Чем горные породы отличаются от минералов и полезных ископаемых
Что такое минерал? Что такое горная порода? Чем минералы отличаются от горных пород и как они используются человеком? В нашей статье вы найдете ответы на все эти вопросы.
Минерал и горная порода: в чем разница?
Внешняя оболочка нашей планеты (земная кора) состоит из множества пород и минералов. Каждый из них – предмет детальнейшего изучения для особой касты ученых – геологов, минерологов и петрографов. Что представляют собой эти природные образования? И чем отличаются минералы от горных пород? Попробуем ответить на эти вопросы максимально просто.
Минералы и горные породы отличаются друг от друга настолько, насколько продукты питания различны с уже готовыми блюдами. Если у вас есть яйца, молоко, сахар и мука, то вы сможете приготовить из этих ингредиентов либо блины, либо ароматные пампушки к супу. Все будет зависеть от пропорций и технологии приготовления.
Какой бы грубой не была эта аналогия, но практически то же самое происходит с минералами и горными породами. Пример – кварц, один из самых распространенных минералов на нашей планете. В сочетании с одними веществами он образует гранит, а в сочетании с другими – базальт.
Однако вернемся к главному вопросу: чем минералы отличаются от горных пород? Ключевое различие состоит в следующем: горные породы состоят из различных минералов. Те, в свою очередь, являются более однородными по своему составу химическими соединениями. Интересно отметить, что вплоть до начала XIX века ученые еще не делали различий между минералами и горными породами. Это разделение появилось в науке относительно недавно.
Минерал и горная порода: определение понятий
Минерал – это природное химическое соединение с определенным составом, имеющее, как правило, кристаллическую структуру. Термин происходит от позднелатинского слова minerale, что значит «руда». Минералы в земной коре чаще всего представлены в твердом агрегатном состоянии. Тем не менее встречаются жидкие (самородная ртуть) и газообразные минералы (например, сероводород).
В природе минералы образуются в результате самых разных геологических процессов. Их изучением занимается отдельная научная дисциплина – минералогия. К основным физико-оптическим свойствам минералов относят твердость, хрупкость, плотность, спайность, излом, цвет и блеск.
Горная порода – это природный агрегат, состоящий из одного или нескольких минералов. Она может быть твердой или же мягкой, рыхлой. Каждая из существующих горных пород отличается определенным составом, текстурой, окрасом и прочими характеристиками. Их комплексным изучением занимается наука петрография. Впервые термин «горная порода» был употреблен еще в 1798 году русским геологом Василием Севергиным.
Теперь вы знаете, чем отличаются минералы от горных пород. А вот какие их виды известны современной науке? Об этом – далее.
Типы и примеры горных пород и минералов
Что такое кварц? Полевой шпат – это минерал или горная порода? А как насчет гранита и базальта? Попробуем разобраться в этом вопросе.
Минералов в природе – огромное множество! В настоящее время человечеству известно о 6 тысячах минералов. Но лишь 150 из них широко распространены в природе. Существует несколько разных классификаций минералов. Так, по степени распространенности в земной коре выделяют:
- Градообразующие (те, которые составляют основу большей части горных пород).
- Акцессорные (присутствующие в составе пород, но составляющие не более 5 % от их общей массы).
- Редкие минералы (их проявления в природе крайне малочисленны).
Генетическая классификация делит все минералы на ряд классов (карбиды, сульфиды, силикаты, селениды, фториды, хроматы и прочие).
Все горные породы Земли принято делить на три большие группы (исходя из их генезиса):
- Магматические (образуются из расплавленной магмы в результате ее остывания и дальнейшего затвердевания).
- Осадочные (формируются вследствие переотложения продуктов выветривания на поверхности земной коры).
- Метаморфические (породы, сформировавшиеся в толще земной коры под воздействием очень высокого давления и температуры).
Известные примеры минералов: кварц, полевой шпат, слюда, оливин, пироксен, плагиоклаз, кальцит.
Самые распространенные горные породы: гранит, базальт, глина, каменная соль, мел, лабрадорит.
Кварц
Кварц – самый распространенный минерал в природе. Он входит в состав многих горных пород. Доля кварца в общей массе земной коры составляет около 60 %. Химическая формула минерала: SiO2.
Название «кварц» произошло от немецкого слова и переводится как «твердый». В чистом виде это достаточно твердый, бесцветный (или белесый) минерал. Примеси других веществ могут придавать ему самую разнообразную окраску. Существует несколько десятков разновидностей кварца (кремень, аметист, халцедон, оникс и другие).
