Урок в музее "Горные породы и минералы"

1.      Кроссворд на тему "Горные породы"

По горизонтали

2. Обломочная горная порода

6. Из чего состоят горные породы

7. Затвердевший осадок, состоящий из отмерших древних организмов

9. Твердая магматическая порода

10. Минерал, появившийся в результате преобразований известняка

13. Гранит состоит из кварца, полевого шпата и …

14. Сыпучая горная порода различных цветов, образовавшаяся в процессе полного разрушения гранита

По вертикали

1. Оболочка, окружающая ядро Земли

3. Метаморфическая горная порода

4. Горная порода, используемая при строительстве ж/д насыпей, дорог

5. Медленное разрушение горных пород под действием солнечных лучей, воды, живых организмов и ветра

8. Расплавленная каменная масса, возникающая во время извержения вулкана

9. Минерал, возникший из гранита и осадочных пород

11. Неровности земной поверхности

12. Находится в центре Земли

15. Самая верхняя оболочка мантии

2. Творческое задание «Минералы – часть нашей жизни»

1.     Возьми ручку и бумагу

2.     Поброди по дому и запиши все, что, как ты думаешь, изготовлено из минералов.

3.     Напиши список как можно длиннее.

Подсказка: У тебя на кухне есть соль? Из чего сделана ваша плита? Что находится в карандаше?

Интернет-ресурсы:

http://geographyofrussia.com/mineraly/

http://abcplanet.ru/index.php

https://yadi.sk/i/TBhnjkMbdtsX8

http://geographyofrussia.com/poleznye-iskopaemye/  

http://www.zoodrug.ru/topic3565.html

http://dic.academic.ru/dic.nsf/brokgauz_efron/

Ситуационные задачи по теме «Горные породы и минералы»

1. Представьте, что в геологической экспедиции перепутались этикетки на образцах минералов. Попробуйте используя физические свойства образцов сгруппировать их по общим признакам.
2.  Попросила Василиса Ивана Царевича  достать ей бусы, да не простые, а из камней голубых, жёлтых и  красных. Обратился Иван к хозяйке Медной горы. Пустила хозяйка Ивана в свои владения со словами: «Бери, что тебе нужно». Задумался Царевич. Помогите Ивану  в выборе подходящих камней для изготовления бус.
3. Представьте, что у вас есть цемент, песок, гипс, вода, пищевой краситель и стеклянная банка. Вам нужно из этих подручных средств изготовить осадочную горную породу. Опишите что вы будете делать.

Ссылки

Текст для ученика

Минерал - однородное природное твёрдое тело, находящееся или бывшее в кристаллическом состоянии. Минералами считаются также некоторые природные вещества, представляющие собой в обычных условиях жидкости (например, самородная ртуть, которая приходит к кристаллическому состоянию при более низкой температуре). Воду, напротив, к минералам не относят, рассматривая её как жидкое состояние (расплав) минерала лёд.

Физические свойства минералов имеют существенное значение для их макроскопической диагностики. Свойства минерала зависят от его строения и химического состава. Главнейшими физическими свойствами являются цвет, блеск, плотность, твердость, спайность и т. д.

Цвет – способность минерала отражать или пропускать через себя ту или иную часть видимого спектра.

Цвет черты – цвет минерала в порошке на белом фоне. Для определения цвета черты используют неглазурованную поверхность фарфора (бисквит). По сравнению с окраской минералов цвет черты является более постоянным, вследствие чего имеет важное диагностическое значение.
Минералы с металлическим блеском, как правило, имеют черную черту с разными оттенками, минералы со стеклянным блеском – белую, реже слабоокрашенную. Цвет минерала часто не совпадает с цветом его черты.

Блеск – способность минерала отражать свет. Выделяют следующие типы блеска по возрастанию яркости:

• стеклянный
• алмазный
• полуметаллический
• металлический

Кроме основных типов блеска выделяют:

• жирный
• восковый
• матовый

Прозрачность – способность минерала пропускать через себя свет. Оценивается на качественном уровне путем просмотра минерала на просвет. По степени прозрачности минералы условно делят на:

• прозрачные – хорошо пропускают свет.
• полупрозрачные – просвечивают в тонких осколках или шлифах;
• непрозрачные (как правило, минералы с металлическим блеском)

Спайность – способность минерала раскалываться по определенным кристаллографическим направлениям с образованием гладких параллельных поверхностей, называемых плоскостями спайности.

Чтобы охарактеризовать спайность определяют:

• степень ее совершенства;
• простую форму, по которой кристалл раскалывается;
• в некоторых случаях указывают угол между плоскостями спайности.

Твердость – степень сопротивления минерала механическому воздействию (давлению, сверлению, царапанию, шлифованию и т.п.) В обычной минералогической практике определяют относительную твердость путем царапанья одного минерала другим. Для этого используют шкалу Мооса, в которой имеется 10 эталонных минералов, пронумерованных в порядке увеличения твердости:

Иногда для определения твердости используют подручные «эталоны», хотя они и неточны:

• ноготь – 2,5;
• медная монета – 3;
• железный гвоздь – 4,5-5
• стекло – 5;
• нож – 5,5–6. 

Минералы обладают и другими свойствами, такими как магнитность, люминесценция, ковкость, хрупкость, упругость, радиоактивность, растворимость и др.

Минералы являются составной частью горных пород.

Горные породы - это природные тела, состоящие из одного или нескольких минералов.

1.                  Магматические г.п. – г.п., образовавшиеся в результате остывания магмы, слагают основную массу земной коры, образуя тела разной формы и размеров, и зависят от химического состава магмы и ее застывания.

