Мета роботи: ознайомитися із головними породоутворюючими мінералами класів карбонатів та фосфатів, визначити їх фізичні властивості та діагностичні ознаки.

Лабораторне обладнання: колекція мінералів, шкала твердості, препарувальні голки, збільшувальні скельця, соляна кислота.

Хід роботи

Завдання 1.

Ознайомтеся із теоретичним матеріалом, який характеризує в цілому клас карбонатів та його мінерали. Розгляньте надану колекцію мінералів та визначте фізичні властивості мінералів, які входять до даного класу. Результати занесіть до таблиці 1:

Карбонати

Карбонати представляють собою солі вугільної кислоти. Вони складають до 1,7% від маси земної кори. В них блиск неметалічний, середня твердість. Ознакою даного класу являється реакція з розбавленою соляною кислотою, при цьому виділяється СО₂. Найбільш характерна форма кристалів для карбонатів - ромбоедр, тригональна сингонія. Всі мінерали легкі, дають риску.

Карбонати діляться на безводні і водні. Колір у безводних карбонатів непостійний, але риска - постійна. Колір і риска у водних карбонатів постійний, властивий лише певному мінералу.

Карбонати - компоненти багатьох мінеральних асоціацій, що утворюються в поверхневих частинах земної кори. Карбонати осідають на дні морів, озер, лагун, утворюються при вивітрюванні сульфідів і силікатів, виділяються з гарячих і холодних підземних вод, входять до складу раковин багатьох безхребетних тваринних.

Карбонати переважно нерудні і частково рудні корисні копалини. З карбонатів складаються поширені гірські породи - вапняк, доломіт, мармур.

Кальцит (вапняковий шпат) - СаСО₃.

Фізичні властивості. Твердість середня 3, землисті різниці м'які. Блиск скляний, перламутровий; землистий, щільний кальцит матовий. Безкольоровий, білий, рідше жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий, темно-бурий, чорний. Риска біла. Морфологія - зернисті агрегати, натіки у вигляді сталактитів і сталагмітів, кристалічні маси, друзи, жеоди. Вигляд кристалів - різноманітний. Спайність досконала в трьох напрямках по ромбоедру. Сингонія тригональна.

Відмінні ознаки. Кальцит має неметалічний блиск, середню твердість або м'який, бурхливо скипає при дії розбавленої соляної кислоти або оцту. Кальцит можна сплутати з доломітом магнезитом. Відмінність - доломіт реагує з розведеною соляною кислотою тільки в порошкоподібному вигляді, магнезит - з нагрітою соляною кислотою. Схожий на нього ангідрит не реагує з розведеною соляною кислотою.

Хімічні властивості. Бурхливо скипає при дії розбавленої соляної кислоти. Скипає при дії оцтом. Порошок кальциту при нагріванні в пробірці з розчином Со (NО₃) ₂ не змінює кольору.

Різновиди: ісландський шпат - прозорий, безбарвний; паперовий шпат - листові, пластинчасті агрегати; антраконіт - чорний з домішками бітумів.

Генезис. Кальцит може утворюватися різними шляхами. Гарячі водні розчини, що йдуть з магматичних вогнищ, часто несуть розчинений вуглекислий кальцій, який при охолодженні випадає у твердому вигляді, і виникають кальцитові жили. Ці жили містять також сульфіди різних металів. Так утворюється кальцит гідротермального походження Крім того, кальцит такого походження зустрічається в порожнинах вивержених магматичних порід. Відкладення кальциту (вапняний туф) спостерігаються також на поверхні Землі біля виходів деяких мінеральних джерел.

Супутники. Сульфіди, опал, халцедон.

Арагоніт - СаСО₃.Назва походить від назви місцевості Арагонія в Іспанії.

Фізичні властивості. Твердість 3,5 - 4. Блиск скляний, в зламі жирний. Колір безбарвний, білий, жовтий, світло-зелений. Морфологія - натічні, радіально-променисті, оолітові утворення. Спайність недосконала. Злам раковистий. Сингонія ромбічна. Крихкий.

Хімічні властивості - закипає в розбавленій соляній холодній кислоті.

Різновиди: конхіт, з якого складається шар перламутру, перли; натічні квіти - натічний арагоніт, подібний до рослинних пагонів; гороховий камінь оолітової будови.

Генезис. Гідротермальний в асоціації з сульфідами, целестином. Біогенне - перли, перламутр; екзогенне - в сполученні з гіпсом, доломітом, гідрогетитом, малахітом, кальцитом, сіркою.

Магнезит (магнезіальний шпат) - МgСО₃,. Назва походить від назви області Магнезія в Греції.

