Composizione chimica della crosta terrestre e della Terra. Clarks

Dipartimento di Ecologia e Gestione Ambientale

Opzione di prova n. 1

Geomorfologia con geologia di base

Studente della facoltà di corrispondenza, specialità

"Geodesia applicata"

Corso 3 GNL

Leonov Aleksandr Vladimirovich

Composizione chimica della crosta terrestre.

Processi di alterazione degli agenti atmosferici.

Dislocazioni plittiche (pieghe, loro elementi, tipologie di pieghe in sezione e in pianta. Elementi di occorrenza degli strati).

Origine dei minerali.

Classificazione delle rocce ignee rocce.

Costruzione di un profilo geologico ingegneristico.

Composizione chimica della crosta terrestre.

I cambiamenti chimici nella crosta terrestre sono determinati principalmente dalla storia geochimica dei principali elementi che formano le rocce, il cui contenuto è superiore all'1%. Calcolo della composizione chimica media crosta terrestre furono condotti da numerosi ricercatori sia all'estero (F. Clark, G. S. Washington, V. M. Goldshmidt, F. Taylor, W. Mason, ecc.) che in Unione Sovietica (V. I. Vernadsky, A. E. . Fersman, A. P. Vinogradov, A. A. Yaroshevsky, ecc. .)

Per giudicare la composizione chimica della Terra si utilizzano i dati sui meteoriti, che sono i campioni più probabili di materiale protoplanetario da cui si sono formati pianeti terrestri e asteroidi. Ad oggi, molti meteoriti caduti sulla Terra in tempi diversi e in luoghi diversi sono stati ben studiati.

Sulla base dell'analisi della composizione di vari meteoriti, nonché dei dati sperimentali geochimici e geofisici ottenuti, alcuni ricercatori forniscono una stima moderna della composizione elementare grossolana della Terra, presentata nella tabella.

Composizione chimica della crosta terrestre (peso,%)

Elementi	Secondo A.P. Vinogradov	Secondo W. Mason	Secondo A.A

La maggiore abbondanza riguarda i quattro elementi più importanti: O, Fe, Si, Mg, che rappresentano oltre il 91%. Il gruppo di elementi meno comuni comprende Ni, S, Ca, A1. I restanti elementi della tavola periodica di Mendeleev su scala globale in termini di distribuzione generale sono di secondaria importanza.

Processi di alterazione degli agenti atmosferici.

Per disfacimento si intende un insieme di processi fisici, chimici e biochimici di trasformazione delle rocce e dei loro minerali costituenti nella parte vicina alla superficie della crosta terrestre. Questa conversione dipende da molti fattori: sbalzi di temperatura; effetti chimici dell'acqua e dei gas - anidride carbonica e ossigeno (situati nell'atmosfera e allo stato disciolto nell'acqua); esposizione a sostanze organiche formatesi durante la vita di piante e animali e durante la loro morte e decomposizione. I processi di erosione sono strettamente legati all'interazione della parte vicina alla superficie della crosta terrestre con l'atmosfera, l'idrosfera e la biosfera. È la regione di confine di diverse fasi che ha un'elevata reattività. La parte della crosta terrestre in cui avviene la trasformazione della materia minerale è chiamata zona di erosione o zona di ipergenesi (dal greco "iper" - sopra, dall'alto). Il processo di ipergenesi, o alterazione degli agenti atmosferici, è molto complesso e dipende dal clima, dal rilievo, dall'uno o dall'altro mondo organico e tempo. Varie combinazioni di questi fattori determinano la complessità e la diversità degli agenti atmosferici. Particolarmente importante è il ruolo del clima, che è una delle principali cause e forze trainanti dei processi di alterazione. Dell'intero insieme degli elementi climatici, il calore (equilibrio in entrata e in uscita dell'energia radiante, ecc.) e il grado di umidità (regime dell'acqua) sono di massima importanza. A seconda della predominanza di determinati fattori in un unico e complesso processo di disfacimento, si distinguono convenzionalmente due tipi correlati: 1) disfacimento fisico e disfacimento chimico.

1) AGEVOLAZIONI FISICHE

In questo tipo di massima importanza è l'alterazione della temperatura, che è associata alle fluttuazioni termiche giornaliere e stagionali, che provocano il riscaldamento o il raffreddamento della parte superficiale delle rocce.

L'intensa alterazione fisica (meccanica) si verifica in aree con condizioni climatiche difficili (nei paesi polari e subpolari) con la presenza di permafrost, causata dall'eccessiva umidità superficiale. In queste condizioni, l’alterazione è associata principalmente all’effetto incuneamento dell’acqua congelata nelle fessure e ad altri processi fisici e meccanici associati alla formazione del ghiaccio. Le fluttuazioni di temperatura negli orizzonti superficiali delle rocce, in particolare l'ipotermia grave in inverno, portano allo stress del gradiente volumetrico e alla formazione di crepe da gelo, che vengono successivamente sviluppate dal congelamento dell'acqua al loro interno.

1) ESSERE CHIMICI

Contemporaneamente all'erosione fisica, nelle aree con un tipo di lisciviazione del regime di umidità, si verificano processi di cambiamento chimico con la formazione di nuovi minerali. Durante la disintegrazione meccanica delle rocce dense si formano macrofessure che facilitano la penetrazione di acqua e gas al loro interno e, inoltre, aumentano la superficie di reazione delle rocce esposte agli agenti atmosferici. Ciò crea le condizioni per l'attivazione di reazioni chimiche e biogeochimiche. La penetrazione dell'acqua o il grado di umidità non determina solo la trasformazione delle rocce, ma determina anche la migrazione dei componenti chimici più mobili. Ciò si riflette particolarmente chiaramente nell'umido zone tropicali, dove si combinano elevata umidità, elevate condizioni termiche e ricca vegetazione forestale. Quest'ultimo ha un'enorme biomassa e un calo significativo. Questa massa di morti materia organica viene trasformato ed elaborato dai microrganismi, dando origine a grandi quantità di acidi organici aggressivi (soluzioni). L'elevata concentrazione di ioni idrogeno nelle soluzioni acide contribuisce alla più intensa trasformazione chimica delle rocce, all'estrazione di cationi dai reticoli cristallini dei minerali e al loro coinvolgimento nella migrazione.

Dislocazioni plittiche (pieghe, loro elementi, tipologie

pieghe in sezione e in pianta. Elementi di occorrenza del livello).

Dislocazioni pplicative(disturbi piegati) sono dislocazioni che si verificano senza interrompere la continuità degli strati rocciosi. Tra questi si distinguono i seguenti tipi principali di disturbi tettonici: monoclinali, flessioni e pieghe.

