Каталог
  

Соль это горная порода или минерал


Горные породы и минералы

Горные породы и минералы – это соединения природного происхождения, входящие в состав земной коры. Внешняя оболочка земного шара состоит из множества пород и самых различных минералов, каждый из которых представляет большой интерес для науки. Рассмотрим их основные характеристики, сходства и отличия.

Минералы – это самородные, устойчивые химические элементы, с уникальными физическими и химическими признаками. Они формируются в результате сложных природных процессов, но в настоящее время человечество научилось выращивать их в лабораториях, на морских фермах и заводах. Минералы образуют горные породы.

Одним из примеров, как человек использует знания о минералах для собственных нужд, является искусственное производство жемчуга. На специальных морских фермах создаются условия, максимально приближенные к естественным. Полученный таким образом жемчуг ни в чем не уступает натуральному, и обладает аналогичными характеристиками.

Рис. 1. Необработанный алмаз

В природе встречается несколько форм минералов:

  • твердые (золото, алмаз);
  • жидкие (ртуть, нефть);
  • газообразные (сероводород, углекислый газ).

Твердые минералы, в свою очередь, могут быть кристаллическими (кварц) и аморфными (все разновидности смол, опал). В основе кристаллических минералов лежат многочисленные кристаллы, в то время как аморфные минералы не имеют их в своем составе.

Свойства минералов во многом зависят от их строения. Так, один и тот же элемент способен образовывать различные формы минералов. К примеру, углерод может создавать два совершенно разных соединения, с противоположными свойствами: мягкий и пластичный графит и самый твердый в минерал – алмаз.

Рис. 2. Алмаз – самый твердый в мире минерал

Горные породы – это природные соединения, состоящие из одного или нескольких минералов. Большинство пород называются так же, как и слагающие их минералы: нефть, слюда, гипс, глина. Минералы, образующие горные породы, а также их комбинации, могут быть самыми различными.

По своему происхождению все породы делят на 3 класса:

Формируются в результате застывания магмы, вышедшей на поверхность земной коры. Под воздействием различных внешних факторов и сильных температурных колебаний образуются соединения с различным строением и свойствами. Магматические породы, в свою очередь, бывают излившимися и глубинными. Для последних характерна плотная кристаллическая решетка и высокая прочность (гранит, базальт).

Рис. 3. Гранит

Формируются под влиянием солнечного света, атмосферных газов и осадков, температуры, растительных и животных остатков. Осадочные породы могут быть обломочными (гравий, галька, песок, камни), химическими (гипс, каменная соль), органическими (известняк, мел).

Образуются под действием тектонических колебаний, давления, химически активных компонентов и высокой температуры. Метаморфиты появляются при сдвигах земной коры. При этом происходит смешивание различных пород и слоев.

К первичным горным породам относятся только магматические, в то время как оставшиеся 2 класса образуются за счет их видоизменения и разрушения.

Главным отличием любой горной породы от минерала является неоднородность, поскольку в ее составе уже содержится один или несколько минералов. И если основе строения минерала лежит кристаллическая решетка, то горная порода состоит из минеральных микрочастиц, соединенных между собой в хаотическом беспорядке, без единой структуры.

Поверхность земного шара состоит из минералов и горных пород. Мы узнали, какие по происхождению бывают породы и чем отличаются горные породы от минералов, каковы особенности их строения и свойства.

Средняя оценка: 4. Всего получено оценок: 369.

obrazovaka.ru

Что такое минерал, горная порода, камень

Любители природы часто не имеют специального образования. Это не обязательно, главное — не академические знания, а интерес к какому-то предмету или науке. Хобби делает однообразную, размеренную жизнь интересной, насыщает ее ежедневными открытиями, большими и малыми приключениями, дает прикоснуться к чему-то особенному, отличному от обыденности и рутины.

Постепенно хобби может перерасти в профессию, или сделать человека знатоком в любой области. А накопленные знания по объему могут превосходить те, которыми обладает профессионал.

В данной статье я расскажу о базовых геологических терминах (минерал, горная порода, камень).

Что такое минерал?

Согласно определению учебника минералогии, минералом называют природное тело однородного химического состава, находящееся в твердом состоянии, по строению оно может быть кристаллическим или аморфным.

