Zakres wiedzy na kolokwium z przedmiotu „Mineralogia i petrografia”

Rozpoznawanie minerałów

Cechy morfologiczne

• formy skupień - wygląd zbiorowisk osobników krystalicznych lub form wytworzonych przez mieszaniny mineralne albo bezpostaciowe

• Skupienia ziarniste

• Skupienia naciekowe,

• Konkrecje

• pokrój kryształów- ogólny kształt kryształu charakterystyczny dla danego minerału

• izometryczny (a ≈ b ≈ c) np. kwarc α

• tabliczkowy (a ≠ b ≠ c) np. skalenie

listewkowy (a ≠ b « c)

• płytkowy (a ≈ b > c) np. miki

blaszkowy i łuseczkowy (a ≈ b » c)

• słupkowy (a ≈ b < c) np. kwarc β

pręcikowy (a ≈ b « c)

igiełkowy (a ≈ b « c)

włóknisty (a ≈ b « c)

Cechy optyczne

• barwa - uzależniona od tego, jaką część widma światła białego absorbuje badany minerał. Minerały dzielimy na barwne, bezbarwne i zabarwione

• rysa - barwa sproszkowanego minerału. Minerały dzielimy na: minerały barwne - barwna rysa, minerały zabarwione i bezbarwne - rysa biała

• przeźroczystość - zdolność minerału do przepuszczania światła Minerały dzielimy na minerały przezroczyste, minerały przeświecające, minerały nieprzezroczyste

• Połysk - zdolność minerału do odbijania światła

• szklisty (np. skalenie, oliwin)

• metaliczny (np. rudy metali)

• tłusty (np. kwarc na przełamie)

• perłowy (np. muskowit)

• jedwabisty

• diamentowy

• matowy

Cechy mechaniczne

• łupliwość - zdolność minerałów do pękania pod wpływem uderzenia bądź nacisku na części ograniczone powierzchniami płaskimi. Wyróżniamy łupliwość: doskonałą, dokładną, wyraźną, niewyraźną. Minerały mogą wykazywać łupliwość w jednym lub kilku kierunkach. Niektóre minerały nie wykazują łupliwości np. kwarc

• Przełam - - powstaje wtedy gdy minerał pęka pod wpływem uderzenia wzdłuż nierównych powierzchni

• równy

• nierówny

• muszlowy

• ziemisty

• zadziorowaty

• włóknisty

• Twardość - to opór, jaki stawia on rysującemu go ostrzu, najczęściej określa się twardość względną minerału w oparciu o skale Mohsa

Twardość	Minerał wzorcowy
1.	Talk
2.	Gips
3.	Kalcyt
4.	Fluoryt
5.	Apatyt
6.	Ortoklaz
7.	Kwarc
8.	Topaz
9.	Korund
10	Diament

Inne cechy:

• gęstość rzeczywista- to stosunek masy minerału do jego objętości (bez porów)Największa gęstość mają metale rodzime do 20 g/cm3, najmniejszą - substancje pochodzenia organicznego. Większość minerałów skałotwórczych ma jednak gęstość rzędu 2 - 4 g/cm3.

• podatność magnetyczna - niektóre minerały, ze względu na zawartość w ich strukturze pierwiastków o silnych własnościach magnetycznych tj. żelazo, nikiel, kobalt wykazują podatność magnetyczną. Minerały można podzielić na 4 grupy:

• silnie magnetyczne (magnetyt)

• średnio magnetyczne

• słabo magnetyczne

• niemagnetyczne (główne minerały skałotwórcze)

Do głównych minerałów skałotwórczych (czyli takich, które stanowią podstawowe składniki wszystkich skał magmowych oraz decydują o przynależności systematycznej danej skały) skał magmowych zalicza się:

• kwarc

• skalenie

• miki

• amfibole

• pirokseny

• oliwiny

Kwarc krystalizuje w dwóch odmianach: wysokotemperaturowej (kwarc α) i niskotemperaturowej (kwarc β). Temperaturą graniczną jest 573*C.

Skalenie tworzą dwa szeregi kryształów mieszanych:

• szereg skaleni alkalicznych, wśród których największe znaczenie mają ortoklaz i mikroklin oraz sanidyn

• szereg plagioklazów, wśród których wszystkie mają znaczenie skałotwórcze.

