритов и др.). Сфера циркуляции раствора, начинаясь почти от верхних частей магматических очагов, достигает иногда дневной поверхности. В районах проявления недавнего вулканизма до сих пор действуют горячие минерализованные источники, отлагающие кремнистые осадки с весомыми количествами сернистых соединений Hg, Sb, As, Pb, Cu и др. (Стимбот-Спрингс в Неваде, Сольфор-Бэнк в Калифорнии и др.).
По мере удаления от магматических очагов в сторону земной поверхности гидротермальные растворы встречают среду, постепенно обогащающуюся кислородом; при этом внешнее давление соответственно падает; температуры снижаются предположительно от 400 до нескольких десятков градусов. Эти факторы, естественно, влияют на ход химических реакций и на минеральный состав гидротермальных образований. По преобладанию тех или иных ассоциаций минералов эти образования совершенно условно делят на высоко-, средне - и низкотемпературные. Это, конечно, не означает того, что среди высокотемпературных образований не могут встречаться ассоциации минералов, кристаллизующихся при низких температурах. Даже в пегматитах и контактово-метаморфических образованиях всегда устанавливаются более низко-температурные минералы гидротермального происхождения. Они свидетельствуют лишь о заключительных стадиях процесса отложения минералов, начавшегося при высоких температурах.
Формы минеральных тел зависят от конфигурации выполняемых пустот и, отчасти, от состава горных пород, в которых происходит циркуляция растворов. В случае заполнения трещин образуются прерывающиеся жилы, корни которых иногда залегают в верхних частях магматических массивов.
При отложении минералов в мельчайших порах и пустотах образуются вкрапленники. Если растворы на своем пути встречают химически легко реагирующие породы (например, известняки), то возникают часто неправильной формы метасоматические залежи.
Если растворы внезапно попадают в большие раскрывшиеся полости, то вследствие резкого уменьшения давления должно происходить массовое испарение растворителя (воды), а в связи с этим, по крайней мере в первое время, резкое пересыщение растворов и выпадение коллоидальных масс. Действительно, признаки метаколлоидных образований на стенках жил встречаются очень часто, особенно в тех случаях, когда эти процессы были связаны с неглубоко залегающими интрузивами. Широко распространены также пустоты с друзами различных кристаллов.
Минеральный состав гидротермальных месторождений крайне разнообразен. Жилы в подавляющем большинстве случаев представлены массами кварца, которые включают в себе скопления разнообразных минералов, чаще всего сернистых соединений металлов. Нужно сказать, что именно из гидротермальных месторождений добывается главная масса руд редких (W, Mo, Sn, Bi, Sb, As, Hg отчасти Ni, Со), цветных (Cu, Pb, Zn), благородных (Au и Ag), а также радиоактивных металлов (U, Ra, Th).
2. Экзогенный процесс минералообразования
2.1 Механическое или физическое выветривание
Механическое или физическое выветривание протекает в результате воздействия солнечной энергии, колебаний температуры, воздействия ветра, воды. Все выше перечисленные факторы при воздействии на горные породы образуют обломочный материал в виде щебня, дресвы, гравия, гальки, причем часть материала остается на месте и имеет остроугольную форму, часть транспортируется, приобретая окатанную форму. То есть при данном выветривании меняется лишь внешний облик, но химический и минеральный состав остается тот же самый (в пустынных и высокогорных областях). В процессе транспортировки данный материал может переотлагаться и образовывать своеобразные россыпные месторождения из устойчивых минералов. Например: платина, золото, серебро, магнетит.
2.2 Химическое выветривание
Основными агентами химического выветривания являются вода, углекислый газ и кислород. Вода, проникая вглубь горных пород, становится агрессивной, так как в ней увеличивается содержание углекислого газа и кислорода, вследствие чего увеличивается ее растворяющая способность и увеличивается также процесс окисления. В результате химического выветривания происходят следующие реакции: окисление, гидратация, карбонитизация, каолинитизация, лимонитизация.
