Сумський державний університет
До друку та в світ
дозволяю на підставі
"Єдиних правил",
п.2.6.14
Заступник першого проректора -
начальник організаційно-методичного
управління В.Б. Юскаєв
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
з курсу "Геологія з основами геоморфології"
до виконання практичних робіт
для студентів спеціальності 6.040106 ”Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування”
всіх форм навчання
Усі цитати, цифровий,
фактичний матеріал,
бібліографічні
дані перевірені,
написання одиниць
відповідає
стандартам
Укладач: В.Л.Куценко
Відповідальний за випуск Л.Д. Пляцук
В.О. декана інженерного факультету О.Г. Гусак
Суми
Вид-во СумДУ
2008
Міністерство освіти і науки України
Сумський державний університет
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
з курсу "Геологія з основами геоморфології"
до виконання практичних робіт
для студентів спеціальності 6.040106 ”Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування”
всіх форм навчання
Суми
Вид-во СумДУ
2008
Методичні вказівки з курсу "Геологія з основами геоморфології"до виконання практичних робіт для студентів спеціальності 6.040106 ”Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування” всіх форм навчання
/ Укладач / В.Л. Куценко. – Суми: Вид-во СумДУ, 2008. – 35 с.
Кафедра „Прикладна екологія”
Навчальне видання
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
з курсу "Геологія з основами геоморфології"
для студентів спеціальності 6.040106 "Екологія,
охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування" усіх форм навчання
Відповідальний за випуск Л.Д. Пляцук
Редактор Н.В. Лисогуб
Комп’ютерне верстання К.П. Хоменко
Підп. до друку 04.03.08
Формат 60х84/16. Папір офс. Гарнітура Times New Roman Cyr. Друк офс.
Ум. друк. арк. 2,79 Обл.-вид. арк. 2,03.
Наклад 70 прим. Собівартість вид.
Зам. №
Вид-во СумДУ при Сумському державному університеті
40007, м. Суми, вул. Р.-Корсакова, 2
Свідоцтво про внесення суб’єкта видавничої справи до Державного реєстру
ДК N3062 від 17.12.2007
Надруковано у друкарні СумДУ
40007, м. Суми, вул. Р.-Корсакова, 2
Зміст
|
| |
С. |
|
| Вступ |
4 |
|
1 |
Розділ І Довідкові матеріали з мінералогії з елементами кристалографії та петрографії |
5 |
|
2 |
Розділ ІІ Теми практичних робіт |
27 |
|
3 |
Розділ ІІІ Короткий визначник мінералів та гірських порід |
35 |
|
|
Список літератури |
47 |
Вступ
У курсі "Геологія з основами геоморфології” передбачено вивчення мінералів і гірських порід, що мають найбільше поширення в природі, а також тих, що мають практичне значення. Головна задача даних методичних вказівок - максимально полегшити вивчення зразків мінералів і гірських порід на практичних заняттях.
Перший розділ методичних вказівок містить шість тем - три з мінералогії, і три з петрографії.
У другому розділі представлені короткі визначники мінералів і гірських порід.
Довідкові матеріали з мінералогії і петрографії представлені в третьому розділі.
Розпочинаючи визначення мінералів або гірських порід, спочатку необхідно засвоїти теоретичний матеріал з даної теми і уважно ознайомитися з ходом виконання роботи. Визначати зразки слід не поспішаючи, чітко дотримуючись структури визначення. У разі неправильного визначення мінералу або гірської породи визначення необхідно починати із самого початку.
У ході практичних робіт необхідно строго дотримуватись правил техніки безпеки, оскільки в процесі виконання завдання використовуються розчин соляної кислоти і різальні інструменти.
1 РОЗДІЛ I ДОВІДКОВІ МАТЕРІАЛИ З МІНЕРАЛОГІЇ З ЕЛЕМЕНТАМИ КРИСТАЛОГРАФІЇ І ПЕТРОГРАФІЇ
Мінералогія з елементами кристалографії
Мінералогія - наука, що вивчає мінерали, їх будова, склад, походження.
Мінералом називається природне утворення, однорідне за хімічним складом і фізичними властивостями. Утворюються мінерали в результаті фізико-хімічних або біологічних процесів, що проходять в земній корі і на її поверхні.
Мінерали бувають твердими (кремінь, слюда, кальцит тощо ), рідкими (самородна ртуть, вода) і газоподібними (гелій, аргон, вуглекислий газ, метан тощо). Більшість твердих мінералів має кристалічну будову (98%) і лише небагато з них мають аморфну будову. У мінералів з кристалічною будовою атоми, іони або молекули розміщені строго закономірно і утворюють кристалічні гратки. Мінерали аморфні не мають певного закономірного розташування частинок.
Елементи кристалографії
Форма і властивості кристалів. Мінерали з кристалічною будовою мають форму багатогранників.
У кристалічних багатогранників розрізняють наступні елементи обмеження: грані - площини, що обмежують кристали; ребра - лінії перетину граней: кути - кути між гранями: вершини - точки перетину ребер.
Форма кристалів обумовлена будовою кристалічних граток. Кожному мінералу властива своя форма кристалічних граток. Тому кристали різних речовин відрізняються один від одного формою. Наприклад, кристали галіту мають форму кубів, алмаз - октаедрів, кварц - шестигранних дипірамід і т.д.
