Skład chemiczny pierwiastków litosfery. Struktura i skład litosfery


Litosfera to solidna skorupa Ziemi.

Wstęp

Litosfera jest ważna dla wszystkich żywych organizmów żyjących na jej terytorium.

Przede wszystkim ludzie, zwierzęta, owady, ptaki itp. żyją na lądzie lub w jego wnętrzu.

Po drugie, ta powłoka powierzchnia ziemi ma ogromne zasoby, których organizmy potrzebują do pożywienia i życia.

Po trzecie, przyczynia się do funkcjonowania wszystkich systemów, mobilności kory, skał i gleby.

Czym jest litosfera

Termin litosfera składa się z dwóch słów - kamienia i kuli lub kuli, co w dosłownym tłumaczeniu z języka greckiego oznacza twardą skorupę powierzchni ziemi.

Litosfera nie jest statyczna, ale jest w ciągłym ruchu, dlatego płyty, skały, surowce, minerały i woda dostarczają organizmowi wszystkiego, czego potrzebują.

Gdzie jest litosfera

Litosfera znajduje się na samej powierzchni planety, wchodzi do wnętrza płaszcza, do tak zwanej astenosfery - plastycznej warstwy Ziemi, składającej się z lepkich skał.

Z czego wykonana jest litosfera?

Litosfera składa się z trzech powiązanych ze sobą elementów, do których należą:

  • Kora (ziemska);
  • Płaszcz;
  • Jądro.

struktura zdjęcia litosfery

Z kolei skorupa i najwyższa część płaszcza – astenosfera są stałe, a rdzeń składa się z dwóch części – stałej i ciekłej. Wewnątrz rdzeń ma lite skały, a na zewnątrz jest otoczony płynnymi substancjami. W skład skorupy wchodzą skały powstałe po schłodzeniu i krystalizacji magmy.

Skały osadowe powstają na różne sposoby:

  • Kiedy piasek lub glina się zawali;
  • W trakcie reakcji chemicznych w wodzie;
  • Skały organiczne powstały z kredy, torfu, węgla;
  • Z powodu zmian w składzie skał – w całości lub w części.

Naukowcy odkryli, że litosfera składa się z takich ważne elementy jak tlen, krzem, glin, żelazo, wapń, minerały. Zgodnie ze swoją strukturą litosfera dzieli się na mobilną i stabilną, tj. platformy i składane pasy.

Platforma jest powszechnie rozumiana jako obszary skorupy ziemskiej, które nie poruszają się w wyniku obecności bazy krystalicznej. Jest to granit lub bazalt. W środku kontynentów zwykle znajdują się starożytne platformy, a na krawędziach te, które powstały później, w tzw. okresie prekambryjskim.

Złożone pasy powstały po zderzeniu się ze sobą. W wyniku takich procesów powstają góry i pasma górskie. Najczęściej znajdują się na krawędziach litosfery. Najstarsze można zobaczyć w centrum kontynentu - to Eurazja lub wzdłuż samych krawędzi, co jest typowe dla Ameryki (północnej) i Australii.

Góry ciągle się tworzą. Jeśli pasmo górskie przechodzi przez płytę tektoniczną, oznacza to, że kiedyś doszło tutaj do zderzenia płyt. W litosferze wyróżnia się 14 płyt, co stanowi 90% całej skorupy. Są zarówno duże, jak i małe talerze.

zdjęcie płyt tektonicznych

Największe płyty tektoniczne to Pacyfik, Eurazja, Afryka i Antarktyka. Inaczej wygląda litosfera pod oceanami i kontynentami. W szczególności pod tym pierwszym skorupa składa się ze skorupy oceanicznej, w której prawie nie ma granitu. W drugim przypadku litosfera składa się ze skał osadowych, bazaltu i granitu.

Granice litosfery

Cechy litosfery mają różne zarysy. Dolne granice są rozmyte, co wiąże się z lepkim ośrodkiem, wysoką przewodnością cieplną i prędkością fal sejsmicznych. Górna granica- jest to skorupa i płaszcz, który jest wystarczająco gruby i może się zmienić tylko ze względu na plastyczność skały.

Funkcje litosfery

Solidna powłoka powierzchni ziemi pełni funkcje geologiczne i ekologiczne, które determinują przebieg życia na planecie. Biorą w nim udział wody podziemne, ropa, gazy, pola o znaczeniu geofizycznym, procesy, udział różnych społeczności.

Wśród najbardziej ważne funkcje przeznaczyć:

  • Ratunek;
  • Geodynamiczny;
  • Geochemiczny;
  • Geofizyczny.

Funkcje przejawiają się pod wpływem czynników naturalnych i wytworzonych przez człowieka, co wiąże się z rozwojem planety, działalnością człowieka i powstawaniem różnych systemów ekologicznych.

  • Litosfera powstała w procesie stopniowego uwalniania substancji z płaszcza Ziemi. Podobne zjawiska są nadal czasami obserwowane na dnie oceanu, w wyniku czego pojawiają się gazy i trochę wody.
  • Grubość litosfery zmienia się w zależności od klimatu i naturalne warunki. Tak więc w zimnych regionach osiąga maksymalną wartość, aw ciepłych regionach utrzymuje się na minimalnym poziomie. Najwyższa warstwa litosfery jest elastyczna, a dolna bardzo plastyczna. Solidna powłoka Ziemi jest stale pod wpływem wody i powietrza, co powoduje wietrzenie. Jest fizyczna, gdy skała się rozpada, ale jej skład się nie zmienia; a także chemiczne - pojawiają się nowe substancje.
  • Ze względu na fakt, że litosfera jest w ciągłym ruchu, zmienia się wygląd planety, jej rzeźba, struktura równin, gór i niskich gór. Człowiek stale oddziałuje na litosferę, a udział ten nie zawsze jest użyteczny, w wyniku czego poważne zanieczyszczenie muszle. Przede wszystkim wynika to z gromadzenia śmieci, stosowania trucizn i nawozów, co zmienia skład gleb, gleby i żywych istot.

Litosfera nazywana jest górną twarda skorupa Ziemia, składająca się ze skorupy ziemskiej i warstwy górnego płaszcza leżącej pod skorupą ziemską. Dolna linia Litosfera prowadzona jest na głębokości około 100 km pod kontynentami i około 50 km pod dnem oceanu. Górna część litosfera (ta, w której istnieje życie) - integralna część biosfery.

Skorupa ziemska składa się ze skał magmowych i osadowych, a także ze skał metamorficznych powstałych z obu.