Например, в процессе гидратации ангидрида (СаSО4) образуется гипс (СаSО4 2Н2О). Вода является прекрасным растворителем калийной соли, гипса, ангидрида, известняка.
Процесс гидролиза, происходящий при воздействии Н2СО3, разрушающе воздействует на минералы и горные породы.
Такой процесс называется карбонитизацией. В процессе гидролиза полевых шпатов образуется каолинит. Такой процесс называется каолинитизацией.
Процессы гидролиза сопровождаются выносом легко растворимых химических элементов, на месте остаются труднорастворимые окислы алюминия и железа, такую зону выветривания называют корой выветривания. Процессы окисления в основном протекают в пределах сульфидных месторождений. Вода, обогащаясь различными химическими элементами, растворяя рудные минералы, частично окисляет железосодержащие, в результате чего в верхней части таких месторождений образуется так называемая железная шляпа, насыщенная гидроокислами железа и имеющая своеобразный цветовой окрас. В зоне цементации или зоне вторичного обогащения могут образоваться руды меди, золота, цинка. Сульфаты металлов реагируют с первичными рудами, в результате чего образуются вторичные сульфиды.
2.3 Осадочные процессы
Разрушенные в результате выветривания огромные массы горных пород и минералов перемещаются текучими водами. При этом происходит сортировка материала и его отложений, так образуются механические осадки, имеющие очень широкое распространение. К ним относится главная масса обломочных горных пород (гравий, пески, глины и т.д.) Химическое осаждение минералов может происходить как из глинистых, так и из коллоидных растворов. В озерах и морях возникали такие условия, растворенные вещества не могут больше находиться в растворе и выпадают в осадок. Такое происхождение различных солей, гипса, галита, карналлита и др. Это химические осадки. Накопление солей происходит в условиях сухого климата при испарении морских (реже континентальных) вод. Последовательность осаждения солей определяется их концентрированным составом и температурой морской воды.
2.4 Биохимические процессы
Большую роль в разрушении минералов и горных пород и в их образовании играют живые организмы, главным образом различные бактерии. Поэтому можно выделить также и биогенный или точнее биохимический процесс. Установлено участие организмов в образовании фосфоритов, самородной серы, руд железа и марганца. Минералы, образованные при участии организмов называют биолитами. К биолитам можно отнести и породы, например, карбонатные (известняки, мел), которые образуются в результате скопления организмов с известковым скелетом, а также каменный уголь, торф и горючие сланцы.
Важную роль в образовании Экзогенных минералов играют коллоидные растворы. В коллоидах различают растворитель и растворенное вещество. Коллоидные растворы (золи) характеризуются преобладанием растворителя. Когда количество растворителя невелико, образуются студнеподобные массы (гели). Примерами гелей могут служить опал (гель кремнезема) и лимонит (гель гидроокислов железа). Осаждение коллоидов из растворов (коагуляция) происходит от смешения коллоидов различных зарядов, повышения температуры, изменения концентрации раствора и от других причин. Выпавшие из коллоидных растворов гели подвергаются старению, они теряют воду и могут со временем перейти в скрытокристаллические агрегаты (например, за счет геля кремнезема образуется халцедон и кварц). Такие образования называются метаколлоидными. В виде метаколлоидов встречаются также окислы и гидроокислы железа и марганца (марказит, сфалерит и д. р.).
Относительный возраст горных пород, методы его определения. Геохронологическая и стратиграфическая шкалы.
В осадочных породах находят отпечатки и останки древних и современных растений и животных.
Земная кора приобрела современные состав и строение в результате процесса длительного исторического развития.
Одновременно с образованием осадочных пород происходила эволюция органического мира, поэтому отдельным периодам истории Земли отвечают определенные группы растений и животных организмов: древним слоям - наиболее примитивные‚ более молодым - более современные. Это создает основу для использования останков животных и растений, захороненных в толщах отложений (так называемых окаменелостях), для определения возраста осадочных горных пород.