Кристаллическое тело, или кристалл, состоит из  набора элементов, которые создают химические связи и складываются в однообразную, однотипную структуру. В кристаллах могут присутствовать химические-элементы примеси, которые часто встраиваются в кристаллическую решетку.

Минералы образуются на Земле и на других планетах Вселенной. Назовем несколько всем известных минералов: кварц (SiO2), галит (NaCl), он же пищевая соль, киноварь (HgS), кальцит (CaCO3).

Минералы могут иметь различное происхождение. Одни образуются при застывании расплавленной лавы, другие при перекристаллизации, окислении, других процессах. Минералы могут иметь и органическое происхождение (янтарь, кораллы, жемчуг, перламутр).

Самородные минералы состоят из одного элемента, который может образовывать кристаллическую решетки или находиться в аморфной форме. Самые известные самородные металлы — золото и серебро. В природе часто встречаются изоморфные смеси самородных металлов (золота и серебра, платины и серебра и пр.)

В любом случае, минерал имеет определенный, постоянный химический состав и уникальный облик.

Что такое горная порода?

Горная порода, согласно классическому определению, — это природный агрегат, состоящий из минералов или обломков других пород. Так, горная порода гранит состоит из полевых шпатов, кварца и слюды, кварцевый песок — из обломков жильного или кристаллического кварца. Горными породами являются мрамор, базальт, сланец, глина.

Минералы в горных породах под прессом гигантского горного давления могут сливаться между собой, в результате перекристаллизации появляются новые минералы.

Что такое камень?

Слово «камень» в имеет много значений. В ювелирном деле различают драгоценные, полудрагоценные, поделочные камни (они же, строго говоря, минералы или горные породы). Существует термин «ювелирные камни», который обозначает природное минеральное сырье, используемое для создания вставок в украшения, создания резной скульптуры и тому подобное.

То есть в астрологии, магии, ювелирном деле камнем могут назвать любой минерал (аметист, рубин, жемчуг, бирюзу…) или горную породу (чароит, родусит, шунгит).

mineralys.ru

28. Соляные породы, или соли

Состав, структуры и классификация солей. К со­ляным породам принадлежат различные осадочные образования, главным образом хемогенного происхождения, состоящие из ми­нералов класса хлоридов, сульфатов и некоторых других. Они залегают в виде пластов, прослоев, линз различной мощности. Иногда в результате тектонических движений соляные породы образуют купола, штоки и другие вторичные, постседиментаци- онные формы залегания.

Классификация соляных пород основана на генетическом и минералогическом принципах. Выделяются хемогенные лагунные и озерные образования и континентальные — почвенные. Соля­ные породы обломочного генезиса — очень редкое явление (гип­совые пески некоторых пустынь, см. табл. 46).

Главные минералы соляных пород — ангидрит, гипс, галит, сильвин, карналлит, полигалит, кизерит, лангбейнит, мирабилит, глауберит, тенардит, бишофит, астраханит, эпсомит, каинит. Вто­ростепенные—карбонаты (сода, магнезит, доломит), минералы бора (углексит, иниоит и др.), окислы и гидроокислы железа, сульфиды железа и других металлов, органическое вещество.

Соляные породы обычно содержат в различном количестве терригенные примеси, которые представлены, главным образом, глинистыми, реже алевритовыми и песчаными частицами.

Среди обломочных минералов чаще всего встречается кварц, полевые шпаты, слюды. Глинистые минералы представлены гид­рослюдами и гидрохлоритами.

Текстуры соляных пород массивные, слоистые (тонко и грубо), сетчатые, сферолитовые, сталактитовые, узловатые, пятни­стые, брекчиевидные, капельные, плойчатые и др. Структуры —■ кристаллически зернистые (от криптокристаллических до грубо­зернистых), волокнистые, спутанно-волокнистые, натечные, кри- сталлобластические (гранобластовые, лепидобластовые, немато- бластовые, порфиробластовые, пойкилобластовые и т. п.), мета-, соматические, катакластические (брекчиевидная, сланцеватая).

Номенклатура соляных пород до настоящего времени не раз­работана.