В зависимости от условий застывания магмы, т. е. на глубине или на поверхности магматические породы могут быть глубинные и излившиеся.

Глубинные породы: магма остывала медленно, кристаллы образовывались прочные, крупнозернистые. (Габрро, гранит)

<2>, <3>

Излившиеся – магма остыла быстро, кристаллы менее твердые, почти не видны базальт, андезит, липарит, пемза).

<4>, <5>, <6>, <7>

2.                  Метаморфические г.п. – г.п., изменившие свой состав и структуру в глубинах Земли. Горные породы со временем погружаются глубже, а выше их накапливаются новые толщи пород. На погрузившиеся породы воздействуют внутренние факторы.

Главные факторы – температура, давление, газы, вода. . и порода начинает изменяться (преобразовываться). Первичная порода изменилась и из нее образовалась новая порода.

Известняк в мрамор, глина в глинистый сланец, песчаник в кварцит.

<8>, <9>, <10>

3.                  Осадочные г.п. – г.п., образовавшиеся в поверхностной части земной коры, в результате внешних процессов. На поверхности Земли в результате действия различных внешних факторов температуры, ветра, воды, скапливаются осадки, которые в дальнейшем уплотняются и превращаются в горные породы, которые тонким чехлом покрывают поверхность континентов. Осадочные горные породы различают органические и неорганические.

Органические – г.п., образованные остатками организмов (животных и растений). Например: торф, уголь, нефть, сланцы.

Неорганические горные породы бывают:

·         Обломочные породы возникают в результате механического разрушения пород и накопления образовавшихся обломков. (Щебень, галька, гравий, песок, глина)

<11>, <12>, <13>, <14>, <15>

·         Химические породы образовались в результате химических и биологических процессов в водных бассейнах. (Кальцит, доломит, известняк, соль).

<16>, <17>, <18>, <19>

Полезные ископаемые — горные породы и минералы, которые используются или могут быть применены в народном хозяйстве. Подразделяются они по-разному. В одном случае подчеркивается их физическое состояние, и выделяются следующие типы:

• твердые (различные руды, уголь, мрамор, гранит, соли);
• жидкие (нефть, минеральные воды);
• газовые (горючие газы, гелий, метан).

В другом случае за основу берется их использование, вследствие чего выделяются ископаемые:

• горючие (уголь, торф, нефть, природный газ, горючие сланцы);
• рудные (руды горных пород, включающие металлические полезные компоненты и неметаллические (графит, асбест);
• нерудные (неметаллические и негорючие полезные ископаемые: песок, гравий, глина, мел, известняк, различные соли. Отдельной группой стоят драгоценные и поделочные камни).

Виды полезных ископаемых

По происхождению все полезные ископаемые делятся на магматические, осадочные и метаморфические. В их размещении по территории Земли прослеживаются определенные закономерности. В складчатых областях обычно залегают магматические полезные ископаемые. Это связано с тем, что руды образовались в основном из магмы и выделяющихся из нее горячих водных растворов. Магма поднимается из недр по разломам и застывает в толще горных пород на различной глубине. Магматические полезные ископаемые могут образовываться и из излившейся магмы — лавы, которая быстро остывает. Обычно внедрение магмы происходит в период активных тектонических движений, поэтому рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями. На платформенных равнинах они приурочены к фундаменту — нижнему ярусу платформы. На платформах рудные месторождения могут быть приурочены к щитам (щит — выход фундамента платформы на поверхность) либо к тем частям платформы, где мощность осадочного чехла невелика и фундамент подходит близко к поверхности. Так расположены железные руды Курской магнитной аномалии (КМА) в России. На щитах добываются руды в Криворожском бассейне (Украина) и др.

<1>

Материал для учителя

Минералы.

Природное тело, имеющее постоянный химический состав и определенные физические свойства, называют минералом.

По происхождению различают первичные минералы, входящие в состав магматических пород, и вторичные минералы, образовавшиеся в результате выветривания первичных минералов и изменения их химического состава.

К первичным минералам почв относят те минералы, которые входили в состав магматических пород и перешли в другие породы и почвы без каких-либо изменений состава. Таким образом, первичные минералы представляют собой остаток магматических пород, подвергшихся только механическому разрушению, но сохранивших свой химический состав. Первичные минералы обычно примешаны к вторичным минералам, которые образуют основную массу почв. Только песчаные породы и почвы состоят в основном из первичного минерала — кварца. В состав почвообразующих пород и почв входят следующие первичные минералы: кварц, полевые шпаты (ортоклаз, микроклин), слюды, магнетит, гематит и др. Первичные минералы образуются из магмы в недрах Земли при определенной температуре и давлении. При выходе на земную поверхность они под воздействием воды, воздуха и живых организмов разрушаются и превращаются во вторичные минералы, из которых формируются осадочные почвообразующие породы.

Существует несколько классификаций минералов: химическая, генетическая, по практическому применению. Ниже рассмотрена классификация минералов по химическому составу.

Все минералы подразделяют на следующие классы: самородные элементы, сульфиды, галогениды, оксиды, соли кислородных кислот (карбонаты, сульфаты, фосфаты, нитраты), силикаты и алюмосиликаты, углеводородные соединения.

Самородные элементы состоят из одного химического элемента. К ним относятся алмаз, графит, сера, а также минералы — серебро, золото, платина. Минералы этого класса составляют менее 0,1 % массы земной коры и являются чаще редкими или драгоценными.

