Гидроокислы, магматические процессы минерала образования

Наиболее распространенные минералы группы гидроокислов: окислы кремния, алюминия, железа, марганца и титана. Описание и происхождение сингонии ромбической. Боксит как горная порода, состоящая из нескольких минералов. Диагностическое исследование.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 11.02.2015
Размер файла 914,1 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/

Гидроокислы, магматические процессы минерала образования

Гидроокислы

Соединение элементов с кислородом и водой. В земной коре на долю окислов и гидроокислов приходится около 17%,из них на долю кремнезема (SiO2) около 12,5%.

Наиболее распространенными минералами этой группы является окислы кремния, алюминия, железа, марганца и титана.

Гидроокислы содержат группу (ОН)-и (или) воду. Происхождение минералов класса окислов и гидроокислов различное магматическое, пегматитовое, гидротермальное.

Гиббсит AI(OH)3.

Сингония моноклинная. Кристаллы мелкие таблитчатой формы. Обычно в плотных, землистых, часто натечных формах.

Цвет белый, серовато-белый. Спайность совершенная. Блеск на плоскостях спайности перламутровый. Твердость 2,5-3,5. Плотность ",35. От похожего на него диаспора отличается по твердости.

Происхождение. Экзогенное - образуются при выветривание алюмосиликатов. Входит в состав бокситов.

Рис.1 Гиббсит.

Диаспор а-AIO(OH).

Сингония ромбическая. Кристаллы пластинчатые, удлиненные, аграгаты листовые, чешуйчатые.

Цвет коричневый, бурый, серовато-белый. Спайность совершенная. Блеск алмазный, на плоскостях спайности перламутровый. Твердость 6,5-7. Плотность 3,4. Хрупок

Диагностика: по спайности, пластинчатому облику и высокой твердости. При нагревании в пробирке растрескивается и выделяет воду.

Происхождение. В контактовых месторождениях, часто вместе с корундом, но большей частью - экзогенный, в месторождениях бокситов и глин.

Бемит y-AIO(OH).

Полиморфная разность диаспора. Уверенно распознать его можно лишь при рентгеноструктурном анализе кристаллов. От диаспора отличается меньшей твердостью - 3,5.

Происхождение. Экзогенное - входит в состав бокситов.

Рис.2 Бемит.

Боксит. Не является минералом. Он представляет собой горную породу, состоящую из нескольких минералов, главным образом гиббсита, диаспора и бемита, а также каолина, кремнезема и окислов железа.

Цвет различный: белый, розовый, красный, зеленый и др. Бокситы глиноподобные, иногда плотные породы, часто оолитового сложения. Являются важнейшей рудой на алюминий.

Рис.3 Боксит.

Гетит а-FeO(OH) (Fe2O3 89,9% ;H2O 10,1% ; Fe 62,9%).

Сингония ромбическая. Кристаллы мелкие пластинчатые, игольчатые; плотный в виде сталактитовых масс и землистый.

Цвет темно-коричневый до желто-бурого. Черта буро-желтая разных оттенков. Блеск кристаллов алмазный, волокнистых разностей - шелковистый. Твердость 5,5. Плотность 3,3-4,3.

Диагностика: Нередко плотный в виде натечных форм с гладкой блестящей поверхностью. От гематита отличается по цвету и цвету черты. Трудно отличим от других гидроокислов железа. Уверенно диагностируется рентгенографически. минерал боксит сингония

Происхождение. Осадочное является биогенным или химическим осадком. Часто встречается в коре выветривания как продукт разрушения пирита, сидерита, магнетита и др. минералов содержащие железо. Входит в состав лимонита.

Рис.4 Гетит.

Лепидокрокит y-FeO(OH).

Сингония ромбическая. Трудно отличим от гетита. Встречается в виде чешуйчатых агрегатов, землистых или сплошных масс.

Цвет красный, коричневый, до желтого. Черта оранжевая. Твердость 5. Плотность 4.

Происхождение. По условию образования аналогичен гетиту. Входит в состав лимонита.