Предложение именовать породы по названию преобладающе­го минерала, прибавляя окончание «ит», нельзя считать удач­ным, поэтому чаще всего говорят о гипсе, ангидрите, галите и указывают с чем имеют дело — с породой или с минералом (раз­личие главным образом количественное: отдельные кристаллы и • агрегаты — минерал, значительные скопления — пласты или лин­зы— порода), или же добавляют слово порода, например карналлитовая порода.

Сульфатные породы. Ангидрит встречается в виде тон­ких прослоев, пластов и линз значительной мощности. Чаще все­го зернистый, тонкозернистый голубовато-серого, реже белого и красноватого цвета. Вблизи поверхности земли подвергается гид­ратации и переходит в гипс с значительным увеличением объе­ма и изменением текстуры и структуры. При этом в слоистых ан­гидритах возникает’мелкая складчатость — плойчатость (плойча- тые текстуры и гранобластовые и гетеробластовые структуры).

Ангидрит обычно переслаивается с гипсом, каменной солью и глиной, встречается он также в виде небольших пятен и включе­ний в каменной соли.

Гипс наблюдается в тех же условиях, что и ангидрит, часто совместно с ангидритом. Это порода белого, серовато-белого цве­та, кристаллически зернистая (тонко- мелко-, средне- и крупно­зернистая), обычно слоистая (тонко или грубо), реже массивная. Иногда встречается гипс, окрашенный в желтоватые и розоватые тона.

Особо следует отметить селенит — розовый или красный гипс с шелковистым отливом волокнистого или столбчатого строения (волокна ориентированы перпендикулярно напластованию). Он образует лрослои небольшой мощности (до 20—25 см) в мощных пластах гипса и на контакте с вмещающими породами, очень часто имеет вторичное происхождение.

Весьма разнообразны вторичные кристаллы гипса в гипсовых породах, подвергшихся выветриванию на поверхности земли, а также отдельные кристаллы гипса в других осадочных породах (в глинах и др.). Описание морфологии этих кристаллов и агре-гатов приводится в учебниках минералогии.

На глубине (от 100—200 м и более) гипс переходит в ангид-рит.

Взаимодействие гипса с битумами приводит к образованию самородной серы. Некоторые месторождения серы, вероятно, имеют такое происхождение.

Хлоридные породы (галогены). Каменная соль сложена галитом, в виде примеси содержит небольшое количе-ство других хлористых и сернокислых солей, ангидрита, окислов железа и терригенных частиц. Она бесцветна или окрашена в сероватые и беловато-серые и красные тона. Изредка встречает-ся синяя соль. Серая окраска связана с примесью ангидрита и терригенных частиц, красная — гематита, синяя — с рассеянным в галите металлическим натрием. Кристаллы галита содержат включения жидкости и газов.

Обычно каменная соль имеет тонкую слоистость, представля¬ющую результат изменения условий осаждения (сезонные), кристаллически зернистую структуру, часто крупно- и грубозер¬нистую (см. кристаллы соли).

Вторичные образования галита в зоне выветривания и в шах-тах так же, как и гипса, весьма многообразны.

Карналлитовая порода состоит на 50—80% из минерала карналлита и 20—50% галита с небольшим количеством ангидрита, глинистых и других примесей. Окрашена в оранжево-красные и красные тона, окраска пятнистая. Благодаря высокой гигроскопичности карналлита поверхность породы влажная. При проведении по поверхности породы стальной иглой слышно характер¬ное потрескивание.

В виде включений в карналлите встречаются газообразные углеводороды и остатки солеобразующей рапы.

Сильвиновая порода состоит из галита (25—60%) и сильвина (15—40%), содержит также небольшое количество ангидрита, глины и других примесей.

Сильвиновая порода обычно именуется сильвинитом, и это название в противоположность другим (карналлитит, гипсит) получило широкое признание. Цвет ее белый, молочно-белый, ,красно-бурый, красный. Молочно-белая окраска связана с многочисленными пузырьками газа и жидкости (так же, как в .молочно-замутненном гидротермальном кварце).

Сильвиновая порода имеет тонкую слоистость благодаря чередованию слоев сильвина, галита и глинистого ангидрита.

Породы смешанного состава. Каинитовая порода состоит из каинита (40—70%), галита (30—60%) и других соляных минералов, содержащихся в небольшом количестве (полигалит, кизерит, лангбейнит, карналлит).