Алмаз — самый твердый минерал, образуется при огромном давлении в недрах Земли. Его широко применяют в технике и для изготовления ювелирных изделий.

Графит — очень мягкий минерал, хотя имеет тот же химический состав, что и алмаз. Образуется из каменных углей и битумов в результате процессов метаморфизма. Имеет окраску от темно-серой до черной. Встречается в виде плотных масс среди метаморфических пород: сланцев, мраморов, гнейсов. Графиты применяют для изготовления карандашей, электродов в атомных реакторах, а также электроплавильных тиглей.

Сера — минерал светло-желтого цвета, встречается в виде кристаллов и землистых масс. Образуется путем кристаллизации из горячих водных растворов, а также при вулканических извержениях и при выветривании сульфатов. Серу широко применяют в химической промышленности, сельском хозяйстве и медицине. Она относится к почвообразующим минералам.

Сульфиды — это сернистые соединения тяжелых металлов (соли сероводородной кислоты). В земной коре наиболее распространены пирит, халькопирит, галенит, киноварь и др. Многие минералы этого класса являются рудами, из которых получают медь, свинец, ртуть. Продукты выветривания сульфидов участвуют в почвообразовании.

Пирит FeS2 — железный, или серный, колчедан. Образуется чаще из расплавленной магмы, а также путем кристаллизации при воздействии горячих паров на соединения железа или в результате метаморфических процессов. Пирит служит сырьем для получения серной кислоты, а железные огарки используют как железную руду. Под действием кислорода и воды пирит разрушается с образованием гидроксидов железа, сульфатов, карбонатов, серной кислоты, которые оказывают влияние на ход почвообразовательных процессов. Необходимо учитывать содержание сульфидов в породах на разрабатываемых месторождениях полезных ископаемых. Сульфидсодержащие породы, оказавшиеся на поверхности в процессе выветривания, образуют серную кислоту. После рекультивации территории, нарушенной при добыче полезных ископаемых, гумусовый слой, нанесенный на поверхность, пропитывается серной кислотой, что приводит к необратимой деградации почвы и загрязнению окружающей среды.

Халькопирит FeCuS2 — медный колчедан латунно-желтого цвета. Образуется под действием гидротермальных процессов, а также магматическим путем. Халькопирит — это основная руда для получения меди. Он легко окисляется с образованием железа и меди. Из медного колчедана получают медный купорос CuS04, который в сельском хозяйстве используют для борьбы с вредителями садовых культур.

Галенит, или свинцовый блеск, PbS — основная свинецсодержащая руда. Выделяется вместе с цинковой обманкой из горячих минеральных растворов, идущих по трещинам из магматического очага. Из галенита получают свинец, который применяют в электропромышленности, а также для изготовления типографских шрифтов, свинцовых белил, дроби и др.

Галогениды — соли галогеноводородных кислот (НСl, HFи др.). Наибольшее значение для почвообразования и земледелия имеют такие минералы этого класса, как сильвин, галит, карналлит.

Сильвин КСl — основная соль для получения калийного удобрения. Образуется в высыхающих соляных озерах или изолированных от моря заливах при испарении воды.

Галит NaCl — каменная соль, поваренная соль. Ее широко используют в пищевой промышленности. В природе встречается в виде крупных скоплений соли (пласты, штоки, купола) среди осадочных пород. При насыщении галитом грунтовых вод последние служат источником засоления почв, что приводит к значительному снижению почвенного плодородия.

Месторождения сильвина и галита находятся на Среднем Урале, в Белоруссии, Прикарпатье, Сибири и т. д.

Карналлит MgCl2 • КСl •6Н2O — минерал, залегающий вместе с сильвином и галитом. Из карналлита получают металлический магний и калийные удобрения.

Оксиды — соединения различных химических элементов с кислородом или же с кислородом и водой. Это широко распространенные породообразующие минералы. Класс оксидов подразделяют на группы: оксиды кремния, оксиды железа, оксиды алюминия, оксиды марганца.

В группу оксидов кремния входят кварц, халцедон, опал.

Кварц SiO2 — самый распространенный кристаллический породообразующий минерал (около 65 % земной коры состоит из кварца). Для кварца характерны большая твердость, неровный излом, отсутствие спайности. Этот минерал входит в состав магматических (гранит и др.) и метаморфических (гнейсы, кварциты и др.) горных пород. При выветривании кварца и кварцосодержащих пород образуются галечники, щебень, гравий, различные пески (эоловые, водные, ледниковые).

Халцедон SiO2 — аморфный минерал с матовым блеском, образуется из водных растворов, имеет форму желваков, конкреций, сталактитов, разнообразную окраску. Разновидности халцедона (кремень, яшма, агат, сердолик) используют как поделочный материал.

Опал SiO2• nН2O — водный оксид кремния. Образуется при выветривании силикатов, а также при химическом осаждении из растворов.

В группу оксидов железа входят гематит, магнетит, лимонит.

Гематит Fe2O3 — красный железняк. Содержит около 65 % железа. Его используют как руду в доменном производстве. Образует залежи различных генетических типов месторождений (изверженных, метаморфических, гидротермальных). Встречается в коре выветривания в условиях сухого и жаркого климата.

Магнетит, или магнитный железняк Fe3O4 — соединение, имеющее различное происхождение — магматическое, гидротермальное и др. Сырье для выплавки чугуна и стали. Для магнетита характерны магнитность, черный цвет, металлический блеск и отсутствие спайности.

