§20. Чим мінерали відрізняються від гірських порід
Пемза – застигла кам’яна піна.
- Чи погоджуєтеся ви з цитатою, наведеною в епіграфі уроку?
- Пригадайте, яку будову має літосфера.
Що таке мінерали і чим вони відрізняються від гірської породи.
Земна кора складена мінералами та гірськими породами.
Мінерали – це однорідні тіла, які складаються з однієї речовини. Наприклад, вода, кварц, золото, слюда, кам’яна сіль, алмаз.
Мінерали утворюються в результаті внутрішніх (ендогенних) та зовнішніх (екзогенних) процесів, а також можуть вирощуватися в лабораторіях (дорогоцінне каміння) та на морських фермах (перли).
У природі існують тверді (алмаз, кварц), рідкі (вода, нафта, ртуть) та газоподібні (всі гази) мінерали. Тверді мінерали можуть бути кристалічними (галіт, кварц) та аморфними, які не мають вираженої кристалічної будови (опал, усі смоли) (мал. 1).
Це цікаво. Аморфні тіла не мають постійної форми. За кімнатної температури вони поводяться як тверді речовини, а при підвищенні розтікаються, як рідини.
Проведіть експеримент. Визначаємо агрегатний стан тіл.
Вам знадобляться: вода, парафінова свічка, кварц, побутовий фен.
Дотримуючись техніки безпеки, обдуйте тіла феном у присутності дорослих. Поспостерігайте, який із зразків втратив форму, який почав рухатися, який не змінив форми. Встановіть їх агрегатний стан: твердий, рідкий, аморфний. Сформулюйте висновок.
Мінерали в чистому вигляді трапляються в природі порівняно рідко. Найчастіше вони бувають у різноманітних сполуках, утворюючи гірські породи.
Гірські породи – це сполучення кількох мінералів у земній корі. Наприклад, до складу гірської породи граніту входять три мінерали: кварц, слюда, польовий шпат.
Гірськими породами можуть бути скупчення одного мінералу у великій кількості, зокрема накопичення мінералу кальциту утворює гірську породу вапняк.
Розгляньте граніт зі шкільної колекції та визначте, які його особливості свідчать, що в його складі є кілька мінералів.
На нашій планеті за час її існування утворилася велика кількість різноманітних гірських порід і мінералів. Зважаючи на походження та особливості утворення їх можна розділити на декілька видів.
Які бувають види гірських порід.
Усі гірські породи за походженням поділяють на три великі групи (мал. 2).
Осадові гірські породи утворилися за рахунок руйнування, перенесення та осадження матеріалів завдяки дії вітру, води та льоду.
Окремо утворювалися осадові гірські породи шляхом хімічного осаду з водної рідини, а також у результаті життєдіяльності організмів. З часом ці матеріали об’єднуються, тому осадові породи складаються з багатьох мінералів. Прикладами таких порід є глина, вапняк та інші (мал. 3).
Розгляньте перелік осадових порід. Спробуйте знайти їх у шкільній колекції. До якої групи зарахуєте кожну з них? Об’єднайте їх у групи. Поясніть своє рішення.
Глина, торф, калійна сіль, вапняк, галька, нафта, щебінь.
Магматичні гірські породи утворюються у процесі охолодження рідкої магми, що надходить з глибинних шарів Землі. Ця магма має високу температуру і застигає, коли досягає земної поверхні. Проте, залежно від того, де охолоджується ця речовина, утворюються різні гірські породи. Якщо рідка маса охолоджується під земною поверхнею, то цей процес відбувається дуже повільно й утворюються щільні непористі породи з великими кристалами. Найвідомішим прикладом таких гірських порід є граніт, який складається з мінералів кварцу, польового шпату та слюди.
Іншим типом магматичних гірських порід є вулканічні, коли магма піднімається на поверхню Землі і у вигляді лави там охолоджується. Кристали в цих гірських породах менші за розмірами. Прикладом таких порід є базальти та пемза (мал. 4).
Метаморфічні породи утворюються з уже наявних гірських порід, які потрапляють глибоко в надра Землі. Під дією високої температури, високого тиску, хімічного впливу магми, гарячих термальних вод і газів, які йдуть із надр Землі, вони змінюють свій склад і властивості. Метаморфізм завжди пов’язаний із магматичною чи тектонічною діяльністю в земній корі.