Skały to naturalne kruszywa mineralne o określonym składzie i strukturze, powstające w wyniku procesów geologicznych i występujące w skorupie ziemskiej w postaci niezależnych ciał. Skład, struktura i warunki występowania skał determinowane są cechami tworzących je procesów geologicznych, zachodzących w określonym układzie wewnątrz skorupy ziemskiej lub na powierzchni ziemi. W zależności od charakteru głównych procesów geologicznych wyróżnia się trzy klasy genetyczne skał: osadowe, magmowe i metamorficzne.

Ogniowy skały to naturalne kruszywa mineralne, które powstają podczas krystalizacji magm (wytopów krzemianowych, a czasem bezkrzemianowych) we wnętrzu Ziemi lub na jej powierzchni. Ze względu na zawartość krzemionki skały magmowe dzielą się na kwaśne (SiO 2 - 70-90%), średnie (SiO 2> około 60%), zasadowe ( SiO 2 około 50%) i ultrazasadowych (SiO 2 mniej niż 40%). Przykładami skał magmowych są wulkaniczne skały bazowe i granit.

Osadowy skały to te skały, które istnieją w warunkach termodynamicznych charakterystycznych dla powierzchniowej części skorupy ziemskiej i powstają w wyniku ponownego osadzania produktów wietrzenia i niszczenia różnych skał, chemicznego i mechanicznego wytrącania z wody, żywotnej aktywności organizmów lub wszystkie trzy procesy jednocześnie. Wiele skał osadowych to najważniejsze minerały. Przykładami skał osadowych są piaskowce, które można uznać za nagromadzenia kwarcu, a co za tym idzie, koncentratory krzemionki (SiO2) oraz wapienie – koncentratory CaO. Do minerałów najczęściej występujących skał osadowych należą kwarc (SiO 2), ortoklaz (KalSi 3 O 8) kaolinit (A1 4 Si 4 O 10 (OH) 8), kalcyt (CaCO 3), dolomit CaMg (CO 3) 2, itp. .



Metamorficzny zwane rasami, których główne cechy ( skład mineralny, struktura, tekstura) są wynikiem procesów metamorfizmu, podczas gdy ślady pierwotnego pochodzenia magmowego są częściowo lub całkowicie utracone. Skały metamorficzne to łupki, granulity, eklogity itp. Typowymi dla nich minerałami są odpowiednio mika, skaleń i granat.

Substancja skorupy ziemskiej składa się głównie z lekkich pierwiastków (w tym Fe), a pierwiastki następujące po żelazie w układzie okresowym stanowią tylko ułamki procenta. Zauważono również, że przeważają pierwiastki o parzystej wartości masy atomowej: stanowią one 86% całkowitej masy skorupy ziemskiej. Należy zauważyć, że w meteorytach odchylenie to jest jeszcze większe i wynosi 92% w meteorytach metalowych i 98% w kamiennych.

Średni skład chemiczny skorupy ziemskiej, według różnych autorów, podano w tabeli. 25:

Tabela 25

Skład chemiczny skorupy ziemskiej, wag. % (Gusakowa, 2004)

Pierwiastki i tlenki Clark, 1924 Fugt, 1931 Goldschmidta, 1954 Poldervaatr, 1955 Jarosławski, 1971
SiO2 59,12 64,88 59,19 55,20 57,60
TiO2 1,05 0,57 0,79 1,6 0,84
Al2O3 15,34 15,56 15,82 15,30 15,30
Fe2O3 3,08 2,15 6,99 2,80 2,53
FeO 3,80 2,48 6,99 5,80 4,27
MNO 0,12 - - 0,20 0,16
MgO 3,49 2,45 3,30 5,20 3,88
CaO 5,08 4,31 3,07 8,80 6,99
Na2O 3,84 3,47 2,05 2,90 2,88
K2O 3,13 3,65 3,93 1,90 2,34
P2O5 0,30 0,17 0,22 0,30 0,22
H2O 1,15 - 3,02 - 1,37
CO2 0,10 - - - 1,40
S 0,05 - - - 0,04
Cl - - - - 0,05
C - - - - 0,14

Jego analiza pozwala na wyciągnięcie następujących ważnych wniosków:

1) skorupa ziemska składa się głównie z ośmiu pierwiastków: O, Si, A1, Fe, Ca, Mg, Na, K; 2) pozostałe 84 pierwiastki stanowią mniej niż jeden procent masy skorupy; 3) wśród najobficiej występujących pierwiastków szczególną rolę w skorupie ziemskiej odgrywa tlen.

Szczególną rolą tlenu jest to, że jego atomy stanowią 47% masy skorupy i prawie 90% objętości najważniejszych minerałów skałotwórczych.

Istnieje szereg klasyfikacji geochemicznych pierwiastków. Obecnie zyskuje na popularności klasyfikacja geochemiczna, według której wszystkie elementy skorupy ziemskiej są podzielone na pięć grup (tabela 26).

Tabela 26

Wariant klasyfikacji geochemicznej pierwiastków (Gusakova, 2004)

Litofilne - To są elementy rockowe. Na zewnętrznej powłoce ich jonów znajdują się 2 lub 8 elektronów. Pierwiastki litofilowe trudno zredukować do stanu pierwiastkowego. Zazwyczaj są one związane z tlenem i stanowią większość krzemianów i glinokrzemianów. Występują również w postaci siarczanów, fosforanów, boranów, węglanów i hadogenidów.

chalkofilowy pierwiastki to pierwiastki rud siarczkowych. Na zewnętrznej powłoce ich jonów znajduje się 8 (S, Se, Te) lub 18 (pozostałe) elektronów. W naturze występują w postaci siarczków, selenków, tellurków, a także w stanie rodzimym (Cu, Hg, Ag, Pb, Zn, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Sn).

syderofilny elementy to elementy z wypełnionymi elektronicznymi d- i f-shellami. Wykazują specyficzne powinowactwo do arsenu i siarki (PtAs 2, FeAs 2, NiAs 2 , FeS , NiS , MoS 2 itp.), a także fosfor, węgiel, azot. Prawie wszystkie elementy syderofilne znajdują się również w stanie rodzimym.

Atmofilnyżywioły są elementami atmosfery. Większość z nich ma atomy z wypełnionymi powłokami elektronowymi (gazy obojętne). Atmofilne obejmują również azot i wodór. Ze względu na wysokie potencjały jonizacyjne, pierwiastki atmosferyczne prawie nie wchodzą w związki z innymi pierwiastkami i dlatego w naturze (z wyjątkiem H) są głównie w stanie pierwiastkowym (natywnym).