Некоторые формы организмов существовали на Земле длительное время и встречаются в толщах пород, отвечающих большому этапу развития планеты, другие исчезли сравнительно быстро и приурочены только к вполне определенным слоям. Такие ископаемые формы носят название руководящих. Они позволяют вполне однозначно определить относительный возраст слоев земной коры. Обычно для этой цели используют не отдельные формы, а сообщества форм, что делает выводы более надежными. Метод установления относительного возраста слоев осадочных пород по ископаемым формам животных и растений называется биостратиграфическим.
На основании установления относительного возраста толщ горных пород разработана хронологическая шкала развития Земли, в которой выделяются различные по длительности единицы времени: эра, период, эпоха, век. Этим отрезкам времени соответствуют группы, системы, отделы и ярусы, на которые подразделяются толщи горных пород.
Абсолютный возраст отложений вначале был приближенно определен по мощности толщ и времени образования слоя единичной толщины, а позднее по содержанию в породе радиоактивных элементов, параметры и время распада, а также конечные продукты превращения которых известны. Для инженера-геолога возраст пород (относительный или абсолютный) имеет большое значение, так как он во многом определяет особенности строения толщ горных пород, их прочность и деформативные характеристики. Например, древнейшие породы архейской, протерозойской и палеозойской групп отличаются значительно большей плотностью и прочностью, чем соответствующие им по составу породы мезозойской и кайнозойской групп.
По положению в толщах осадочных отложений того или иного возраста устанавливают возраст более молодых прорвавших их интрузий или залегающих ниже осадочного чехла более древних изверженных и метаморфических пород. В метаморфических породах, образовавшихся из осадочных, иногда также находят окаменелости, позволяющие определить относительный возраст исходного осадка.
Список используемой литературы
Основная:
Основы аналитической химии. В 2 кн. Кн.1. Общие вопросы. Методы разделения: Учебник для вузов/Ю.А. Золтов и др. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2004г. (библиотека ИнЕУ)
Основы аналитической химии. В 2 кн. Кн.2. Методы химического анализа: Учебник для вузов / Ю.А. Золтов и др. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2004г. (чзт-1)
Васильев В.П. Аналитическая химия: В 2 кн.: Кн 1: Титриметрические гравиметрический методы анализа: Учеб. для студ. вузов, М.: Дрофа, 2004г. (чзт-1)
Васильев В.П. Аналитическая химия: В 2 кн.: Кн 2: Физико-химические методы анализа: Учеб. для студ. вузов, М.: Дрофа, 2005г. (чзт-1)
Васильев В.П., Кочергина Л.А., Орлова Т.Д. Аналитическая химия. Сборник вопросов, упражнений и задач: Учеб. пособие для вузов / под ред.В.П. Васильева. - М.: Дрофа, 2004. (чзт-2, аб-7)
Васильев В.П., Морозова Р.П., Кочергина Л.А. Аналитическая химия. Лабораторный практикум: Учеб. пособие для вузов / под. ред.В.П. Васильева. - М.: Дрофа, 2006. (чзт-1)
В.Ф. Барковский, С.М. Горелик. Физико-химические методы анализа. - М.: Высшая школа, 1999г.
В.Ф. Барковский. Практикум по физико-химическим методам анализа. М.: Высшая школа, 2002г.
