Kemisk sammensætning af jordskorpen og jorden. Clarks

Institut for Økologi og Miljøledelse

Testmulighed nr. 1

Geomorfologi med grundlæggende geologi

Studerende ved korrespondancefakultetet, speciale

"Anvendt geodæsi"

Kursus 3 LNG

Leonov Alexander Vladimirovich

Kemisk sammensætning af jordskorpen.

Vejrprocesser.

Pliktiske dislokationer (foldninger, deres elementer, typer af folder i snit og plan. Elementer af lagforekomst).

Oprindelse af mineraler.

Klassificering af magmatisk klipper.

Konstruktion af en ingeniørgeologisk profil.

Kemisk sammensætning af jordskorpen.

Kemiske ændringer i jordskorpen bestemmes primært af den geokemiske historie af de vigtigste stendannende grundstoffer, hvis indhold er over 1 %. Beregning af gennemsnitlig kemisk sammensætning jordskorpen blev udført af mange forskere både i udlandet (F. Clark, G. S. Washington, V. M. Goldshmidt, F. Taylor, W. Mason, etc.) og i Sovjetunionen (V. I. Vernadsky, A. E. . Fersman, A. P. Vinogradov, A. A. Yaroshevsky osv. .)

For at bedømme Jordens kemiske sammensætning bruges data om meteoritter, som er de mest sandsynlige prøver af protoplanetarisk materiale, hvorfra terrestriske planeter og asteroider blev dannet. Til dato er mange meteoritter, der faldt på Jorden på forskellige tidspunkter og forskellige steder, blevet undersøgt godt.

Baseret på en analyse af sammensætningen af forskellige meteoritter, såvel som de eksperimentelle geokemiske og geofysiske data, der er opnået, giver en række forskere et moderne skøn over jordens brutto elementære sammensætning, vist i tabellen.

Kemisk sammensætning af jordskorpen (vægt, %)

Elementer	Ifølge A.P. Vinogradov	Ifølge W. Mason	Ifølge A.A. Yaroshevsky

Den øgede overflod relaterer sig til de fire vigtigste elementer - O, Fe, Si, Mg, der tegner sig for over 91%. Gruppen af mindre almindelige elementer omfatter Ni, S, Ca, A1. De resterende elementer i Mendeleevs periodiske system på global skala med hensyn til generel fordeling er af sekundær betydning.

Vejrprocesser.

Forvitring forstås som et sæt fysiske, kemiske og biokemiske processer til omdannelse af klipper og deres bestanddele i den overfladenære del af jordskorpen. Denne konvertering afhænger af mange faktorer: temperatursvingninger; kemiske virkninger af vand og gasser - kuldioxid og oxygen (placeret i atmosfæren og i opløst tilstand i vand); eksponering for organiske stoffer dannet under planters og dyrs liv og under deres død og nedbrydning. Forvitringsprocesser er tæt forbundet med samspillet mellem den overfladenære del af jordskorpen med atmosfæren, hydrosfæren og biosfæren. Det er grænseområdet for forskellige faser, der har høj reaktivitet. Den del af jordskorpen, hvori omdannelsen af mineralske stoffer sker, kaldes forvitringszonen eller hypergenesezonen (fra det græske "hyper" - ovenfra, ovenfra). Processen med hypergenese, eller forvitring, er meget kompleks og afhænger af klima, lettelse, det ene eller det andet organisk verden og tid. Forskellige kombinationer af disse faktorer bestemmer kompleksiteten og mangfoldigheden af vejrlig. Klimaets rolle, som er en af hovedårsagerne og drivkræfterne til forvitringsprocesser, er særlig vigtig. Af hele sættet af klimatiske elementer er varme (indgående og udgående balance af strålingsenergi osv.) og graden af fugt (vandregime) af størst betydning. Afhængigt af overvægten af visse faktorer i en enkelt og kompleks forvitringsproces, skelnes der konventionelt mellem to indbyrdes forbundne typer: 1) fysisk forvitring og kemisk forvitring.

1) FYSISK VEJDRING

I denne type er temperaturforvitring af størst betydning, som er forbundet med daglige og sæsonbestemte temperaturudsving, som forårsager enten opvarmning eller afkøling af overfladedelen af klipperne.

Intens fysisk (mekanisk) forvitring forekommer i områder med barske klimatiske forhold (i polære og subpolære lande) med tilstedeværelsen af permafrost, forårsaget af dens overskydende overfladefugt. Under disse forhold er forvitring hovedsageligt forbundet med kilevirkningen af at fryse vand i sprækker og med andre fysiske og mekaniske processer forbundet med isdannelse. Temperatursvingninger i klippernes overfladehorisont, især alvorlig hypotermi om vinteren, fører til volumetrisk gradientspænding og dannelsen af frostrevner, som efterfølgende udvikles ved, at vand fryser i dem.

1) KEMISK FORVILDNING

Samtidig med fysisk forvitring, i områder med en udvaskningstype af fugtregime, sker der processer med kemiske forandringer med dannelsen af nye mineraler. Under mekanisk nedbrydning af tætte bjergarter dannes makrorevner, som letter indtrængning af vand og gas i dem og desuden øger reaktionsoverfladen af forvitrende bjergarter. Dette skaber betingelser for aktivering af kemiske og biogeokemiske reaktioner. Indtrængning af vand eller graden af fugt bestemmer ikke kun omdannelsen af sten, men bestemmer også migrationen af de mest mobile kemiske komponenter. Dette afspejles især tydeligt i fugt tropiske zoner, hvor høj luftfugtighed, høje termiske forhold og rig skovvegetation kombineres. Sidstnævnte har en enorm biomasse og et betydeligt fald. Denne masse af døende organisk stof omdannes og behandles af mikroorganismer, hvilket resulterer i store mængder aggressive organiske syrer (opløsninger). Den høje koncentration af hydrogenioner i sure opløsninger bidrager til den mest intense kemiske omdannelse af bjergarter, udvinding af kationer fra krystalgitre af mineraler og deres involvering i migration.

Pliktiske dislokationer (folder, deres elementer, typer

folder i snit og plan. Lagforekomstelementer).

Plikative dislokationer(foldede forstyrrelser) er dislokationer, der opstår uden at bryde kontinuiteten af stenlag Blandt dem skelnes følgende hovedtyper af tektoniske forstyrrelser: monokliner, bøjninger og folder.

