Что такое минералы и горные породы?
Я хоть и не девочка, но всякие-разные камушки почему-то любил всегда. Особенно мне нравились бирюза и малахит. А вот наука геология, которая их изучает, давалась мне с трудом. Но все же, кое-что о минералах и горных породах я помню из курса общей географии, чем и поделюсь.
Минералы и их виды
Если говорить простыми словами, то минерал — это твердое тело, состоящее из неорганического вещества природного происхождения, строение которого имеет кристаллическую структуру. Однако, не все минералы состоят из кристаллов, их лишены аморфные минералы. Классифицируются минералы по видам. Например:
- самородные элементы (золотые самородки, платина);
- сульфаты (алебастр и гипс);
- окислы (корунд и его разновидности — сапфир и рубин);
- галогениды и галоиды (криолит с флюоритом);
- фосфаты (апатитовые, бирюзовые);
- силикаты (тальк и асбест);
- карбонаты (малахит).
И вообще, минералы повсюду окружают человека. Примечательно то, что некоторые группы химических элементов по своему названию совпадают с одноименной группой минералов, но эту группу будут образовывать различные вещества. На текущий момент, человечеству известно более 1000 их разных видов.
Горные породы и с чем их едят
Горные породы — это твердый слой, находящийся между почвой сверху и магмой снизу, т.е. то, из чего состоит верхний слой земной коры.
А основу горных пород составляют… (барабанная дробь) — минералы! Удивительно, но существуют как минералы, которые образуют горную породу, так и очень редкие, которые находятся в земной коре в виде единичных вкраплений. В отличие от минералов, горным породам присуща ярко выраженная неоднородность и изменчивость, они, как бы, вылеплены из множества мелких частичек. По своему составу однотипные горные породы могут существенно отличаться в разных образцах. Главным же отличием горных пород от минералов, я бы назвал то, что они могут иметь органическое происхождение. Спектр применения горных пород очень широк: от строительства (могут применяться в чистом виде) до нужд металлургии, где из них специально выделяют минералы.
Приближался день рождения моей второй половинки, и я отправился в ювелирную лавку, подобрать что-нибудь стоящее. Меня очень удивила разница цен. Продавец объяснил, что все зависит от драгоценности камней в украшениях. Драгоценные камни — это минералы.
Минералы и их свойства
Выделяются они тем, что их состав однородный, а состояние может быть любым. Но, зачастую, это твердые тела. Минералы довольно разнообразны и встречаются в виде: аморфном, кристаллическом и смешанном. Интересным фактом является то, что горная порода может состоять сразу из нескольких видов минералов. Из-за их особой формы обусловлены и их физические свойства, а также химический состав. Например, плотность или твердость, хрупкость или спайность. К другим важным свойствам относятся блеск, преломление, цвет и др. Недаром самые драгоценные камни выглядят изумительно и красиво переливаются на свету.
Добывать и использовать минералы человек научился еще в древние времена. Это был кремень, янтарь, позже бронза и медь, серебро и золото (в основном для украшений).Горные породы в жизни людей
В каждой сфере жизнедеятельности можно встретить горные породы. Они являются результатами процессов в природе. По аналогии с агрегатными состояниями, породы делят на следующие вещества:
- консолидированные;
- твердые;
- рыхлые;
- мягкие.
Горные породы есть первооснова для нескольких планет (земной группы), а также астероидов и спутников. На планете Земля яркими представителями данных веществ являются: соль, гранит, мел, торф и другие. Для получения более точной информации о породах следует обращаться к науке петрографии.
Также можно выделить, что горные вещества отличаются по происхождению. Основные — магматические и метаморфические, так как они составляют практически 90 процентов от всего объема поверхности планеты. Оставшиеся 10 процентов приходятся на осадочные, которые преобладают в морских районах.
В детстве я очень любила играться бабушкиными ожерельями. Наверное, мне это было даже гораздо интереснее, чем играть в куклы. Помню, как однажды от моих развлечений бабушкины малахитовые бусы порвались, рассыпавшись по всей комнате. Ох, влетело же мне тогда от семьи. Зато бабушка потом рассказывала о том, почему у неё украшения именно из таких минералов.
Что такое горные породы
Начну, пожалуй, с горных пород. Это твёрдая (встречается термин «консолидированная») или мягкая (ещё называют рыхлой) масса, которая образуется в результате определённых природных процессов и состоит из одного или нескольких минералов. Наука, которая исследует горные породы, — петрография (либо петрология, это синонимы). Чтобы понять, насколько важное место в природе занимают горные породы, достаточно вспомнить, что из них состоят:
- оболочки всех планет земной группы (Земля, Марс, Меркурий и Венера);
- поверхности астероидов;
- оболочки естественных спутников каждой планеты.