La forma principale di dislocazioni plicative sono le pieghe: piegature ondulate di strati (strati) di rocce di varie forme e dimensioni. Esistono pieghe anticlinali e sinclinali, che nella maggior parte dei casi sono coniugate. Una piega anticlinale (anticlinale, Fig. 1) è caratterizzata dal fatto che l'inflessione degli strati è convessa verso l'alto. Gli strati più antichi si trovano nella parte centrale delle anticlinali, mentre gli strati più giovani li circondano man mano che si allontanano dal nucleo. La piega sinclinale (sinclinale, Fig. 2) ha la parte convessa rivolta verso il basso. Nelle formazioni ripiegate sinclinali (sincline), al contrario, la parte centrale è composta da strati più giovani rispetto alla periferia.

Fig.1 Fig.2

In ciascuna piega si distinguono i seguenti elementi: una serratura, o nucleo, - parte della piega nel punto di flesso degli strati, chiamato arco all'anticlinale e depressione alla sinclinale; ala: la parte periferica o pendenza di una piega (le pieghe anticlinali e sinclinali adiacenti hanno un'ala comune); cerniera: una linea che collega i punti di flesso dello strato; superficie assiale: un piano che passa attraverso i cardini di tutti gli strati della piega ad uguale distanza dalle loro ali; asse di piega – la linea di intersezione della superficie assiale con la superficie in rilievo; angolo di piega - l'angolo formato quando si intersecano le superfici di uno strato di diverse ali di piega; L'altezza della piega è la distanza tra il punto più alto dell'anticlinale e il punto più basso della sinclinale adiacente.

Origine dei minerali.

Minerali sono chiamati composti chimici naturali o singoli elementi chimici che si presentano come risultato di processi fisici e chimici che si verificano sulla Terra. Nella crosta terrestre, i minerali si trovano prevalentemente allo stato cristallino e solo una piccola parte è allo stato amorfo.

Le forme di presenza dei minerali in natura sono varie e dipendono principalmente dalle condizioni di formazione. Questi sono singoli cristalli o le loro intercrescite regolari (gemelli), o accumuli minerali chiaramente isolati o, più spesso, accumuli di grani minerali - aggregati minerali.

La maggior parte dei minerali cristallizza da qualche tipo di soluzione. Si formano come risultato di:

- raffreddamento del magma o di una sostanza ad esso simile sulla superficie terrestre chiamata lava;

- scarichi da soluzioni profonde contenenti acqua calda o gas caldi, compreso il vapore acqueo, come nel caso di molte vene minerali di minerali metallici;

- condensazione di vapori caldi durante la formazione di minerali come lo zolfo da sublimazione in prossimità delle bocche vulcaniche;

- reazioni chimiche con minerali preesistenti, come durante la trasformazione idrotermale del feldspato in mica o durante l'ossidazione di minerali contenenti ferro in una zona di alterazione chimica sulla superficie terrestre;

- sostituzione di un minerale precedente con un altro

- ricristallizzazione di minerali preesistenti con formazione di nuovi composti sotto l'influenza di mutate condizioni di temperatura e pressione;

- evaporazione di soluzioni acquose.

Classificazione delle rocce ignee

Le rocce ignee sono classificate in base alla loro struttura e composizione minerale. La loro diversità è dovuta alla differenza primaria dei magmi, alle reazioni che si verificano in essi, all'assimilazione delle rocce circostanti, alla miscelazione dei magmi, nonché alla differenziazione (durante la cristallizzazione frazionata, la precipitazione dei cristalli, la spremitura dei filtri, la separazione gravitazionale allo stato liquido , separazione di frazioni immiscibili e flusso di gas).

Le rocce ignee più comuni. Fila normale. Rocce ultramafiche (iperbasiti o ultramafiche) svolgono un ruolo minore nella struttura della crosta terrestre e gli analoghi effusivi di questo gruppo (picriti e porfiri picritici) sono particolarmente rari. Tutto rocce ultramafiche hanno un'alta densità (3,0-3,4), dovuta alla loro composizione minerale (vedi sopra).

Duniti - rocce profonde con struttura completamente cristallina, generalmente a grana fine e media. Sono costituiti per l'85-100% da olivina, che ne determina il colore grigio scuro, giallo-verde e verde. A seguito di alterazioni secondarie, l'olivina si trasforma spesso in serpentino e magnetite, che conferisce alle rocce un colore verde scuro e nero. In questo caso la struttura granulare diventa quasi invisibile. La superficie alterata è caratterizzata da una crosta secondaria marrone di idrossidi di ferro.

Peridotiti - la più comune delle rocce plutoniche ultramafiche. Hanno una struttura olocristallina, a grana media o fine, porfirica e criptocristallina. Sono costituiti da olivina (70-50%) e pirosseni. Verde scuro o nero, determinato dal colore dell'olivina o del serpentino secondario. Su questo sfondo spiccano fenocristalli di pirosseno più grandi, chiaramente visibili dalla lucentezza vetrosa sui piani di scissione.

Pirosseniti - rocce profonde con struttura completamente cristallina, a grana grossa o media. Sono costituiti principalmente da pirosseni, che conferiscono alle rocce una colorazione nero-verdastra e nera; L'olivina è presente in quantità minori (fino al 10-20%). In termini di contenuto di ossido di silicio, le pirosseniti sono classificate come rocce basiche e anche intermedie, ma l'assenza di feldspati permette di classificarle come ultrabasiche.

Le rocce ultramafiche compongono massicci di diverse dimensioni, formando corpi consonanti e vene taglienti. Ad essi sono associati depositi di molti minerali e minerali preziosi, come platino, cromo, titanio, ecc.

I principali minerali che formano le rocce principali sono i pirosseni e i plagioclasi basici. Possono essere presenti olivina e orneblenda. Ad essi sono associati anche numerosi minerali minerali come minerali minori, come magnetite, titanomagnetite, ecc. Un gran numero di minerali colorati conferisce alle rocce un colore scuro, su cui risaltano i fenocristalli chiari di plagioclasio. Nella crosta terrestre sono diffuse le rocce basiche, soprattutto le loro varietà effusive (basalti).

Gabbro - rocce profonde con struttura completamente cristallina a grana media e grossa. Tra i minerali colorati, i minerali più tipici sono i pirosseni (fino al 35-50%), meno comuni sono l'orneblenda e l'olivina. I minerali leggeri sono rappresentati dai plagioclasi basici. Una varietà di gabbro costituita quasi interamente da plagioclasio è chiamata anortosite. Se quel plagioclasio è Labradorite, la roccia si chiama labradorite. Gli analoghi effusivi del gabbro sono i basalti (doleriti).