Den vigtigste form for plikative dislokationer er folder - bølgelignende bøjninger af lag (lag) af sten i forskellige former og størrelser. Der er antiklinale og synklinale folder, som i de fleste tilfælde er konjugerede. En antiklinal fold (antiklin, fig. 1) er kendetegnet ved, at lagenes bøjning er konveks mod toppen. De ældste lag er placeret i den centrale del af antiklinerne, med yngre lag omkring dem, når de bevæger sig væk fra kernen. Synklinalfolden (synklin, fig. 2) har sin konvekse del nedad. I synklinale foldede formationer (synclines) er den centrale del tværtimod sammensat af yngre lag end deres periferi.

Fig.1 Fig.2

I hver fold skelnes følgende elementer: en lås, eller kerne, - en del af folden ved lagenes bøjningspunkt, som kaldes buen ved antiklinen og truget ved synklinen; vinge - den perifere del eller hældning af en fold (tilstødende antiklinale og synklinale folder har en fælles vinge); hængsel - en linje, der forbinder lagets bøjningspunkter; aksial overflade - et plan, der passerer gennem hængslerne af alle lag af folden i lige stor afstand fra deres vinger; foldeakse - skæringslinjen mellem den aksiale overflade og reliefoverfladen; foldevinkel - den vinkel, der dannes, når overfladerne af et lag af forskellige foldevinger skærer hinanden; foldehøjde er afstanden mellem det højeste punkt på anticline og det laveste punkt på den tilstødende syncline.

Oprindelse af mineraler.

Mineraler kaldes naturlige kemiske forbindelser eller individuelle kemiske grundstoffer, der opstår som følge af fysiske og kemiske processer, der foregår i Jorden. I jordskorpen er mineraler overvejende i krystallinsk tilstand, og kun en lille del er i amorf tilstand.

Formerne for forekomst af mineraler i naturen er varierede og afhænger hovedsageligt af dannelsesbetingelserne. Disse er enten individuelle krystaller eller deres regelmæssige sammenvækst (tvillinger), eller klart isolerede mineralophobninger eller, oftere, ophobninger af mineralkorn - mineralaggregater.

De fleste mineraler krystalliserer fra en eller anden type opløsning. De er dannet som et resultat af:

- afkøling af magma eller et stof, der ligner det på jordens overflade kaldet lava;

- udledninger fra dybe opløsninger indeholdende varmt vand eller varme gasser, herunder vanddamp, som i tilfældet med mange mineralske årer af metalmalme;

- kondensering af varme dampe under dannelsen af mineraler såsom sublimationssvovl nær vulkanske åbninger;

- kemiske reaktioner med allerede eksisterende mineraler, såsom under den hydrotermiske omdannelse af feldspat til glimmer eller under oxidation af jernholdige mineraler i en kemisk forvitringszone ved jordens overflade;

- udskiftning af et tidligere mineral med et andet

- omkrystallisering af allerede eksisterende mineraler med dannelse af nye forbindelser under påvirkning af ændrede temperatur- og trykforhold;

- fordampning af vandige opløsninger.

Klassificering af magmatiske bjergarter

Magmatiske bjergarter klassificeres baseret på deres struktur og mineralsammensætning. Deres mangfoldighed skyldes den primære forskel i magmaer, de reaktioner, der forekommer i dem, assimileringen af omgivende bjergarter, blandingen af magmaer samt differentiering (under fraktioneret krystallisation, udfældning af krystaller, filterklemning, gravitationsadskillelse i flydende tilstand , separation af ublandbare fraktioner og strømning af gas).

De mest almindelige magmatiske bjergarter. Normal række. Ultramafiske sten (hyperbasitter eller ultra-mafiske) spiller en mindre rolle i jordskorpens struktur, og effusive analoger af denne gruppe (picriter og pikritiske porfyritter) er særligt sjældne. Alle ultramafiske klipper har en høj densitet (3,0-3,4) på grund af deres mineralsammensætning (se ovenfor).

Dunitter - dybtsiddende bjergarter med en fuldt krystallinsk, sædvanligvis fin- og mellemkornet struktur. De består af 85-100% olivin, som bestemmer deres mørkegrå, gulgrønne og grønne farve. Som følge af sekundære ændringer bliver olivin ofte til serpentin og magnetit, hvilket giver klipperne en mørkegrøn og sort farve. I dette tilfælde bliver den granulære struktur næsten usynlig. Den forvitrede overflade er karakteriseret ved en sekundær brun skorpe af jernhydroxider.

Peridotitter - den mest almindelige af ultramafiske plutoniske bjergarter. De har en holokrystallinsk, mellem- eller finkornet, porfyritisk og kryptokrystallinsk struktur. De består af olivin (70-50%) og pyroxener. Mørkegrøn eller sort, som bestemmes af farven på olivin eller sekundær serpentin. På denne baggrund skiller sig større pyroxen-phenokrystaller ud, tydeligt synlige ved det glasagtige skær på spaltningsplanerne.

Pyroxenitter - dybtsiddende bjergarter med en holokrystallinsk, grov- eller mellemkornet struktur. De består hovedsagelig af Pyroxener, som giver klipperne en grønlig-sort og sort farve; Olivin er til stede i mindre mængder (op til 10-20%). Med hensyn til indhold af siliciumoxid er pyroxenitter klassificeret som basiske og endda mellemliggende bjergarter, men fraværet af feldspat gør det muligt at klassificere dem som ultrabasiske.

Ultramafiske klipper sammensætter massiver af forskellige størrelser, der danner konsonantlegemer og skærer årer. Forekomster af mange værdifulde mineraler og malme, såsom platin, krom, titanium osv., er forbundet med dem.

De vigtigste klippedannende mineraler i de vigtigste bjergarter er pyroxener og basale plagioklaser. Olivin og hornblende kan være til stede. Der er også knyttet en række malmmineraler til dem som mindre, såsom magnetit, titanomagnetit osv. Et stort antal farvede mineraler giver bjergarterne en mørk farve, mod hvilken lyse plagioklas-phenokrystaller skiller sig ud. Grundlæggende bjergarter er udbredt i jordskorpen, især deres effusive varianter (basalter).

Gabbro - dybtsiddende bjergarter med en fuldkrystallinsk mellem- og grovkornet struktur. Af de farvede mineraler er de mest typiske mineraler pyroxener (op til 35-50%), mindre almindelige er hornblende og olivin. Lette mineraler er repræsenteret af basale plagioklaser. En række gabbroer, der næsten udelukkende består af plagioklas, kaldes anorthosite. Hvis plagioklasen er labradorit, kaldes klippen labradorit. De effusive analoger af gabbro er basalter (doleritter).

Basalter - sorte eller mørkegrå sten med en afanit- eller porfyrstruktur. Meget små porfyrfænokrystaller af plagioklas, pyroxen og nogle gange olivin skiller sig ud mod hovedmassens glasagtige baggrund. Teksturen er massiv, ofte porøs. Doleritter - udbrudte klipper af samme sammensætning, men med en finkornet holokrystallinsk struktur. Basalt forekommer i form af strømme og dækninger, når ofte betydelig tykkelse og dækker store områder både på kontinenter og på bunden af havene.

