Горные породы

Содержание

Слайд 2

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ – естественные соединения и скопления минералов, возникшие в земной

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ – естественные соединения и скопления минералов, возникшие в земной

коре или на ее поверхности в результате затвердевания природных силикатных расплавов (магма, лава), накопления осадков или преобразования ранее существовавших пород.
ГРУНТ – любая горная порода, почва или антропогенное геологическое образование, рассматриваемые как многокомпонентные (минеральные частицы, флюиды, газы, биота) динамические системы, изучаемые связи с инженерной деятельностью человека.
ПОЧВА – природное образование, состоящее из генетически связанных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием воды, воздуха, живых организмов, растительности и обладающее плодородием (способностью обеспечивать растения и микроорганизмы водой, пищей, минеральными солями для воспроизводства биомассы).
Слайд 3

Все горные породы состоят из минералов. В земной коре содержится более

Все горные породы состоят из минералов. В земной коре содержится более

7000 минералов и их разновидностей, но только 100 из них имеют широкое распространение и входят в состав тех или иных горных пород, такие минералы называют породообразующими.
Так например, один из самых распространенных минералов в земной коре является кварц, породообразующий минерал большинства магматических и метаморфических пород. Свободное содержание в земной коре составляет 12%. Общая доля кварца в земной коре составляет более 60%.
Слайд 4

Минералы являются составной частью любых горных пород, слагающих земную кору. В

Минералы являются составной частью любых горных пород, слагающих земную кору. В

инженерной геологии изучению минерального состава горных пород уделяется достаточно большое внимание. Это связано с тем, что такие важнейшие строительные свойства горных пород (грунтов), как прочность, сжимаемость, плотность частиц грунта, растворимость в воде, устойчивость к выветриванию и др., во многом определяются тем, из каких минералов они состоят.
Минералы – это природные химические соединения или самородные элементы, которые имеют определенный химический состав и физические свойства и образуются в результате физико-химических процессов, происходящих в земной коре или на ее поверхности.
Минералогия - наука, занимающаяся изучением минералов.
Петрография – наука, занимающаяся изучением горных пород.
Слайд 5

Слайд 6

Происхождение минералов. По условиям образования минералы подразделяются на 3 группы: эндогенные,

Происхождение минералов. По условиям образования минералы подразделяются на 3 группы: эндогенные,

экзогенные и метаморфические.
Эндогенные («эндо» - внутри) минералы образуются в глубинах земной коры при кристаллизации магматического огненно-жидкого силикатного расплава или его производных (полевые шпаты, слюды, кварц, самородные элементы).
Экзогенные («экзо» - внешние) образуются в самой верхней части земной коры и на ее поверхности при разрушении горных пород, переотложении и осаждении из водных растворов и т.п. (гипс, галит, глинистые минералы).
Метаморфические минералы – это видоизмененные минералы, которые образуются в недрах Земли под воздействием на другие минералы высоких температур, давления, а также химически активных веществ (тальк, хлориты и др.).
Отдельно выделяется группа искусственных минералов, специально созданных человеком для различных технических целей.
Слайд 7

Физические свойства и химический состав минералов К физическим свойствам относятся морфологические

Физические свойства и химический состав минералов
К физическим свойствам относятся морфологические (внешняя

форма), оптические (цвет, блеск, прозрачность, цвет черты и др.) и механические (твердость, спайность, излом, плотность) свойства.
Морфологические признаки. Внешняя форма (облик) минералов может быть выражена кристаллами, большими многогранниками либо небольшими зернами.
Слайд 8

Оптические свойства. Цвет минералов зависит от химического состава и может изменяться

Оптические свойства. Цвет минералов зависит от химического состава и может изменяться

при наличии примесей. Например: кварц может быть бесцветным (горный хрусталь), черным (морион), фиолетовым (аметист), желтым (цитрин) и т.д. Для некоторых минералов (малахит, азурит) цвет строго постоянен. Очень часто более важным отличительным признаком минерала, чем цвет, является его черта.

1

2

3

4

1 – горный хрусталь;
2 – аметист;
3 – малахит;
4 - азурит

Слайд 9

Ядовитые минералы Сульфид ртути (киноварь) – «кровь дракона», самый токсичный минерал

Ядовитые минералы

Сульфид ртути (киноварь) – «кровь дракона», самый токсичный минерал для

обработки из всех существующих на Земле.
Способен выделять чистую ртуть при обработке или нагреве

Аурипигмент (Orpiment) – камень, состоящий из мышьяка и серы.
Способен выделять канцерогенный, нейротоксический порошок мышьяка.

Стибнит (Stibnite) – сульфид сурьмы, выглядит как серебро.

Слайд 10

Торбернит (Torbernite) – «минерал из ада», образуются в качестве вторичных месторождений

Торбернит (Torbernite) – «минерал из ада», образуются в качестве вторичных месторождений

в гранитных скалах, и состоят из урана.
Если распада урана в Чернобыле было недостаточно, то смертельный газ радон, способен вызвать рак легких, медленно исходя из этих красивых камней.