Basalti - rocce nere o grigio scuro con struttura in aphanite o porfido. Piccolissimi fenocristalli di porfido di plagioclasio, pirosseno e talvolta olivina risaltano sullo sfondo vetroso della massa principale. La tessitura è massiccia, spesso porosa. Doleriti - rocce eruttate della stessa composizione, ma con struttura olocristallina a grana fine. I basalti si presentano sotto forma di colate e coperture, raggiungendo spesso spessori notevoli e ricoprendo vaste aree sia sui continenti che sul fondo degli oceani.

Le rocce medie sono caratterizzate da un maggior contenuto di minerali chiari rispetto a quelle colorate, di cui l'orneblenda è la più tipica. Questo rapporto di minerali determina il colore chiaro complessivo della roccia, contro il quale risaltano i minerali di colore scuro.

Dioriti - rocce profonde con struttura completamente cristallina. I minerali leggeri, che costituiscono circa il 65-70%, sono rappresentati principalmente dal plagioclasio medio, che conferisce alle rocce un colore grigio chiaro o grigio-verdastro. Tra quelli di colore scuro, l'orneblenda è più spesso presente e i pirosseni sono meno comuni. IN piccole quantità Possono essere presenti quarzo, ortoclasio e biotite, ma all'esame macroscopico sono praticamente non rilevabili. Se la quantità di quarzo raggiunge il 5-15%, le rocce prendono il nome di dioriti di quarzo. Dioriti e dioriti quarzose si trovano nei massicci granitici e gabbrosi, e formano anche piccoli corpi individuali come vene, ceppi, laccoliti.

Gli analoghi eruttati delle dioriti sono le andesiti, che di solito hanno una struttura porfirica. La massa principale criptocristallina o molto finemente cristallina contenente vetro ha un colore grigio chiaro o marrone chiaro. Sullo sfondo si stagliano fenocristalli grigio chiaro lucenti di plagioclasio e fenocristalli neri di orneblenda e pirosseno. La tessitura è massiccia, spesso porosa.

Tutte le rocce acide sono caratterizzate dalla presenza di quarzo. Inoltre, i feldspati - potassio e plagioclasi acidi - sono presenti in quantità significative. I minerali colorati più comuni sono la biotite e l'orneblenda e meno comunemente i pirosseni. Le rocce intrusive sono le più sviluppate in questo gruppo.

Graniti - rocce profonde con struttura completamente cristallina, solitamente a grana media, meno spesso a grana grossa e fine. I minerali che formano le rocce sono quarzo (circa 25-35%), feldspati di potassio (35-40%) e plagioclasi acidi (circa 20-25%), tra quelli colorati - biotite, in alcune varietà parzialmente sostituita da muscovite, meno comunemente orneblenda, ancor più raramente pirosseni. Se il contenuto di quarzo nella roccia non supera il 15-25%, e tra i feldspati predominano i plagioclasi e aumenta la quantità di quelli di colore scuro, la roccia viene detta granodiorite. I graniti sono le rocce intrusive più comuni. Formano corpi enormi sugli scudi e nelle aree piegate, nonché piccole intrusioni trasversali.

Gli analoghi dei graniti eruttati sono le lipariti (rioliti) e gli analoghi delle granodioriti sono le daciti.

Lipariti hanno una struttura porfirica - alla luce, spesso bianca, solitamente vetrosa, meno spesso afanitica, sono intervallati rari piccoli grani cristallini di feldspati di potassio (solitamente sanidino) e ancora più rari plagioclasio e quarzo, molto raramente di colore scuro. Nelle daciti, nei fenocristalli predominano i plagioclasi acidi, tuttavia ciò non è determinato macroscopicamente.

Le rocce acide con una struttura vetrosa, che rappresentano una massa amorfa omogenea di colore da grigio a nero, talvolta rosso-brunastro, a seconda del contenuto di acqua, sono chiamate ossidiane (con un contenuto di acqua fino all'1%) e pechstein (con una quantità maggiore di acqua, circa 6-10%). I primi hanno una lucentezza vetrosa e una frattura concoidale, mentre i secondi hanno una lucentezza resinosa. Se la roccia vetrosa ha una consistenza porosa si chiama pomice, che ha una densità molto bassa (galleggia sull'acqua).

Terrestre abbaio, idrosfera e atmosfera hanno studiato la migrazione chimico elementi nella litosfera e loro ruolo... e 10 km sotto il fondale oceanico. Chimico composto terrestre abbaio rappresentato principalmente da otto elementi (ossigeno...

Un tratto caratteristico dell'evoluzione della Terra è la differenziazione della materia, la cui espressione è la struttura a guscio del nostro pianeta. La litosfera, l'idrosfera, l'atmosfera, la biosfera formano i principali gusci della Terra, differendo per composizione chimica, spessore e stato della materia.

Struttura interna della Terra

Composizione chimica Terra(Fig. 1) è simile alla composizione di altri pianeti terrestri, come Venere o Marte.

In generale predominano elementi come ferro, ossigeno, silicio, magnesio e nichel. Il contenuto di elementi leggeri è basso. La densità media della sostanza terrestre è di 5,5 g/cm 3 .

Esistono pochissimi dati affidabili sulla struttura interna della Terra. Diamo un'occhiata alla Fig. 2. Rappresenta la struttura interna della Terra. La Terra è costituita dalla crosta, dal mantello e dal nucleo.

Riso. 1. Composizione chimica della Terra

Riso. 2. Struttura interna Terra

Nucleo

Nucleo(Fig. 3) si trova al centro della Terra, il suo raggio è di circa 3,5 mila km. La temperatura del nucleo raggiunge i 10.000 K, cioè è superiore alla temperatura degli strati esterni del Sole, e la sua densità è di 13 g/cm 3 (confronta: acqua - 1 g/cm 3). Si ritiene che il nucleo sia composto da leghe di ferro e nichel.

Il nucleo esterno della Terra ha uno spessore maggiore del nucleo interno (raggio 2200 km) ed è allo stato liquido (fuso). Il nucleo interno è soggetto ad un'enorme pressione. Le sostanze che lo compongono sono allo stato solido.

Mantello

Mantello- la geosfera terrestre, che circonda il nucleo e costituisce l’83% del volume del nostro pianeta (vedi Fig. 3). Il suo confine inferiore si trova ad una profondità di 2900 km. Il mantello è suddiviso in una parte superiore meno densa e plastica (800-900 km), da cui è formato magma(tradotto dal greco significa "unguento denso"; questa è la sostanza fusa dell'interno della terra - una miscela di composti ed elementi chimici, compresi i gas, in uno speciale stato semiliquido); e quello cristallino inferiore, spesso circa 2000 km.

Riso. 3. Struttura della Terra: nucleo, mantello e crosta

La crosta terrestre

La crosta terrestre - il guscio esterno della litosfera (vedi Fig. 3). La sua densità è circa due volte inferiore alla densità media della Terra - 3 g/cm 3 .