Рис. 5 Лепидокрокит.

Лимонит. Не является минеральным видом, это смесь главным образом скрытокристалличеких или землистых минералов - гетита и лепидокрокита. Лимонит образует ржавые, бурые, коричневые корочки, примазки, разнообразные натечные формы, землистые и охристые массы, встречаются в виде конкреций и оолитов. Иногда лимонит имеет гладкие, блестящие поверхности темно-коричневого цвета. Такие натечные формы называются бурой стеклянной головой (по аналогии с красной стеклянной головой для красного железняка). Лимониты оолитового сложения часто называют бобовой рудой. Обычны псевдоморфозы лимонита по пириту, марказиту и другим минералам. Физические свойства лимонита сильно колеблются в зависимости от состава. Твердость от 1 у рыхлых и землистых до 5 у плотных разностей. Плотность 2,7-4,3. При нагревании в пробирке выделяет воду.

Происхождение. Типичное экзогенное - образуется в результате выветривания железосодержащих минералов (сульфидов, окислов, силикатов) и часто слагает <железные шляпы> вокруг выходов рудных месторождений. Большое значение имеют химические или биохимические осадочные образования, отлагающиеся на дне озер и в прибрежной полосе морей.

Применение. Одна из важных железных руд.

Рис. 6 Лимонит.

Манганит MnO(OH).

Сингония моноклинная. Кристаллы столбчатые, грубо исштрихованные вдоль, часто в друзах. Также наблюдается в плотных, землистых и натечных формах.

Цвет черный. Черта бурая. Блеск металловидный. Твердость 4. Плотность 4,3.

Диагностика: по черному цвету, столбчатым кристаллом, твердости и бурой черте в отличии от пиролюзита.

Происхождение. Низкотемпературное гидротермальное в жилах с баритом, кальцитом и сидеритом. Осадочное - в месторождениях марганца совместно с пиролюзитом.

Применение. Манганит - важная марганцевая руда.

Псиломелан. Приблизительный состав может быть выражен формулой

mMnO*nMnO2*pH2O

содержат также железо, барий, кальций и другие элементы. Сингония ромбическая. Встречается в натечных формах - гроздьевидных и почковидных, а также в сплошных плотных массах, в виде дендритов и оолитов.

Цвет черный, черта коричнево - черная. Блеск металловидный. Твердость 4-6.Плотность 4-4,7.

Диагностика трудна; от других окислов марганца псиломелан отличается твердостью, от гидроокислов железа и лимонита - черной чертой.

Происхождение. Экзогенное- образуются при окислении различных минералов марганца, марганцевые породы являются химическими осадками.

Рис.7 Псиломелан.

Опал SiO2*nH2O.

Минерал аморфный. Встречается в натечных стеклоподобных образованиях с раковистым изломом.

Цвет белый, серый, Иногда обнаруживает красивую игру цветов. Просвечивающие или полупрозрачные опалесцирующие разновидности носят название благородных опалов, они имеют разные оттенки голубого цвета, реже красноватые. Блеск стеклянный, матовый. Твердость 5,5. Плотность 1,9-2,3.

Диагностика: Характерен стеклянный или восковой блеск, раковистый излом. От халцедона отличается меньшей твердостью и плотностью, а также хрупкостью. При нагревании в пробирке опал выделяет воду.

Происхождение. Коры выветривания, но может иметь и гидротермальное происхождение. В значительном количестве образуется в миндалинах некоторых эффузивных пород и в связи деятельностью гейзеров и горячих источников, отлагающих кремнистые натеки (гейзирит). Огромные массы опалового вещества возникают биогенным путем в результате жизнедеятельности организмов, имеющих кремниевый скелет.

Применение. Благородные опалы являются драгоценными камнями.

Рис.8 Опал.

Магматические процессы минералообразования.