Арсенопирит (Arsenopyrite) – «золото дураков», но с небольшой разницей. Человек, перепутавший его с золотом, будет не просто дураком. Арсенопирит является сульфидом железа и мышьяка, и обладает смертельно токсичным и канцерогенным действием

Галенит (Galena) – главная руда для добычи свинца.
Смертельная опасность отравление пылью

Слайд 11

Блеск минералов. Различают металлический (пирит, галенит) и неметаллический блеск, который подразделяется

Блеск минералов. Различают металлический (пирит, галенит) и неметаллический блеск, который подразделяется

на стеклянный (кальцит, гипс), жирный (тальк), матовый (полевые шпаты, каолинит), перламутровый (слюда), шелковистый (асбест) и др.

Пирит

Галенит

Тальк

Прозрачность минералов бывает различной – от минералов, легко пропускающих свет (горный хрусталь, кальцит), до непрозрачных (роговая обманка, пирит). Такие минералы, как гипс, опал и др. относятся к полупрозрачным.

Гипс

Опал

Слайд 12

Механические свойства минералов, особенно их твердость – являются важнейшими диагностическими признаками.

Механические свойства минералов, особенно их твердость – являются важнейшими диагностическими признаками.

Твердость характеризует способность минералов противостоять царапанью, сверлению или истиранию.
Относительная твердость минералов определяется по 10-бальной шкале, предложенной Ф. Моосом (1812 г.).
Слайд 13

Спайность – способность минералов раскалываться или расщепляться по определенным ровным плоскостям.

Спайность – способность минералов раскалываться или расщепляться по определенным ровным плоскостям.

Спайность бывает:
весьма совершенная (слюды);
совершенная (кальцит);
средняя (полевые шпаты);
несовершенная (апатит);
весьма несовершенная (кварц).

Излом – форма поверхности, которая образуется при раскалывании минералов. Различают излом раковистый (кварц), ровный (магнетит), землистый (лимонит), занозистый (асбест) и др.

Плотность минералов колеблется от 0,6 до 23 г/см3. По плотности их делят на легкие – до 2,5 г/см3, средние – от 2,5 до 3,3 г/см3, тяжелые – от 3,3 до 6,0 г/см3 и очень тяжелые – более 6,0 г/см3 (рудные минералы).

Слайд 14

По химическому составу и их внутреннему строению минералы подразделяются на 10 классов.

По химическому составу и их внутреннему строению минералы подразделяются на 10

классов.
Слайд 15

Магматические горные породы Горные породы Магматические Осадочные Метаморфические 1. Магматические г.п.

Магматические горные породы

Горные породы

Магматические

Осадочные

Метаморфические

1. Магматические г.п. – образуются в результате внедрения

и остывания проникших в земную кору с глубины магматических масс (каменных расплавов сложного химического состава) с высокой температурой или в результате излияния их на поверхность.
2. Осадочные г.п. – образуются в результате механического выпадения осадка в воде или из воздуха (песок, глина), химического осаждения в воде (каменная соль) как результат жизнедеятельности организмов в водной среде (мел, известняк), в результате деятельности льда в периоды оледенения континентов и др.
3. Метаморфические г.п. – это породы магматического или осадочного происхождения, претерпевшие под влиянием высоких температур, давления и других факторов более или менее глубокие изменения (известняк – мрамор; глина – глинистый сланец – роговик).
Слайд 16

Слайд 17

Магматическими, называются породы образующиеся при сложных процессах при остывании магмы. Эти

Магматическими, называются породы образующиеся при сложных процессах при остывании магмы. Эти

породы являются первичными по образованию.
Магма – сложный силикатный расплав насыщенный парами и газами с температурой порядка 2000 0С и летучими компонентами.
Слайд 18

При остывании магмы происходят следующие процессы: 1) Дифференциация: а) по удельному

При остывании магмы происходят следующие процессы:
1) Дифференциация:
а) по удельному весу;
б) ликвация
Ликвация

– это разделение несмешивающихся жидкостей
2) Кристаллизация
В результате этих процессов происходит расслоение горных пород и образуются интрузивные (глубинные) магматические горные породы (у пород крупные кристаллы).
Магма поступает под давлением по трещинам и по разломам на дневную поверхность земли.

Магма

Эффузивные

Гипабиссальные

Интрузивные

дифференциация

кристаллизация

Слайд 19

Слайд 20

Классификация магматических пород по происхождению

Классификация магматических пород по происхождению

Слайд 21

Структура – это совокупность внутреннего строения г.п., обусловленная наличием и взаимным

Структура – это совокупность внутреннего строения г.п., обусловленная наличием и взаимным

расположением кристаллов (характеризуется степенью кристалличности):
Полнокристаллическая – кристаллы видны невооруженным глазом (характерна для интрузивных);
Порфировая (характерна для гипабиссальных);
Афонитовая – кристаллы видны только под микроскопом (характерна для эффузивных);
Стекловатая (обсидиан, пемза).

Текстура – плотность горной породы:
Массивная;
Флюидальная (со следами течения магмы);
Шлаковая (пористая, кавернозная).

Слайд 22

Классификация магматических горных пород по химическому составу (по содержанию диоксида кремния)

Классификация магматических горных пород по химическому составу (по содержанию диоксида кремния)

кислые
SiO2

> 65%

средние
52% < SiO2 < 65%

основные
45% < SiO2 < 52%

ультраосновные
SiO2 < 45%

Слайд 23

Вулканические породы непостоянного состава: Обсидиан (вулканическое стекло, негазированная лава); Пемза, вулканический туф (газированная лава)

Вулканические породы непостоянного состава:
Обсидиан (вулканическое стекло, негазированная лава);
Пемза, вулканический туф (газированная

лава)