Separa la crosta terrestre dal mantello Confine di Mohorovicic(spesso chiamato confine di Moho), caratterizzato da un forte aumento della velocità delle onde sismiche. È stato installato nel 1909 da uno scienziato croato Andrej Mohorovicic (1857- 1936).

Poiché i processi che avvengono nella parte più superficiale del mantello influenzano i movimenti della materia nella crosta terrestre, essi si combinano sotto nome comunelitosfera(guscio di pietra). Lo spessore della litosfera varia da 50 a 200 km.

Sotto si trova la litosfera astenosfera- guscio meno duro e meno viscoso, ma più plastico con una temperatura di 1200°C. Può oltrepassare il confine di Moho, penetrando nella crosta terrestre. L'astenosfera è la fonte del vulcanismo. Contiene sacche di magma fuso, che penetra nella crosta terrestre o si riversa sulla superficie terrestre.

Composizione e struttura della crosta terrestre

Rispetto al mantello e al nucleo, la crosta terrestre è uno strato molto sottile, duro e fragile. È composto da una sostanza più leggera, che attualmente contiene circa 90 elementi chimici naturali. Questi elementi non sono ugualmente rappresentati nella crosta terrestre. Sette elementi - ossigeno, alluminio, ferro, calcio, sodio, potassio e magnesio - rappresentano il 98% della massa della crosta terrestre (vedi Fig. 5).

Combinazioni particolari di elementi chimici formano varie rocce e minerali. I più antichi hanno almeno 4,5 miliardi di anni.

Riso. 4. Struttura della crosta terrestre

Riso. 5. Composizione della crosta terrestre

Mineraleè un corpo naturale relativamente omogeneo nella sua composizione e proprietà, formato sia nelle profondità che sulla superficie della litosfera. Esempi di minerali sono il diamante, il quarzo, il gesso, il talco, ecc. (Troverai le caratteristiche delle proprietà fisiche di vari minerali nell'Appendice 2.) La composizione dei minerali della Terra è mostrata in Fig. 6.

Riso. 6. Composizione minerale generale della Terra

Rocce sono costituiti da minerali. Possono essere composti da uno o più minerali.

Rocce sedimentarie - argilla, calcare, gesso, arenaria, ecc. - formati dalla sedimentazione di sostanze in ambiente acquatico e sulla terra. Si trovano a strati. I geologi le chiamano pagine della storia della Terra, perché possono conoscerle condizioni naturali che esisteva sul nostro pianeta nei tempi antichi.

Tra le rocce sedimentarie si distinguono quelle organogene e inorganogene (clastiche e chemogene).

Organogenico Le rocce si formano a seguito dell'accumulo di resti animali e vegetali.

Rocce clastiche si formano a seguito degli agenti atmosferici, della distruzione da parte dell'acqua, del ghiaccio o del vento dei prodotti della distruzione delle rocce precedentemente formate (Tabella 1).

Tabella 1. Rocce clastiche a seconda della dimensione dei frammenti

Nome della razza	Dimensione del bummer con (particelle)
	Più di 50 cm


	5 mm - 1 cm
	1 mm - 5 mm
Sabbia e arenarie	0,005 mm - 1 mm
	Meno di 0,005 mm

Chemogenico Le rocce si formano a seguito della precipitazione delle sostanze in esse disciolte dalle acque dei mari e dei laghi.

Nello spessore della crosta terrestre si forma il magma rocce ignee(Fig. 7), ad esempio granito e basalto.

Rocce sedimentarie ed ignee quando immerse a grandi profondità sotto l'influenza della pressione e alte temperature subire cambiamenti significativi, diventando rocce metamorfiche. Ad esempio, il calcare si trasforma in marmo, l'arenaria di quarzo in quarzite.

La struttura della crosta terrestre è divisa in tre strati: sedimentario, granitico e basalto.

Strato sedimentario(vedi Fig. 8) è formato principalmente da rocce sedimentarie. Qui predominano argille e scisti e sono ampiamente rappresentate rocce sabbiose, carbonatiche e vulcaniche. Nello strato sedimentario ci sono depositi di questo tipo minerali, Come carbone, gas, petrolio. Sono tutti di origine biologica. Il carbone, ad esempio, è un prodotto della trasformazione di piante antichissime. Lo spessore dello strato sedimentario varia ampiamente - da completa assenza in alcune zone di terreno fino a 20-25 km in profonde depressioni.

Riso. 7. Classificazione delle rocce per origine

Strato "granito".è costituito da rocce metamorfiche ed ignee, simili nelle loro proprietà al granito. I più comuni qui sono gli gneiss, i graniti, gli scisti cristallini, ecc. Lo strato granitico non si trova ovunque, ma nei continenti dove è ben espresso, il suo spessore massimo può raggiungere diverse decine di chilometri.

Strato "basalto". formato da rocce vicine ai basalti. Si tratta di rocce ignee metamorfosate, più dense delle rocce dello strato “granito”.

Lo spessore e la struttura verticale della crosta terrestre sono diversi. Esistono diversi tipi di crosta terrestre (Fig. 8). Secondo la classificazione più semplice si distingue tra crosta oceanica e crosta continentale.

La crosta continentale e quella oceanica variano in spessore. COSÌ, spessore massimo sotto si osserva la crosta terrestre sistemi montuosi. Sono circa 70 km. Sotto le pianure lo spessore della crosta terrestre è di 30-40 km, mentre sotto gli oceani è più sottile: solo 5-10 km.

Riso. 8. Tipi di crosta terrestre: 1 - acqua; 2- strato sedimentario; 3—interstrato di rocce sedimentarie e basalti; 4 - basalti e rocce cristalline ultrabasiche; 5 – strato granitico-metamorfico; 6 – strato granulito-mafico; 7 - mantello normale; 8 - mantello decompresso

La differenza tra la crosta continentale e quella oceanica nella composizione delle rocce si manifesta nel fatto che nella crosta oceanica non è presente uno strato di granito. E lo strato basaltico della crosta oceanica è davvero unico. In termini di composizione rocciosa, differisce da uno strato simile di crosta continentale.

Il confine tra terra e oceano (segno zero) non registra la transizione della crosta continentale a quella oceanica. La sostituzione della crosta continentale con quella oceanica avviene nell'oceano ad una profondità di circa 2450 m.

Riso. 9. Struttura della crosta continentale e oceanica

Esistono anche tipi transitori della crosta terrestre: suboceanica e subcontinentale.

Crosta suboceanica situato lungo i pendii continentali e pedemontani, si trova in zone marginali e Mari Mediterranei. Rappresenta la crosta continentale con uno spessore fino a 15-20 km.

Crosta subcontinentale situato, ad esempio, sugli archi di isole vulcaniche.