Miki są to uwodnione glinokrzemiany potasu oraz kationów dwu- bądź trójwartościowych: glinu (muskowit), magnezu i żelaza (biotyt)

Amfibole to uwodnione glinokrzemiany różnych metali głównie żelaza, magnezu, wapnia i sodu. Największe znaczenie skałotwórcze mają odmiany hornblendy.

Pirokseny to bezwodne glinokrzemiany wapnia, magnezu, żelaza oraz glinu. Największe znaczenie skałotwórcze mają różne odmiany augitu

Oliwiny to krzemiany magnezu i żelaza dwuwartościowego.

Struktura skały

Pojęcie to obejmuje charakterystykę elementów budujących skałę, na którą składają się trzy zespoły cech:

• stopień wykrystalizowania składników mineralnych z magmy

• wielkość poszczególnych składników (względna i bezwzględna)

• stopień prawidłowości ich wykształcenia

Ze względu na stopień skrystalizowania magmy wyróżniamy struktury:

• pełnokrystaliczna (holokrystaliczna)

• półkrystaliczna (hipokrystaliczna) - w skale obecne są zarówno kryształy jak i szkliwo

• szklista (hyalinowa) - skała zbudowana jest ze szkliwa np. obsydian

Ze względu na wykształcenie własnej postaci składników mineralnych wyróżniamy:

• strukturę automorficzną

• strukturę hipautomorficzną,

• strukturę ksenomorficzną

Typy struktur wyróżniane ze względu na wielkości bezwzględne

• struktura fanerytowa (jawnokrystaliczna):

1. wielkokrystaliczna (ziarna >30 mm)

2. grubokrystaliczna (ziarna 5 - 30 mm)

3. średniokrystaliczna (ziarna 1 - 5 mm)

4. drobnokrystaliczna (ziarna 0,2 - 1 mm)

• afanitowa (niewidocznie krystaliczna)

• mikrokrystaliczna

• kryptokrystaliczna

Typy tekstur ze względu na wielkości względne

• struktura równokrystaliczna

• struktura nierównokrystaliczna:

1. struktury porfirowe - w skale obecne są dwa rodzaje składników: większe, widoczne gołym okiem fenokryszały oraz krytokrystaliczna lub półkrystaliczna lub szklista masa tworząca ciasto skalne.

2. struktura porfirowata

3. struktura seryjna

Tekstura skały

Pojęcie to obejmuje opis wzajemnych relacji przestrzennych pomiędzy elementami budującymi skałę, na które składają się dwa zespoły cech:

• sposób rozmieszczenia składników oraz ich ułożenia

• stopień wypełnienia przestrzeni przez poszczególne składniki skały

Typy tekstur ze względu na rozmieszczenie składników w przestrzeni…

• tekstura jednorodna (masywna)

• tekstura niejednorodna

1. centryczna

2. linijna

3. warstwowa

…oraz ich ułożenie (orientację)

• tekstura bezładna

• tekstura kierunkowa

• linijnierównoległa

• fluidalna

• płaskorównoległa

Klasyfikacja skał magmowych ze względu na nasycenie krzemionką

• ultrazasadowe (<45% SiO2)

• zasadowe (45 - 52% SiO2)

• pośrednie (52 - 63% SiO2)

• kwaśne (>63% SiO2)

Podział skał magmowych ze względu na warunki powstania

• Skały głębinowe

• Skały subwulkaniczne

• Skały wylewne

• Skały żyłowe

Jeśli chodzi o podział skał magmowych, prosiłabym Państwa o zapoznanie się z poniższym schematem na zasadzie:

Andezyt - skała wylewna, w której występują amfibole, biotyt, pirokseny i plagioklazy

Dunit

Perydotyt
Gabro

Bazalt

Dioryt

Andezyt

Granit

Ryolit

Trachit

Syenit





Ze względu na środowisko powstania minerału, minerały skałotwórcze skał osadowych można podzielić na:

• Allogeniczne - powstające poza środowiskiem tworzenia się danej skały osadowej

• Autogeniczne - powstają w obrębie środowiska tworzenia się danej skały

Minerały skał osadowych:

