Горные породы и минералы

Интерес к изучению земли проявлялся у людей с давних времен. Но сейчас геология стала необходима не только с точки зрения научных целей, но также важна и в социальном плане. Геология изучает горные породы и минералы, а также их образование. Важно знать, что земная кора состоит из пород и минералов. Те, кто не интересуется изучением камней, используют эти слова как синонимы, но это неправильно.

Причины для такого употребления двух разных терминов, все же, есть. Ведь одно без другого существовать не может. Так чем отличаются эти объекты исследований?

Минерал – это однородный сегмент, состав которого одинаков, где бы его не нашли. Он может отличатся разными свойствами, как физическими, так и химическими, но все же – это цельный объект. В отличие от горной породы.

Сами породы состоят из комплексов различных вкраплений, в том числе – минеральных. Поэтому описанные выше геологические элементы являются лишь частью горных пород. Разумеется, что горная порода может быть разной по составу: магматической, осадочной или метаморфической. Это значит, что минералы внутри нее тоже находятся в таком же агрегатном состоянии.

Для детального изучения, нужно рассматривать горные породы и минералы отдельно. Чтобы разобраться в этом вопросе, не нужно уходить в дебри геологии. Достаточно лишь знать основы.

Способы исследования и изучения

В природе существует большое количество горных пород и минералов. Поэтому процесс их изучения постоянно расширяется, находятся новые особенности в формировании, различных комбинациях химических элементов или других уникальных свойствах конкретных земных агрегатов.

Ученым уже недостаточно идти на край света с киркой и лопатой. Конечно, полевые экспедиции являются первым, и во многом даже главным, этапом геологических исследований. Но перед этим есть еще предварительный анализ и изучение ландшафта, что необходимо для точного определения места исследования. А уже после этого собирается экспедиция.

Исследование охватывает следующие нормы:

1. Залегание породы.
2. Ее виды.
3. Возраст.
4. Характер изменений (с учетом возраста).

Выбираются породы, которые лучше всего подходят для изучения. К примеру, цель экспедиции – изучить количество кварца в какой-то географической области. Под это требование подходят те образцы, в которых много кварца, и те – в которых его почти нет. Так исследователи смогут проанализировать, как обе крайности могут влиять на структуру агрегата в определенном участке земли.

В полевой дневник также вносятся координаты, где были обнаружены образцы. Также образцы изучают в проходимом и отраженном свете, тщательно фотографируют, зарисовывают, оформляют описание.

И только потом образцы минералов и горных пород отправляют в лабораторию для дальнейших исследований.

Тут изучение проходит под поляризационным микроскопом, в ходе чего образцу дают название. Специалисты проводят анализ, и в зависимости от видов минералов, определяют горную породу по классификационной шкале. Кроме того, учитывается происхождение конкретного агрегата. Химический анализ указывает на изотопы, наличие радиоактивных элементов, и других частиц, которые находятся в образце. Физико-химический анализ показывает то, как образовался конкретный участок, как эволюционировал, и что в нем менялось в условиях природных обработок.

Геология – лабораторная наука, с применением высокой и современной техники, различных исследовательских норм и парафий, взаимодействует с другими науками, имеет большой вес в ученых кругах.

Происхождение минералов внутри горной породы указывает на много потенциальных данных, которые ученые собирают в результате исследований. С их помощью можно проанализировать изменения в тектонических плитах, отследить, как формировались материки, где были русла больших рек, как формировались грунты и карьеры. Кроме того, именно углеродный анализ горных пород когда-то давно указал на то, сколько нашей планете лет.

Горная порода, как она есть

Горная порода является комплексом минералов, собранных в один агрегат путем различных геологических процессов, изменений и движений.

Это огромная отрасль геологии, которая, хоть не является полностью самостоятельной, но вполне может считаться отдельной наукой. Так как горные породы занимают значительное место в исследованиях планеты и природы в целом. Это связано с тем, что они есть результатом многих природных явлений, прошлое которых указывает на важные для науки события (от формирования планеты до основ практических любых природных процессов, которые берут основу в земле).

Внутри горной породы, геологи прослеживают тенденцию минеральных соотношений: 50% занимают породообразующие минералы. Таких минералов больше всего в природе. Остальные же части агрегата разняться небольшими соотношениями – по 1-2% более редких минералов.