Basato sui materiali sondaggio sismico - la velocità di passaggio delle onde sismiche: otteniamo dati sulla struttura profonda della crosta terrestre. Pertanto, il pozzo superprofondo di Kola, che per la prima volta ha permesso di vedere campioni di roccia da una profondità di oltre 12 km, ha portato molte cose inaspettate. Si presumeva che a una profondità di 7 km dovesse iniziare uno strato di “basalto”. In realtà non è stato scoperto e tra le rocce predominava lo gneiss.

Variazione della temperatura della crosta terrestre con la profondità. Lo strato superficiale della crosta terrestre ha una temperatura determinata dal calore solare. Questo strato eliometrico(dal greco helio - Sole), sperimentando fluttuazioni stagionali della temperatura. Il suo spessore medio è di circa 30 m.

Di seguito è riportato uno strato ancora più sottile, tratto caratteristico che è una temperatura costante corrispondente temperatura media annuale siti di osservazione. La profondità di questo strato aumenta nei climi continentali.

Ancora più in profondità nella crosta terrestre si trova uno strato geotermico, la cui temperatura è determinata dal calore interno della Terra e aumenta con la profondità.

L'aumento della temperatura avviene principalmente a causa del decadimento degli elementi radioattivi che compongono le rocce, in primis radio e uranio.

Viene chiamata la quantità di aumento della temperatura nelle rocce con profondità gradiente geotermico. Varia in un intervallo abbastanza ampio - da 0,1 a 0,01 °C/m - e dipende dalla composizione delle rocce, dalle condizioni in cui si trovano e da una serie di altri fattori. Sotto gli oceani la temperatura aumenta più velocemente con la profondità che nei continenti. In media, ogni 100 m di profondità diventa più caldo di 3 °C.

Si chiama il reciproco del gradiente geotermico fase geotermica. Si misura in m/°C.

Il calore della crosta terrestre è un'importante fonte di energia.

La parte della crosta terrestre che si estende a profondità accessibili alle forme di studio geologico viscere della Terra. L'interno della Terra richiede una protezione speciale e un uso saggio.

La composizione chimica della crosta terrestre è stata determinata dai risultati dell'analisi di numerosi campioni di rocce e minerali venuti alla superficie della terra durante i processi di formazione delle montagne, nonché prelevati da miniere e pozzi profondi.

Attualmente la crosta terrestre è stata studiata fino ad una profondità di 15-20 km. È costituito da elementi chimici che fanno parte delle rocce.

Il più diffuso La crosta terrestre contiene 46 elementi, di cui 8 costituiscono il 97,2-98,8% della sua massa, 2 (ossigeno e silicio) costituiscono il 75% della massa terrestre.

I primi 13 elementi (ad eccezione del titanio), più spesso presenti nella crosta terrestre, fanno parte della sostanza organica delle piante, partecipano a tutti i processi vitali e svolgono un ruolo importante nella fertilità del suolo. Un gran numero di elementi coinvolti reazioni chimiche nelle viscere della Terra, porta alla formazione di un'ampia varietà di composti. Elementi chimici, che sono più abbondanti nella litosfera, fanno parte di molti minerali (sono costituiti principalmente da rocce diverse).

I singoli elementi chimici sono distribuiti nelle geosfere come segue: ossigeno e idrogeno riempiono l'idrosfera; ossigeno, idrogeno e carbonio costituiscono la base della biosfera; ossigeno, idrogeno, silicio e alluminio sono i principali componenti delle argille e delle sabbie o prodotti del disfacimento (costituiscono principalmente la parte superiore della crosta terrestre).

Gli elementi chimici in natura si trovano in una varietà di composti chiamati minerali. Si tratta di sostanze chimiche omogenee della crosta terrestre che si sono formate a seguito di complessi processi fisico-chimici o biochimici, ad esempio salgemma(NaCl), gesso (CaS04*2H20), ortoclasio (K2Al2Si6016).

In natura gli elementi chimici partecipano in modo diseguale alla formazione dei diversi minerali. Ad esempio, il silicio (Si) è un componente di oltre 600 minerali ed è molto comune anche sotto forma di ossidi. Lo zolfo forma fino a 600 composti, calcio - 300, magnesio -200, manganese - 150, boro - 80, potassio - fino a 75, sono noti solo 10 composti di litio e ancora meno composti di iodio.

Tra i minerali più famosi della crosta terrestre, grande gruppo feldspati con tre elementi principali: K, Na e Ca. Nelle rocce che formano il suolo e nei loro prodotti di alterazione, i feldspati occupano una posizione importante. I feldspati si deteriorano gradualmente (si disintegrano) e arricchiscono il terreno con K, Na, Ca, Mg, Fe e altre sostanze di cenere, nonché microelementi.

Numero di Clark- numeri che esprimono il contenuto medio di elementi chimici nella crosta terrestre, nell'idrosfera, nella Terra, nei corpi cosmici, nei sistemi geochimici o cosmochimici, ecc., in relazione a massa totale questo sistema. Espresso in % o g/kg.

Tipi di Clark

Ci sono Clark di peso (%, g/t o g/g) e atomici (% del numero di atomi). Una generalizzazione dei dati sulla composizione chimica delle varie rocce che compongono la crosta terrestre, tenendo conto della loro distribuzione a una profondità di 16 km, fu fatta per la prima volta dallo scienziato americano F. W. Clark (1889). I numeri da lui ottenuti per la percentuale di elementi chimici nella composizione della crosta terrestre, successivamente alquanto perfezionati da A.E. Fersman, su suggerimento di quest'ultimo, furono chiamati numeri di Clark o Clarks.

Struttura della molecola. Le proprietà elettriche, ottiche, magnetiche e altre proprietà delle molecole sono legate alle funzioni d'onda e alle energie dei vari stati delle molecole. Gli spettri molecolari forniscono informazioni sugli stati delle molecole e sulla probabilità di transizione tra di loro.

Le frequenze di vibrazione negli spettri sono determinate dalle masse degli atomi, dalla loro posizione e dalla dinamica delle interazioni interatomiche. Le frequenze negli spettri dipendono dai momenti di inerzia delle molecole, la cui determinazione a partire dai dati spettroscopici permette di ottenere valori esatti distanze interatomiche in una molecola. Numero totale le linee e le bande nello spettro vibrazionale di una molecola dipendono dalla sua simmetria.

Le transizioni elettroniche nelle molecole caratterizzano la struttura dei loro gusci e stati elettronici legami chimici. Spettri di molecole che hanno Di più i legami sono caratterizzati da bande di assorbimento a onda lunga che cadono nella regione del visibile. Le sostanze costituite da tali molecole sono caratterizzate dal colore; Queste sostanze includono tutti i coloranti organici.