Лимонит 2Fe2O3 • ЗН2O — бурый железняк, главным образом распространен в верхних слоях земной коры, образуется при выветривании магнетита и гематита, а также на дне озер, болот и в почвах. Цвет чаще лимонно-желтый, но встречается и черный. Используют для выплавки чугуна и стали.

В группу оксидов алюминия входят боксит и гидраргиллит (гиббсит).

Боксит Аl2O3 • nН2O — минерал, в котором содержание воды может изменяться. Собственно боксит имеет формулу Аl2O3 • 2Н2O. Если же в ее состав входят три молекулы воды (Аl2O3 • 3Н2O), то минерал называют гидраргиллитом. Боксит и гидраргиллит встречаются вместе с глиной в виде землистой массы. Минералы имеют белую окраску или слабо окрашены в сероватый, красноватый, зеленоватый цвета; образуются при гидролизе алюмосиликатов в процессе выветривания. Эти минералы — основная руда для получения металлического алюминия.

Пиролюзит МnO2 относится к группе оксидов марганца. Это основная марганцевая руда. Пиролюзит применяют в производстве красок, а также для получения хлора и кислорода. Из пиролюзита в почву поступает марганец, который необходим растениям как микроэлемент.

Соли кислородных кислот подразделяют на следующие группы: карбонаты, сульфаты, фосфаты, нитраты. Все минералы этого класса имеют большое значение в почвообразовании и служат сырьем для производства удобрений.

Карбонаты — соли угольной кислоты: кальцит, магнезит, доломит, сидерит.

Кальцит СаСO3 — известковая руда, которую после размола применяют для известкования кислых почв. Используют также в металлургии, строительстве, оптике и т. д. Чистые кристаллы кальцита бесцветны, прозрачны, обладают двойным лучепреломлением (исландский шпат). В осадочных породах кальцит имеет белую окраску, находится в виде залежей известняков, мела. Он может иметь различное происхождение (гидротермальное, метаморфическое), но чаще образуется при осаждении из горячих и холодных растворов.

Магнезит MgCO3 встречается в виде мраморовидных масс белого, серого или бурого цвета. Образуется в гидротермальных условиях или при выветривании ультраосновных пород. Используют при изготовлении цемента, огнеупорного кирпича, а в молотом виде — для химической мелиорации кислых почв.

Доломит CaMg(CO3)2 — двойной карбонат кальция и магния осадочного или гидротермального происхождения. Залегает плотными зернистыми массами разной окраски (белой, желтой, серой и даже черной). Используют как огнеупорный материал в металлургии, а в сельском хозяйстве — для известкования кислых почв.

Сидерит FeCO3 — железный шпат, образуется гидротермальным путем при взаимодействии железистых растворов с известковой породой. Используют в качестве сырья для получения железа.

Сульфаты — соли серной кислоты: гипс, мирабилит и др.

Гипс CaSO4 • 2Н2O — минерал осадочного происхождения. Имеет белую окраску, но при наличии примесей бывает серым, розовым, синим. Размолотый гипс применяют для мелиорации солонцов, снижения щелочности почв. Жженый гипс (алебастр) используют как строительный материал и в медицине. Красивую разновидность волокнистого гипса — селенит — используют как поделочный камень.

Мирабилит Na2SO4 • 10Н2O — глауберова соль. Образуется в соляных озерах при испарении воды. При температуре выше 33 °С превращается в безводный сульфат натрия — тенардит. Приметают в медицине как лекарственный препарат, используют для приготовления соды.

Фосфаты — соли фосфорной кислоты: апатит, фосфорит, вивианит.

Апатит имеет две разновидности: фторапатит — Ca5(PO4)3F и хлорапатит — Ca5(PO4)3Сl. Чаще образуется магматическим путем, но может иметь и метаморфическое происхождение. Залегает в виде сплошной зернистой массы зеленовато-серого, зеленого, синеватого и фиолетового цвета. Крупные скопления связаны с щелочными породами. Основное месторождение апатитов разрабатывается на Кольском полуострове (г. Апатиты). Используют для производства главнейшего фосфорного удобрения — суперфосфата, а также для получения фосфорной кислоты и фосфора.

Фосфорит Са3(РO4)2 — минерал, встречающийся в виде желваковых залежей и плит среди осадочных пород, но может иметь и магматическое происхождение. Характерно наличие примесей кварца, полевых шпатов, глауконита и др. Содержит от 12 до 24 % Р2O5. После размола можно непосредственно использовать как фосфорное удобрение или для получения концентрированных удобрений.

Вивианит Fe3(PO4)2 • 8Н2O — минерал белого цвета, на воздухе становится синим или голубым, встречается среди бурых железняков и в виде прослоек в низинных болотах. Примеси этого минерала обогащают торф соединениями фосфора, что увеличивает ценность удобрений, приготовленных на торфяной основе.

Нитраты — соли азотной кислоты: натриевая селитра, калиевая селитра.

Натриевая селитра NaNO3 имеет органогенное происхождение, ее используют как азотное удобрение, а также для получения азотной кислоты и пороха.

Калиевую селитру KNO3 применяют как азотно-калийное удобрение.

Силикаты и алюмосиликаты составляют 95 % массы земной коры. Одна треть минералов относится к этому классу. Их происхождение преимущественно магматическое. Для этих минералов характерны неметаллический блеск и небольшая плотность (легкие). Силикаты и алюмосиликаты определяют все свойства почв: физические, химические и биологические.

Оливин (Mg, Fe)2SiO4 — магниево-железистый породообразующий минерал. В базальтах и дунитах находится в форме зерен темной зеленовато-желтой окраски. При химическом выветривании превращается в кремниевую кислоту, карбонат магния и гидроксид железа. Применяют для производства огнеупорных кирпичей, изготовления ювелирных изделий.