Biofilne pierwiastki to pierwiastki, które tworzą organiczne składniki biosfery (C, H, N, O, P, S). Z tych (głównie) i innych pierwiastków powstają złożone cząsteczki węglowodanów, białek, tłuszczów i kwasów nukleinowych. Przeciętny skład chemiczny białek, tłuszczów i węglowodanów podano w tabeli. 27.

Tabela 27

Przeciętny skład chemiczny białek, tłuszczów i węglowodanów, wag. % (Gusakowa, 2004)

Obecnie w różne organizmy zainstalowanych ponad 60 pozycji. Pierwiastki i ich związki wymagane przez organizmy w stosunkowo dużych ilościach nazywane są często pierwiastkami makrobiogennymi. Pierwiastki i ich związki, które choć niezbędne do życia biosystemów, są potrzebne w bardzo małych ilościach, nazywane są pierwiastkami mikrobiogennymi. Dla roślin ważne jest na przykład 10 pierwiastków śladowych: Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, C1, W, Co .

Wszystkie te pierwiastki, z wyjątkiem boru, są również wymagane przez zwierzęta. Ponadto zwierzęta mogą wymagać selenu, chromu, niklu, fluoru, jodu, cyny. Między makro- i mikroelementami nie da się wytyczyć wyraźnej i identycznej granicy dla wszystkich grup organizmów.

procesy wietrzenia

Powierzchnia skorupy ziemskiej jest wystawiona na działanie atmosfery, co czyni ją podatną na procesy fizyczne i chemiczne. fizyczne wietrzenie to proces mechaniczny, w wyniku którego skała jest kruszona na mniejsze cząstki bez znaczących zmian w skład chemiczny. Kiedy ciśnienie ograniczające skorupy zostanie usunięte przez wypiętrzenie i erozję, naprężenia wewnętrzne w obrębie leżących poniżej skał, umożliwiając otwarcie rozszerzonych pęknięć. Pęknięcia te mogą następnie oddalać się z powodu rozszerzalności cieplnej (spowodowanej dobowymi wahaniami temperatury), rozszerzania się wody podczas procesu zamrażania i działania korzeni roślin. Inne procesy fizyczne, takie jak aktywność lodowcowa, osuwiska i abrazja piasku, dodatkowo osłabiają i rozkładają twardą skałę. Procesy te są ważne, ponieważ znacznie zwiększają powierzchnię skały wystawioną na działanie chemicznych czynników wietrzenia, takich jak powietrze i woda.

wietrzenie chemiczne spowodowane przez wodę - zwłaszcza wodę kwaśną - i gazy, takie jak tlen, które rozkładają minerały. Część jonów i związków pierwotnego minerału jest usuwana wraz z roztworem przesączającym się przez fragmenty minerałów i zasilającym wody gruntowe i rzeki. Drobnoziarniste ciała stałe mogą zostać wypłukane ze zwietrzałego obszaru, pozostawiając chemicznie zmienione pozostałości, które stanowią podstawę gleby. Znane są różne mechanizmy chemicznego wietrzenia:

1. Rozwiązanie. Najprostsza reakcja wietrzenie to rozpuszczanie minerałów. Cząsteczka wody skutecznie rozbija wiązania jonowe, takie jak te, które łączą jony sodu (Na +) i chloru (Cl -) w halicie (soli kamiennej). Rozpuszczanie halitu możemy wyrazić w uproszczony sposób, tj.

NaCl (tv) Na + (wodny) + Cl - (wodny)

2. Utlenianie. Wolny tlen odgrywa ważną rolę w rozkładzie substancji w formie zredukowanej. Na przykład utlenianie zredukowanego żelaza (Fe 2+) i siarki (S) we wspólnym siarczku, pirycie (FeS 2) prowadzi do powstania silnego kwasu siarkowego (H 2 SO 4):

2FeS2 (tv) + 7,5 O2 (g) + 7H2O (l) 2Fe (OH) 3 (tv) + H2SO4 (roztwór wodny).

Siarczki często znajdują się w skałach ilastych, żyłach rudy i złożach węgla. Podczas rozwoju złóż rudy i węgla w skale płonnej pozostaje siarczek, który gromadzi się na hałdach. Takie hałdy skały płonnej mają duże powierzchnie wystawione na działanie warunków atmosferycznych, na których utlenianie siarczków zachodzi szybko i na dużą skalę. Ponadto opuszczone wyrobiska rudy szybko zalewane są wodami gruntowymi. Powstawanie kwasu siarkowego powoduje, że wody drenażowe z opuszczonych kopalń są silnie kwaśne (pH do 1 lub 2). Ta kwasowość może zwiększać rozpuszczalność glinu i powodować toksyczność w ekosystemach wodnych. Mikroorganizmy biorą udział w utlenianiu siarczków, które można modelować za pomocą szeregu reakcji:

2FeS 2 (tv) + 7O 2 (g) + 2H 2 O (l) 2Fe 2+ + 4H + (aq) + 4SO 4 2- (aq) (utlenianie pirytu), a następnie utlenianie żelaza do:

2Fe 2+ + O 2 (g) + 10H 2 O (l) 4Fe (OH) 3 (ciało stałe) + 8H + (aq)

Utlenianie - zachodzi bardzo powoli przy niskich wartościach pH kwaśnych wód kopalnianych. Jednak poniżej pH 4,5 utlenianie żelaza jest katalizowane przez Thiobacillus ferrooxidans i Leptospirillum. Tlenek żelaza może dalej wchodzić w interakcje z pirytem:

FeS 2 (tv) + 14 Fe 3+ (aq) + 8H 2 O (l) 15 Fe 2+ (aq) + 2SO 4 2- (aq) + 16H + (aq)

Przy wartościach pH znacznie wyższych niż 3 żelazo(III) wytrąca się jako zwykły tlenek żelaza(III), getyt (FeOOH):

Fe 3+ (roztwór wodny) + 2H 2 O (g) FeOOH + 3H + (roztwór wodny)

Wytrącony getyt pokrywa dno strumieni i mur w postaci charakterystycznego żółto-pomarańczowego nalotu.

Zredukowane krzemiany żelaza, takie jak niektóre oliwiny, pirokseny i amfibole, mogą również ulegać utlenianiu:

Fe 2 SiO 4 (telewizja) + 1/2O 2 (g) + 5H 2 O (l) 2Fe (OH) 3 (telewizja) + H 4 SiO 4 (roztwór wodny)

Produktami są kwas krzemowy (H 4 SiO 4) i koloidalny wodorotlenek żelaza, słaba zasada, która po odwodnieniu daje szereg tlenków żelaza, na przykład Fe 2 O 3 (hematyt - ciemnoczerwony), FeOOH (getyt i lepidokrocyt - żółty lub żółty) rdza). Częste występowanie tych tlenków żelaza wskazuje na ich nierozpuszczalność w utleniających warunkach powierzchni ziemi.