Mellemstore bjergarter er kendetegnet ved et højere indhold af lette mineraler end farvede, hvoraf hornblende er den mest typiske. Dette forhold mellem mineraler bestemmer den overordnede lyse farve af klippen, mod hvilken mørkfarvede mineraler skiller sig ud.

Dioritter - dybtsiddende bjergarter med en fuldt krystallinsk struktur. Lette mineraler, der udgør omkring 65-70%, er hovedsageligt repræsenteret af medium plagioklas, som giver klipperne en lysegrå eller grønliggrå farve. Af de mørkfarvede er hornblende oftest til stede, og pyroxener er mindre almindelige. I små mængder Kvarts, orthoklase og biotit kan forekomme, men ved makroskopisk undersøgelse er de praktisk talt uopdagelige. Hvis mængden af kvarts når op på 5-15 %, kaldes bjergarterne kvartsdioriter. Dioritter og kvartsdioriter findes i granit- og gabbro-massiver og danner også små individuelle legemer som årer, stokke, laccolitter.

De udbrudte analoger af diorit er andesitter, som normalt har en porfyritisk struktur. Den vigtigste kryptokrystallinske eller meget fint krystallinske masse indeholdende glas har en lysegrå eller lysebrun farve. Skinnende lysegrå phenokrystaller af plagioklas og sorte phenokrystaller af hornblende og pyroxen skiller sig ud mod dens baggrund. Teksturen er massiv, ofte porøs.

Alle sure bjergarter er karakteriseret ved tilstedeværelsen af kvarts. Desuden er feldspat - kalium og sure plagioklaser - til stede i betydelige mængder. De mest almindelige farvede mineraler er biotit og hornblende, og mindre almindeligt pyroxener. Påtrængende bjergarter er de mest udbredte i denne gruppe.

Granitter - dybtsiddende bjergarter med en fuldt krystallinsk, sædvanligvis mellemkornet, sjældnere grov- og finkornet struktur. Stendannende mineraler er kvarts (ca. 25-35%), kaliumfeldspat (35-40%) og sure plagioklaser (ca. 20-25%), af de farvede - biotit, i nogle varianter delvist erstattet af muskovit, mindre almindeligt hornblende, endnu sjældnere pyroxener. Hvis kvartsindholdet i bjergarten ikke overstiger 15-25 %, og feldspaterne er domineret af plagioklaser, og mængden af mørkfarvede stiger, kaldes bjergarten granodiorit. Granitter er den mest almindelige påtrængende sten. De danner enorme kroppe på skjolde og i foldede områder, samt små tværgående indtrængen.

De udbrudte analoger af granitter er liparitter (rhyolitter), og analogerne af granodioriter er dacites.

Lipariter har en porfyritisk struktur - i den lyse, ofte hvide, sædvanligvis glasagtige, sjældnere afanitiske grundmasse, er sjældne små krystallinske korn af kaliumfeldspat (normalt sanidin) og endnu sjældnere plagioklas og kvarts, meget sjældent mørkfarvet, spredt. Hos dacites dominerer sure plagioklaser i phenokrystaller, dette bestemmes dog ikke makroskopisk.

Sure bjergarter med en glasagtig struktur, der repræsenterer en homogen amorf masse af grå til sort, nogle gange brunlig-rød farve, afhængigt af vandindholdet, kaldes obsidianer (med et vandindhold på op til 1%) og pechstein (med en større mængde vand, ca. 6-10%). De førstnævnte har en glasagtig glans og et conchoidal fraktur, mens de sidstnævnte har en harpiksagtig glans. Hvis den glasagtige sten har en porøs tekstur, kaldes den pimpsten, som har en meget lav densitet (flyder på vand).

Terrestrisk bark, hydrosfære og atmosfære studerede migration kemisk elementer i litosfæren og rollen... og 10 km under havbunden. Kemisk sammensatte terrestrisk bark hovedsageligt repræsenteret af otte elementer (ilt...

Et karakteristisk træk ved Jordens udvikling er differentieringen af stof, hvis udtryk er skalstrukturen på vores planet. Lithosfæren, hydrosfæren, atmosfæren, biosfæren danner jordens hovedskaller, der adskiller sig i kemisk sammensætning, tykkelse og stoftilstand.

Jordens indre struktur

Kemisk sammensætning jorden(Fig. 1) ligner sammensætningen af andre jordiske planeter, såsom Venus eller Mars.

Generelt er grundstoffer som jern, oxygen, silicium, magnesium og nikkel fremherskende. Indholdet af lette elementer er lavt. Den gennemsnitlige tæthed af jordens stof er 5,5 g/cm 3 .

Der er meget få pålidelige data om Jordens indre struktur. Lad os se på fig. 2. Det skildrer Jordens indre struktur. Jorden består af skorpen, kappen og kernen.

Ris. 1. Jordens kemiske sammensætning

Ris. 2. Intern struktur jorden

Kerne

Kerne(Fig. 3) er placeret i midten af Jorden, dens radius er omkring 3,5 tusinde km. Kernens temperatur når 10.000 K, dvs. den er højere end temperaturen i de ydre lag af Solen, og dens tæthed er 13 g/cm 3 (sammenlign: vand - 1 g/cm 3). Kernen menes at være sammensat af jern og nikkellegeringer.

Jordens ydre kerne har en større tykkelse end den indre kerne (radius 2200 km) og er i flydende (smeltet) tilstand. Den indre kerne er udsat for et enormt pres. Stofferne, der udgør det, er i fast tilstand.

Mantel

Mantel- Jordens geosfære, som omgiver kernen og udgør 83 % af vores planets volumen (se fig. 3). Dens nedre grænse er placeret i en dybde på 2900 km. Kappen er opdelt i en mindre tæt og plastisk øvre del (800-900 km), hvorfra den er dannet magma(oversat fra græsk betyder "tyk salve"; dette er det smeltede stof i jordens indre - en blanding af kemiske forbindelser og elementer, herunder gasser, i en speciel halvflydende tilstand); og den krystallinske nederste, omkring 2000 km tyk.

Ris. 3. Jordens struktur: kerne, kappe og skorpe

Jordens skorpe

Jordens skorpe - den ydre skal af litosfæren (se fig. 3). Dens tæthed er cirka to gange mindre end Jordens gennemsnitlige tæthed - 3 g/cm 3 .

Adskiller jordskorpen fra kappen Mohorovicic grænse(ofte kaldet Moho-grænsen), karakteriseret ved en kraftig stigning i seismiske bølgehastigheder. Det blev installeret i 1909 af en kroatisk videnskabsmand Andrei Mohorovicic (1857- 1936).