Магма сложный по составу расплав, содержащий многие химические элементы и их соединения, образующийся в глубинных частях Земли или других планет. Особую роль в магме играют кремнекислородные соединения и поэтому магму часто называют силикатным расплавом, главными составляющими которого являются оксиды кремния, алюминия, железа, магния, кальция, натрия и калия. Остальные элементы присутствуют в магме в существенно меньших количествах. Кроме того, в магме растворены газообразные и летучие вещества (вода, углекислота, углеводороды, сернистые соединения и др.), принимающие активное участие в процессах образования минералов. Минералы, образующиеся при застывании магмы, представляют собой соединения, состоящие из тех химических элементов, которые в ней содержались. При кристаллизации магмы в глубинных частях планет возникают интрузивные породы. При движении отдельных блоков земной коры магма выжимается по трещинам или ослабленным зонам на поверхность. При этом магма оказывается в областях меньшего давления, где происходит потеря магмой большей части летучих соединений, растворенных в ней. Магма превращается в лаву. При застывании лавы последней возникают эффузивные породы. Эффузивные породы при быстром остывании на поверхности планеты раскристаллизовывались не полностью и поэтому в своем составе содержат вулканическое стекло и округлые пустоты, свидетельствующие об обильном выделении растворенных в магме (лаве) газообразных продуктов. Главным признаком всех интрузивных пород является их относительно крупная зернистость и отсутствие аморфного стекла, что свидетельствует о медленной кристаллизации магмы на больших глубинах.

Интрузивные - образуются в результате кристаллизации магмы на поверхности.

Структура полнокристаллическая, бывает:

1) крупно - зернистые >5мм в диаметре.

2) средне - зернистые 3-5 мм.

3) мелко - зернистые <3мм.

Текстура - шлировая (равномерное распределение г.п.).

Шлировая - обособлены крупные пятна темного цвета.

Форма залегания:

Батолит - секущая интрузия направленной формы с площадью распространение свыше 100Ікм.

Шток - секущая интрузия направленной формы с площадью распространение менее 100Ікм.

Дайка - плитообразное тело (образуется по крупным трещинам).

Жила - трубообразные жилы.

Лаполит - чашеобразные интрузии.

Лакколит - грибообразная форма залегания.

Силл - пластообразная многоярусная интрузия.

Факолит - линзовидные тела, располагающиеся в сводах антиклинальных складок, согласно с вмещающими породами.

Гарполит - серпообразный интрузив, по существу, разновидность факолита.

Бисмалит - грибообразный интрузив, похожий на лакколит, но осложненный цилиндрическим горстообразным поднятием, как бы штампом в центральной части.

Формы интрузивных тел: 1 - дайки, 2 - штоки, 3 - батолит, 4 - гарполит, 5 - многоярусные силы, 6 - лополлит.

7 - лакколит, 8 - магматический диапир, 9 - факолит, 10 - бисмалит.

Эффузивные - образованные в результате застывания магмы на поверхности.

Структура - скрытокристаллическая, порфировая, стекловатая.

Текстура - массивная, флюидальная (со следами течения лавы) пористая мендалекаменная (с маленькими секрециями, пустотами).

Форма залегания.

Поток - застывшие лавовые реки свыше 80км.

Покровы - плащеобразные залежи площадь распространения 100км.

Купол - конуса вулканов.

Некк - застывшие жерло вулкана.

Последовательность выделения главных породообразующих минералов из магмы определяется двумя реакционными рядами, установленными Боуэном (1928 г.)

Химическая классификация по содержанию SiO2

Кислые > 65% SiO3.

Средние 52 - 65%.

Основные 45 - 52%.

Ультраосновные <45%.

Щелочные - содержание Ca,Na,k.

Ультраосновные.

Ультраосновными (или ультрабазитами, или гипербазитами)породы названы потому, что содержат всего около 40-45% SiO2.Они богаты окислами железа и магния при почти полном отсутствии глинозема и щелочей. Все ультраосновные породы тяжелые, плотность их около 3,0-3,4.Они состоят исключительно из цветных минералов: оливина, пироксенов и роговой обманки. Отсюда и окраска их темно - зеленая, буровато - черная до черной. Второстепенными и акцессорными минералами являются: хромит, магнетит, ильменит, самородная платина и др.