Перзадаева А.А. Физика - химиялы? анализ ?дістері. Зертханалы? практикум: О?у ??ралы. - ?ызылорда, 2003ж. (чзт-5, аб-7)
??лажанов К.С. Аналитическая химия. - Алматы: Эвера МОН РК, 2005. - Т.1, 2
Дополнительная:
1. Кельнер Р., Мерме Ж. - М., Отто М., Видмер Г.М. Аналитическая химия. Проблемы и подходы: В 2 т.: Т 1. / Кельнер Р., Мерме Ж. - М., Отто М., Видмер Г. М; Пер. с англ. - М.: Мир АСТ, 2004. (чзт-1)
2. Кельнер Р., Мерме Ж. - М., Отто М., Видмер Г.М. Аналитическая химия. Проблемы и подходы: В 2 т.: Т 2. / Кельнер Р., Мерме Ж. - М., Отто М., Видмер Г. М; Пер. с англ. - М.: Мир АСТ, 2004. (чзт-1)
3. Ляликов Ю.С. "Физико-химические методы анализа" - М.: Химия, 1974
4. Ярославцев А.А. "Сборник задач и упражнений по аналитической химии" - М.: Химия, 1979г.
5.В.П. Васильев. Теоретические основы ФХМА.М., Высшая школа, 1998г
6.А.П. Крешков. Основы аналитической химии. М, Химия, Т.1, 2, 3, 1978.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Изучение структуры, текстуры и форм залегания осадочных горных пород. Классификация метаморфических горных пород. Эндогенные геологические процессы. Тектонические движения земной коры. Формы тектонических дислокаций. Химическое и физическое выветривание.
контрольная работа [316,0 K], добавлен 13.10.2013Исследование особенностей образования минералов в природе. Характеристика процессов роста кристаллов в переохлажденном расплаве. Анализ влияния числа центров кристаллизации на структуру агрегата. Схема последовательной кристаллизации гомогенной жидкости.
реферат [2,5 M], добавлен 05.01.2014Кольцевые, цепочечные и слоистые типы структур кристаллов. Рентгеновские методы исследования минералов. Гидротермальные процессы минералообразования. Катакластический, ударный метаморфизм и автометаморфизм - процессы преобразования горных пород.
контрольная работа [6,1 M], добавлен 03.08.2009Выветривание - физические, химические и биогенные процессы разрушения и изменения приповерхностных горных пород; образование почвы или новых продуктов. Стадии, факторы, качественное изменение химического состава пород, воздействие живых организмов.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 20.04.2011Изучение геологических процессов, происходящих на поверхности Земли и в самых верхних частях земной коры. Анализ процессов, связанных с энергией, возникающих в недрах. Физические свойства минералов. Классификация землетрясений. Эпейрогенические движения.
реферат [32,3 K], добавлен 11.04.2013Типы каменных осыпей и обвалов, которые образуются в горах в результате разрушения скальных массивов. Выветривание коренных горных пород. Эоловая деятельность на Камчатке. Минеральные источники и геологическая деятельность поверхностных текучих вод.
курсовая работа [45,6 K], добавлен 12.01.2012Определение понятия магматизма, формы, виды и причины возникновения вулканических процессов. Магматогенные месторождения полезных ископаемых, условия их формирования. Промышленное значение добычи апатитовых руд. Торфяные ресурсы РФ и республики Беларусь.
контрольная работа [759,2 K], добавлен 30.08.2011Морфология минералов как кристаллических и аморфных тел, шкала Мооса. Свойства минералов, используемые в макроскопической диагностике. Выветривание горных пород. Источник энергии, факторы, виды выветривания, геологический результат: кора выветривания.
контрольная работа [764,1 K], добавлен 29.01.2011Причины и классификация, примеры и прогноз землетрясений. Денудационные, вулканические, тектонические землетрясения. Моретрясения, образования грозных морских волн — цунами. Создание в сейсмически опасных районах пунктов наблюдения за предвестниками.
реферат [16,7 K], добавлен 13.09.2010Свойства и особенности коры выветривания, ее структура. Геологическая роль биосферы и живого вещества в земной коре. Кора выветривания и почвообразование. Элементарные процессы выветривания минералов и пород. Горные породы и их роль в почвообразовании.
реферат [49,4 K], добавлен 15.01.2009