Полевые шпаты
Полевой шпат – это минерал или горная порода? Многие уверены, что второе. На самом деле, это минерал, причем один из самых распространенных. Принадлежит он к классу силикатов.
Полевые шпаты – главные градообразующие минералы многих пород магматического происхождения (например, гранитов). Сегодня они достаточно широко применяются человеком: в стекольной, керамической, химической промышленности. Их также используют в качестве флюсов в металлургии и как наполнители в зубных пастах.
Гранит
Гранит – горная порода магматического происхождения. В ее минеральный состав входит кварц, полевой шпат и слюда. Граниты чрезвычайно распространены в земной коре континентального типа. В природе чаще всего встречаются красные, розовые и серые граниты.
Данная порода, благодаря своей исключительной плотности, прочности и морозоустойчивости, широко применяется в строительстве. Ее нередко можно встретить в отделке стен, облицовке лестниц, каминов и уличных фонтанов. Из гранита также изготовлена большая часть городских памятников, монументов и стел.
Сферы применения горных пород и минералов
Сегодня почти все минералы и горные породы Земли используются человеком в большей или меньшей степени. Более того, тысячи геологов ежедневно работают над тем, чтобы открывать все новые и новые месторождения различных полезных ископаемых по всему миру. Итак, как человек использует минералы и горные породы, добытые из недр планеты?
Начнем, пожалуй, с топливных минеральных ресурсов. Природный газ, торф и каменный уголь широко применяется для отопления жилых домов, работы тепловых электростанций, котельных и прочих промышленных предприятий. Однако самой востребованной осадочной породой в современном мире является нефть. Из так называемого «черного золота» получают не только бензин, но и пластмассы, полиэтилен и прочие полезные материалы.
Нельзя не упомянуть и о железистых кварцитах, которые после обогащения рудной массы используются в производстве чугуна и стали. Золото, серебро, платина – ценнейшие металлы, применяемые в ювелирном деле, точном машиностроении и электронике.
Целый ряд минералов и горных пород используется в строительной индустрии. Это известняк, песок, глина, мел, гипс, мрамор и прочие. Многие из них также применяются в медицине и косметологии. Из некоторых минералов получают красители. Помимо всего прочего, различные минералы нашли свое применение в радиоэлектронике, оптике, химической промышленности и даже в космической отрасли.
Здравствуйте, дорогие!
Сегодня я предлагаю Вам углубиться в геологию и узнать о таких понятиях как минерал и горная порода, и в чем их отличие.
Минерал
Минералы – понятие широкое. Но в целом минералами называют однородные по своему составу и строению части горных пород. Минералов в природе великое множество. Для изучения, минералы объединяют в группы по химическому составу и физическим свойствам.
Большинство минералов встречается в земной коре в твердом состоянии и их внешние признаки просто поражают – одни из них прозрачные, другие полупрозрачные, а третьи не пропускают свет вообще. Также разнообразна и их окраска, твердость, блеск и многие другие физические и химические свойства.
Горная порода
В отличие от минералов, горные породы чаще всего не однородны. Это как бы агрегаты, которые могут состоять из нескольких минералов. Структура и свойства горных пород в первую очередь зависят от того, на какой глубине и в каких условиях они образовались.
По условиям образования все горные породы делятся на три большие группы: магматические, осадочные и метаморфические.
Магматические горные породы берут своё начало глубоко в недрах Земли, на глубине 100 км. и более, а при извержении вулканов частично или полностью поднимаются на поверхность земли. Магматические горные породы содержат в себе такие минералы как кварц, гранит, топаз, турмалин и пр.
Осадочные горные породы образуются путём осаждения на дне морей, океанов, рек и других водоемов. Осаждаются как обломки скал, перенесенные реками в море через огромные расстояния, так и умершие морские организмы морей и океанов. Изучая осадочные породы и заключенные в них скелеты и раковины некогда живых животных, геологи устанавливают в какое время в том или ином участке Земли было море и когда на его месте образовалась суша. Таким образом, изучение осадочных пород помогает восстановить историю развития Земли.
Когда я училась в геологоразведочном университете, то помню как летом на практике мы ездили на один из подмосковных карьеров и находили там признаки бывшей морской жизни – море в тех местах было 2-3 миллиона лет назад. Порой это сложно представить!
И наконец, метаморфические горные породы образуются в результате изменения состава или свойств первоначальных горных пород. Как правило это возникает при тектонических движениях, когда большие массы пород, возникших на поверхности Земли могут быть перемещены в её глубины, а на глубине, под влиянием высоких температур и давления, начинает меняться и состав горных пород. Изменения эти происходят очень медленно, растягиваясь на десятки и сотни миллионов лет. Таким образом, например, известняк превращается в мрамор, а опал переходит в кварц.