Глауберитовая порода — желтовато-бурого и бурого цвета, реже серого, кристаллически зернистая (от тонко- до крупнозер­нистой), состоит из глауберита (50—90%), галита (1—50%), карбонатов (3—12%), нерастворимого в НС1 остатка (2—15%). Иногда в парагенезисе с глауберитом и галитом встречается так­же ангидрит. При выветривании на поверхности земли глаубе- рит переходит в мирабилит и гипс.

Помимо мономинеральных или олигомиктовых соляных по­род, состоящих почти нацело из одного (каменная соль) или двух минералов (сильвиновая, карналлитовая), встречаются по­лиминеральные породы. Так, например, в Прикарпатских соля­ных месторождениях третичного возраста описана так называе­мая твердая соль, состоящая из сильвина, каинита, полигалита, кизерита, галита и некоторых других минералов (см. табл. 47, 48, 49).

Происхождение и распространение соляных пород. Образо­вание солей происходит в прибрежно-морских, лагунных услови­ях и на суше в бессточных озерах. Для образования их необхо­димы определенные предпосылки.

  1. Аридный климат, где испарение в несколько раз превышает количество осадков.

  2. Затрудненное сообщение лагуны или залива с морем, но вместе с тем и постоянный приток некоторого количества морской воды.

  3. Непрерывное и более или менее равномерное погружение .'бассейна со скоростью, компенсируемой мощностью образовав­шихся осадков.

Механизм образования соляных пород был восстановлен гео­логами и физико-химиками на основании изучения соляных мес­торождений и экспериментов по осаждению различных солей в ^лабораторных условиях.

Наблюдения в природе показывают, что соленосные залежи обычно подстилаются карбонатными породами. Сама залежь на­чинается сульфатами, затем следуют каменная соль и калийные Соли. Так, например , А. А. Иванов (1939) установил такое чере­дование пород в разрезе крупнейшего в СССР Соликамского ме­сторождения (снизу вверх).

  1. Известково-глинистая толща артинского яруса.

  2. Глинисто-ангидритовая толща мощностью 380 м.

  3. Серая каменная соль с годовыми слоями 250—400 м.

  4. Сильвинитовая толща, состоящая из чередующихся слоев сильвина и галита, — 12—56 м.

  5. Толща карналлита с участками галита, вверху карналлит замещен сильвином 20—10 м.

  6. Покровная каменная соль 1—70 м.

  7. Переходная толща с чередованием глин, мергелей и камен­ной соли 0—80 м.

Большинство месторождений соляных пород не имеет зале­жей калийных солей. Вместе с тем встречаются залежи солей, в которых наряду с каменной и калийными солями присутствуют сульфаты калия и магния (Стассфуртское месторождение, При­карпатское и др.). Залежи солей типа Стассфуртских образова­лись из нормальной морской воды путем ее постепенного выпа­ривания. Залежи типа Соликамской — из метаморфизованных растворов: нормальные морские воды были сильно разбавлены карбонатными водами суши, практически стали бессульфатными (ион SC>32~ осажден в виде сульфата Са). Месторождения, ли­шенные калийных солей, возникли в лагунах, постоянно сооб­щавшихся с морем — стадия лагуны, полностью изолированной от моря, здесь отсутствовала.

Лабораторные опыты по выпариванию морской воды впервые провел итальянец Узилио. В результате этих опытов выяснилось, что при испарении морской воды вначале выпадают окислы же­леза и карбонаты (когда объем воды уменьшился примерно на­половину), затем выпадают сульфаты Са; NaCl и другие легко растворимые соли выпадают, когда объем раствора достигает 0,1 первоначального.

Исследования Вант-Гоффа ,и Курнакова показали, что зако­номерность выпадения солей из растворов более сложная и опре­деляется концентрацией раствора, составом солей и температу­рой воды (давление остается постоянным — близким к атмос­ферному) .