Чем интересны минералы
Как я уже сказала, это составляющие горных пород. Они характеризуются однородной структурой и появляются в результате геологических процессов. Минерал может быть как химическим элементом (золото, серебро), так и их соединением (большинство веществ). По типу структуры минералы делят на:
- кристаллические (твёрдые вещества);
- аморфные (более мягкие, у таких веществ нет чёткой температуры плавления, они просто постепенно превращаются в жидкость от нагрева);
- метамиктные (внешне выглядят как кристаллы, но химически имеют аморфное состояние).
Минералы часто упоминаются в астрологии. К примеру, для каждого знака зодиака существует свой список камней, которые больше всего подходят людям, рождённым под этим созвездием. Или же делят камни по стихиям. Так, изумруд и опал — водная стихия. Рубин и янтарь — огненная. Аметист, сапфир и горный хрусталь — камни воздуха. Ну а бирюза и малахит — земные минералы.
Верить в это или нет — дело каждого, но всё-таки иногда становится интересно, какой минерал может стать лучшим талисманом именно тебе.
Камни не представляли для меня особого интереса, пока я не нашел на даче у бабушки красивую жестяную коробку из-под леденцов. До сих пор помню, что на ней была нарисована собака, и мне хотелось туда что-нибудь засунуть. Игрушки «Киндер сюрприз» я постоянно терял, поэтому начал класть в нее красивые камушки. Так и началась моя страсть к коллекционированию камней и минералов.
Что называют минералами и горными породами
Для обывателя между этими двумя терминами нет никакой разницы (камень — и в Африке камень). Но она есть и довольно существенная.
Минерал представляет собой какое-то однородное вещество, а горные породы неоднородны. Можно даже назвать горные породы своеобразными агрегатами, которые состоят из минералов. Их свойства очень различаются в зависимости от того, где они были найдены, на какой глубине. Большинство из них стоит относительно дешево, их я покупал чаще всего.
Есть минералы, которые часто встречаются в природе, они обычно не имеют особой ценности. Но есть драгоценные камни, которые стоят целое состояние, среди них:
- жемчуг;
- янтарь;
- сапфир;
- алмаз;
- изумруд.
Из них часто изготавливаются ювелирные изделия. У меня дома была небольшая шкатулка, где мама хранила украшения с такими вот камнями.
Многие минералы используются для изготовления вещей, которыми мы постоянно пользуемся. Даже сейчас я пишу этот ответ, используя ноутбук, в составе которого есть ртуть, свинец, сплав железа и так далее.
Самый твердый в мире минерал
Самым прочным минералом на нашей планете является алмаз. С древнегреческого языка это слово буквально переводится как несокрушимый. Интересно то, что он достаточно распространен в природе. Спрос на алмазы увеличивается искусственно, путем сокращения поставок.
Можно часто услышать, что алмаз не только самый твердый в мире минерал, но и самое прочное вещество на всей планете (если вообще не во всей Вселенной). Однако, это совершенно не так. Самым твердым веществом можно назвать фуллерит (сам никогда не видел, но пишут, что он может запросто сломать этот хваленый алмаз).
В детстве моим любимым занятием был поиск клада. Но не того, который прячут пираты в огромных сундуках: не золотые монеты из заморских стран, не женские украшения с сияющими драгоценностями, а камни причудливых форм и необычных расцветок. Среди мальчишек было принято обмениваться камнями, и спустя годы, перебирая вещи, я обнаружил, что один камушек оказался минералом.
Минералы как дар природы
В ювелирных магазинах мне трудно не прищурить глаза от блеска драгоценных камней. Такими притягательными и изящными их делает рука человека. Однако, природа порождает их в недрах земли, и они мало кого восхитят своим первоначальным видом. Издавна человек научился определять горные породы, устанавливать их физические свойства и использовать себе на благо, потому и называет горные породы полезными ископаемыми. Они окружают нас повсюду: дома и на работе, в повседневных предметах, в сооружениях и механизмах, во время еды.
С развитием науки и техники горные породы стали применяться во всех сферах деятельности:
- в химии (кальцит, бура, сера);
- оптике (кварц);
- в ювелирном деле (алмаз, изумруд, сапфир, рубин);
- строительстве (гипс, кальцит);
- медицине, фармацевтике (гипс, магнезит);
- ядерной энергетике (целестин, графит);
- металлургии (доломит).
Редкие минеральные индивиды являют собой эстетическую ценность для коллекционеров.