Obecność wody przyspiesza reakcje oksydacyjne, o czym świadczy obserwowane codziennie zjawisko utleniania metalicznego żelaza (rdza). Woda działa jak katalizator, potencjał utleniania zależy od ciśnienia cząstkowego gazowego tlenu i kwasowości roztworu. Przy pH 7 woda w kontakcie z powietrzem ma Eh rzędu 810 mV, potencjał utleniający znacznie większy niż wymagany do utleniania żelaza żelazawego.

Utlenianie materii organicznej. Utlenianie zredukowanej materii organicznej w glebie jest katalizowane przez mikroorganizmy. Utlenianie martwej materii organicznej do CO 2 za pośrednictwem bakterii jest ważne z punktu widzenia tworzenia kwasu. W glebach biologicznie czynnych stężenie CO 2 może być 10-100 razy wyższe niż oczekiwane w równowadze z atmosferycznym CO 2, co prowadzi do powstania kwasu węglowego (H 2 CO 3) i H + podczas jego dysocjacji. Aby uprościć równania, materię organiczną reprezentuje uogólniony wzór na węglowodany, CH 2 O:

CH2O (telewizja) + O2 (g) CO2 (g) + H2O (l)

CO 2 (g) + H 2 O (g) H 2 CO 3 (roztwór wodny)

H 2 CO 3 (wodny) H + (wodny) + HCO 3 - (wodny)

Reakcje te mogą obniżyć pH gleby z 5,6 (wartość ustalana w równowadze z atmosferycznym CO 2 ) do 4-5, co jest uproszczeniem, ponieważ glebowa materia organiczna (próchnica) nie zawsze rozkłada się całkowicie do CO 2 . Jednak produkty częściowego zniszczenia mają grupy karboksylowe (COOH) i fenolowe, które po dysocjacji dają jony H +:

RCOOH (wodny) RCOO - (wodny) + H + (wodny)

gdzie R oznacza dużą organiczną jednostkę strukturalną. Kwasowość nagromadzona podczas rozkładu materii organicznej jest wykorzystywana do niszczenia większości krzemianów w procesie hydrolizy kwasowej.

3. Hydroliza kwasowa. Wody naturalne zawierają substancje rozpuszczalne, które nadają im kwasowość - są to dysocjacja atmosferycznego CO 2 w wodzie opadowej, a częściowo dysocjacja CO 2 w glebie z wytworzeniem H 2 CO 3, dysocjacja naturalnego i antropogenicznego dwutlenku siarki (SO 2) z utworzeniem H 2 SO 3 i H 2 SO 4 . Reakcja między mineralnymi i kwaśnymi czynnikami atmosferycznymi jest powszechnie nazywana hydrolizą kwasową. Zwietrzenie CaCO 3 wykazuje następującą reakcję:

CaCO 3 (tv) + H 2 CO 3 (aq) Ca 2+ (aq) + 2HCO 3 - (aq)

Kwasowa hydroliza prostego krzemianu, takiego jak bogaty w magnez oliwin, forsteryt, można podsumować w następujący sposób:

Mg 2 SiO 4 (tv) + 4H 2 CO 3 (aq) 2Mg 2+ (aq) + 4HCO 3 - (aq) + H 4 SiO 4 (aq)

Należy zauważyć, że w wyniku dysocjacji H 2 CO 3 powstaje zjonizowany HCO 3 - , nieco silniejszy kwas niż obojętna cząsteczka (H 4 SiO 4 ) powstała podczas rozkładu krzemianu.

4. Wietrzenie krzemianów złożonych. Do tej pory braliśmy pod uwagę wietrzenie monomerycznych krzemianów (np. oliwinu), które rozpuszczają się całkowicie (rozpuszczanie zgodne). Upraszcza to reakcje chemiczne. Jednak obecność zwietrzałych szczątków mineralnych sugeruje, że niepełne rozpuszczenie jest bardziej powszechne. Uproszczona reakcja wietrzenia na przykładzie anortytu bogatego w wapń:

CaAl 2 Si 2 O 8 (tv) + 2H 2 CO 3 (aq) + H 2 O (l) Ca 2+ (aq) + 2HCO 3 - (aq) + Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 (tv) )

Stałym produktem reakcji jest kaolinit Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 , ważny przedstawiciel minerałów ilastych.

Badania sejsmiczne wskazują, że podczas trzęsień ziemi powstają różne fale sejsmiczne, rozchodzące się w skałach Ziemi z różnymi prędkościami. Najszybsze są podstawowy, lub fale P - rozchodzą się jak fale dźwiękowe, z oscylacjami zbieżnymi z kierunkiem rozchodzenia się (fale podłużne). Najwolniejsze fale sejsmiczne, tzw. fale S, czyli wtórny, zgodnie z naturą oscylacji są podobne do lekkich. Mają drgania prostopadłe do kierunku propagacji. W 1926 r. jugosłowiański geolog A. Mohorovichić odkrył gwałtowny wzrost prędkości fal P i S na głębokości około 50 km. Ta linia podziału nazywa się powierzchnia Mohorovichic, lub w skrócie Moho. wietrzenie litosfery zanieczyszczenie gleby

Powłoka litosfery leżąca nad powierzchnią Moho nazywa się Skorupa ziemska, i potężną muszlę leżącą poniżej - płaszcz. Grubość skorupy pod kontynentami jest znacznie większa niż pod oceanem.

Skorupa ziemska składa się ze skał magmowych i osadowych, a także ze skał metamorficznych powstałych z obu.

Skały to naturalne kruszywa mineralne o określonym składzie i strukturze, powstające w wyniku procesów geologicznych i występujące w skorupie ziemskiej w postaci niezależnych ciał. Skład, struktura i warunki występowania skał determinowane są cechami tworzących je procesów geologicznych, zachodzących w określonym układzie wewnątrz skorupy ziemskiej lub na powierzchni ziemi. W zależności od charakteru głównych procesów geologicznych są trzy klasa genetyczna skały: osadowe, magmowe i metamorficzne.