Полевые шпаты составляют около 50 % массы земной коры и относятся к наиболее распространенным минералам. Их образование связано с кристаллизацией магмы, поэтому они чаще всего находятся в изверженных породах, реже — в сланцах, конгломератах и песчаниках. В процессе выветривания из полевых шпатов образуются вторичные (в том числе глинистые) минералы, кремниевая кислота и карбонаты. По химическому составу это алюмосиликаты калия, натрия и кальция. Их подразделяют на калиево-натриевые (ортоклаз, микроклин) и известково-натриевые (плагиоклаз) полевые шпаты. Ортоклаз K(AlSi3O8) распространен в кислых изверженных породах. При химическом выветривании из ортоклаза образуются каолиновые глины. Микроклин имеет тот же химический состав, что и ортоклаз, но отличается строением кристаллической решетки. Плагиоклазы по химическому составу представляют изоморфные смеси альбита Na(AlSi3O10) и анортита Ca(Al2Si2O8). Полевые шпаты обычно имеют белую окраску.

Слюды — это широко распространенные слоистые алюмосиликаты. По химическому составу различают калиевые слюды, например мусковит KAl2(AlSi3O10), и магнезиально-железистые, например биотит K(Mg, Fe)3[Si3Al10](OH)2. Мусковит —это бесцветная слюда, биотит — черная слюда. При выветривании и разложении этих минералов образуются россыпи, которые при эрозионных процессах переносятся водой в понижения рельефа. Слюды применяют для изготовления огнестойких строительных материалов и в электротехнической промышленности.

Углеводородные соединения: нефть, озокерит, торф, ископаемые угли. Эти соединения образуются из отмерших растений и животных.

Вторичные минералы образуются в процессе выветривания первичных минералов. Вторичные минералы широко распространены в природе и являются главной составной частью многих осадочных пород — морен, лёссов, а также почв. С их содержанием связаны важнейшие свойства почв: поглотительная способность, физико-механические свойства (набухание, вязкость, твердость и др.). В большинстве почв в составе илистой фракции преобладают кристаллизованные глинистые минералы, относящиеся к подклассу слоистых силикатов. К наиболее распространенным глинистым минералам относятся: монтмориллонит, каолинит, гидрослюды, бейделлит, нонтронит и др.

Монтмориллонит находится в тонкораздробленном состоянии, при увлажнении сильно увеличивается в объеме. При большом содержании в почве обусловливает высокую поглотительную способность, а также вязкость во влажном и твердость в сухом состоянии. Глины, состоящие из монтмориллонита, используют в промышленности для очистки жидкостей от взвешенных загрязняющих веществ.

Каолинит образует плотные каолинитовые массы глины белого, желтоватого или серого цвета. Отличается от монтмориллонита тем, что при увлажнении не набухает и имеет низкую поглотительную способность. Каолинитовые глины используют в фарфорово-фаянсовой промышленности.

Гидрослюды образуются при выветривании слюд и широко распространены в почвах. Встречаются обычно в смеси с каолинитом и другими глинистыми минералами. По структуре близки к монтмориллониту.

Другие вторичные минералы (бейделлит, нонтронит) встречаются вместе с монтмориллонитом в осадочных породах и почвах.

Горные породы

твердая кора земного шара и весь твердый его остов сложены из минеральных агрегатов. Г. породами называются те из этих агрегатов, которые играют существенную роль в составе литосферы, обнаруживая в основных чертах постоянство состава и строения в разных частях земного шара и на более или менее значительных пространствах. Г. породы на основании вышеуказанного легко отличаются от случайных минеральных агрегатов, непостоянных по составу и строению и несущественных для строения земной коры. Минеральные выполнения пор и пустот, различные жильные отложения, рудные и другие гнезда отдельных минералов на этом основании не могут быть причислены к Г. породам; их удаление из состава земной коры мало отразилось бы на общем характере ее, между тем как удаление гранитов, известняков значительно повлияло бы на облик земного шара. Каждая Г. порода представляет результат одного или нескольких минеральных процессов, химических или механических.

Ученые вплоть до конца XVIII в. не делали еще различия между минералами и Г. породами, систематическое же изучение Г. пород началось только с конца прошлого столетия; Вернер дал первую их классификацию, за которой вскоре последовала попытка Гайдингера систематического описания Г. пород. Развитие учения о Г. породах находилось в зависимости от успехов минералогии и геологии, но тем не менее шло довольно медленно до введения Сорби микроскопа в изучение Г. пород, что совершило полный переворот в петрографии. В настоящее время большинство Г. пород уже достаточно изучено со стороны их минералогического состава и структуры;

 Г. породы состоят из минералов, которые могут быть аморфными или кристаллическими; во многих Г. породах есть еще так назыв. посторонние массы. В изверженных породах сюда относятся включения, то есть обломки, оторванные и увлеченные лавой от стенок кратера, жерла или вообще пород, по которым она двигалась до застывания. В породах, как осадочных, так и изверженных, сюда относятся конкреции (стяжения) и секреции (выделения), представляющие результат их минеральной жизни

Горные породы состоят из минералов в определенном сочетании. В зависимости от условий образования все горные породы подразделяют на три группы: магматические, метаморфические и осадочные. Каждая горная порода имеет свои характерные признаки. Внешние признаки обусловлены строением и текстурой. По ним распознают горные породы.