Da de processer, der foregår i den øverste del af kappen, påvirker stoffets bevægelser i jordskorpen, kombineres de under almindeligt navnlitosfæren(stenskal). Tykkelsen af litosfæren varierer fra 50 til 200 km.

Nedenfor ligger litosfæren astenosfæren- mindre hård og mindre tyktflydende, men mere plastik skal med en temperatur på 1200 ° C. Den kan krydse Moho-grænsen og trænge ind i jordskorpen. Asthenosfæren er kilden til vulkanisme. Den indeholder lommer af smeltet magma, som trænger ind i jordskorpen eller strømmer ud på jordens overflade.

Jordskorpens sammensætning og struktur

Sammenlignet med kappen og kernen er jordskorpen et meget tyndt, hårdt og sprødt lag. Det er sammensat af et lettere stof, som i øjeblikket indeholder omkring 90 naturlige kemiske elementer. Disse elementer er ikke ligeligt repræsenteret i jordskorpen. Syv grundstoffer - oxygen, aluminium, jern, calcium, natrium, kalium og magnesium - tegner sig for 98 % af massen af jordskorpen (se fig. 5).

Besynderlige kombinationer af kemiske elementer danner forskellige klipper og mineraler. De ældste af dem er mindst 4,5 milliarder år gamle.

Ris. 4. Jordskorpens opbygning

Ris. 5. Sammensætning af jordskorpen

Mineral er et relativt homogent naturligt legeme i dets sammensætning og egenskaber, dannet både i dybet og på overfladen af litosfæren. Eksempler på mineraler er diamant, kvarts, gips, talkum osv. (Du finder karakteristika for forskellige mineralers fysiske egenskaber i bilag 2.) Sammensætningen af Jordens mineraler er vist i fig. 6.

Ris. 6. Jordens generelle mineralsammensætning

Klipper består af mineraler. De kan være sammensat af et eller flere mineraler.

Sedimentære bjergarter - ler, kalksten, kridt, sandsten osv. - dannet ved sedimentering af stoffer i vandmiljø og på land. De ligger i lag. Geologer kalder dem sider af Jordens historie, fordi de kan lære om naturlige forhold der fandtes på vores planet i oldtiden.

Blandt sedimentære bjergarter skelnes der mellem organogene og uorganiske (klastiske og kemogene).

Organogen Stener dannes som følge af ophobning af dyre- og planterester.

Klassiske klipper dannes som følge af forvitring, ødelæggelse af vand, is eller vind af destruktionsprodukterne af tidligere dannede sten (tabel 1).

Tabel 1. Klastiske bjergarter afhængig af fragmenternes størrelse

Racenavn	Størrelse på bummer con (partikler)
	Mere end 50 cm


	5 mm - 1 cm
	1 mm - 5 mm
Sand og sandsten	0,005 mm - 1 mm
	Mindre end 0,005 mm

Kemogent Stener dannes som et resultat af udfældning af stoffer opløst i dem fra vandet i havene og søerne.

I tykkelsen af jordskorpen dannes magma magmatiske bjergarter(Fig. 7), for eksempel granit og basalt.

Sedimentære og magmatiske bjergarter, når de nedsænkes til store dybder under påvirkning af tryk og høje temperaturer undergå væsentlige ændringer, bliver metamorfe bjergarter. For eksempel bliver kalksten til marmor, kvartssandsten til kvartsit.

Jordskorpens struktur er opdelt i tre lag: sedimentær, granit og basalt.

Sedimentært lag(se fig. 8) er hovedsagelig dannet af sedimentære bjergarter. Ler og skifer dominerer her, og sandede, karbonat- og vulkanske bjergarter er bredt repræsenteret. I sedimentlaget er der aflejringer af sådanne mineral, Hvordan kul, gas, olie. Alle er af økologisk oprindelse. For eksempel er kul et produkt af transformationen af planter fra oldtiden. Tykkelsen af det sedimentære lag varierer meget - fra fuldstændig fravær i nogle områder af land op til 20-25 km i dybe lavninger.

Ris. 7. Klassificering af bjergarter efter oprindelse

"Granit" lag består af metamorfe og magmatiske bjergarter, der i deres egenskaber ligner granit. De mest almindelige her er gnejser, granitter, krystallinske skifer osv. Granitlaget findes ikke alle steder, men på kontinenter, hvor det kommer godt til udtryk, kan dets maksimale tykkelse nå op på adskillige tiere kilometer.

"Basalt" lag dannet af sten tæt på basalt. Disse er metamorfoserede magmatiske bjergarter, tættere end klipperne i "granitlaget".

Tykkelsen og den lodrette struktur af jordskorpen er anderledes. Der findes flere typer af jordskorpen (fig. 8). Ifølge den enkleste klassifikation skelnes der mellem oceanisk og kontinental skorpe.

Kontinental og oceanisk skorpe varierer i tykkelse. Så, maksimal tykkelse jordskorpen observeres under bjergsystemer. Det er omkring 70 km. Under sletterne er tykkelsen af jordskorpen 30-40 km, og under havene er den tyndest - kun 5-10 km.

Ris. 8. Typer af jordskorpen: 1 - vand; 2- sedimentært lag; 3-mellemlag af sedimentære bjergarter og basalter; 4 - basalter og krystallinske ultrabasiske klipper; 5 - granit-metamorft lag; 6 - granulit-mafisk lag; 7 - normal kappe; 8 - dekomprimeret kappe

Forskellen mellem den kontinentale og oceaniske skorpe i klippernes sammensætning manifesteres i det faktum, at der ikke er noget granitlag i den oceaniske skorpe. Og basaltlaget i havskorpen er meget unikt. Med hensyn til stensammensætning adskiller den sig fra et lignende lag af kontinental skorpe.

Grænsen mellem land og hav (nulmærke) registrerer ikke overgangen af den kontinentale skorpe til den oceaniske. Udskiftningen af kontinental skorpe med oceanisk skorpe sker i havet i en dybde på cirka 2450 m.

Ris. 9. Strukturen af den kontinentale og oceaniske skorpe

Der er også overgangstyper af jordskorpen - suboceanisk og subkontinental.

Suboceanisk skorpe beliggende langs kontinentalskråninger og foden, kan findes i marginale og Middelhavet. Den repræsenterer kontinental skorpe med en tykkelse på op til 15-20 km.

Subkontinental skorpe placeret for eksempel på vulkanske øbuer.