Ogniowy skały to naturalne kruszywa mineralne, które powstają podczas krystalizacji magm (wytopów krzemianowych, a czasem bezkrzemianowych) we wnętrzu Ziemi lub na jej powierzchni. Klasyfikacja skał magmowych odzwierciedla istnienie dwóch głównych grup różniących się warunkami powstawania i występowania: plutonicznych (głębokich) i wulkanicznych, powstałych na powierzchni Ziemi lub w jej pobliżu. W zależności od zawartości krzemionki skały magmowe dzielą się na kwaśne (SiO 2 - 70_90%), średnie (SiO 2 około 60%), zasadowe (SiO 2 około 50%) i ultrazasadowe (SiO 2 mniej niż 40%). Przykładami skał magmowych są wulkaniczna skała maficzna i granit (kwaśna skała plutoniczna).

Osadowy skały to te skały, które istnieją w warunkach termodynamicznych charakterystycznych dla powierzchniowej części skorupy ziemskiej i powstają w wyniku ponownego osadzania produktów wietrzenia i niszczenia różnych skał, chemicznego i mechanicznego wytrącania z wody, żywotnej aktywności organizmów lub wszystkie trzy procesy jednocześnie. Wiele skał osadowych to najważniejsze minerały. Przykładami skał osadowych są piaskowce, które można uznać za nagromadzenia kwarcu, a co za tym idzie, koncentratory krzemionki (SiO2) oraz wapienie – koncentratory CaO. Do minerałów najczęściej występujących skał osadowych należą kwarc (SiO 2), ortoklaz (KAlSi 3 O 8), kaolinit (Al 4 Si 4 O 10 (OH) 8), kalcyt (CaCO 3), dolomit CaMg (CO 3) 2 itp.

Osady mułowe, pyłowe i piaskowe powstają głównie w wyniku wietrzenia - niszczenia i zmiany litej skały. Osady te są zwykle przenoszone przez rzeki do oceanów. W woda morska opadają na dno, gdzie poprzez procesy fizyczne i reakcje chemiczne zamieniają się w skały osadowe, które ostatecznie stają się ponownie lądem, zwykle podczas formowania się gór.

Metamorficzny zwane skałami, których główne cechy (skład mineralny, struktura, tekstura) wynikają z procesów metamorficznych, natomiast ślady pierwotnego pochodzenia magmowego są częściowo lub całkowicie utracone. Skały metamorficzne to łupki, granulity, eklogity itp. Typowymi dla nich minerałami są odpowiednio mika, skaleń i granat. Skały przechodzące metamorfizm są przekształcane, dążąc do równowagi chemicznej lub fizycznej z nową temperaturą i warunkami barocznymi. warunki. Zachodzącymi reakcjami chemicznymi rządzą prawa termodynamiki. Tak więc reakcje wartości ujemne Potencjałowi izobaryczno-izotermicznemu (G) towarzyszy uwalnianie pary wodnej ze względu na jej wysoką entropię. Regularna budowa kompleksów metamorficznych i ogólna zgodność składu wielu skał metamorficznych z zasadami termodynamiki potwierdzają, że dla skał metamorficznych (choć nie zawsze) osiągana jest prawie pełna równowaga chemiczna. Dla większości z nich typowa jest struktura gruboziarnista (wyjątkiem są łupki, hornfelsy itp.).

Substancja skorupy ziemskiej składa się głównie z lekkich pierwiastków (w tym Fe), a pierwiastki następujące po żelazie w układzie okresowym stanowią tylko ułamki procenta. Zauważono również, że przeważają pierwiastki o parzystej wartości masy atomowej: stanowią one 86% całkowitej masy skorupy ziemskiej. Należy zauważyć, że w meteorytach odchylenie to jest jeszcze większe i wynosi 92% w meteorytach metalowych i 98% w kamiennych.

Średni skład chemiczny skorupy ziemskiej, według różnych autorów, przedstawiono w tabeli 1:

Tabela 1

Skład chemiczny skorupy ziemskiej, wag. %

Pierwiastki i tlenki

Clark, 1924

Goldschmidta, 1954

Poldervaatr, 1955

Jarosławski. 1971

Jego analiza pozwala na wyciągnięcie następujących ważnych wniosków:

1) skorupa ziemska składa się głównie z ośmiu elementów: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K; 2) pozostałe 84 pierwiastki stanowią mniej niż jeden procent masy skorupy; 3) wśród najobficiej występujących pierwiastków szczególną rolę w skorupie ziemskiej odgrywa tlen.

Szczególną rolą tlenu jest to, że jego atomy stanowią 47% masy skorupy i prawie 90% objętości najważniejszych minerałów skałotwórczych.

Istnieje szereg klasyfikacji geochemicznych pierwiastków. Obecnie na znaczeniu zyskuje klasyfikacja geochemiczna, według której wszystkie elementy skorupy ziemskiej dzieli się na pięć grup: litofilne, chalkofilne, syderofilne, atmofilne i biofilne (tab. 2).

Tabela 2

Wariant klasyfikacji geochemicznej pierwiastków

Litofilne - To są elementy rockowe. Na zewnętrznej powłoce ich jonów znajdują się 2 lub 8 elektronów. Pierwiastki litofilowe trudno zredukować do stanu pierwiastkowego.

Zazwyczaj są one związane z tlenem i stanowią większość krzemianów i glinokrzemianów. Występują również jako siarczany, fosforany, borany, węglany i halogenki.

chalkofilowy pierwiastki to pierwiastki rud siarczkowych. Na zewnętrznej powłoce ich jonów znajduje się 8 (S, Se, Te) lub 18 (pozostałe) elektronów.

W naturze występują w postaci siarczków, selenków, tellurków, a także w stanie rodzimym (Cu, Hg, Ag, Pb, Zn, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Sn).

syderofilny elementy to elementy z wypełnieniem elektronicznym d - i muszle. Wykazują specyficzne powinowactwo do arsenu i siarki (PtAs 2 , FeAs 2 , NiAs 2 , FeS, NiS, MoS 2 itd.), a także do fosforu, węgla i azotu. Prawie wszystkie elementy syderofilne znajdują się również w stanie rodzimym.

Atmofilnyżywioły są elementami atmosfery. Większość z nich ma atomy z wypełnionymi powłokami elektronowymi (gazy obojętne).

Atmofilne obejmują również azot i wodór. Ze względu na wysokie potencjały jonizacyjne, pierwiastki atmosferyczne prawie nie wchodzą w związki z innymi pierwiastkami i dlatego w naturze (z wyjątkiem H) są głównie w stanie pierwiastkowym (natywnym).

Biofilne pierwiastki to pierwiastki, które tworzą organiczne składniki biosfery (C, H, N, O, P, S). Z tych (głównie) i innych pierwiastków powstają złożone cząsteczki węglowodanów, białek, tłuszczów i kwasów nukleinowych. Przeciętny skład chemiczny białek, tłuszczów i węglowodanów podano w tabeli. 3.