Строение породы зависит от формы, размеров и способа срастания слагающих ее минералов. Зернистое строение имеют магматические глубинные породы, состоящие из кристаллических зерен минералов. Излившиеся изверженные породы представляют собой однообразную (некристаллическую) стекловатую массу с раковистым изломом.

Текстура (сложение) характеризует расположение в породе ее составных частей. Однородными называют текстуры, сложенные однородными минералами без определенной пространственной ориентации. Неоднородная текстура характерна для сланцевых пород, сложенных из тонких пластинок.

Цвет горных пород обусловлен химическим составом и окраской входящих в них минералов.

Магматические горные породы образовались из расплавленной магмы. Если остывание магмы происходило медленно, на большой глубине, то формировались глубинные, или интрузивные, горные породы, для которых характерны кристаллическое строение и отсутствие пористости (гранит, сиенит, диорит, габбро, Лабрадор, перидотит, дунит). Если же магма изливалась на поверхность и быстро остывала, то образовывались излившиеся, или эффузивные, породы. Они не имеют кристаллического строения, так как при быстром охлаждении магмы не происходит формирования кристаллов (базальт, диабаз, андезит, липарит).

Все магматические породы в зависимости от содержания в них кремнезема SiO2 делятся на кислые (свыше 65 %), средние (52...65 %), основные (40...52 %) и ультраосновные (менее 40 %).

Наиболее распространенные магматические породы — граниты сиениты, диориты, андезиты, габбро, диабазы, базальты.

Граниты — кислые глубинные породы, состоящие из калиево-натриевых полевых шпатов, кварца, слюды и роговой обманки. Граниты имеют полнокристаллическое строение, серую, розовую, красную окраску. Широко распространены во всех горных системах, а также в области Балтийского кристаллического щита (Кольский полуостров, Карелия) и Украинской кристаллической плиты (Волыно-Подольская и Приазовская возвышенности).

Сиениты — глубинные средние породы, в которых преобладают полевые шпаты. В них в отличие от гранита отсутствует кварц, но больше содержится роговой обманки и авгита.

Диориты — глубинные средние породы. Отличаются от сиенитов более высоким содержанием (около 35 %) цветных минералов (роговой обманки, авгита, биотита).

Андезиты — эффузивная средняя порода, состоящая из плагиоклаза, пироксенов и роговой обманки.

Габбро — глубинные основные породы с кристаллической зернистой структурой, часто с очень крупными кристаллами. Имеют темную или темно-серую окраску. К габбро близки по минералогическому составу диабазы.

Базальты — эффузивные основные породы, состоящие из плагиоклаза, магнетита и апатита. Базальты широко распространены на Дальнем Востоке и в Сибири. Имеют черную окраску, по химическому составу близки к габбро.

Метаморфические горные породы образуются из магматических или осадочных пород в недрах земли при высоком давлении и высокой температуре. При прогибах земной коры происходит погружение горных пород. Под влиянием одностороннего сжатия и повышения температуры породы в результате перекристаллизации могут приобретать сланцеватость, то есть пластинчатое сложение (сланцы).

К метаморфическим породам относятся гнейсы, сланцы, мраморы, роговики и др.

Гнейсы характеризуются сланцеватостью и кристаллической структурой. Часто встречаются в районах распространения гранитов, с которыми связаны переходными породами — гранито-гнейсами. Гнейсы образуются как из магматических, так и из осадочных пород.

Сланцы имеют пластинчатое сложение и легко раскалываются в параллельном направлении. Они бывают глинистые, горючие, слюдистые и др.

Глинистые сланцы — это метаморфизированные сланцеватые глины темно-серой окраски.

Мраморы — плотные кристаллические породы, образовавшиеся из рыхлых известняков. Погружаясь в недра Земли, известняки расплавляются, а при поднятии к поверхности они охлаждаются и кристаллизуются. Белый мрамор образуется из чистого известняка или мела. Примеси оксидов железа придают мрамору красный цвет, а углеродсодержащие вещества — темно-серый.

Осадочные горные породы образовались в результате переотложения продуктов выветривания магматических пород. На большей части земного шара почвы сформировались на осадочных породах.

По способу образования все осадочные породы подразделяют на три группы: механические, химические и органогенные.

Механические, или обломочные, породы образовались при механическом измельчении (дроблении) различных горных пород под влиянием термического выветривания, а также разрушения их ледниками и снеговыми водами.

Элювий — продукты выветривания, остающиеся на месте их образования. Этот материал состоит из обломков разного размера. В условиях горного рельефа элювий встречается на повышениях. Почвы, образующиеся на элювии, характеризуются низким плодородием, малой мощностью, а также щебнистостью и каменистостью.

Делювий — это рыхлые продукты выветривания, переносимые временными незначительными водными потоками, стекающими вниз по склонам во время дождей и весеннего снеготаяния. Этот мелкоземистый материал откладывается у основания и в нижней части склонов. На делювиальных отложениях формируются плодородные почвы. В горах же временные потоки обладают большой силой и вместе с мелкоземом переносят крупные обломки. В этом случае формируются несортированные наносы, называемые пролювием.

Аллювий — отложения речных постоянных водных потоков. Эти отложения формируются в долинах рек и характеризуются слоистостью и сортированностью.

Озерные отложения — сапропель, ил, мергель. Для них характерна тонкая слоистость.

Болотные отложения состоят из торфа и болотного ила.

Морские отложения встречаются в Прикаспийской низменности, на побережье северных морей. Эти породы сортированы, слоисты и содержат соли. На морских отложениях формируются засоленные почвы.