Сбор минералов на месторождениях
Во время одной из моих поездок я познакомился с человеком, который занимается сбором камней и минералов. Не зная подробностей этой работы, я полюбопытствовал у своего собеседника. Сбор представляет собой трудоемкую работу, которая начинается с масштабной разведки местности и обнаружения месторождений. При добыче важно не только трудолюбие и упорство, но и опыт, знание минералогии и геологии. Во время работы приходится добираться в трудноступные места, лишенные вездеходной дороги. Иногда кристаллы слабо закреплены в породе, но чаще всего используют кувалду и зубило.
Полезные ископаемые из недр земли добывают шахтеры, и их труд, несмотря на технологический прогресс, остается самым тяжелым.
У моего деда была большая коробка, а в ней видимо-невидимо разных цветных камешков. Ух, как же было интересно их рассматривать! Это была коллекция минералов и горных пород, о которых я и расскажу ниже.
Какими признаками и свойствами обладают минералы
Во-первых, это тела природного происхождения, однородные по структуре. Они уникальны относительно своих физических и химических качеств, но главный признак — кристаллическая структура, которая либо сохранилась, либо была ранее. В общем, как утверждает наука, каждый кристалл — минерал, однако не всякий минерал — кристалл. В целом, все они — главный компонент горных пород, о которых чуть позже. Они встречаются в таких формах:
- жидкость — ртуть;
- газообразное вещество — примеси природного газа и сероводород;
- твердое тело — самородные платина и золото.
Одними из главных визуальных характеристик являются форма, цвет и спайность — способность разламываться строго по определенным направлениям. Так, например, одни при ударе рассыпаются на небольшие кристаллики, другие расслаиваются, а некоторые образуют нечто вроде осколков стекла.
Горные породы и их круговорот
Поскольку все они, по сути, являются скоплением определенного набора минералов, одними из важнейших характеристик выступают текстура и структура. В первом случае это состояние слагающих минералов, например, обломочное или кристаллическое, а также их форма и размеры. Текстурой же принято называть положение слагающих компонентов в пространстве, например, это может быть пористое вещество или тело с однородной, но слоистой структурой.
Геологические процессы, благодаря которым они образуются или преобразуются, представляют собой единый цикл. Сперва магма, изливаясь на поверхность, остывает, тем самым формируя магматические породы. Ветры и вода постепенно преобразуют их в осадочный материал, который становится основой для пород осадочных.
Тектонические процессы опускают их на глубину, где они вновь изменяются и становятся породами метаморфическим, которые затем плавятся и вновь становятся магмой.
Повела я племянницу в краеведческий музей. В одном из выставочных залов были витрины с булыжниками разного размера и цвета. Камни как камни — ничего особенного, а оказалось, что это представлены экземпляры горных пород и минералов края.
Минералы
Своими глазами я убедилась, что это однородные по физическим свойствам тела. Минералы, оказывается, являются слагающими компонентами горных пород, которые образовались в ходе физико-химических процессов, проходящих в недрах либо на поверхности Земли. Они преимущественно твёрдые, однако есть и жидкие (вода, ртуть), газовые (углекислота, метан).
Минералы — продукт кристаллизации магмы в результате магматической деятельности. Для определения минералов первоначально необходимо определить их физические свойства. Однако, при этом, надо помнить, что характер примесей способен эти свойства менять.
К свойствам относятся:
- спайность;
- блеск;
- цвет;
- твёрдость;
- излом.
Классификация минералов происходит по таким признакам:
- генетические;
- практические;
- химические.
Горные породы
Под этим словосочетанием подразумевается минеральный агрегат закономерного, относительно постоянного, минерального, химического состава и строения. Происхождение у пород природное.
Согласно минеральному составу их делят на мономинеральные и полиминеральные. Породы из одного минерала — мономинеральные. Из различных минералов слагаются полиминеральные. Для каждой горной породы обязателен конкретный комплекс минералов.
Отличительными особенностями горных пород являются текстура (слоистость, сланцеватость, пористость, распределение минералов) и структура (формы, размеры минеральных зёрен и их пространственное соотношение).
По происхождению породы бывают таких групп:
- магматических;
- осадочных;
- метаморфических.
95% горных пород от общей массы имеют магматическое происхождение, а остальные 5% — осадочные и метаморфические.
Свойства пород: плотность, прочность и пористость, от которой зависит соле- и кислотостойкость, а ещё водопоглощаемость камня.
По сути дела, это вся земная кора. Например, глина и песок – это тоже горные породы, только перемолотые ветром и другими погодными явлениями. Всё, что кода либо спрессовывалось из раковин моллюсков - осадочные породы, например известняк; всё, что вырывалось из ядра Земли в виде магмы - магматические. Ну а все драгоценные и полудрагоценные камни – это неметаллические минералы, к металлическим будет относиться любая руда (камень вперемешку с металлом).