Изучение горных пород и минералов
Процесс изучения горных пород достаточно долгий. Всё начинается с экспедиций, в которых геологи собирают образцы горных пород и заносят данные на топографическую карту. Затем уже в лабораториях производится подробный анализ и изучение образцов, благодаря которым далее делаются предположения о залежах полезных ископаемых. Такая у геологов работа – нужно иметь закаленное и тренированное тело и ум, обогащенный знаниями во многих областях науки, без которых немыслима современная геология.
С уважением,
Екатерина Лутохина (Napoleonka)
Отличительные черты полезных ископаемых и минеральных ресурсов
Определение 1
Минеральные ресурсы – это совокупность всех геологических запасов минерального сырья, содержащихся в недрах определенной территории, страны, материка, планеты в целом. Недра – часть земной коры, находящейся ниже почвенного слоя, при его отсутствии – ниже поверхности земли, дна водоемов и водотоков, доступных для освоения и геологического изучения.
Минеральный ресурс, потерявший связь с природой, представляет собой минеральное сырье. Количество минеральных ресурсов определяется их запасами.
Запасы полезных ископаемых – это общее количество минерального ресурса, входящего в состав месторождения или проявления.
Определение 2
Полезные ископаемые – это минеральные либо органические соединения, физико-химические свойства которых позволяют их использовать в хозяйственных целях. Скопления полезных ископаемых, которые по условиям залегания, качеству и количеству пригодны для промышленного использования, называют месторождением. Сплошное распространение полезных ископаемых на большой площади называется бассейном.
Готовые работы на аналогичную тему
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
Особенности распределения полезных ископаемых по территории связано с характерными чертами геологического строения отдельных районов. Геологическое строение предопределено тектоническими процессами, протекающими в разные геологические эпохи.
Ресурсы полезных ископаемых – это наиболее вероятное количество полезных ископаемых в недрах. Ресурсы, в отличие от запасов полезных ископаемых, не подсчитываются. Они оцениваются исходя из благоприятных геологических предпосылок, путем проведения аналогий с известными месторождениями, по результатам геолого-разведывательных работ, геологических съемок, геофизических и геохимических исследований. Выделяют ресурсы твердых полезных ископаемых, углеводородов и подземных вод.
Под минеральными ресурсами понимают определенные месторождения полезных ископаемых для конкретной территории. Их запасы спрогнозированы и теоретически подсчитаны. Минеральное сырье – месторождения полезных ископаемых. Различные виды минерального сырья характеризуют минерально-сырьевую базу страны, области, района.
Балансовые запасы полезных ископаемых – это такой объем ископаемых ресурсов, который целесообразно осваивать и разрабатывать при современном уровне развития технологий и экономики.
Полезные ископаемые делятся на категории, отображающие степень изученности их запасов:
- Категория А – запасы тщательно изучены и детально разведаны, имеют строго определенные границы.
- Категория В – запасы полезных ископаемых предварительно разведаны и их контуры примерно определены.
- Категория С1 – полезные ископаемые имеют сложное геологическое строение, их запасы слабо, только в общих чертах разведаны (качество руд, конфигурация рудных тел).
- Категория С2 – запасы перспективные, то есть имеющие предварительную оценку, их качество определено по одиночным образцам и пробам.
- Категория Р – прогнозные запасы, которые определяют по общим геологическим характеристикам.
Особенности классификации
В наиболее подвижных участках земной поверхности возникают складчатые пояса, которые являются метаморфизированными горными породами, смятыми в складки.
По происхождению горные породы подразделяют на:
- магматические — сформировавшиеся на небольшой глубине или на поверхности в результате застывания и кристаллизации магмы;
- осадочные — образовавшиеся вследствие отложения на дне океана или на суше, остатков органического происхождения или обломков разных пород;
- метаморфические — породы, измененные под воздействием сильного давления, высоких температур, под влиянием газов или жидкостей;
- метасоматические — образовавшиеся вследствие замещения одних минералов другими, что сопровождалось значительным изменением их химического состава.
В зависимости от возможности их использования, все минеральные ресурсы подразделяются на:
- топливно-энергетическое сырье (нефть, природный газ, уголь, горючие сланцы, урановые руды и торф);
- руды черных и цветных металлов (железо, хром, ванадий, марганец, медь, цинк, алюминий, кобальт, свинец, марганец);
- руды редких и редкоземельных металлов (бериллий, скандий, литий);
- благородные металлы (платина, золото, серебро);
- драгоценные камни и алмазы;
- горно-химическое сырье (фосфориты, апатиты, бром, сера, калийная и поваренная соль);
- сырье для металлургии (гранит, асбест, тальк, флюсовые известняки, горный хрусталь);
- подземные воды.