Фізичні властивості:. Твердість 3,5 - 4,5. Блиск скляний. Колір у зернистих різницях сірувато-білий, жовтуватий, у щільних - білий, кремовий, жовтуватий, бурий, сірий. Риска біла. Морфологія - крупнозернисті агрегати, металоколоїдні фарфороподібні маси, кристали ромбоедричного вигляду. Спайність досконала по ромбоедру. Злам раковистий (для щільних відмінностей). Сингонія - тригональна.

Відмінні ознаки. Для магнезиту характерні неметалічний блиск, середня твердість і скипання порошку магнезиту при дії нагрітої соляної кислоти. Цим магнезит відрізняється від подібних до нього мінералів - кальциту, доломіту. Від сидериту відрізняється за кольором.

Хімічні властивості. Порошок скипає при дії нагрітої соляної кислоти.

Генезис. Магнезит буває гідротермального та поверхневого походження. Родовища гідротермального типу утворюються двома шляхами.

1. Шляхом метасоматичного заміщення кальцію, з вапняків і доломітів магнієм гарячих магнезіальних розчинів, що йдуть із магматичного вогнища. Родовища цього типу завжди залягають серед доломітів, з вапняками; магнезит має зернисту будову.

2. Шляхом метаморфізованого впливу на породи що вміщують олівін (перидотит, дуніт) вуглекислих гідротерм (процес серпентінізаціі). Процес серлентінізаціі ультраосновних магматичних порід супроводжується утворенням магнезиту. Він у цьому випадку представлений аморфними різницями.

Магнезит поверхневого походження утворюється таким шляхом. Серпентизовані ультраосновні магматичні породи на поверхні Землі підвергаються процесам хімічного вивітрювання. В результаті серпентініти розкладаються і утворюють бікарбонат магнезії, який поверхневими водами несеться в нижче лежачі горизонти, де відкладається магнезит, утворюючи жили, гнізда, прожилки в серпентініта.

Супутники. Серед доломітів і вапняків: доломіт, кальцит, кварц, тальк, хлорит, пірит, халькопірит, лимон, малахіт, галеніт, сфалерит, вуглиста речовина. Серед серпентинітів: серпентин, опал, олівін, тальк, доломіт.

Доломіт (гіркий шпат) - СаМg (СО₃) ₂.

Фізичні властивості. Твердість 3,5 - 4. Блиск скляний, перламутровий. Колір білий, жовтий, сірий, зелений, чорний. Риска біла. Морфологія - кристалічно-зернисті маси, пористі і борошнисті утворення. Вигляд кристалів ромбоедричний. Часто грані викривлені. Сингонія тригональна Спайність досконала по ромбоедру.

Відмінні ознаки. Для доломіту характерні неметалічний блиск, середня твердість | і скипання порошку доломіту при дії розбавленої соляної кислоти. Доломіт схожий на кальцит. Відрізняється тим, що кальцит бурхливо реагує з розведеною соляною кислотою.

Хімічні властивості. Порошок скипає при дії розбавленої соляної кислоти.

Різновиди - виділяють кристалічну (сіро-білого і світло-коричневого кольору) і борошнисту (яскраво-жовтого кольору) відмінності.

Генезис. Доломіт утворюється в поверхневих умовах в результаті часткового витіснення і заміщення вапняків (СаСОз) магнієм, який існує в розчинах (MgSO₄, MgCl₂). Ці процеси, відомі під назвою метасоматоза або доломітизації, спостерігаються в морських басейнах. Крім того, доломіт виникає під дією СО₂, який виділяється в результаті розкладання органічних речовин, на MgSO₄ морської води і на СаСО₃. Доломіт також виділяється у вигляді хімічного осаду в сильно засолених замкнутих водоймах (морські затоки, лагуни). Утворюється він і при метаморфізації магнезіальними розчинами ультраосновних і основних магматичних порід. Доломіт виділяється і з гідротермальних розчинів заповнюючи жили. Крім того, доломіт може утворитися при впливі гідротермальних вод, що містять солі магнію, на вапняки. При повному заміщенні кальцію вапняк може перетворитися на магнезит MgCО₃.

Супутники. Серед осадових порід: кальцит, гіпс, ангідрит, кам'яна сіль, сидерит. Серед серпентинів: серпентин, хризотил-азбест, тальк. У рудних жилах: сульфіди.

Сидерит (залізний шпат) - FеСO₃. Назва походить від грецького "сидерос" (залізо).

Фізичні властивості. Твердість 4 - 4,5. Блиск скляний, або сидерит матовий. Колір жовтувато-бурий, темно-бурий сірий. Риска світло-коричнева. Морфологія - кристалічно-зернисті агрегати, кульові конкреції (сферосидерити), ооліти. Кристали ромбоедричні. Спайність недосконала. У кристалічних різниць спостерігається досконала спайність у трьох напрямках по гранях ромбоедрів. Сингонія тригональна

Відмінні ознаки. Для сидериту характерний неметалічний блиск, середня твердість, жовтий, бурий колір, світла риска і скипання при дії нагрітої соляної кислоти. Сидерит схожий на крупнозернистий жовтуватий або коричневий мармур.