Tabela 8

Przeciętny skład chemiczny białek, tłuszczów i węglowodanów, wag. %

Obecnie w różnych organizmach znaleziono ponad 60 pierwiastków. Pierwiastki i ich związki wymagane przez organizmy w stosunkowo dużych ilościach nazywane są często pierwiastkami makrobiogennymi. Pierwiastki i ich związki, które choć niezbędne do życia biosystemów, są potrzebne w bardzo małych ilościach, nazywane są pierwiastkami mikrobiogennymi. Na przykład dla roślin ważne jest 10 pierwiastków śladowych: Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, Cl, W, Co. Według funkcji elementy te można podzielić na trzy grupy:

  • 1. Mn, Fe, Cl, Zn, V - niezbędne do fotosyntezy;
  • 2. Mo, B, Fe - niezbędne do metabolizmu azotu;
  • 3. Mn, B, Co, Cu, Si - niezbędne do innych funkcji metabolicznych.

Wszystkie te pierwiastki, z wyjątkiem boru, są również wymagane przez zwierzęta. Ponadto zwierzęta mogą wymagać selenu, chromu, niklu, fluoru, jodu, cyny. Między makro- i mikroelementami nie da się wytyczyć wyraźnej i identycznej granicy dla wszystkich grup organizmów. V.I.Vernadsky wykazał, że elementy, które są stale obecne w żywych organizmach, pełnią dobrze określone funkcje życiowe. Ich zawartość w organizmach zależy od chemii siedliska, specyfiki biologicznej, cech ekologicznych organizmu itp.

Ważnym elementem litosfery są Wody gruntowe, wnoszą znaczący wkład w ogólną bilans wodny biosferę jako całość. To nie przypadek, że wody gruntowe nazywane są również hydrosferą, nazywając je „podziemna hydrosfera”. Skoro mówimy o wodach podziemnych, to naturalne jest, że ich obecność, właściwości, rozmieszczenie są w dużej mierze zdeterminowane właściwościami skał, takimi jak porowatość, przepuszczalność, wilgotność, zawartość wody. Formalnie wszystkie skały w stosunku do wody można podzielić na przepuszczalne i wodoodporne. Jednak w geologicznej skali czasu i przestrzeni skały odporne na wodę nie występują w przyrodzie. Nawet tak sztywne skały jak bazalt i granit dają mikropęknięcia już przy nieznacznych ruchach sejsmicznych.

Woda w skałach może być w stanie wolnym i związanym. W wolny stan w przestrzeni między cząstkami skały podlega siłom przyciągania ziemskiego (grawitacji) lub jest częściowo zatrzymywany w kapilarach skalnych przez siły menisku. W przenośni można to porównać do moczenia gąbki w wodzie.

W stanie związanym woda w skałach może być w postaci filmu lub zaadsorbowanej, utrzymywana między ziarnami skały przez siły adsorpcyjne. Mówiąc o wodzie związanej, należy mieć na uwadze dwie formy jej połączenia: związaną fizycznie i związaną chemicznie. Woda związana chemicznie to tak zwana woda krystalizacyjna. Jest silnie związany z kryształami minerałów siłami chemicznymi i jest częścią minerału. Przykładem może być niebieski witriol CuSO 4 * 5H 2 O. Fizycznie związana woda z kolei może być silnie związana ze skałami lub luźno związana.

Silnie związana woda podlega prawom fizyki - ogromnym ciśnieniom w jelitach. Luźno związana woda otacza cząsteczki skały. ona posiada zwiększona lepkość, może poruszać się bardzo wolno po powierzchni cząstek skały, jak ciecz. Ta woda nie jest pod wpływem grawitacji i zamarza nie w temperaturze zera, ale w temperaturze minus 1,5°C. Ilość wód związanych fizycznie i chemicznie w składzie minerału może czasami być bardzo znacząca, osiągając 60 - 65% wag.

Ważnymi cechami związanymi ze stosunkiem skał do wody są wilgotność i utrata wody.

pojemność wilgoci nazywa zdolność skał do zatrzymywania i zatrzymywania pewnej ilości wody. Gliny mają wysoką wilgotność, drobne piaski mają średnią, a kamyki słabą. Wilgotność zależy od wielkości cząstek: im mniejszy jest ich rozmiar, tym większa pojemność wilgoci.

Wydajność wody - Jest to stosunek ilości wody, jaką może dać skała, do całkowitej zawartości wody w niej zawartej. Tutaj zależność jest odwrotna: procent utraty wody jest tym większy, im większe są cząstki skały. Woda wypełniająca pory, pęknięcia i puste przestrzenie w skałach może znajdować się w nich we wszystkich trzech fazach - stałej, ciekłej i gazowej, z których pierwsza jest najbardziej charakterystyczna dla stref wiecznej zmarzliny. Jeśli chodzi o parę, woda gruntowa może skraplać się w ciecz i zmieniać z cieczy w parę. Przenosi się z obszarów z wysokie ciśnienie krwi i temperatury w obszarze o ich niższych wartościach.

Ruch grawitacyjnych wód gruntowych odbywa się głównie na trzy sposoby: fluktuacja, dyfuzja i filtracja.

fluktuacja nazywa się „wlewem” wody do dowolnego pojemnika w skałach. Na przykład w wapieniu w wyniku ługowania w powierzchni ziemi tworzą się lejki, które wnikają w głąb licznych systemów rur, kanałów, kawern i pustek, czasem nawet jaskiń. Woda deszczowa i roztopowa spływająca z powierzchni przez te lejki wniknie w skały. Fluktuacja występuje głównie pod wpływem grawitacji.

Dyfuzja sprowadza się do przemieszczania się roztworów wód gruntowych z miejsc o wyższym stężeniu do miejsc o niższym stężeniu. Szybkość tego procesu, choć niezbyt duża, jest nadal zauważalna w geologicznej skali czasu. Powinno to również obejmować osmozę - powolne przenikanie jednej cieczy do drugiej przez półprzepuszczalne przegrody.

Filtrowanie- to infiltracja wody przez małe pory skały. W ten sposób woda deszczowa wnika w piasek. Filtracja przebiega pod wpływem grawitacji, może również zachodzić w kierunku malejącego ciśnienia i temperatury. Pod wpływem naporu skał i gazów może również płynąć od dołu do góry. Szybkość filtracji jest znacznie wyższa od szybkości dyfuzji i zależy od wielu czynników (porowatość skał, lepkość roztwór wodny, gradient ciśnienia itp.).