Все геологические запасы делятся на две группы:
Балансовые, или кондиционные запасы. Это запасы, которые на данном этапе развития производства, при присутствующем состоянии науки и техники, а также при уровне спроса на данный вид сырья разрабатывать с экономической точки зрения нецелесообразно. К балансовым запасам относятся категории А+ В+С1.
Забалансовые, или некондиционные запасы. Это запасы, которые нецелесообразно разрабатывать из-за низкого содержания в залежах ценного компонента, вследствие малой мощности месторождений, особых сложных условий эксплуатации, необходимости использовать непростые условия переработки и т.д. К забалансовым запасам относятся категории С2+Р.
Балансовые запасы приравниваются к промышленным запасам, то есть к проектным потерям полезных ископаемых.
Природно-ресурсный потенциал
Определение 3
Природно-ресурсный потенциал территории – это совокупная возможность всех естественных и техногенных условий и ресурсов территории удовлетворять потребности общественного производства и обеспечивать жизнедеятельность населения на данном этапе исторического развития.
Природно-ресурсный потенциал определенной территории определяет возможности применения природных ресурсов данной территории на протяжении определенного времени. При этом характеристика природно-ресурсного потенциала может выражаться как через натуральные показатели – штук, гектар, тонн и т.д., так и в стоимостных показателях.
Для освоения природно-ресурсного потенциала территории важно соблюдение следующих условий: развитость социальной инфраструктуры; обеспеченность территории трудовыми ресурсами; транспортная доступность; энерго- и водообеспеченность района; достаточный уровень развития инженерно-строительного комплекса.
Методическая разработка открытого урока.
Тема: «Горные породы, минералы, полезные ископаемые».
Тип урока: комбинированный урок
Цель урока:познакомить учащихся с горными породами, полезными ископаемыми и минералами, слагающими земную кору, закрепить знания учащихся.
Задачи урока:
Образовательные: 1.Сформировать у учащихся понятие о свойствах горных пород и минералов. 2.Познакомить с некоторыми видами минералов. Воспитательные: 1.Способствовать пониманию учащимися материальности и познаваемости мира. 2.Воспитывать умение работать в группе, уважительно относиться к товарищам. Развитие личности: 1.Продолжить обучение учащихся анализу, сравнению и обобщению полученных знаний с помощью сопоставления данных различных источников информации (данных учебника, мультмедийной презентации). 2.Для развития научного языка включить в урок следующие термины: магматические, осадочные и метаморфические горные породы, минерал, магма.
Оснащение урока:
ИКТ: ноутбук, мультимедийный проектор, экран, мультимедийная презентация «Горные породы, полезные ископаемые и минералы».
Дидактический и раздаточный материал: набор горных пород и минералов, дидактические карточки.
Ход урока
I. Организационный этап (1-2 минуты)
Мотивация этапа: подготовить учащихся к работе на уроке. Настрой детей на работу. Создание благоприятной обстановки для работы на уроке.
II. Этап мотивации (2-3 минуты)
Мотивация этапа: создать мотивирующую ситуацию для организации и направления к цели познавательной деятельности учащихся.III. Этап повторения опорных знаний (3-5 минут) Для начала давайте повторим пройденный материал. У некоторых учащихся имеются дидактические карточки с заданиями (Приложение №1). Они работают с ними, остальные со мной. На доске имеются цветы, на обратной стороне которых находятся вопросы, я вам предлагаю ответить на них:
Как называется каменная оболочка Земли? (литосфера)
Из чего она состоит? (из почвы и горных пород)
Как называются предметы, которые нас окружают? (тела)
Из чего состоят все тела? (из веществ)
В каких состояниях могут находиться вещества? (твердое, жидкое, газообразное)
Какими свойствами обладают твердые тела? (имеют постоянную форму и объем)
Молодцы!!!
III. Изучение нового материала (15мин) (беседа учителя с учащимися)
1. Сообщение темы и цели (слайд №2)
–Мы вспомнили, что такое тела и вещества и какими свойствами они обладают. Некоторые из них спрятаны в коробку и чтобы узнать, что там лежит, вы должны отгадать три загадки:
– Хотите узнать, что там лежит?