Хімічні властивості. Скипає при дії нагрітої соляної кислоти. Крапля соляної кислоти на поверхні сидериту жовтіє.

Генезис. Сидерит гідротермального походження зустрічається у вигляді самостійних сидеритових жил середньої глибини і в якості супутника в рудних жилах або представляє неправильної форми поклади, заміщаючи вапняки і доломіт. Залізисті розчини глибинного походження, зустрічаючи на своєму шляху вапняки і доломіти, реагують з останніми, залізо витісняє кальцій, що призводить до утворення сидериту.

Утворюється сидерит також в результаті дії органічної речовини на розчин двовуглекислого закису заліза в умовах відсутності кисню. Ці процеси спостерігаються в глибоководних ділянках прибережної частини морських заток, лагун.

На поверхні Землі сидерит окислюється і переходить у лимоніт. Верхні частини родовищ сидериту зазвичай представлені "залізним капелюхом", що складається з бурого залізняку.

Супутники. Серед осадових порід: кальцит, доломіт, гіпс, ангідрит, глина, мергель, кам'яне вугілля, пірит. У рудних жилах: кварц, пірит, галеніт, сфалерит, халькопірит, гематит. Продукт хімічної зміни: лимоніту.

Малахіт (мідна зелень) - Cu₃ (OH) ₂ [CO₃]або СuСо₃ · Сu (ОН) ₂. Назва походить від грецького слова "малахе" - мальва (очевидно від соковитої зелені цієї рослини).

Фізичні властивості. Твердість 3,5 - 4. Блиск скляний, алмазний; шовковистий, матовий. Колір яскраво-зелений, трав'яно-зелений. Малахіту додає красу яскраво-зелений колір, вигадливий малюнок, нерідко створює загадкові картини, химерні візерунки, концентричну, смугасту і радіально-променисту будову. Риска світло-зелена Морфологія - натічні форми, кірки, бруньки з концентрично-зональною будовою, землисті маси. Кристали призматичні, дуже рідкі. Сингонія моноклінна.

Відмінні ознаки. Постійними ознаками для малахіту є зелений колір і реакція при дії розбавленої соляної кислоти.

Хімічні властивості. Скипає при дії розведеної соляної кислоти.

Різновид. Мідна зелень - землистий, м'який малахіт.

Генезис. Утворюється малахіт в результаті хімічного вивітрювання мінералів, які вміщують мідь (халькопірита, міді самородної тощо), під впливом вуглекислоти, води і кисню. Дані сульфіди перетворюються на сульфати, а потім під дією вуглекислих розчинів в малахіт.

Супутники. Азурит, кальцит, лимоніт.

Азурит - Си₃ (СО₃) ₂ [ОН] ₂або 2СиСо₃ · Си (ОН) ₂ (мідна синь, мідна блакить). Назва походить від французького слова "азур" або арабського "лазавард", що означає голубий камінь, блакить.

Фізичні властивості. Твердість 3,5 - 4. Блиск скляний. Колір синій, голубий. Риска голуба. Морфологія - нальоти, землисті маси (мідна синь). Спайність середня. Злам нерівномірний, ступінчаста. Сингонія моноклінна

Відмінні ознаки. Постійними ознаками для азуриту є синій колір і скипання при дії розбавленої соляної кислоти. Супутник-малахіт (зелений, реагує з розведеною соляною кислотою).

Хімічні властивості. Скипає при дії розбавленої соляної кислоти.

Різновид. Мідна синь - землистий, м'який азурит.

Генезис. Азурит, так само як і малахіт, утворюється в результаті хімічного вивітрювання мідь містких мінералів, причому сульфіди перетворюються на сульфати, а потім під впливом вуглекислих розчинів в азурит. На поверхні Землі азурит поступово переходить в малахіт.

Супутники. Малахіт, кальцит, лимоніт.

Завдання 2.

Ознайомтеся із теоретичним матеріалом, який характеризує в цілому клас фосфатів та його мінерали. Розгляньте надану колекцію мінералів та визначте фізичні властивості мінералів, які входять до даного класу. Результати занесіть до таблиці 1:

Фосфати

Фосфати - солі фосфорної кислоти - Н₃РО₄. Вони складають не більше 0,1% земної кори. Блиск у фосфатів неметалічний, вони не дряпають скло, колір непостійний, риска непостійна, не реагують з розведеною соляною кислотою. Фосфати можна сплутати з сульфатами і карбонатами. Відмінність від сульфатів риска (у сульфатів - постійна, біла), від карбонатів - по поведінці з розведеною соляної кислотою (карбонати реагують).