Skład chemiczny wód gruntowych

Wody gruntowe to naturalne rozwiązanie różnych sole mineralne oraz niektóre związki organiczne. Zintegrowanym wskaźnikiem zawartości substancji mineralnych jest ogólna mineralizacja wód— suma substancji rozpuszczalnych wyrażona w miligramach na litr (mg/l) lub gramach na litr (g/l). Wśród substancji rozpuszczonych przeważają sole zwykłych kwasów sodu, wapnia, magnezu. Sole te określają główne wskaźniki chemii wody: twardość, zasolenie i zasadowość.

Twardosc wody determinuje głównie obecność wodorowęglanów wapnia CaHCO 3 , siarczanów i chlorków. Wody miękkie zawierają do 0,25 g/l soli, wody twarde - ponad 0,25 g/l.

Zasolenie wody związane jest z zawartością siarczanów i chlorków wapnia, magnezu, sodu - CaSO 4 , MgSO 4 , Na 2 SO 4 , CaCl 2 , MgCl 2 , NaCl. Zasadowość wody zależy głównie od wodorowęglanu sodu NaHCCX, a czasem nawet Na,CO. - Soda. W klasyfikacji chemicznej wód podziemnych rozróżnia się typy według dominujących kationów, które następnie dzieli się na klasy według zawartości kationów.

Skład chemiczny i temperatura wód podziemnych formacji ulegają regularnym zmianom wraz ze wzrostem głębokości ich występowania.

Wody słodkie zawierają sole poniżej 0,5 g/l, sól fizjologiczna od 1 do 3 g/l, solanki – powyżej 50 g/l.

Szczególną grupą wód podziemnych są tzw. wody mineralne. Mają różną mineralizację, ale ich główną właściwością jest: działanie lecznicze. Wśród nich najczęstsze są wodorowęglan-wapń-sód z dużą ilością rozpuszczonego dwutlenku węgla (narzan Mineralne Wody i Zakaukaziu) wody siarkowodorowe(źródła Matsesty), wody o specyficznej rozpuszczalności związki organiczne(źródła Ciscarpathia - Truskawiec i inne). Wszystkie te wody różnią się charakterystyką temperaturową i są zimne o temperaturze około 20°C i poniżej, ciepłe - od 20 do 37°C, gorące - od 37 do 42°C i bardzo gorące - powyżej 42°C.

pytania testowe

  • 1. Rodzaje fal sejsmicznych.
  • 2. Różnica między skorupą ziemską a płaszczem. Gdzie jest granica?
  • 3. Czym są skały?
  • 4. Jaka jest różnica między kwaśnymi, pośrednimi, podstawowymi skałami magmowymi?
  • 5. Analiza elementów skorupy ziemskiej. Klasyfikacje geochemiczne pierwiastków.
  • 6. W wyniku jakich procesów powstają skały osadowe?
  • 7. Jaka jest różnica między wodą ściśle związaną a wodą luźno związaną?
  • 8. Od czego zależy pojemność i powrót wilgoci?

Litosfera to zewnętrzna, szczególnie mocna powłoka planety Ziemia, składająca się głównie z materii stałej. Po raz pierwszy pojęcie „litosfery” zdefiniował naukowiec J. Burrell. Do lat 60. ubiegłego wieku termin „skorupa ziemska” był synonimem litosfery, wierzono, że jest to ta sama koncepcja. Ale później naukowcy udowodnili, że litosfera obejmuje również górną warstwę płaszcza, która ma grubość kilkudziesięciu kilometrów. Charakteryzuje się spadkiem lepkości gleby i wzrostem przewodności elektrycznej minerałów. Ta okoliczność pozwoliła uznać, że litosfera jest dość złożona pod względem składu i budowy skorupy ziemskiej.

W strukturze litosfery można wyróżnić zarówno stosunkowo mobilne platformy, jak i regiony stabilne. Oddziaływanie materii żywej i mineralnej odbywa się na powierzchni, tj. w glebie. Po rozkładzie organizmów szczątki przechodzą w stan próchnicy (czarnoziemu). Skład gleby składa się głównie z minerałów, istot żywych, gazów, wody i substancji o charakterze organicznym. Z minerałów tworzących litosferę powstają skały, takie jak:

  • ogniowy;
  • Osadowy;
  • Skały metamorficzne.

Około 96% struktury litosfery składa się ze skał. Z kolei w składzie skał można wyróżnić następujące minerały: granit, diaryt i dyfuzje stanowią 20,8% całkowitego składu, a bazalty gabro stanowią 50,34%. Łupki stanowią 16,9%, reszta to skały osadowe, takie jak łupki i piasek.

W składzie chemicznym litosfery można wyróżnić następujące pierwiastki:

  • Tlen, jego udział masowy w stałej powłoce Ziemi wynosił 49,13%;
  • Aluminium i Krzem stanowiły po 26%;
  • żelazo było 4,2%;
  • udział wapnia w litosferze wynosi tylko 3,25%;
  • sód, magnez, potas stanowiły po około 2,4%;
  • znikomy udział w strukturze miały takie pierwiastki jak węgiel, tytan, chlor i wodór, ich wskaźniki wahały się od 1 do 0,2%.

Skorupa ziemska składa się głównie z różnych minerałów, które powstały ze skał magmowych. różne formy. Dzisiaj pojęcie „skorupy ziemskiej” obejmuje utwardzoną warstwę powierzchni ziemi, znajdującą się powyżej granicy sejsmicznej. Z reguły granica jest włączona różne poziomy, gdzie występują gwałtowne wahania odczytów fal sejsmicznych. Fale te występują podczas różnego rodzaju trzęsień ziemi. Naukowcy wyróżniają dwa rodzaje skorupy ziemskiej: kontynentalną i oceaniczną.

skorupa kontynentalna zajmuje około 45% powierzchni ziemi, a jednocześnie ma większą moc niż ocean. Pod miąższością gór jego długość wynosi 60-70 km. Skorupa składa się z warstw bazaltu, granitu i osadów.

skorupa oceaniczna cieńszy niż kontynentalny. Składa się z warstwy bazaltowej i osadowej, płaszcz zaczyna się poniżej warstwy bazaltowej. Z reguły topografia dna oceanu ma złożona struktura. Oprócz zwykłych form terenu wyróżnia się grzbiety oceaniczne. To w tych miejscach zachodzi tworzenie się warstw bazaltowych z płaszcza. W miejscach uskoków, przechodzących wzdłuż środkowej części grzbietu, tworzą się spływy lawy, która służy do tworzenia bazaltu. Zasadniczo grzbiety wznoszą się nad dnem oceanu na kilka tysięcy kilometrów, dlatego strefy rafowe są uważane za najbardziej niestabilne pod względem wskaźników sejsmicznych.

