§ 16. Мінерали і гірські породи

• Уважно розглянь приклади різних речовин на малюнку 76. Які з них, на твою думку, є мінералами?

• Які мінерали і гірські породи піддаються швидшому механічному вивітрюванню, розчиненню підземними водами?

• З яких гірських порід складена материкова та океанічна земна кора?

Мал. 76. Приклади речовин

Розглянь малюнок 77. Які частинки можна побачити у зразку вапняку?

Мал. 77. Вапняк

Що таке мінерали?

Земна кора складається з мінералів і гірських порід. Мінерали — природні речовини, які відповідають таким вимогам:

1) є сполуками, що не формуються живими організмами; 2) є твердими речовинами (виняток становить ртуть, яка за кімнатної температури є рідиною); 3) мають певний хімічний склад; 4) мають упорядковану внутрішню структуру у вигляді кристалів.

Як людину впізнають за її характерними рисами, так за фізичними властивостями визначають, який це мінерал. Головними фізичними властивостями мінералів є колір, блиск, твердість, прозорість. Окремі мінерали мають особливі властивості. До них належать, магнітність, смак, розчинність, горючість тощо. Досконало вивчивши фізичні властивості мінералів, можна визначити галузі їх використання та методи обробки.

Приклади фізичних властивостей мінералів

КОЛІР	Зумовлений внутрішніми властивостями мінералу, наявністю елементів, які забарвлюють мінерал, домішок. Виділяють мінерали-еталони за кольором (фіолетовий аметист, синій азурит, червоний кіновар тощо)
БЛИСК	Здатність мінералу відбивати світлові промені, що падають на нього. Розрізняють такі типи блиску: металевий (пірит), металовидний (графіт), скляний (кварц, гіпс), діамантовий (сфалерит), восковий (азбест, малахіт), матовий (крейда, каолін), перламутровий (слюда, тальк)
ПРОЗОРІСТЬ	Властивість тонкої пластинки мінералу пропускати світло. Поділяють на прозорі (ісландський шпат, флюорит, кварц), напівпрозорі (смарагд, кіновар), непрозорі (магнетит, графіт)
ТВЕРДІСТЬ	Здатність мінералу чинити опір зовнішній механічній дії. Залежить насамперед від особливостей кристалів і механічних чинників, наприклад, пружності, пластичності, крихкості. Для наближеного визначення твердості використовують відносну шкалу Мооса, що складається з 10 зразків, розташованих у порядку зростання твердості (мал. 78). У наукових дослідженнях і промисловості, зокрема для контролю якості технічних деталей, використовують твердоміри (мал. 79)

Мал. 78. Шкала Мооса. Фрідріх Моос — німецький геолог, який у 1811 р. склав шкалу твердості мінералів

Мал. 79. Прилад твердомір

Усього на нашій планеті станом на січень 2022 року налічувалося 5780 мінералів. Серед них лише 100-150 є справді поширеними. Щороку геологи відкривають кілька десятків нових мінералів.

Дивосвіт

Дізнайся в цифровому додатку до с. 81, який мінерал є найбільш небезпечним для здоров’я людини.

https://vse.ee/Geography_6kl

Якими бувають гірські породи?

Гірські породи — природне скупчення однорідних або різних мінералів, що виникло внаслідок певних умов у земній корі чи на її поверхні. Переважно гірськими породами вважають тверді тіла, хоча вони можуть бути і у вигляді рідких речовин (наприклад, нафта) та природних газів.

Як визначити вміст мінералів у гірській породі? Розглянь зразок граніту (мал. 80, с 82). Мінералів польового шпату у вигляді різнокольорових зерен у ньому є досить багато. Зазвичай вони мають білий, сірий, рожевий або червоний колір. Кварц має вигляд склоподібних частинок.

Мал. 80. Мінералогічний склад гірської породи граніту

За походженням гірські породи поділяють на три групи: магматичні, осадові і метаморфічні.

Магматичні породи утворюються із застиглої магми. Якщо магма повільно охолоджується на значній глибині, то в гірських породах утворюються великі зерна-кристали. Прикладом є граніт. Під час швидкого застигання магми чи лави формуються дрібнозернисті темні породи, такі як базальт (мал. 81, а).

З нашарувань уламків гірських порід у западинах суходолу і океанів утворюються такі осадові породи, як глина, пісок, галька, лес. З уламків мушель морських організмів складається вапняк-ракушняк. Утворилися з решток живих організмів або пов’язані з їх діяльністю торф, кам’яне вугілля, нафта, природний газ. Деякі осадові породи можуть утворюватися внаслідок осідання хімічних сполук (вапняк, гіпс, кам’яна сіль) або у процесі вивітрювання (боксити, мал. 81, б).

Метаморфічні породи формуються шляхом перетворення осадових і магматичних порід під дією високого тиску і температур. Прикладами є перетворення граніту на гнейс (мал. 81, в), а вапняку — на мармур.

Мал. 81. Гірські породи базальт (а), боксит (б), гнейс (в)

Віртуальна скринька

Переглянь у цифровому додатку до с. 83 відео про утворення скам’янілостей. Скам’янілості — сліди чи рештки організмів минулих геологічних часів, які були виявлені людьми або оголилися внаслідок ерозії.

https://vse.ee/Geography_6kl

Утворення яких гірських порід за походженням пов’язане зі скам’янілостями?

Як змінюються гірські породи?

Упродовж тривалого часу — тисяч і мільйонів років — здійснюється гірський цикл — перехід між трьома типами порід (осадовими, метаморфічними і магматичними). Кожен тип гірської породи змінюється, коли зазнає зовнішнього впливу. Наприклад, магматична порода базальт може руйнуватися і дрібнитися, тоді вона стає осадовою. А може поглинатися глибше в земну кору і під впливом високого тиску і температури стати метаморфічною. Зрештою, будь-яка метаморфічна порода у товщі земної кори в результаті стиснення і розплавлення може перетворитися на магматичну.

Запитання і завдання

1. Для чого, на твою думку, геологу під час польових досліджень потрібні такі речі: набір спеціальних молотків (із зазубреним кінцем, молоток-долото), сита, магніти, лупа?

2. Слово «граніт» походить від латинського гранум — «зерно». Поясни, чому граніт отримав саме таку назву.

3. Яким чином утворюються метаморфічні гірські породи?

4. Які геологічні процеси відбуваються під час гірського циклу?

5. Визнач фізичні властивості п’ятьох мінералів зі шкільної колекції. Результати досліджень запиши в робочому аркуші 3.