1) Белый, как сахар. Пока руки им не испачкаешь, ума-разума не наберешься (мел)
2) Черен, как ворон, а греет, как Солнце? (уголь)
3) Что сперва в воде родится, а потом воды боится? (соль)
– Мел, уголь, соль.
– Как их можно назвать одним определением? (горные породы, минералы, полезные ископаемые.)
– Скажите, как называется тема нашего сегодняшнего урока? (Горные породы, минералы, полезные ископаемые).
– Итак, сегодня мы узнаем, чем же отличается горная порода от минералов и что такое полезное ископаемое, научимся различать горные породы по их происхождению, распознавать отдельные горные породы.
Запишем определение (слайд 3): горные породы – это вещества, из которых состоит земная кора. Как вы думаете, чем сходны все горные породы? (дети высказывают версии: являются твердыми телами, находятся в земной коре, являются полезными ископаемыми и т.п.) А чем отличаются? (Версии детей: по цвету, по форме, по блеску и т.п.) Горные породы отличаются, друг от друга по цвету, блеску, температуре, по плотности.).
Рассмотрим классификацию горных пород по происхождению (слайд 4). Все горные породы делятся на 3 группы: магматические, осадочные и метаморфические.
Магматические горные породы сформировались из магмы – расплавленной каменной массы, возникающей во время извержения вулканов (слайд 5). Магма может застыть как на поверхности земли, так и в толще земной коры. Магматические горные породы очень прочные, твердые. Образцы магматических горных пород представлены на слайде 6.
Осадочные горные породы образуются на земной поверхности и вблизи неё в условиях низких температур и давлений (слайд 7). По происхождению осадочные горные породы делятся на обломочные (обломки древних пород), глинистые и биохемогенные (осадок из частиц отмерших организмов). Образцы осадочных горных пород представлены на слайде 8.
Метаморфические горные породы образуются в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных или магматических горных пород (слайд 9). Магматические и осадочные горные породы под действием высокой температуры и давления видоизменяются и превращаются в метаморфические. На слайде 10 вы увидите примеры образования метаморфических горных пород.
Большинство горных пород – в основном твердые тела, их главная особенность – постоянство формы, которую и использовали древние люди.
Мы выяснили, что такое горные породы и как они классифицируются, а теперь давайте попытаемся ответить на следующий вопрос: почему самый древний период истории человечества назвали каменным веком? (ответы детей: люди изготавливали оружие и орудия труда из камня, они делали ножи, наконечники для копий и стрел, скребки, топоры). Молодцы!!!! Все горные породы состоят из минералов. Минерал – чистое вещество. Минералы – это вещества, из которых состоят горные породы (слайд11).Некоторые минералы представлены на слайдах 12-14. Посмотрите, пожалуйста, все они отличаются друг от друга по цвету, по блеску, по форме.
И у нас остались полезные ископаемые…может, кто нибудь знает, что это такое? (Мнения учащихся).(Полезные ископаемые – это горные породы и минералы, которые использует человек (слайд15)).
IV. Закрепление.(13 мин)
А сейчас мы совершим небольшую экскурсию в мир камней (слайд 16).
Вы, наверное, заметили на столе коллекции с минералами. Мы будем рассматривать их, слушать сообщения и заполнять таблицу (слайд 17):
Название
Происхождение
Цвет
Плотность
Использование
гранит
(слайд18)
магматическое
Серый, розовый, красный, желтый
плотный
В строительстве, скульптуре.
Облицовочный материал
Мел
(слайд19)
осадочное
белый
мягкий
В сельском хозяйстве
Слюда
(слайд20)
метаморфическое
От бесцветного до черного, блеск
Тонкие пласты, чешуйчатые
Электро и радиотехника
Глина
(слайд21)
осадочное
От серого, коричневого до красного
рыхлый
В строительстве
Каменный уголь
(слайд22)
осадочное
От серого до черного
плотный
Твердое топливо
(после каждого сообщения учитель вместе с детьми проверяет правильность заполнения таблицы)
На этом наше путешествие в мир горных пород и минералов закончено (слайд23).
V. Этап подведения итогов урока (2-3 минуты)
Мотивация этапа: сообщить учащимся о домашнем задании, подвести итоги урока, выставить оценки за работу на уроке.
Домашнее задание: составить кроссворд на данную тему (слайд24).
(Приложение №1)
Задание №1
Каково внутреннее строение Земли?
Задание №2
Что представляет собой земное ядро?
Задание №3
Что представляет собой мантия?
Задание №4
Что такое тело? Привести 5 примеров тел.
Задание №5
Что такое вещество? Привести 5 примеров веществ.
Задание №6
Что такое явление? Привести 5 примеров явлений.