W stałej skorupie Ziemi są stale obserwowane procesy chemiczne, podczas której następuje niszczenie skał. Procesy te zachodzą pod wpływem gwałtownych wahań temperatury, wody, tlenu i opadów. Z tego możemy wywnioskować, że chemiczna zmiana skorupy ziemskiej jest nierozerwalnie związana z innymi nie mniej ważnymi skorupami ziemi. Z reguły reakcje chemiczne w litosferze zachodzą pod wpływem składników innych muszli. Większość procesów zachodzi przy udziale wody, minerałów, które mogą pełnić rolę składników utleniania lub redukcji w reakcjach chemicznych.

Reakcje chemiczne w glebie

Gleba jest najwyższa warstwa litosfera, sztuki zasadnicza rola w interakcji wszystkich skorup Ziemi. Jest siedliskiem wielu żywych istot, co pozwala nam uznać litosferę nierozerwalnie związaną z biosferą. Dzięki glebie następuje wymiana gazowa atmosfery i skorupy ziemskiej, a także atmosfery i hydrosfery. Cechą reakcji chemicznych w glebie jest możliwość jednoczesnego zachodzenia procesów biologicznych, fizycznych i chemicznych.
Podstawą wszystkich reakcji chemicznych w glebie jest tlen i woda. W strukturze humusu znajdują się minerały takie jak kwarc, glina i wapień. charakterystyczna cecha gleba jako część litosfery zawiera 92 pierwiastki chemiczne.

Ziemia składa się z wielu pierwiastki chemiczne- tlen, azot, krzem, żelazo itp. Łącząc się ze sobą pierwiastki chemiczne tworzą minerały. Łącznie w przyrodzie występuje około 2650 minerałów, które tworzą 3780 odmian mineralnych (tab. 4). Dla ich zdefiniowania i przestudiowania ma to ogromne znaczenie właściwości fizyczne, które obejmują wygląd kryształów, blask, kolor minerału, kolor cechy minerału, przezroczystość, twardość, rozszczepienie, pękanie i ciężar właściwy.

Tabela 4

Krystaliczne klarki chemiczne (średnia zawartość) o rozmieszczeniu minerałów w przyrodzie

Grupa klasyfikacyjna minerału

Procent

minerały

dany

grupy

Główny

preparaty

minerały

Z przybliżona księgowość

chemiczny

odmiany

minerały

1. Natywny

2. Siarczki

3. Chromiany (spinele chromowane)

4. Wolframiany i molibdeniany

6. Krzemiany

7. Fosforany

8. Azotany

9. Siarczany

10. Halogenki

11. Jodaty

12. Borany

13. Węglany

14. Związki organiczne

Z wyglądu kryształy wyróżniają się kształtami izometrycznymi, wydłużonymi w jednym lub dwóch kierunkach.

Blask minerałów dzieli się na szkło, diament, półmetaliczne, metaliczne, oleiste, woskowe, matowe. U górnika

wędkarstwo o strukturze równoległej włóknistej ma jedwabisty połysk (azbest, selenit, tygrysie oko), przezroczyste minerały o warstwowej strukturze krystalicznej - połysk masy perłowej (muskowit, gips, talk itp.).

Kolor minerałów to jedna z najważniejszych cech, dzięki którym diagnozowane są minerały. Termin „kolor linii” odnosi się do koloru drobnego proszku minerału, jeśli jest on narysowany na matowej powierzchni porcelanowej płytki.

Przezroczystość jest właściwością substancji, która przepuszcza światło. Zgodnie z nim wyróżnia się minerały przezroczyste, półprzezroczyste i nieprzezroczyste.

Do oceny twardości przyjęto skalę Mohsa, reprezentowaną przez dziesięć minerałów, z których każdy zarysowuje ostrym końcem wszystkie poprzednie: talk - gips - kalcyt - fluoryt - apatyt - ortoklaz - kwarc - topaz - korund - diament.

Rozszczepienie to zdolność kryształów do rozszczepiania się lub rozszczepiania wzdłuż pewnych płaszczyzn krystalograficznych równoległych do rzeczywistych lub możliwych ścian. Przyjmuje się tu pięciostopniową skalę podziału: bardzo doskonały, doskonały, średni, niedoskonały, bardzo niedoskonały, przechodzący w pęknięcie muszlowe, jak w grubym szkle.

Ciężar właściwy minerałów waha się od małych wartości (2,1-2,5 t/m 3 dla halitu) do bardzo wysokich (23 t/m 3 dla irydu osmicznego).

Na przykład kwarc (8102) ma kształt kryształu pryzmatycznego, szklisty połysk, brak rozszczepienia, pęknięcie muszlowe, twardość 7 punktów, ciężar właściwy 2,65 g/cm3, nie ma cech ze względu na wysoką twardość; halit (nr C1) ma sześcienny kształt kryształów, twardość 2 punkty, ciężar właściwy 2,1 g/cm 3, połysk szkła, kolor biały, kolor linii również jest biały, doskonały dekolt, słony smak itp.

Większość minerałów ma strukturę krystaliczną. Kształt kryształu dla danego minerału jest zawsze stały. Na przykład kryształy kwarcu mają kształt pryzmatu, halit ma kształt sześcianu itp. Rozmiary minerałów wahają się od mikroskopijnych do gigantycznych. Tak więc na wyspie Madagaskar znaleziono kryształ berylu o długości 8 mi przekroju 3 m. Jego waga to prawie 400 ton.

Separacja wolumetryczna minerałów Ziemi. Minerały ze względu na pochodzenie dzielą się na magmowe, osadowe, metamorficzne, metasomatyczne, kontaktowo-pneumatolityczne i pneumatolityczne, hydrotermalne, egzogenne wietrzenie, organogeniczne. Rozmieszczenie minerałów skałotwórczych w skorupie ziemskiej odpowiada stosunkowi głównych grup skał (tab. 5). W skorupie ziemskiej najczęściej występuje około 40-50 minerałów, które nazywane są skałotwórczymi.

Istnieć różne klasyfikacje minerały: ze względu na pochodzenie, formę kryształów itp. Ale największą wartość użytkową

Minerały do ​​celów przemysłowych mają swoją klasyfikację chemiczną. Większość minerałów składa się z dwóch lub więcej pierwiastków chemicznych. Niektóre minerały są tworzone przez jeden pierwiastek chemiczny. Zawartość pierwiastków chemicznych w minerale można określić na podstawie jego wzoru chemicznego.

Tabela 5

Rozmieszczenie minerałów skałotwórczych w skorupie ziemskiej