Найпоширенішими метаморфічними породами є мармур, кварцит, гнейс та сланці (мал. 5).
Розгляньте малюнок 6. Вкажіть, де можуть утворюватися осадові гірські породи, а де – магматичні. Відповідь аргументуйте.
Чи можна простежити в розміщенні різних гірських порід закономірність?
Використовуючи додаткові джерела інформації, у групі складіть у зошиті інформаційну листівку про гірські породи, які добувають у вашому краї, за запропонованим планом опису:
- Тип осадової гірської породи.
- З чого утворилися ці породи.
- Приклади гірських порід.
Назвіть магматичні гірські породи в запропонованому списку.
Граніт, пісок, лабрадорит, глина, вапняк, крейда, гіпс, туф, вугілля, базальт, мармур, кам’яна сіль.
Розгляньте зразки мінералів, що є в шкільній колекції (наприклад, кварц, польовий шпат, слюду). Кожен з них має свої властивості (колір, блиск, твердість тощо).
Приклад опису властивостей мінералів наведено в таблиці на с. 100.
Візьміть з колекції гірських порід по два зразки порід різного походження. Складіть свою таблицю «Опис гірських порід» за зразком.
ВЛАСТИВОСТІ МІНЕРАЛІВ
|
Мінерали |
||||
|
Кварц |
Польовий шпат |
Слюда |
||
|
Властивості |
Переважний колір |
Сірий димчастий |
Рожевий, жовтуватий |
Чорний, безбарвний |
|
Блиск |
Скляний, жирний |
Скляний, матовий |
Скляний, перламутровий |
|
|
Твердість |
Твердий |
Досить твердий |
М’який |
|
|
Прозорість |
Напівпрозорий |
Непрозорий |
Прозорий, напівпрозорий |
|
Довідка: для визначення твердості мінералів використовують шкалу Мооса. Мінерали в ній розташовані в порядку зростання твердості (мал. 7). За нею їх умовно можна розділити на 4 групи: м’які (їх можна пошкодити нігтем), середні (мінерал не залишає сліду на склі), тверді (залишають слід на склі ), дуже тверді (залишають слід не тільки на склі, а й на інших твердих мінералах, наприклад гірському кришталі ).
Перегляньте відеофільм «Гірські породи, мінерали та корисні копалини». Сформулюйте від групи по одному запитанню-завданню іншим групам щодо походження, різноманітності та використання людиною мінералів і гірських порід. Створіть презентацію на тему «Дорогоцінні й рідкісні мінерали».
Глина як гірська порода буває різних кольорів. Зазвичай у природі є глина коричневого і сірого кольору. Проте у природному середовищі можна натрапити також на білу, червону, чорну, блакитну, зелену та жовту глину.
Дослідіть, чому є така кількість кольорів цієї гірської породи.
Коротко про головне
- Мінерали – це однорідні тіла, які складаються з однієї речовини.
- Гірські породи — це сполучення кількох мінералів у земній корі.
- Усі гірські породи поділяють на три великі групи: осадові, магматичні та метаморфічні.
Перевіряємо себе
1. Які групи гірських порід формуються виключно під впливом внутрішніх (ендогенних) процесів? А у формуванні яких гірських порід переважну роль відіграють зовнішні (екзогенні) процеси?
2. Чому в надрах Землі можливі зміни гірських порід унаслідок високої температури?
3. Наведіть приклади з побуту, коли речовина через високі температури не змінювала свого складу, але змінила свої властивості.
4. Гірських порід і мінералів на Землі велика кількість, однак у багатьох державах їх охороняють. Так, наприклад, у нашій країні є «Кодекс України про надра» – збірка законів, що регулюють використання та охорону надр.
Чому, на вашу думку, деякі гірські породи та мінерали потрібно охороняти?
5. Оцініть свою роботу на уроці. Продовжте речення:
- Сьогодні я дізнався/-лася…
- Найбільше мене зацікавило
- Я вважаю, що…
З’ясуйте, що спільного між предметами, які зображено на світлинах.
Як, знаючи про умови утворення мінералів у природі, можна отримувати їх у штучних умовах? Дізнайтеся, чи є у світі компанії, які займаються цим.