Эоловые отложения образуются при переносе и отложении песчаного материала ветром. Песчаные наносы занимают большие территории в пустынях, они образуют такие формы рельефа, как дюны, барханы, бугры.

На обширных равнинах в основном распространены отложения четвертичного периода — ледниковые отложения. Они образовались в результате древних оледенений четвертичного периода. Наиболее распространены морена, флювиогляциальные пески, покровные суглинки.

Морена — несортированные, неоднородные отложения, оставшиеся после отступления материковых льдов. Окраска морен красно-бурая, реже желто-бурая. При постоянном переувлажнении происходит оглеение морены и окраска становится серо-сизой. Эти породы содержат валуны. Различают фенноскандинавскую бескарбонатную алюмосиликатную морену с валунами из гранита и карбонатную морену. На бескарбонатных моренах формируются подзолистые завалуненные кислые почвы с невысоким плодородием. Карбонатная (или местная) морена встречается местами в северо-западных областях Нечерноземной зоны России (Ленинградская, Псковская, Новгородская, Вологодская и др.). На этих породах образуются достаточно богатые почвы с нейтральной или слабощелочной реакцией.

Флювиогляциальные, или водно-ледниковые, пески переносились быстротекущими талыми водами ледника и откладывались за ледниковой территорией. Эти песчаные и песчано-галечниковые отложения не содержат валунов и карбонатов. Такие отложения особенно широко распространены в Полесской и Мещерской низменностях. На флювиогляциальных песках формируются малоплодородные, бедные гумусом и питательными веществами почвы. Если эти пески подстилают глины, то происходит заболачивание почв, что часто наблюдается в замкнутых понижениях Полесья и Мещеры.

Покровные суглинки откладывались на мелководных приледниковых территориях из медленнотекущих вод. Они перекрывают морену, что отражается в их названии. Покровные суглинки представляют собой буро-желтые сортированные породы, они не содержат валунов и сложены пылеватыми суглинками однородного состава. Покровные суглинки при увлажнении набухают, а при подсыхании растрескиваются на призматические и ореховатые отдельности. Они характеризуются слабой водопроницаемостью, высокой влагоемкостью и способностью поднимать воду по капиллярам на большую высоту (З...4м). На покровных суглинках сформировались подзолистые и дерново-подзолистые почвы.

Лёсс — порода, распространенная южнее ледниковых и водно-ледниковых отложений. Характеризуется однородным пылевато-суглинистым составом (с преобладанием частиц от 0,05 до 0,01 мм), карбонатностью, пористостью.

Мощность лёсса составляет 10... 11м. Лёссы — самая лучшая почвообразующая порода. Однако они легко размываются водой, образуя отвесные стенки, что необходимо учитывать при разработке противоэрозионных мероприятий.

Лёссовидные суглинки занимают промежуточное положение между лёссами и покровными суглинками как территориально, так и по свойствам. В них меньше, чем в лёссах, карбонатов, менее выражена пористость. На лёссовидных суглинках формируются серые лесные почвы и черноземы.

Химические породы возникают путем отложения вещества на дне водоемов из растворов в результате химических реакций или изменения температуры воды. Карбонатные породы образуются на дне морей частично при осаждении из воды карбоната кальция, поступающего вместе с речной водой. Большая же часть карбоната кальция, осевшего на морском дне, — продукт деятельности некоторых микроорганизмов. Так, в меловом периоде мезозойской эры происходило накопление залежей мела за счет микроскопических раковинных амеб (фораминифер и др.). Хлоридные (галит, сильвин и др.) и сульфатные отложения рассмотрены при описании минералов.

Органогенные породы состоят из продуктов жизнедеятельности животных и растений, а также из их неразложившихся остатков (торф). Многие карбонатные породы (известняки коралловые, ракушечные и др.) образуются с участием организмов, в скелете или защитном покрове которых содержится карбонат кальция.

Использование минералов

Минералы, наряду с органическими материалами, находят широкое применение.Человек использовал минералы с древнейших времён. Долгое время основным полезным ископаемым был кремень - тонкозернистая разновидность кварца, его отщепы с острыми краями первобытные люди использовали ещё в древнем каменном веке. Кроме него применялись и другие минералы, например, вишневый гематит, желто-коричневый гетит и черные оксиды марганца - как краски, а янтарь, нефрит, самородное золото и др. - как материал для украшений и т. п. В доисторическом Египте (5000-3000 до н.э.) из самородной меди, золота и серебра делали украшения. Позже стали использовать бронзу для изготовления оружия и орудий труда. Сейчас из минералов получают металлы и другие химические элементы и соединения, они являются сырьём для производства строительных материалов (цемент, стекло и др.) и для химической промышленности. Минералы могут использоваться в качестве красителей, абразивных и огнеупорны материалов, они находят применение в керамике, оптике, радиоэлектронике, электротехнике и радиотехнике. Драгоценные камни тоже являются минералами^[4].

Минералы используются в пищу, как источник сырья, в качестве валюты, как предметы искусства и роскоши и как компоненты высоких технологий. Одним из видов шарлатанства является литотерапия — лечение минералами путем их ношения, прикладывания, вступления в астральные контакты с якобы заключённых в камнях и кристаллах сверхъестественными энергиями и магическими силами. Приверженцы литотерапии утверждают, что каждый кристаллический объект обладает свойствами излучения и поглощения неведомых энергий и полей, которые при «правильном» приложении к биологическому телу способны восстанавливать нарушенный энергетический баланс организма. Литотерапия не имеет под собой клинически доказанных обоснований и научной базы.

Описание

Автор: Канарейкина Екатерина Юрьевна, учитель географии ГБОУ гимназии № 1788.