Baseret på materialer seismisk lyd - passagehastigheden af seismiske bølger - vi får data om den dybe struktur af jordskorpen. Kola superdybe brønd, som for første gang gjorde det muligt at se stenprøver fra mere end 12 km dybde, bragte således en masse uventede ting. Det blev antaget, at i en dybde på 7 km skulle et "basalt" lag begynde. I virkeligheden blev den ikke opdaget, og gnejser dominerede blandt klipperne.

Ændring i temperatur af jordskorpen med dybden. Jordskorpens overfladelag har en temperatur bestemt af solvarme. Det her heliometrisk lag(fra den græske helio - sol), der oplever sæsonbestemte temperaturudsving. Dens gennemsnitlige tykkelse er omkring 30 m.

Nedenfor er et endnu tyndere lag, karakteristisk træk som svarer til en konstant temperatur gennemsnitlig årlig temperatur observationssteder. Dybden af dette lag øges i kontinentalt klima.

Endnu dybere i jordskorpen er der et geotermisk lag, hvis temperatur bestemmes af Jordens indre varme og stiger med dybden.

Stigningen i temperatur opstår hovedsageligt på grund af henfaldet af radioaktive grundstoffer, der udgør bjergarter, primært radium og uran.

Mængden af temperaturstigning i sten med dybde kaldes geotermisk gradient. Det svinger inden for et ret bredt område - fra 0,1 til 0,01 °C/m - og afhænger af klippernes sammensætning, betingelserne for deres forekomst og en række andre faktorer. Under oceanerne stiger temperaturen hurtigere med dybden end på kontinenter. I gennemsnit bliver det 3 °C varmere for hver 100 m dybde.

Det reciproke af den geotermiske gradient kaldes geotermisk fase. Det måles i m/°C.

Varmen fra jordskorpen er en vigtig energikilde.

Den del af jordskorpen, der strækker sig til dybder, der er tilgængelige for geologiske undersøgelsesformer jordens indvolde. Jordens indre kræver særlig beskyttelse og klog brug.

Den kemiske sammensætning af jordskorpen blev bestemt af resultaterne af analysen af adskillige prøver af sten og mineraler, der kom til jordens overflade under bjergdannelsesprocesser, såvel som taget fra minedrift og dybe boringer.

I øjeblikket er jordskorpen blevet undersøgt i en dybde på 15-20 km. Den består af kemiske elementer, der er en del af klipper.

Mest udbredt Jordskorpen indeholder 46 grundstoffer, hvoraf 8 udgør 97,2-98,8 % af dens masse, 2 (ilt og silicium) udgør 75 % af Jordens masse.

De første 13 grundstoffer (med undtagelse af titanium), som oftest findes i jordskorpen, er en del af planters organiske stof, deltager i alle vitale processer og spiller en vigtig rolle i jordens frugtbarhed. En lang række elementer involveret i kemiske reaktioner i jordens tarme, fører til dannelsen af en lang række forbindelser. Kemiske grundstoffer, som er mest udbredt i litosfæren, er en del af mange mineraler (de består hovedsageligt af forskellige bjergarter).

Individuelle kemiske grundstoffer er fordelt i geosfærer som følger: oxygen og brint fylder hydrosfæren; oxygen, brint og kulstof danner grundlaget for biosfæren; oxygen, brint, silicium og aluminium er hovedbestanddelene i ler og sand eller forvitringsprodukter (de udgør hovedsageligt den øverste del af jordskorpen).

Kemiske grundstoffer i naturen findes i en række forskellige forbindelser kaldet mineraler. Det er homogene kemiske stoffer i jordskorpen, som er dannet som følge af komplekse fysisk-kemiske eller biokemiske processer, f.eks. stensalt(NaCl), gips (CaS04*2H20), orthoklase (K2Al2Si6016).

I naturen tager kemiske elementer en ulige del i dannelsen af forskellige mineraler. For eksempel er silicium (Si) en komponent af mere end 600 mineraler og er også meget almindelig i form af oxider. Svovl danner op til 600 forbindelser, calcium - 300, magnesium -200, mangan - 150, bor - 80, kalium - op til 75, kun 10 lithiumforbindelser kendes, og endnu færre jodforbindelser.

Blandt de mest berømte mineraler i jordskorpen, stor gruppe feldspat med tre hovedelementer - K, Na og Ca. I jorddannende bjergarter og deres forvitringsprodukter indtager feldspat en stor position. Feltspat forvitrer (disintegrerer) gradvist og beriger jorden med K, Na, Ca, Mg, Fe og andre askestoffer samt mikroelementer.

Clark nummer- tal, der udtrykker det gennemsnitlige indhold af kemiske grundstoffer i jordskorpen, hydrosfæren, Jorden, kosmiske legemer, geokemiske eller kosmokemiske systemer mv., ift. total masse dette system. Udtrykt i % eller g/kg.

Typer af clarks

Der er vægt (%, g/t eller g/g) og atomare (% af antallet af atomer) clarks. En generalisering af data om den kemiske sammensætning af forskellige sten, der udgør jordskorpen, under hensyntagen til deres fordeling til dybder på 16 km, blev først lavet af den amerikanske videnskabsmand F. W. Clark (1889). De tal, han opnåede for procentdelen af kemiske grundstoffer i sammensætningen af jordskorpen, senere lidt forfinet af A.E. Fersman, efter sidstnævntes forslag, blev kaldt Clarke-tal eller Clarks.

Molekyle struktur. Elektriske, optiske, magnetiske og andre egenskaber ved molekyler er relateret til bølgefunktionerne og energierne i forskellige tilstande af molekylerne. Molekylspektre giver information om molekylernes tilstande og sandsynligheden for overgang mellem dem.

Vibrationsfrekvenserne i spektrene bestemmes af atomernes masser, deres placering og dynamikken i interatomiske interaktioner. Frekvenserne i spektrene afhænger af molekylernes inertimomenter, hvis bestemmelse ud fra spektroskopiske data gør det muligt at opnå nøjagtige værdier interatomiske afstande i et molekyle. Samlet antal linjer og bånd i vibrationsspektret af et molekyle afhænger af dets symmetri.

Elektroniske overgange i molekyler karakteriserer strukturen af deres elektroniske skaller og tilstand kemiske bindinger. Spektre af molekyler, der har stor mængde bindinger er karakteriseret ved langbølgede absorptionsbånd, der falder i det synlige område. Stoffer, der er bygget af sådanne molekyler, er karakteriseret ved farve; Disse stoffer omfatter alle organiske farvestoffer.