Ioni. Come risultato delle transizioni elettroniche, si formano ioni: atomi o gruppi di atomi in cui il numero di elettroni non è uguale al numero di protoni. Se uno ione contiene più particelle caricate negativamente rispetto a quelle caricate positivamente, tale ione viene chiamato negativo. Altrimenti lo ione si dice positivo. Gli ioni sono molto comuni nelle sostanze, ad esempio si trovano in tutti i metalli senza eccezioni. Il motivo è che uno o più elettroni di ciascun atomo di metallo vengono separati e si muovono all'interno del metallo, formando quello che viene chiamato gas di elettroni. È proprio a causa della perdita di elettroni, cioè particelle negative, gli atomi metallici diventano ioni positivi. Questo vale per i metalli in qualsiasi stato: solido, liquido o gassoso.

Il reticolo cristallino modella la disposizione degli ioni positivi all'interno di un cristallo di una sostanza metallica omogenea.

È noto che dentro stato solido tutti i metalli sono cristalli. Gli ioni di tutti i metalli sono disposti in modo ordinato, formando un reticolo cristallino. Nei metalli fusi ed evaporati (gassosi), non esiste una disposizione ordinata degli ioni, ma il gas di elettroni rimane ancora tra gli ioni.

Isotopi- varietà di atomi (e nuclei) di un elemento chimico che hanno lo stesso numero atomico (ordinale), ma allo stesso tempo numeri di massa diversi. Il nome è dovuto al fatto che tutti gli isotopi di un atomo sono collocati nello stesso posto (in una cella) della tavola periodica. Le proprietà chimiche di un atomo dipendono dalla struttura del guscio elettronico, che, a sua volta, è determinato principalmente dalla carica del nucleo Z (cioè dal numero di protoni in esso contenuti) e quasi non dipende dalla sua massa numero A (cioè il numero totale di protoni Z e neutroni N) . Tutti gli isotopi dello stesso elemento hanno la stessa carica nucleare, differendo solo per il numero di neutroni. Tipicamente un isotopo è designato con il simbolo dell'elemento chimico a cui appartiene, con l'aggiunta di un apice per indicarne il numero di massa. Puoi anche scrivere il nome dell'elemento seguito da un numero di massa con trattino. Alcuni isotopi hanno nomi propri tradizionali (ad esempio deuterio, actinone).

L'analisi della composizione chimica e minerale della Terra riveste un notevole interesse teorico e pratico: può svelare molti segreti della formazione e dell'evoluzione del nostro pianeta e fornire la chiave per una ricerca più efficace risorse minerarie. La composizione media della Terra è giudicata dalla sostanza di cui sono composte le meteoriti, poiché si ritiene che sia da questo materiale che hanno avuto origine i pianeti. sistema solare, inclusa la Terra. Ci sono meteoriti di pietra (97,7% di tutti i reperti), pietra-ferro (1,3%) e ferro (5,6%). La loro analisi chimica suggerisce che la composizione della Terra è dominata da ferro (30-36%), ossigeno (29-31%), silicio (14-15%) e magnesio (13-16%). Inoltre, la quantità di zolfo, nichel, alluminio e calcio viene misurata ciascuno in unità percentuali. Tutti gli altri elementi sono presenti in quantità inferiori all'1%.

Le informazioni più affidabili sono disponibili sulla composizione chimica della parte più superficiale della crosta continentale, accessibili per l'osservazione e l'analisi diretta. I primi dati furono pubblicati nel 1889 dallo scienziato americano F. Clark, che li ottenne come medie aritmetiche di 6.000 risultati di analisi chimiche di varie rocce a sua disposizione. Questi dati sono stati successivamente affinati. I seguenti otto elementi chimici sono più comuni nella crosta terrestre, rappresentando complessivamente oltre il 98% in peso: ossigeno (46,5%), silicio (25,7%), ferro (6,2%), calcio (5,8%). magnesio (3,2%), sodio (1,8%), potassio (1,3%). Altri cinque elementi sono contenuti nella crosta terrestre in decimi di percentuale: titanio (0,52%), carbonio (0,46%), idrogeno (0,16%), manganese (0,12%), zolfo (0,11%). Tutti gli altri elementi rappresentano circa lo 0,37%.

Nel 1924, il ricercatore norvegese V.M. Goldschmit ha proposto la classificazione geochimica ampiamente utilizzata e attualmente utilizzata degli elementi chimici, dividendoli in quattro gruppi:

0 il gruppo siderofilo di elementi chimici comprende elementi della famiglia del ferro, metalli del platino, nonché molibdeno e renio (11 elementi in totale), geochimicamente simili al ferro;
0 elementi litofili costituiscono un gruppo di 53 elementi che costituiscono la maggior parte dei minerali della crosta terrestre (litosfera): silicio, titanio, zirconio, fluoro, cloro, alluminio, sodio, potassio, magnesio, calcio, ecc.;
0 Il gruppo calcofilo di elementi chimici è rappresentato da zolfo, antimonio, bismuto, arsenico, selenio, tellurio e un numero di metalli non ferrosi pesanti (rame, ecc.) - per un totale di 19 elementi soggetti alla formazione di solfuri naturali, seleniuri , tellururi, solfosali e talvolta presenti allo stato nativo (oro, argento, mercurio, bismuto, arsenico, ecc.);

Il gruppo atmofilo comprende gli elementi chimici (azoto, idrogeno, gas nobili) tipici dell' atmosfera terrestre, in cui sono presenti sotto forma di atomi o molecole libere.

La crosta terrestre è costituita da diversi gruppi di rocce, differenti per condizioni di formazione e composizione. Le rocce sono aggregati minerali, cioè una certa combinazione di minerali. Si chiamano minerali naturali composti chimici o elementi chimici nativi che sono sorti a seguito di determinati processi fisici e chimici che si verificano nella crosta terrestre e sulla sua superficie. La maggior parte dei minerali lo sono corpi cristallini, e solo pochi di loro sono amorfi. Le forme dei cristalli naturali sono varie e dipendono dalla disposizione regolare nello spazio delle microparticelle: atomi, ioni, molecole che formano la struttura dei cristalli o dal loro reticolo cristallino (spaziale). Per formare questa struttura grande valore hanno condizioni fisico-chimiche e termodinamiche. Pertanto, la grafite - il minerale più morbido (durezza 1) - forma cristalli tabulari e il diamante - il minerale più duro (durezza 10) - ha il gruppo di simmetria cubica più perfetto. Questa differenza nelle proprietà è dovuta alla differenza nella disposizione degli atomi nel reticolo cristallino.