Место проведения: Государственный геологический музей им. В. И. Вернадского

Адрес: 125009, г. Москва,

Моховая ул., д. 11, стр. 11

(ст. м. “Охотный ряд”)

Тел.: +7 (495) 692–09–43

Для посетителей музей работает:

вторник — пятница с 11.00 до 19.00

суббота, воскресенье — с 12.00 до 19.00

касса работает до 18.00

понедельник — выходной день

Возраст: учащиеся 5-6 классов.

Нестандартное проведение учебного занятия помогает активизировать мотивацию учащихся к предмету, кроме того делает доступнее использование городской среды столицы как образовательного ресурса. Урок проводится в геологическом музее им. Вернадского. За основу берётся  практическое занятие «Мир минералов и горных пород». Основным этапом является практическая работа в музее. Прежде чем отправиться в музей, дети просматривают ознакомительный видеоролик.  После выполнения практической работы учащиеся оформляют сои рабочие листы и выполняют тестовые задания.

Цель урока: научить определять горные породы по их свойствам.

Задачи:

Образовательные:

Ø  применение опорных понятий: горные породы, магматические, метаморфические, осадочные горные породы, минералы;

Ø  формирование представлений об отличиях минералов и горных пород, происхождения магматических, осадочных и метаморфических горных пород;

Развивающие:

Ø  развитие умений определять горные породы и их происхождение;

Воспитательные:

Ø  формирование научного мировоззрения;

Ø  повышение уровня мотивации к изучению предмета, а так же посещению научно-образовательных и социокультурных объектов города.

Изучаемые элементы содержания: минералы, горные породы,  свойства минералов и горных пород, виды горных пород по происхождению (магматические, метаморфические, осадочные).

Необходимое оборудование: образцы горных пород, фарфоровая пластинка, гвоздь, стакан с водой, лупа, ноутбуки (планшеты) с выходом в Интернет.

Тест

Оборудование: ноутбуки (планшеты) с выходом в Интернет.

Для выполнения теста пройдите по ссылкеhttps://yadi.sk/i/TBhnjkMbdtsX8 , затем нажмите кнопку «Скачать», файл загрузиться в ваш ноутбук (планшет). После этого вы можете выполнить тест.

Рабочий лист

Фамилия, имя_________________________________________________________________

Класс _______________________________________________________________________

1.      Минерал – это  __________________________________________________________

__________________________________________________________________________

Впишите название 5 минералов: ______________________________________________

__________________________________________________________________________

2.      Вписать в схему недостающие понятия:

ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

___________________________     метаморфические         ____________________________

____________         ______________                                _____________            органические

                                                            ____________       химические

3.      Привести примеры горных пород:

Магматические: _________________________________________________________

_______________________________________________________________________

Метаморфические: _______________________________________________________

_______________________________________________________________________

Осадочные: _____________________________________________________________

_______________________________________________________________________

4.      Основными свойствами горных пород и минералов являются: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5.      С помощью технологической карты урока определите образцы предложенных вам горных пород и занесите результаты в эту таблицу:

Сценарий урока

1 этап. Подготовительный.

Перед поездкой в музей школьникам предлагается посмотреть видеоролик. Инструктаж по т/б.

2 этап. Практический (занятие в музее).

Изучение свойств минералов и горных пород на практическом занятии в музее.

3 этап. Подведение итогов.

Оформление рабочих листов. Выполнение теста. Обсуждение проведённого в нестандартных условиях урока.

Технологическая карта практической части урока

«Определение горных пород»

Цель: научиться определять горные породы и их происхождение.

Оборудование: образцы горных пород, фарфоровая пластинка, гвоздь, стакан с водой, лупа.

Вам предлагается определить 3 горные породы. Для этого определите свойства образцов горных пород и внесите их в таблицу  рабочего листа (задание 5).

Алгоритм определения:

1.      Рассмотрите цвет горной породы.

2.      Проведите горной породой по поверхности фарфоровой пластинки. Рассмотрите цвет черты, оставленной горной породой на фарфоровой пластинке.

3.      Определите, какая горная порода по плотности (плотная, рыхлая или сыпучая).

4.      Сравните горную породу по массе с другими образцами (какая она тяжелая, средняя или легкая).

5.      Рассмотрите, какой блеск имеет данная горная порода

·         Металлический;

·         Стеклянный.

·         Матовый;

·         Перламутровый;

·         Блеск отсутствует,

6.      Рассмотрите, как горная порода пропускает свет.

·         Если горная порода пропускает свет подобно обычному стеклу она прозрачная.

·         Если горная порода пропускает свет подобно матовому стеклу - она полупрозрачная.

·         Если горная порода не пропускает свет - непрозрачная.

7.      Определите твердость горной породы. Для этого поцарапайте горную породу ногтем, гвоздем.

·         Если на горной породе останется след от ногтя, то эта горная порода мягкая.

·         Если на горной породе останется след от гвоздя, то твердая.

·         Если след от гвоздя на горной породы не образуется, то очень твердая.

8.      Проверьте, растворяется ли горная порода в воде.

9.      Рассмотрите присутствуют ли в горной породе следы органических веществ.

10.  Результаты наблюдений занесите в таблицу рабочего листа.

11.  С помощью таблицы-приложения определите названий горной породы по их свойствам и внесите название каждой из них в таблицу рабочего листа.

12.  Классифицируйте горные породы по происхождению (магматическая; метаморфическая; осадочная: неорганическая, органическая) и внесите в таблицу рабочего листа.

Таблица-приложение