Ioner. Som et resultat af elektronovergange dannes ioner - atomer eller grupper af atomer, hvor antallet af elektroner ikke er lig med antallet af protoner. Hvis en ion indeholder flere negativt ladede partikler end positivt ladede, så kaldes en sådan ion negativ. Ellers kaldes ionen positiv. Ioner er meget almindelige i stoffer, for eksempel findes de i alle metaller uden undtagelse. Årsagen er, at en eller flere elektroner fra hvert metalatom adskilles og bevæger sig inden i metallet og danner det, der kaldes en elektrongas. Det er netop på grund af tabet af elektroner, dvs. negative partikler, bliver metalatomerne til positive ioner. Dette gælder for metaller i enhver tilstand - fast, flydende eller gas.

Krystalgitteret modellerer arrangementet af positive ioner inde i en krystal af et homogent metallisk stof.

Det er kendt, at i fast tilstand alle metaller er krystaller. Ionerne af alle metaller er arrangeret på en ordnet måde og danner et krystalgitter. I smeltede og fordampede (gasformige) metaller er der ikke noget ordnet arrangement af ioner, men elektrongas forbliver stadig mellem ionerne.

Isotoper- varianter af atomer (og kerner) af et kemisk grundstof, der har samme atomare (ordinære) nummer, men samtidig forskellige massetal. Navnet skyldes det faktum, at alle isotoper af et atom er placeret på samme sted (i én celle) i det periodiske system. De kemiske egenskaber af et atom afhænger af strukturen af elektronskallen, som igen hovedsageligt bestemmes af ladningen af kernen Z (det vil sige antallet af protoner i den), og næsten ikke afhænger af dens masse nummer A (det vil sige det samlede antal protoner Z og neutroner N) . Alle isotoper af det samme grundstof har den samme kerneladning, der kun adskiller sig i antallet af neutroner. Typisk er en isotop betegnet med symbolet for det kemiske grundstof, som den tilhører, med tilføjelsen af et øverste venstre suffiks, der angiver massetallet. Du kan også skrive navnet på elementet efterfulgt af et bindestreger. Nogle isotoper har traditionelle egennavne (for eksempel deuterium, actinon).

Analyse af jordens kemiske og mineralske sammensætning har betydelig teoretisk og praktisk interesse: den kan afsløre mange hemmeligheder om dannelsen og udviklingen af vores planet og give nøglen til en mere effektiv søgning mineralske ressourcer. Jordens gennemsnitlige sammensætning bedømmes af det stof, som meteoritter er sammensat af, da det menes, at det var fra dette materiale, at planeterne opstod. solsystem inklusive Jorden. Der er sten (97,7% af alle fund), stenet jern (1,3%) og jern (5,6%) meteoritter. Deres kemiske analyse tyder på, at Jordens sammensætning er domineret af jern (30-36%), oxygen (29-31%), silicium (14-15%) og magnesium (13-16%). Derudover måles mængden af svovl, nikkel, aluminium og calcium i procentenheder hver. Alle andre elementer er til stede i mængder mindre end 1%.

Den mest pålidelige information er tilgængelig om den kemiske sammensætning af den øverste del af den kontinentale skorpe, tilgængelig for direkte observation og analyse. De første data blev offentliggjort i 1889 af den amerikanske videnskabsmand F. Clark, som opnåede dem som aritmetiske gennemsnit af 6.000 resultater af kemisk analyse af forskellige klipper til hans rådighed. Disse data blev efterfølgende forfinet. Følgende otte kemiske grundstoffer er mest almindelige i jordskorpen og tegner sig for i alt over 98 vægt-%: ilt (46,5 %), silicium (25,7 %), jern (6,2 %), calcium (5,8 %). magnesium (3,2%), natrium (1,8%), kalium (1,3%). Yderligere fem grundstoffer er indeholdt i jordskorpen i tiendedele af en procent: titanium (0,52 %), kulstof (0,46 %), brint (0,16 %), mangan (0,12 %), svovl (0,11 %). Alle andre elementer tegner sig for omkring 0,37%.

I 1924 blev den norske forsker V.M. Goldschmit foreslog den meget udbredte og i øjeblikket geokemiske klassificering af kemiske grundstoffer og opdelte dem i fire grupper:

0 siderofil gruppe af kemiske grundstoffer omfatter elementer fra jernfamilien, platinmetaller, samt molybdæn og rhenium (11 grundstoffer i alt), geokemisk ligner jern;
0 litofile grundstoffer udgør en gruppe på 53 grundstoffer, der udgør hovedparten af mineralerne i jordskorpen (lithosfæren): silicium, titanium, zirconium, fluor, klor, aluminium, natrium, kalium, magnesium, calcium, etc.;
0 kalkofile gruppe af kemiske grundstoffer er repræsenteret af svovl, antimon, bismuth, arsen, selen, tellur og en række tunge ikke-jernholdige metaller (kobber osv.) - i alt 19 grundstoffer, der er tilbøjelige til dannelsen af naturlige sulfider, selenider , tellurider, sulfosalter og nogle gange fundet i naturlig tilstand (guld, sølv, kviksølv, bismuth, arsen, etc.);

Den atmofile gruppe omfatter kemiske grundstoffer (nitrogen, brint, ædelgasser) typiske for jordens atmosfære, hvor de er til stede i form af frie atomer eller molekyler.

Jordskorpen består af forskellige grupper af klipper, der adskiller sig i deres dannelsesbetingelser og sammensætning. Sten er mineraltilslag, dvs. en bestemt kombination af mineraler. Naturlige mineraler kaldes kemiske forbindelser eller indfødte kemiske grundstoffer, der er opstået som følge af visse fysiske og kemiske processer, der forekommer i jordskorpen og på dens overflade. De fleste mineraler er krystallinske legemer, og kun få af dem er amorfe. Formerne af naturlige krystaller er varierede og afhænger af det regelmæssige arrangement i rummet af mikropartikler - atomer, ioner, molekyler, der danner strukturen af krystallerne, eller deres krystallinske (rumlige) gitter. At danne denne struktur stor betydning har fysisk-kemiske og termodynamiske forhold. Grafit - det blødeste (hårdhed 1) mineral - danner således tavleformede krystaller, og diamant - det hårdeste mineral (hårdhed 10) - har den mest perfekte kubiske symmetrigruppe. Denne forskel i egenskaber skyldes forskellen i arrangementet af atomer i krystalgitteret.