Attualmente si conoscono più di 2.500 minerali naturali, senza contare le varietà, ma solo pochi (circa 50) - minerali che formano le rocce - sono coinvolti nella formazione delle rocce che compongono la crosta terrestre. I minerali rimanenti nelle rocce si presentano sotto forma di impurità minori e sono chiamati minerali accessori. La classificazione dei minerali si basa sulla loro composizione chimica e sulla struttura cristallina. I principali minerali che formano rocce e minerali sono raggruppati in diverse classi minerali:

0 elementi nativi: oro nativo, argento, rame, platino, grafite, diamante, zolfo;
0 solfuri: pirite, calcopirite, galena, cinabro;

O composti alogenuri: salgemma (sale da cucina), silvite, carnallite e fluorite;

О ossidi e idrossidi: quarzo, opale, magnetite (minerale di ferro magnetico), ematite, corindone, limonite, goethite;

O carbonati: calcite (spato di calce), la cui varietà trasparente è chiamata spato islandese, dolomite;

O fosfati: apatite, fosforite;

О solfati: gesso, anidrite, mirabilite (sale di Glauber), barite;

Informazioni sui tungstati: wolframite;

O silicati: quarzo, olivina, berillo, pirosseni, orneblenda, miche, serpentino, talco, glauconite, feldspati.

Una classe speciale di minerali sono i silicati. Questa classe comprende i minerali che formano le rocce più comuni nella crosta terrestre (oltre il 90% in peso), estremamente complessi nella composizione chimica e che partecipano alla struttura di tutti i tipi di rocce, principalmente ignee e metamorfiche. Costituiscono circa un terzo di tutti i minerali conosciuti. Il quarzo è talvolta incluso nei silicati. La base del reticolo cristallino dei silicati è il gruppo ionico tetravalente SiO 4.

Anche gli antichi minatori notarono che nei giacimenti minerari i singoli minerali si trovano sempre insieme. La presenza congiunta di minerali è designata con il termine “paragenesi” o “paragenesi” (greco “para” - vicino, vicino). Ogni processo di formazione minerale è caratterizzato dalle proprie combinazioni regolari di minerali. Esempi di paragenesi includono quarzo e oro, calcopirite e minerali d'argento. La conoscenza della paragenesi dei minerali facilita il compito di cercare i minerali da parte dei loro satelliti. Pertanto, il piropo compagno del diamante (un tipo di granato) una volta contribuì a scoprire i principali giacimenti di diamanti in Yakutia.

Si forma una certa combinazione di minerali, come menzionato sopra le rocce sono aggregati naturali di minerali di composizione mineralogica e chimica più o meno costante, che formano corpi geologici indipendenti che costituiscono la crosta terrestre. Forma, dimensioni e posizione relativa i grani minerali determinano la struttura e la consistenza delle rocce. Le rocce che compongono la crosta terrestre sono per lo più un aggregato di molti minerali; meno spesso sono costituite da grani di un minerale; Composizione minerale, la struttura e la presenza delle rocce riflettono le condizioni della sua formazione.

In base alla loro origine le rocce si dividono in tre gruppi:

1) igneo rocce formatesi per intrusione (rocce intrusive) nella crosta terrestre o eruzione di magma in superficie (rocce effusive). Il magma che scorre in superficie è chiamato lava. Molti depositi di minerali metallici, così come apatiti, diamanti, ecc., sono associati a rocce ignee;
2) sedimentario rocce formate durante la deposizione di rocce ignee distrutte e in altri modi nell'oceano, nei mari, nei laghi e nei fiumi. La loro composizione comprende clastico, argilloso, chimico e organogeno. Importanti come minerali sono le seguenti rocce sedimentarie: petrolio, gas, carbone, torba, bauxite, fosforite, ecc.;
3) metamorfico razze, cioè trasformato sia da igneo che da sedimentario. In condizioni metamorfiche si formano ferro, rame, polimetallici, uranio e altri minerali, nonché grafite, pietre preziose, refrattari, ecc. A volte, dal gruppo metamorfico, le rocce metasomatiche si distinguono come una classe indipendente, formata a seguito del metasomatismo - il processo di sostituzione di alcuni minerali con altri con cambiamenti significativi nella composizione chimica della roccia, ma mantenendone il volume e stato solido quando esposto a soluzioni ad alta attività chimica. In questo caso si verifica la migrazione di elementi chimici.

Composizione chimica della crosta terrestre

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Placche litosferiche e deriva dei continenti

Struttura della crosta terrestre (crosta continentale e oceanica)

Gli strati più superficiali della crosta terrestre sono costituiti principalmente da strati di rocce sedimentarie formate dalla deposizione di vari particelle fini, principalmente nei mari e negli oceani. Questi strati contengono i resti di animali e piante che abitavano in passato globo.
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Οʜᴎ si è trasformato in fossili nel tempo. Lo spessore totale (spessore) delle rocce sedimentarie in rari casi raggiunge i 15-20 km. Velocità media propagazione delle vibrazioni longitudinali in essi da 2 a 5 km/s. Le onde sismiche viaggiano nelle profondità della Terra a velocità diverse nei continenti e sul fondo dell'oceano. Da ciò, gli scienziati hanno concluso che esistono due tipi principali di crosta solida sulla Terra: continentale e oceanica.

Lo spessore della crosta di tipo continentale è in media di 30-40 km, e sotto le montagne in alcuni punti raggiunge i 70 km. La parte continentale della crosta terrestre è divisa in numerosi strati, il cui numero e spessore variano da regione a regione. Solitamente, al di sotto delle rocce sedimentarie, si distinguono due strati principali: quello superiore è granitico, ravvicinato proprietà fisiche e composizione al granito, e quello inferiore è basaltico (si presume che sia costituito da rocce più pesanti, principalmente basalto). Lo spessore di ciascuno di questi strati è in media di 15-20 km.

La crosta oceanica è più sottile: 3-7 km. Per composizione e proprietà, è più vicino alla sostanza dello strato basaltico della crosta continentale, cioè, a quanto pare, è costituito principalmente da basalto o altre rocce ricche di magnesio e ferro. Ma questo tipo di crosta è caratteristico solo delle aree profonde del fondale oceanico - almeno 4mila m. Sul fondo degli oceani ci sono aree in cui la crosta terrestre ha una struttura di tipo continentale o intermedia. Lo strato di basalto è separato dalle rocce sottostanti da una superficie chiamata superficie di Mohorovicic (dal nome dello scienziato jugoslavo che la scoprì). La velocità delle onde sismiche più profonde di questa superficie aumenta immediatamente fino a 8,2 km/s, probabilmente a causa di un cambiamento nelle proprietà elastiche e nella densità della sostanza terrestre.