• Skalenie, muskowit , biotyt

• Minerały z grupy SiO2

• Siarczany

• Węglany

• Chlorki

• Minerały ilaste oraz glaukonit

• Tlenki i wodorotlenki żelaza

• Tlenki i wodorotlenki glinu

• Minerały z grupy PO4

Minerały z grupy SiO₂ - kwarc, opal i chalcedon

Opal i chalcedon - własności:

Skupienia naciekowe, zbite, konkrecje

Bezbarwny, często zabarwiony

Połysk szklisty (opal), matowy lub słaby (chalcedon)

Łupliwości brak, przełam muszlowy

Twardość ok. 5,5 - 6,5

Minerały siarczanowe - gips i anhydryt

Kryształy tabliczkowe (najczęściej)

Skupienia zbite, włókniste, ziarniste

Bezbarwny, zwykle zabarwiony

Połysk szklisty, perłowy

Łupliwość doskonała w jednym kierunku

Twardość 2 (gips), 3,5 (anhydryt)

Minerały węglanowe - kalcyt, dolomit, syderyt

Kryształy najczęściej izometryczne

Skupienia ziarniste, zbite, konkrecje (kalcyt i syderyt)

Bezbarwny czasem zabarwiony (kalcyt, dolomit) szary (syderyt)

Rysa: biała

Połysk szklisty

Łupliwość dokonała w trzech kierunkach

Twardość od 3 (kalcyt) do 4,5 (syderyt)

Reakcja z HCl

• kalcyt - gwałtowna z zimnym HCl

• dolomit - gwałtowna po sproszkowaniu lub podgrzaniu HCl

• gwałtowna z gorącym HCl

Chlorki - halit, sylwin

Kryształy izometryczne

Skupienia ziarniste

Bezbarwny, czasem zabarwiony

Połysk szklisty

Łupliwość dokonała w trzech kierunkach

Twardość 2

Słony (halit) lub słono - gorzki (sylwin) smak

Minerały ilaste

Występują jedynie w postaci polimineralnych, zbitych agregatów o ziemistym lub drobnołuseczkowym wyglądzie. Do najpospolitszych składników takich agregatów należą: kaolinit, montmorillonit i illit.

Agregaty minerałów ilastych zwykle zbudowane są z subbmikroskopowych łuseczek o twardości 1 - 2. Są one białe lub zabarwione. Rozcierają się w palcach, są tłuste i śliskie w dotyku.

Ważnym minerałem morskich skał osadowych jest glaukonit, będący agregatem złożonym głownie z minerałów ilastych wzbogaconych w żelazo. Jego cechą charakterystyczną jest zielona barwa.

Tlenki i wodorotlenki żelaza

Grupa ta obejmuje szereg substancji mineralnych, przeważnie współwystępujących i tworzących bardzo drobnoziarniste lub kryptokrystaliczne agregaty, określane mianem limonitu.

Tlenki i wodorotlenki glinu

Minerały te występują najczęściej w postaci ziemistych agregatów, zawierających tlenki i wodorotlenki glinu

Minerały fosforanowe

W skałach osadowych występuje wiele fosforanów o zmiennym składzie chemicznym. Tworzą one nagromadzenia zwane fosforytami. Ich głównymi składnikami są różne odmiany apatytów fosforanowych. Skupienia te noszą nazwę kollofanu.

Podział skał osadowych ze względu na wielkość składników

Wyróżnia się następujące frakcje:

• psefitowa - średnica ziarn wynosi ponad 2 mm

• psamitowa - średnica ziarn wynosi 0,1 - 2 mm

• aleurytowa - średnica ziarn wynosi poniżej 0,1 mm

Ogólny podział skał osadowych

• okruchowe - klastyczne. Do skał tych zaliczamy:

• skały piroklastyczne,

• skały okruchowe

• skały pochodzenia chemicznego i biochemicznego. Do skał tego typu zaliczamy:

• skały węglanowe

• skały krzemionkowe

• ewaporaty

• skały ilaste

• skały alitowe

• skały fosforanowe

• skały żelaziste

• skały organogeniczne. Do tego rodzaju skał zalicza się:

• skały węglanowe

• skały krzemionkowe

• kaustobiolity

• inne

---