Точные условия и последовательность выпадения солей из морской воды нормального состава при различных температурах были вычислены и изображены в виде диаграммы Вант-Гоффом. Из диаграммы, вытекает, что первым выпадает гипс, затем ка­менная соль с гипсом, ангидритом и полигалнтом. Далее следу­ет осаждение кизерита, каменной соли, каинита, полигалита и ангидрита. Позже осаждается карналлит, кизерит, каменная соль, сопровождаемая ангидритом, и, наконец, хлористый маг­ний, каменная соль, кизерит, карналлит, сопровождаемые анги­дритом. Образование солей происходит также на суше, в озер­ных'бессточных впадинах в условиях аридного или семиаридного климата. .

Источником соли являются вулканические экзголяции, выще­лачивание пород и минералов в процессе выветривания на по­верхности земли (иногда растворение древних залежей солей по­верхностными водами).

Образовавшиеся в результате выветривания истинные раство­ры переносятся поверхностными водами в бессточные впадины, где благодаря интенсивному испарению концентрация растворов повышается. Из концентрированных растворов происходит осаж­дение солей согласно тем же правилам, о которых говорилось на предыдущих страницах.

Таким путем происходит осаждение галита, глауберовой со­ли, соды, минералов бора и др.

Солончаки, выпоты и выцветы на поверхности горных пород образуются в результате подтягивания по капиллярам и испаре­ния высокоминерализованных грунтовых вод. Состав солей в этом случае может быть различным. Преобладают хлориды, сульфаты, реже встречаются карбонаты и нитраты.

Образовавшийся осадок соляных минералов (самосадочная соль современных озер и лагун) при погружении бассейна пере­крывается новыми порциями осадка, постепенно уходит из зоны осадкообразования в стратисферу и превращается в осадочную породу (диагенез). В толще осадочных пород в условиях повы­шенных давления и температуры происходит перекристаллиза­ция соленосных отложений и образование кристаллически зерни­стой соли (катагенез). Под давлением вышележащих толщ соль приобретает пластичность и легко выжимается — перемещается в места с более низким давлением.

Изучение жидких включений в каменной соли показало, что процессы образования и перекристаллизации происходят при низких температурах от 40—50° до 120—150° С.

При выветривании на поверхности земли происходит, с одной стороны, растворение солей, с другой — образование многооб­разных вторичных кристаллов и агрегатов; при этом широко развиваются процессы гидратации.

Месторождения солей встречаются в отложениях почти всех систем, однако наиболее крупные скопления сосредоточены в от­ложениях кембрия, девона, перми, юры и третичного периода.

Крупные месторождения гипса и ангидрита известны в кем­брии восточной Сибири, Ирана и Пакистана, в девоне Украины и Белоруссии, в пермских отложениях Приуралья, Донбасса, США, в юре Средней Азии, ГДР и ФРГ, США, в третичных от­ложениях Прикарпатья, Средней Азии, Ирана, Франции и др.

Месторождения каменной соли известны в кембрии Сибир- , ской платформы, Индии, Пакистане, Иране, в девоне Украины и Белоруссии, Канады и США, в пермских отложениях Приуралья йи Урало-Эмбинского бассейна, Донбасса и Днепровско-Донец­кой впадины и юго-западных штатах США, в меловых отложени­ях Польши, в третичных отложениях Прикарпатья, Средней Азии, Ирака, Ирана, Пакистана и Северной Америки.

Значительно реже встречаются месторождения калийных со­лей. В СССР залежи калийных солей известны в перми При­уралья (Соликамск), в третичных отложениях Прикарпатья. За границей наиболее крупные месторождения расположены в ФРГ (Стассфуртское) и США (в основном пермского возраста).

Гипс (сырой — природный) находит себе применение в каче­стве поделок, полуобожженный гипс применяется для получения отливок, слепков и моделей, в хирургии, в бумажном производ стве, строительный гипс употребляется как цемент для камен­ной кладки.

В настоящее время широко применяется так называемый демпферный гипс — гипс, обработанный перегретым паром. Из него изготовляют различного рода строительные детали, отлича­ющиеся очень высокой прочностью, — балки, панели стен и т. п.

Ангидрит применяется для изготовления цементов, каменная соль — в химической промышленности и металлургии, а также при приготовлении пищи. Калийные соли используются как аг­рономические руды, карналлит является основной рудой на Mg. Сульфат натрия широко применяется в стекольной, химической и других отраслях промышленности.

studfiles.net


Смотрите также