Апатит - Ca₅ [PO₄] ₃ (F,Cl,OH).Назва походить від грецького слова "апатао" - обманюю, раніше його часто плутали з іншими мінералами.

Фізичні властивості. Твердість середня,

5. Блиск скляний, іноді жирнуватий. Колір зелений, блакитно-зелений, синювато-зелений, також бурий, голубий, фіолетовий, рідко безбарвний, білий, іноді зелений з сірими плямами (нефелін). Риска біла. Спайність слабо виражена. Суцільні зернисті маси, вкраплення і шестикутні призматичні або таблитчасті кристали, друзи. Сингонія гексагональна. Дуже крихкий.

Відмінні ознаки. Для апатиту характерні неметалічний блиск, середня твердість, біла риса, слабо виражена розщеплення, зерниста будова, шестикутна призматична форма кристалів, крихкість. Апатит від подібних до нього мінералів (берил, аквамарин тощо) відрізняється меншою твердістю не дряпає скло.

Хімічні властивості. Розчиняється в соляній та азотній кислотах. Солянокислий розчин при додаванні аміаку дає білий студене подібний осад.

Різновид. Мороксіт - густо синювато-зеленого кольору.

Походження. Утворюється апатит в результаті магматичної диференціації і за походженням пов'язаний з лужними магматичними породами (нефелінові сієніти). Великі кристали утворюються пневматолічним шляхом. Родовища контактового типу також мають пневматолітове походження і представляють результат метасоматичного впливу летючих компонентів магми на контактні з нею вапняки.

Супутники. У магматичних породах: нефелін, ільменіт, магнезит. У жилах: кварц, польовий шпат, слюди, каситерит, берил. У контактах: кальцит, магнезит, флогопіт.

Фосфорит - Са₅ [РО₄] ₃ (F, ОН) ₂ з домішкою СаСО3.

Фізичні властивості. Твердість середня або твердий, 5 - 5,5. Матовий або виблискуючий (блиск неметалічний). Колір темно-сірий, чорний, жовтуватий, коричневий, майже білий. Риска світлого кольору. Спайність відсутня. Жовна, що мають кутасту або округлу форму; кулястий. Всередині у кулястих різниць спостерігається радіально-променева будова. (крім того, натічні, землисті маси і псевдоморфози за органічними залишками). Аморфний. При терті одного шматка фосфориту по іншому видає запах, який нагадує запах паленої кістки.

Відмінні ознаки. Для фосфориту характерні неметалічний блиск, часто спостерігається темно-сірий або чорний колір, кулясті конкреції і те, що при терті одного шматка фосфориту по іншому він дає запах, що нагадує запах паленої кістки.

Хімічні властивості. Реагує з розбавленою соляною кислотою.

Генезис. Фосфорити представляють осадочне утворення і виникають в результаті біохімічних процесів, що відбуваються в мілководній частині моря. Крім того, фосфорити утворюється в результаті накопичення екскрементів морських птахів, що живуть на океанічних островах і на пустельних берегах. У цьому випадку фосфорнокислий кальцій, що міститься в гуано морських птахів, взаємодіючи з вапняками, дає фосфорит.

Супутники. Кварц, пірит, гіпс, кальцит.

Питання для самоконтролю:

1. Які мінерали з вивчених відносяться до класу фосфатів та карбонатів?

2. Який генезис є характерним для фосфатів?

3. Які мінерали даного класу відносяться до важливих руд?

4. Проаналізуйте схожість та відмінності мінералів з класу карбонатів.

5. Які діагностичні ознаки характерні для апатиту та фосфориту?

Завдання для самостійної роботи:

1. На контурну карту Світу нанесіть найбільші родовища апатитів та фосфоритів.

2. Напишіть реферат на тему: "Олександр Ферсман - видатний геолог".

Література:

1. Павлинов В.Н. и др. Пособие к лабораторным занятиям по курсу общей геологии. - М.: Недра, 1970. - 192 с.

2. Каденская М.И. Руководство к практическим занятиям по минералогии и петрографии. - М.: Просвещение, 1976, - 240 с.

3. Музафаров В.Г. Определитель минералов, горных пород и окаменелостей. - М.: Недра, 1979. - 327 с.

4. Миловский А.В. Минералогия и петрография. - М.: Недра, 1985. - 432 с.

5. Сивий М.Я., Свинко Й.М. Геологія. Практикум. - К.: Либідь, 2006. - 248 с.

Лабораторна робота № 8

Предыдущая 1 2 3 4 5 6 789 10 Следующая