I øjeblikket kendes mere end 2.500 naturlige mineraler, sorter ikke medregnet, men kun få (ca. 50) - stendannende mineraler - er involveret i dannelsen af sten, der udgør jordskorpen. De resterende mineraler i bjergarter forekommer i form af mindre urenheder og kaldes hjælpemineraler. Klassificeringen af mineraler er baseret på deres kemiske sammensætning og krystalstruktur. De vigtigste stendannende og malmmineraler er grupperet i flere mineralklasser:

0 indfødte elementer: indfødt guld, sølv, kobber, platin, grafit, diamant, svovl;
0 sulfider: pyrit, chalcopyrit, galena, cinnober;

O-halogenidforbindelser: halit (bordsalt), sylvit, carnallit og fluorit;

О oxider og hydroxider: kvarts, opal, magnetit (magnetisk jernmalm), hæmatit, korund, limonit, goethit;

O-karbonater: calcit (kalkspat), hvis gennemsigtige variant kaldes islandsspat, dolomit;

О fosfater: apatit, phosphorit;

О sulfater: gips, anhydrit, mirabilitet (Glaubers salt), baryt;

Om wolframater: wolframit;

O-silikater: kvarts, olivin, beryl, pyroxener, hornblende, glimmer, serpentin, talkum, glauconit, feldspat.

En særlig klasse af mineraler er silikater. Denne klasse omfatter de mest almindelige klippedannende mineraler i jordskorpen (mere end 90 vægtprocent), ekstremt komplekse i kemisk sammensætning og deltager i strukturen af alle typer bjergarter, primært magmatiske og metamorfe. De udgør omkring en tredjedel af alle kendte mineraler. Kvarts er nogle gange inkluderet i silikater. Grundlaget for krystalgitteret af silikater er den ioniske tetravalente gruppe SiO 4.

Selv gamle minearbejdere bemærkede, at i malmforekomster findes individuelle mineraler altid sammen. Den fælles forekomst af mineraler betegnes med udtrykket "paragenese" eller "paragenese" (græsk "para" - nær, nær). Hver mineraldannelsesproces er karakteriseret ved sine egne regelmæssige kombinationer af mineraler. Eksempler på paragenese omfatter kvarts og guld, chalcopyrit og sølvmalme. Viden om paragenese af mineraler letter opgaven med at søge efter mineraler ved deres satellitter. Således hjalp diamantens ledsagende pyrope (en type granat) engang med at opdage primære diamantaflejringer i Yakutia.

En vis kombination af mineraler, som nævnt ovenfor, dannes klipper er naturlige aggregater af mineraler af mere eller mindre konstant mineralogisk og kemisk sammensætning, der danner uafhængige geologiske legemer, der udgør jordskorpen. Form, dimensioner og gensidig ordning mineralkorn bestemmer klippernes struktur og tekstur. De klipper, der udgør jordskorpen, er for det meste et aggregat af mange mineraler, de består sjældnere af korn af et mineral. Mineralsammensætning, strukturen og forekomsten af sten afspejler betingelserne for dens dannelse.

Baseret på deres oprindelse er sten opdelt i tre grupper:

1) magmatisk klipper dannet ved indtrængen (indtrængende bjergarter) i jordskorpen eller udbrud af magma på overfladen (effusive bjergarter). Magma, der flyder til overfladen, kaldes lava. Mange aflejringer af metalliske mineraler, såvel som apatitter, diamanter osv., er forbundet med magmatiske bjergarter;
2) sedimentære klipper dannet under aflejring af ødelagte magmatiske bjergarter og nogle andre måder i havet, havene, søer og floder. Deres sammensætning omfatter klastisk, lerholdig, kemisk og organogen. Følgende sedimentære bjergarter er vigtige som mineralressourcer: olie, gas, kul, tørv, bauxit, phosphorit osv.;
3) metamorfe racer, dvs. omdannet fra både magmatisk og sedimentær. Under metamorfe forhold dannes jern, kobber, polymetallisk, uran og andre malme samt grafit, ædelsten, ildfaste materialer mv. Nogle gange, fra den metamorfe gruppe, skelnes metasomatiske bjergarter som en uafhængig klasse, dannet som et resultat af metasomatisme - processen med at erstatte nogle mineraler med andre med betydelige ændringer i den kemiske sammensætning af bjergarten, men bevare dens volumen og fast tilstand når de udsættes for opløsninger med høj kemisk aktivitet. I dette tilfælde forekommer migration af kemiske elementer.

Kemisk sammensætning af jordskorpen

Parameternavn	Betyder
Artiklens emne:	Kemisk sammensætning af jordskorpen
Rubrik (tematisk kategori)	Uddannelse

Litosfæriske plader og kontinentaldrift

Jordskorpens struktur (kontinental og oceanisk skorpe)

De øverste lag af jordskorpen består primært af lag af sedimentære bjergarter dannet ved aflejring af div. fine partikler, hovedsageligt i havene og oceanerne. Disse lag indeholder rester af dyr og planter, der beboede tidligere jorden.
Opslået på ref.rf
Οʜᴎ blev med tiden til fossiler. Den samlede tykkelse (tykkelse) af sedimentære bjergarter når i sjældne tilfælde 15-20 km. gennemsnitshastighed udbredelse af langsgående vibrationer i dem fra 2 til 5 km/s. Seismiske bølger rejser dybt ind i Jorden med forskellige hastigheder på kontinenter og på havbunden. Ud fra dette konkluderede forskerne, at der er to hovedtyper af fast skorpe på Jorden: kontinental og oceanisk.

Tykkelsen af den kontinentale skorpe er i gennemsnit 30-40 km, og under bjergene når den stedvis 70 km. Den kontinentale del af jordskorpen er opdelt i en række lag, hvis antal og tykkelse varierer fra region til region. Normalt skelnes der under sedimentære bjergarter to hovedlag: det øverste er granit, tæt på fysiske egenskaber og sammensætning til granit, og den nederste er basaltisk (det antages, at den består af tungere sten, hovedsagelig basalt). Tykkelsen af hvert af disse lag er i gennemsnit 15-20 km.

Den oceaniske skorpe er tyndere - 3-7 km. I sammensætning og egenskaber er det tættere på stoffet i det basaltiske lag af den kontinentale skorpe, det vil sige, at det tilsyneladende hovedsageligt består af basalt eller andre klipper rige på magnesium og jern. Men denne type skorpe er kun karakteristisk for dybe områder af havbunden - mindst 4 tusinde m På bunden af havene er der områder, hvor jordskorpen har en kontinental eller mellemtypestruktur. Basaltlaget er adskilt fra de underliggende klipper af en overflade kaldet Mohorovicic-overfladen (opkaldt efter den jugoslaviske videnskabsmand, der opdagede det). Hastigheden af seismiske bølger dybere end denne overflade stiger umiddelbart kraftigt til 8,2 km/s, hvilket sandsynligvis skyldes en ændring i de elastiske egenskaber og tætheden af Jordens stof.

Lithosfæren består af: 7 store, 7 små og mange mikroplader. Litosfæriske plader bevæger sig konstant med hastigheder fra 1 til 20 cm/år. En undersøgelse af pladebevægelsens historie har vist, at blokke af den kontinentale skorpe over en periode på 500-600 millioner år samles til et enkelt superkontinent. Derefter bryder det op i kontinenter, og cyklussen gentages.