Это соотношение работает на целый географический пласт, а не отдельно взятый учеными кусок для исследований. Поэтому всегда берут несколько образцов с разных мест. Виды горных пород различают не только по названиям минералов, с которых он сформулирован, но также по типу происхождения.

Виды горных пород

Бывают три типа образования горных пород: магматический, осадочный, метаморфический.

Самым известным представителем магматических агрегатов является гранит. Это результат кристаллизации магмы, который находят на приблизительной глубине 2-3 км.

Ценность его заключается в широком использовании в больших масштабах из-за высокой прочности. На этом примере понятно, что в основу формирования магматических пород ложиться процесс, который начинается глубоко в земле. Магма находиться в жидком состоянии, и ее излишки часто извергаются в вулканических образованиях на поверхности земли.

При перемещении водоемов, а также обветривании часто образуются новые породы, которые называют осадочными. Будучи сформированными описанными выше способами, эти породы несут в себе так же органические минералы: кости животных, ветки и корни деревьев и так далее. Гипс, сильвин и другие природные минералы имеют осадочное происхождение.

Любой мусор, остатки кораблей, кости рыб, мул, и остальные осадки на местах бывших водоемов создают множество видов известняков.

Минералы осадочных горных пород прямого применения в быту человека не имеют. Коралловые камни и известняковые агрегаты являются хорошей почвой для исследований. Но даже среди них находятся полезные минералы, такие как глинистые породы. Вблизи потухших вулканов геологи находят свыше 50 видов разных глин.

Третий вид пород формируется из осадочных и магматических. В результате воздействия газов, перепада температур, меняется минеральный состав внутри породы. Это означает не просто изменения в соотношении уже имеющихся залежей в породе, а появление там совершенно других минералов (таких как тальк, серицит, графит). Самым ярким примером такого образования является мрамор.

Свойства горных пород зависят от того, как их структура поддается и реагирует на внешнее воздействие. Это зависит от количества минералов в определенном объеме изучаемого земельного участка. В зависимости от того, как связаны между собой минералы, структуры разделяют на рыхлые, твердые и связные горные породы. Их свойства принято называть параметрами.

Минералы

Минералы – это определенные объекты, в кристаллическом состоянии, обладающие химической связью определенных одинаковых элементов.

Иногда, в определенных атмосферных и температурных условиях, минералом может быть и жидкость. Как например в случае с самородной ртутью.

Она при снижении температуры кристаллизируется. Но воду, которая показывает те же свойства при снижении температуры, минералом не называют. Причина этого в том, что вода – это уже жидкая форма льда, который считается минералом.

Характеристика определенных особенностей минералов зависит от того, откуда они походят и где образовываются. Но с начала нужно определиться с их свойствами:

1. Физические – твердость, плавкость.
2. Магнитные – наличие в структуре железных вкраплений.
3. Оптические – прозрачность, блеск, цвет.

Для изучения минералов все эти свойства важны, точно также же, как и для их применения. Рядом этих свойств минералы друг от друга и отличаются, что и послужило возможностью разделить их на разные виды. Но классификации бывают всякие. Минералов в мире есть великое множество (свыше 5 тысяч), поэтому придумывать уникальное название для каждого просто не рационально.

Сказать, какие бывают минералы почти невозможно, так как в исследованиях часто находят новые элементы, вкрапления и соотношения химических составов. Поэтому удобнее всего классифицировать их по месторождениям:

1. Породообразующие – это те, которые составляют основу всех агрегатных скоплений.
2. Акцессорные минералы, как правило, не превышают лимита в 5% внутри пород.
3. Редкие минералы, которые встретить очень тяжело.
4. Рудные минералы – самые полезные с точки зрения промышленности.

Добывают их из горных пород, разумеется. Геологический анализ указывает на то, какие химические элементы есть в структуре нужных земельных участков, и на основе этого ученые делают выводы о том, где искать нужные минералы.

Еще одно характерное отличие ряда минералов – это их опасность. Радиоактивные и ядовитые свойства присущи некоторым веществам независимо от их агрегатного состояния. Например, минералы в которых есть ртуть или свинец.

Кроме этого, минералы могут отличаться внешним видом, который может быть самым разнообразным по красоте и уникальности. Поэтому рядовые, ничего не значащие для производства минералы, часто используются в изготовлении украшений и аксессуаров.

Из-за необычности некоторые камни приобрели даже эзотерические свойства. Но это уже социальный фактор, и к научной точки зрения – никакого отношения не имеет.