Ультраосновные породы преимущественно глубинные, они представлены перидотитами, дунитами, пироксенитами и горнблендитами, излившиеся аналоги их встречаются крайне редко.

Основные.

Основные породы содержат около 45-52% SiO2. Цветных минералов в среднем около 45-50%, поэтому основные породы темно - зеленого, иногда почти черного цвета. Все основные породы тяжелые, их плотность 2,6-3,27.

Главными породообразующими минералами являются основной плагиоклаз (от лабрадора до анортита) -50-70%, ромбические и моноклинные пироксены 25 - 50%, реже присутствует оливин 0-10%, рогвая обманка и биотит. Второстепенные акцессорные минералы (1-6%) представлены кварцем, ортоклазом, хромитом, апатитом, магнетитом, ильменитом, пирротином и пентландитом.

Средние.

Средние породы содержат по сравнению с основными больше кремнекислоты (52-65%) и меньше цветных минералов (около 25%). Плотность их около 2,7-2,9. Они подразделяются на породы с плагиоклазами и калиевыми полевыми шпатами.

Главными породообразующими минералов этих пород являются средний плагиоклаз и роговая обманка, реже присутствует биотит, пироксен и кварц. В этой группе также преобладают излившиеся породы над глубинными. Глубинные породы представлены диоритами и кварцевыми диоритами, излившиеся - андезитами и метаандезитами.

Кислые

Кислые породы характеризуются высоким содержанием кремнекислоты (выше 65%), незначительным содержанием цветных компонентов (3-15%) и общей светлой окраской. Плотность их около 2,7.

Главными породообразующими минералами кислых пород являются кварц (25-35%), калиевый полевой шпат (35-40%), кислый плагиоклаз (15-25%), биотит (5-15%), реже мусковит (0-3%) и роговая обманка. Из акцессорных минералов типичны апатит, циркон, турмалин. Вторичные изменения выражаются в развитии серицита, каолина, хлорита.

Глубинные породы кислой магмы чрезвычайно широко распространены и встречаются гораздо чаще излившихся. К ним относятся граниты и близкие по составу, структуре геологическому положению.

Щелочные породы

Щелочные породы характеризуются повышенным содержанием калия и натрия по отношению к алюминию. В их составе не хватает кремния для образования алюмосиликатов типа полевых шпатов, поэтому для щелочных пород характерно содержание нефелина, а для эффузивных разностей (сравнительно редко) - лейцита.

При резкой недостаче кремния породы должны были бы быть отнесены к ультраосновным, так как содержание кремнезема в них доходит до 35%, чаще же близко к 40 - 50%.

Щелочные породы обычно светло окрашенные и имеют небольшую плотность 2,7-2,8. Распространенность щелочных пород невелика, примерно 0,4% от всех магматических пород.

Практическое же значение их очень велико, так как с ними связаны месторождения апатита, редкоземельных минералов, циркона, стронциевых и титановых руд.

Возникновение магм обычно связывается с внутренней тепловой энергией планеты - радиоактивным распадом некоторых химических элементов и движением отдельных блоков коры планет относительно друг друга. Эти явления приводят к локальному нагреву и плавлению окружающих пород. При движении к поверхности планет магмы различного состава могут смешиваться между собой и растворять захваченные по пути следования обломки других горных пород. Таким образом возникают магмы различного типа, кристаллизация которых объясняет наблюдаемое разнообразие изверженных горных пород.

В зависимости от содержания SiO2 магмы и, соответственно, магматические или изверженные горные породы подразделяются на ультраосновные, основные, средние и кислые. Первые содержат менее 45% кремнезема, последние - более 65%. Подобные вариации наблюдаются и для других химических элементов. Наиболее распространенным типами пород на Земле являются граниты и базальты.