· Gondwana

· Laurasia

· Eurasien

Den kemiske sammensætning af jordskorpen blev bestemt ud fra analysen af adskillige prøver af sten og mineraler, der kom til jordens overflade under bjergdannende processer, såvel som taget fra minedrift og dybe boringer.

I dag er jordskorpen blevet undersøgt i en dybde på 15-20 km. Den består af kemiske elementer, der er en del af klipper.

De mest almindelige grundstoffer i jordskorpen er 46, hvoraf 8 udgør 97,2-98,8% af dens masse, 2 (ilt og silicium) - 75% af Jordens masse.

De første 13 grundstoffer (med undtagelse af titanium), som oftest findes i jordskorpen, er en del af planters organiske stof, deltager i alle vitale processer og spiller en vigtig rolle i jordens frugtbarhed. Et stort antal grundstoffer, der deltager i kemiske reaktioner i jordens tarme, fører til dannelsen af en lang række forbindelser. Kemiske grundstoffer, som er mest udbredt i litosfæren, er en del af mange mineraler (for det meste forskellige bjergarter består af dem).

Kemiske grundstoffer i naturen findes i en række forskellige forbindelser kaldet mineraler.

7. Mineraler i jordskorpen - definition, klassificering, egenskaber.

Jordskorpen består primært af stoffer, der kaldes mineraler - fra sjældne og ekstremt værdifulde diamanter til forskellige malme, hvorfra der hentes metaller til vores daglige behov.

Bestemmelse af mineraler

Almindeligt forekommende mineraler som feldspat, kvarts og glimmer kaldes stendannende mineraler. Dette adskiller dem fra mineraler, som kun findes i små mængder. Calcit er et andet stendannende mineral. Det danner kalksten.

Der er så mange mineraler i naturen, at mineralogerne var nødt til at udvikle et helt system til at bestemme dem, baseret på fysiske og kemiske egenskaber. Nogle gange hjælper det meget at genkende et mineral. simple egenskaber farve eller hårdhed, og nogle gange kræver dette komplekse tests i laboratoriet ved hjælp af reagenser.

Nogle mineraler, såsom lapis lazuli (blå) og malakit (grøn), kan identificeres ved farve. Men farve er ofte vildledende, fordi den varierer ret meget blandt mange mineraler. Forskelle i farve afhænger af urenheder, temperatur, belysning, stråling og erosion.

Klassificering af mineraler

1. Indfødte elementer

Omkring 90 mineraler - 0,1% af massen af jordskorpen

Guld, platin, sølv - ædle metaller, kobber - ikke-jernholdigt metal, diamant - perle, grafit, svovl, arsen

2 . Sulfider

Omkring 200 mineraler - 0,25% af massen af jordskorpen

Sphalerit - zinkmalm, galena - blymalm, chalcopyrit - kobberåre, pyrit - råstof til kemisk industri, cinnober - kviksølvmalm

3 . Sulfater

Omkring 260 mineraler, 0,1% af jordskorpens masse

Gips, anhydrit, baryt - cementråvarer, prydsten mv.

4 . Galloider

Omkring 100 mineraler

Halite - stensalt, sylvin - potaske gødning, fluorit - fluorid

5 . Fosfater

Omkring 350 mineraler - 0,7% af massen af jordskorpen

Fosforit - gødning

6 . Karbonater

Omkring 80 mineraler, 1,8% af jordskorpen

Calcit, aragonit, dolomit - byggesten; siderit, rhodochrosit - malme af jern og mangan

7. Oxider

Omkring 200 mineraler, 17% af massen af jordskorpen

Vand, is; kvarts, kalcedon, jaspis, opal, flint, korund - ædelsten og halvædelsten; bauxitmineraler - aluminiummalme, mineraler af jernmalm, tin, mangan, chrom mv.

8. Silikater

Omkring 800 mineraler, 80% af jordskorpen

Pyroxener, amfiboler, feldspat, glimmer, serpentin, lermineraler er de vigtigste stendannende mineraler; granater, olivin, topas, adularia, amazonit - ædel- og halvædelsten.

Ejendomme

Glans - meget karakteristisk træk mange mineraler. I nogle tilfælde minder det meget om glansen af metaller (galena, pyrit, arsenopyrit), i andre - til glansen af glas (kvarts), perlemor (muskovit). Der er også mange mineraler, som selv når de er nybrudte ser matte ud, det vil sige, at de ikke har nogen glans.

Et bemærkelsesværdigt træk ved mange naturlige forbindelser er deres farve. For en række mineraler er det konstant og meget karakteristisk. For eksempel: cinnober (kviksølvsulfid) har altid en karminrød farve; malakit er kendetegnet ved en lys grøn farve; kubiske krystaller af pyrit genkendes let på deres metallisk-gyldne farve osv. Sammen med dette er farven stor mængde mineraler varierer. Disse er for eksempel sorterne af kvarts: farveløs (gennemsigtig), mælkehvid, gullig-brun, næsten sort, lilla, pink.

Mineraler adskiller sig også i andre fysiske egenskaber. Nogle af dem er så hårde, at de let efterlader ridser på glas (kvarts, granat, pyrit); andre bliver ridset af glasstykker eller kanten af en kniv (calcit, malakit); atter andre har så lav hårdhed, at de let kan tegnes med en fingernegl (gips, grafit). Nogle mineraler, når de spaltes, spaltes let langs visse planer og danner fragmenter af regelmæssig form, der ligner krystaller (stensalt, galena, calcit); andre producerer buede, "skallignende" overflader, når de er brudt (kvarts). Egenskaber som f.eks specifik vægt, smelteevne osv.

Lige så anderledes og Kemiske egenskaber mineraler. Nogle er letopløselige i vand (stensalt), andre er kun opløselige i syrer (calcit), og andre er modstandsdygtige selv over for stærke syrer (kvarts). De fleste mineraler er velbevarede i luftmiljø. Samtidig kendes en række naturlige forbindelser, der let udsættes for oxidation eller nedbrydning på grund af ilt, kuldioxid og fugt, der er indeholdt i luften. Det har også længe været fastslået, at nogle mineraler gradvist ændrer farve, når de udsættes for lys.

Alle disse egenskaber af mineraler er kausalt afhængige af egenskaberne ved den kemiske sammensætning af mineraler, af stoffets krystalstruktur og af strukturen af de atomer eller ioner, der udgør forbindelserne.

Kemisk sammensætning af jordskorpen - koncept og typer. Klassificering og funktioner i kategorien "Kemisk sammensætning af jordskorpen" 2017, 2018.