ГЕОЛОГІЧНА МАЙСТЕРНЯ

Мінерали (від пізньолат. “minera” – рудник, рудна жила, руда) – природні хімічні сполуки, що входять до складу земної кори, однорідні за своєю фізичною будовою та хімічним складом. Мінералогія - наука, що вивчає мінерали.

У вузькому значенні, мінерал - природна хімічна сполука кристалічної будови, що утворюється внаслідок прояву геологічного процесу. У широкому розумінні поняття, до мінералів зараховують також рідини – нафту, мінеральну воду і т. д. та природний газ.

Мінерали в чистому вигляді трапляться порівняно рідко. Найчастіше вони бувають у вигляді різних сполук, утворюючи гірські породи.

Гірські породи - це сполучення кількох мінералів або скупчення одного у

великій кількості. Наприклад, до складу гірської породи граніт входять 3 мінерали: кварц, слюда і польовий шпат.

Усього гірських порід близько 1000 видів і різновидів.

За генезисом гірські породи поділяються на три групи, кожна з яких, у свою чергу, поділяється на підгрупи.

Магматичні гірські породи утворюються в результаті застигання магми.

Магма – складний силікатний розплав, що піднімається з верхніх шарів верхньої мантії Землі і твердіє як усередині земної кори, так і на її поверхні, формуючи магматичні гірські породи.

Магматичні гірські породи складаються з 600 різних видів і різновидів.

За умовами застигання магми діляться на інтрузивні й ефузивні.

Інтрузивні магматичні гірські породи (глибинні) утворюються в тих випадках,

коли магма, прориваючись по тріщинах земної кори, застигає в її надрах без прориву на поверхню Землі (граніт, габро, сієніт і т. д. ). Ці породи утворюються в умовах високого тиску, повільного і рівномірного охолодження; відбувається повна раскристалізація магми, виникають щільні, масивні, повно кристалічні породи, що залягають крупними масивами.

Ефузивні магматичні гірські породи (що вилилися) утворюються в тих випадках, коли магма, прориваючись по тріщинах земної кори, досягає поверхні Землі і розливається потоками лави (базальт, трахіт і т. д. ). Застигання магми відбувається при низькому тиску і температурі, швидкій віддачі теплоти і газових компонентів. У результаті виникають породи з великою кількістю аморфного скла, часто пористі. Серед ефузивних гірські породи, ґрунтуючись на віці порід і міри їх вивітрілості, розрізняють два різновиди: палеотипні (древні) – сильно зруйновані процесами вивітрювання і містять вторинні мінерали; кайнотипні (молоді).

Осадові гірські породи утворюються на земній поверхні або поблизу неї в умовах відносно низьких температур і тиску з продуктів руйнування раніше сформованих гірських порід, в результаті життєдіяльності організмів і шляхом

випадіння порід-солей з перенасичених водних розчинів.

У зв'язку з цим осадові породи підрозділяють (за генезисом) на три основні групи.

Осадові уламкові гірські породи – це продукти механічного руйнування і

перевідкладення магматичних та метаморфічних порід, а також осадових порід

(піщаників, вапняків тощо), що раніше утворилися, під дією фізичного

вивітрювання і геологічної діяльності моря, океану, річок, озер, льодовиків, вітру тощо.

Хемогенні або хімічні осадові гірські породи – це породи утворені в результаті випадіння порід-солей з насичених водних розчинів, коагуляції колоїдних розчинів, хімічних реакцій, що відбуваються у верхній частині земної кори.

Осадові органічні (органогенні) породи утворюються в результаті життєдіяльності організмів унаслідок накопичення органічних залишків після відмирання тварин і рослин. За генезисом органічні гірські породи поділяються на фітогенні та зоогенні.

Метаморфічні гірські породи виникають в глибоких зонах земної кори в

результаті істотної зміни (метаморфізму) магматичних і осадових порід під впливом

процесу метаморфізму.

Метаморфізм – процес глибокої видозміни гірських порід під дією високих температур, тиску і хімічно активних речовин. Хімічні активні речовини – перегріті пари води і газу Землі, що піднімаються з надр.

Процес утворення метаморфічних порід протікає в твердому стані виражається в зміні мінерального і хімічного складу, структури і текстури.

Фізичні властивості мінералів – найважливіші властивості, характерні кожному мінералу; головні з них: форма кристалів, колір, блиск, колір порошку (риска), злам, твердість, питома вага, магнітність, смак, мінливість (у мінералогії), зональність мінералів тощо.

Твердість — властивість матеріалу опиратися проникненню до нього іншого, більш твердого тіла.

Найтвердішим із існуючих сьогодні матеріалів є ультратвердий фулерит (приблизно в 1, 17—1, 52 разів твердіший за алмаз. Однак це матеріал доступний лише у мікроскопічних кількостях. Найтвердішим з поширених речовин є алмаз (10 одиниць за шкалою Мооса).

Шкала Мооса (мінералогічна шкала твердості) — набір еталонних мінералів для визначення відносної твердості методом надряпування. Як еталони прийнято 10 мінералів, розташованих в порядку зростання твердості.

Запропонована у 1811 році німецьким мінералогом Фрідріхом Моосом.

Твердість	Мінерал	Абсолютна твердість	Спрощене випробування твердості мінералу
	Тальк (Mg3Si4O10(OH)2)		Дряпається м'яким олівцем, злущується нігтем
	Гіпс (CaSO4·2H2O)		Дряпається нігтем
	Кальцит (CaCO3)		Дряпається мідною монетою
	Флюорит (CaF2)		Дряпається цвяхом
	Апатит (Ca5(PO4)3(OH-, Cl-, F-))		Дряпається склом
	Польовий шпат (KAlSi3O8)		Дряпається лезом сталевого ножа
	Кварц (SiO2)		Дряпається напилком
	Топаз (Al2SiO4(OH-, F-)2)
	Корунд (Al2O3)
	Алмаз (C)

Можна й самим спробувати визначити твердість мінералу. Якщо на зразку залишає подряпину ніготь, то твердість мінералу менше 1. Якщо, навпаки, грань каменю дряпає ніготь, то більше одиниці. Твердість скла дорівнює 5. Отже, якщо скло дряпає мінерал, то твердість мінералу менше 5, а якщо навпаки, мінерал дряпає скло, то його твердість більша п’яти. Твердість мінералів можна визначити також іншими предметами, у яких вона відома: бронзова монета – 3, 5-4, стальний ніж – 6, напилок – 7.