La litosfera è composta da: 7 grandi, 7 piccole e tante microplacche. Le placche litosferiche si muovono costantemente a velocità comprese tra 1 e 20 cm/anno. Uno studio sulla storia del movimento delle placche ha dimostrato che in un periodo di 500-600 milioni di anni i blocchi della crosta continentale si riuniscono in un unico supercontinente. Poi si divide in continenti e il ciclo si ripete.

· Gondwana

·Laurasia

· Eurasia

Oggi la crosta terrestre è stata studiata fino ad una profondità di 15-20 km. È costituito da elementi chimici che fanno parte delle rocce.

Gli elementi più comuni nella crosta terrestre sono 46, di cui 8 costituiscono il 97,2-98,8% della sua massa, 2 (ossigeno e silicio) - il 75% della massa terrestre.

I primi 13 elementi (ad eccezione del titanio), più spesso presenti nella crosta terrestre, fanno parte della sostanza organica delle piante, partecipano a tutti i processi vitali e svolgono un ruolo importante nella fertilità del suolo. Un gran numero di elementi che partecipano alle reazioni chimiche nelle viscere della Terra portano alla formazione di un'ampia varietà di composti. Gli elementi chimici più abbondanti nella litosfera si trovano in molti minerali (da essi sono costituite per lo più rocce diverse).

Gli elementi chimici in natura si trovano in una varietà di composti chiamati minerali.

7. Minerali della crosta terrestre: definizione, classificazione, proprietà.

La crosta terrestre è composta principalmente da sostanze chiamate minerali, dai diamanti rari ed estremamente preziosi a vari minerali da cui si ottengono i metalli per le nostre necessità quotidiane.

Determinazione dei minerali

I minerali più comuni come i feldspati, il quarzo e la mica sono chiamati minerali che formano le rocce. Questo li distingue dai minerali, che si trovano solo in piccole quantità. La calcite è un altro minerale che forma le rocce. Forma rocce calcaree.

Ci sono così tanti minerali in natura che i mineralogisti hanno dovuto sviluppare un intero sistema per determinarli, basato su proprietà fisiche e chimiche. A volte aiuta molto riconoscere un minerale. proprietà semplici, ad esempio, colore o durezza, e talvolta ciò richiede test complessi in laboratorio utilizzando reagenti.

Alcuni minerali, come il lapislazzuli (blu) e la malachite (verde), possono essere identificati dal colore. Ma il colore è spesso ingannevole perché varia ampiamente tra molti minerali. Le differenze di colore sono influenzate da impurità, temperatura, illuminazione, radiazioni ed erosione.

Classificazione dei minerali

1. Elementi nativi

Circa 90 minerali - 0,1% della massa della crosta terrestre

Oro, platino, argento - metalli preziosi, rame - metalli non ferrosi, diamanti - gemma, grafite, zolfo, arsenico

2 . Solfuri

Circa 200 minerali - 0,25% della massa della crosta terrestre

Sfalerite - minerale di zinco, galena - minerale di piombo, calcopirite - minerale di rame, pirite - materia prima per industria chimica, cinabro - minerale di mercurio

3 . Solfati

Circa 260 minerali, lo 0,1% della massa della crosta terrestre

Gesso, anidrite, barite - materie prime cementizie, pietre ornamentali, ecc.

4 . Galloidi

Circa 100 minerali

Halite - salgemma, silvina - fertilizzante di potassio, fluorite - fluoruro

5 . Fosfati

Circa 350 minerali - 0,7% della massa della crosta terrestre

Fosforito - fertilizzante

6 . Carbonati

Circa 80 minerali, 1,8% della crosta terrestre

Calcite, aragonite, dolomite - pietra da costruzione; siderite, rodocrosite - minerali di ferro e manganese

7. Ossidi

Circa 200 minerali, il 17% della massa della crosta terrestre

Acqua, ghiaccio; quarzo, calcedonio, diaspro, opale, selce, corindone - pietre preziose e semipreziose; minerali di bauxite - minerali di alluminio, minerali di minerali di ferro, stagno, manganese, cromo, ecc.

8. Silicati

Circa 800 minerali, l'80% della crosta terrestre

Pirosseni, anfiboli, feldspati, miche, serpentini, minerali argillosi sono i principali minerali costituenti le rocce; granati, olivina, topazio, adularia, amazzonite - pietre preziose e semipreziose.

Proprietà

Brillare - molto tratto caratteristico molti minerali. In alcuni casi, è molto simile alla lucentezza dei metalli (galena, pirite, arsenopirite), in altri alla lucentezza del vetro (quarzo), madreperla (muscovite). Ci sono anche molti minerali che anche se appena fratturati appaiono opachi, cioè non hanno lucentezza.

Una caratteristica notevole di molti composti naturali è il loro colore. Per molti minerali è costante e molto caratteristico. Ad esempio: il cinabro (solfuro di mercurio) ha sempre un colore rosso carminio; la malachite è caratterizzata da un colore verde brillante; i cristalli cubici di pirite sono facilmente riconoscibili dal loro colore metallico-dorato, ecc. Insieme a questo, il colore grande quantità i minerali sono variabili. Queste sono, ad esempio, le varietà di quarzo: incolore (trasparente), bianco latte, bruno-giallastro, quasi nero, viola, rosa.

I minerali differiscono anche in altre proprietà fisiche. Alcuni di essi sono così duri da lasciare facilmente graffi sul vetro (quarzo, granato, pirite); altri si graffiano con frammenti di vetro o con il filo di un coltello (calcite, malachite); altri ancora hanno una durezza così bassa da poter essere facilmente disegnati con un'unghia (gesso, grafite). Alcuni minerali, una volta spaccati, si dividono facilmente lungo determinati piani, formando frammenti di forma regolare, simili a cristalli (salgemma, galena, calcite); altri producono superfici curve, “a conchiglia” quando fratturate (quarzo). Proprietà come peso specifico, fusibilità, ecc.

Altrettanto diverso e proprietà chimiche minerali. Alcuni sono facilmente solubili in acqua (salgemma), altri sono solubili solo negli acidi (calcite) e altri sono resistenti anche agli acidi forti (quarzo). La maggior parte dei minerali sono ben conservati ambiente aereo. Allo stesso tempo, sono noti numerosi composti naturali che sono facilmente soggetti ad ossidazione o decomposizione a causa dell'ossigeno, dell'anidride carbonica e dell'umidità contenuta nell'aria. È inoltre noto da tempo che alcuni minerali cambiano gradualmente colore se esposti alla luce.

Tutte queste proprietà dei minerali dipendono causalmente dalle caratteristiche della composizione chimica dei minerali, dalla struttura cristallina della sostanza e dalla struttura degli atomi o ioni che compongono i composti.

Composizione chimica della crosta terrestre: concetto e tipologie. Classificazione e caratteristiche della categoria "Composizione chimica della crosta terrestre" 2017, 2018.