Проте іноді один і той самий мінерал може мати різну форму кристалів. Це явище має назву поліморфізму. Наприклад, форма кристалів мінералу кальциту може бути найрізноманітнішою. Разом з цим різні мінерали можуть мати схожі за формою кристали. Це явище ізоморфізму. Наприклад, кристали куховарської солі (НС1), свинцевого блиску (РЬS), піриту (FеS2) мають форму куба.
Будова кристалічних граток обумовлює цілий ряд властивостей кристалів:
1 Однорідність(ізотропність). Багато фізичних властивостей кристалів (оптичні, електричні, механічні і ін.) однакові в паралельних напрямах.
2 Анізотропія (різновластивість). Анізотропія виявляється в тому, що властивості кристалів у різних напрямах різні. Наприклад, розширення кристала кварцу в одному напрямі удвічі більше, ніж в іншому, перпендикулярному до першого. Брусок, вирізаний з кристала куховарської солі, паралельний одному з ребер, розривається при силі в 1 кг, а такий же за розмірами брусок, вирізаний по діагоналі грані, при силі в 2,5 кг і т.д.
Однорідність і анізотропія обумовлені тим, що відстані між частинками в кристалічних гратках в паралельних рядах однакові, а у різних напрямах різні.
3 Здатність кристалів самоогранюватися. Якщо кульку, виточену з кристала, або уламок кристала помістити в перенасичений розчин тієї самої речовини, то вже через декілька годин на них з'являться маленькі рівні діляки граней. Поступово грані збільшуватимуться, розширятимуться, стикатимуться одна з одною і врешті-решт виникне багатогранник. Ця властивість пов'язана з тим, що кожна частинка з розчину, будучи притягуваною до уламка кристала, стане строго на своє місце, обумовлене будовою кристалічних граток, що визначають форму кристала.
4 Закон постійності міжграних кутів. Кути між відповідними гранями в кристалах однієї і тієї самої речовини завжди постійні.
Як би не була спотворена форма кристала, як би не змінювалися розміри і форма граней, кути між відповідними гранями залишаються незмінними. Це пов'язано з тим, що при рості кристала грані пересуваються тільки паралельно одна одній. Закон постійності кутів дає можливість відрізняти мінерали один від одного за кутами їх кристалів.
Елементи симетрії кристалів. Багато кристалів мають симетрію, тобто грані, ребра, кути, вершини або їх поєднання розташовані закономірно. Симетрія визначається за допомогою ряду елементів (площин, осей і центра симетрії), що отримали назву елементів симетрії.
П
лощина симетрії - уявна площина, яка ділить кристал на дві дзеркально рівні частини. Умовний символ площини симетрії - латинська буква Р. Кількість площин симетрії може бути різна. Найбільша кількість площин симетрії у природних кристалів - дев'ять (9 Р), в кристалі сірки налічується (3 Р), а у гіпсу - тільки одна (рис. 1.1).
Рисунок 1.1 - Площина симетрії в кристалі гіпсу.
Вісь симетрії - уявна вісь, при повороті навколо якої на 360° окремі елементи кристала повторюються 2, 3, 4 чи 8 разів. Умовний символ осі симетрії - L. Відповідно осі симетрії називатимуться осями симетрії другого (L2), третього (L3), четвертого (L4) і шостого (L6) порядків. В кристалі може бути декілька осей різного порядку (рис 1.2). Наприклад, в чотиригранній призмі одна вісь четвертого порядку (L4) і чотири осі другого порядку (4L2).
Центр симетрії - умовна точка усередині кристала, розташована на однакових відстанях від елементів обмеження кристала. Умовний символ центра симетрії - латинська буква С. Центр симетрії може бути тільки один (рис. 1.3).
Р
исунок 1.2 - Осі симетрії різних форм кристалів
Р
исунок 1.3 - Центр симетрії
К
ристалографічні осі. При вивченні кристалів, окрім зазначення елементів симетрії, визначається і положення його окремих граней в просторі. Для цього користуються звичайними прийомами аналітичної геометрії. Всередині кристала уявно проводять осі координат, пересічені в центрі. Одна вісь направлена до спостерігача і позначається буквою X, друга направлена зліва направо і позначається буквою Y і третя вертикально - Z Грані кристала відсікають на осях відповідно відрізки а, b і c. Ці відрізки можуть бути рівні між собою або нерівні. В одних кристалах осі координат розташовуються під прямим кутом (90°), в інших - під косим. Тому доводиться враховувати величину кутів між кристалографічними осями. Кут між .осями Z і Y позначається грецькою буквою α, між Z і X – β, - між X і Y - γ . Так, у куба відрізки, що відсікаються гранями на кристалографічних осях, рівні між собою (a = b = c), а кути між осями прямі (α = β = γ = 90°) (рис. 1.4.)
Рисунок 1.4 - Осі координат та кути між ними
Кристалографічні сингонії. Форми кристалів надзвичайно різноманітні. В даний час описано близько 7000 форм кристалів. Усі ці форми можна згрупувати в 7 систем, або сингоній. В кожну сингонію потрапляють кристали із схожими кутами між кристалографічними осями, що мають у зв'язку з цим один або декілька схожих елементів симетрії.
Відомо 47 простих форм кристалів. Але дуже часто кристали утворені поєднанням кількох простих форм загальної сингонії. Такі форми називаються комбінаціями. В природі відома величезна кількість комбінацій.
Таблиця 1.1 – Кристалічні сингонії
следующая страница>