Последовательность кристаллизации минералов из магмы при охлаждении последней зависит как от ее исходного состава, так и от условий кристаллизации. При движении магмы от области ее генерации к поверхности сульфидные комплексы могут отщепляться от нее и кристаллизоваться независимо от других составляющих силикатных расплавов.

Общая схема процесса кристаллизации магмы может быть описана так называемым реакционным рядом Боуэна, суть которого сводится к последовательному образованию при падении температуры все более кислых (т.е., обогащенных кремнеземом) темноцветных и светлоокрашенных минералов:

темноцветные светлоокрашенные

Оливин (Mg,Fe)2SiO4 Анортит CaAl2Si2O8

Пироксен Ca(Mg,Fe)Si2O6 Ортоклаз KAlSi3O8

Амфибол Ca2(Mg,Fe)5[Si8O22](OH)2 Альбит NaAlSi3O8

Биотит K(Mg,Fe)2[AlSi3O10](OH)2 Кварц SiO2

Мусковит KAl2[AlSi3O10](OH)2

Список используемой литературы

1. А.В. Миловский. Минералогия и петрография.

2. А.М. Горбачев. Общая геология.

3. www.katalogminer.ru.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Применение минералов и горных пород в качестве сырьевой основы производства на примере черной и цветной металлургии. Медно-никелевые, свинцово-медно-цинковые руды. Окислы кремния, алюминия, железа, марганца и титана. Основная доля добычи серебра и кадмия.

    курсовая работа [312,3 K], добавлен 18.07.2014

  • Наиболее распространенные взгляды на предмет и содержание геохимии. Роль железа в биосфере. Наличие у элемента нескольких степеней окисления. Руды и минералы, содержащие железо. Основные месторождения железных руд. Круговорот железа на земле.

    реферат [5,2 M], добавлен 09.06.2011

  • Происхождение, химические свойства минералов. Особенности формирования эвапоритовых залежей. Плотность, спайность, излом минералов. Пылеватые и глинистые сцементированные и сильноуплотненные породы. Физико-механические свойства алевролитов и аргиллитов.

    реферат [25,4 K], добавлен 13.12.2012

  • Кристаллическая структура и химический состав как важнейшие характеристики минералов. Осадочное происхождение минералов. Классификация диагностических свойств минералов. Характеристика природных сульфатов. Особенности и причины образования пегматитов.

    контрольная работа [2,2 M], добавлен 07.10.2013

  • Химический состав и физические свойства сидерита - минерала из группы кальцита; его происхождение, месторождение, особенносты добычи и направления применения. Структура наиболее распространенных известняков - брахиоподовых, фораминиферовых и мела.

    реферат [19,0 K], добавлен 01.03.2014

  • Основы учения о факторах почвообразования. Горные породы, из которых формируется почва: магматические, метаморфические и осадочные. Выветривание как совокупность сложных и разнообразных процессов изменения горных пород и слагающих их минералов.

    презентация [2,7 M], добавлен 23.06.2011

  • Внутреннее строение Земли. Неровности земной поверхности. Горные породы: механические сочетания разных минералов. Классификация горных пород по происхождению. Свойства горных пород. Полезные ископаемые - горные породы и минералы, используемые человеком.

    презентация [6,3 M], добавлен 23.10.2010

  • Характеристики и свойства горных пород и их породообразующих минералов. Условия образования эоловых отложений. Составление инженерно-геологической характеристики грунтов. Описание подземных межмерзлотных вод, особенности их существования и движения.

    контрольная работа [588,9 K], добавлен 31.01.2011

  • Физические свойства минералов и их использование в качестве диагностических признаков. Понятие о горных породах и основные принципы их классификации. Охрана природы при разработке месторождений полезных ископаемых. Составление геологических разрезов.

    контрольная работа [843,1 K], добавлен 16.12.2015

  • Описание свойств алмаза и его кристаллизация в кубической сингонии. Изучение морфологии и внутреннего строения кристаллов для восстановления истории их образования. Идентификация и диагностика алмазов, методы их добычи. Создание синтетического минерала.

    реферат [41,0 K], добавлен 11.10.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.