3. Температурный режим верхней части земной коры.

Земная кора находится под воздействием внутренних и внешних источников теплоты. Внутренняя теплота Земли связана с выделением тепла из ядра и мантии, вследствие распада радиоактивных элементов урана, тория, калия и др.. Это так называемое радиогенное тепло, которое предопределяет развитие внутренних эндогенных геологических процессов. Другими источниками внутренней тепловой энергии являются гравитационная дифференциация вещества и приливное трение, возникающее при замедлении вращения Земли из-за приливного взаимодействия с Луной и Солнцем.

Внешняя теплота Земли обусловлена мощным солнечным излучением в количестве 5,26 • 1015МДж в год.

Изучение температурного режима верхней части земной коры имеет важнейшее значение при бурении сверхглубоких скважин, а также при глубоком подземном строительстве проходка тоннелей, шахт и других подземных сооружений. В областях сезонного промерзания грунтов, а также вблизи источников теплового техногенного воздействия температура горных пород также во многом определяет их строительные свойства и требует специального изучения инженерно-геологических разрезов. Следует учитывать, что техногенные искусственные источники тепловой энергии подземная газификация углей, глубинный обжиг, промышленное производство и т. д. оказывают все большее влияние на температурный режим поверхностной части земной коры и значительно изменяют его.

Тем не менее решающее влияние на температурный режим самой верхней части земной коры оказывает солнечная радиация 99,5 % и в значительно меньшей степени энергия недр планеты 0,5%. Однако значение последней с глубиной постоянно возрастает.

4. Понятие минерал. Химический состав и физические свойства минералов.

Минералы — это природные ассоциации химические соединения молекул, обладающие относительно постоянным составом образующих их химических элементов и определенной структурой. Имеется много разных определений понятия минерал. Большинство исследователей относит к минералам лишь твердые образования, но Вернадский, Усов и некоторые др. специалисты считали, что минералы могут быть также жидкими и газообразными. Наука о минералах — минералогия — является одной из древнейших отраслей геологических знаний.

Из всех свойств минералов можно выделить физические и химические. К физическим относятся оптические, механические, электрические, магнитные, теплофизические свойства и плотность. К химическим свойствам отнесем степень реакционной способности минералов, особенности их взаимодействия с различными реагентами, растворимость. Есть и такие свойства минералов, которые можно назвать физико-химическими например, характер смачиваемости его зерен и кристаллов, удельная энергия поверхности.

Среди минералов нет химически чистых веществ. В их структуру входят различные химические примеси. В одних минералах количество таких примесей незначительно, мы называем их минералами постоянного состава. Таковы, например, кварц, галит КаС1 его чистота обычно не менее 99,9%. Другие минералы содержат разные от незначительных до больших количества химических примесей. Так, в разных образцах сфалерита количество примеси железа колеблется от 0 до 20 ат.%. Такие минералы называют минералами переменного состава, и главная причина их существования — явление изоморфизма. Изоморфизмом называется явление замены в кристаллической решетке минерала одних химических элементов другими.

Важнейшими характеристиками минералов являются кристаллохимическая структура и состав. Все остальные свойства минералов вытекают из них или с ними взаимосвязаны. Важнейшие свойства минералов, являющиеся диагностическими признаками и позволяющие их определять, следующие:

Габитус кристаллов. Выясняется при визуальном осмотре, для рассматривания мелких образцов используется лупа

Твердость. Определяется по шкале Мооса

Блеск — световой эффект, вызываемый отражением части светового потока, падающего на минерал. Зависит от отражательной способности минерала.

Спайность — способность минерала раскалываться по определённым кристаллографическим направлениям.

Излом — специфика поверхности минерала на свежем не спайном сколе.

Цвет — признак, с определённостью характеризующий одни минералы зелёный малахит, синий лазурит, красная киноварь, и очень обманчивый у ряда других минералов, окраска которых может варьировать в широком диапазоне в зависимости от наличия примесей элементов-хромофоров либо специфических дефектов в кристаллической структуре флюориты, кварцы, турмалины.

Цвет черты — цвет минерала в тонком порошке, обычно определяемый царапанием по шершавой поверхности фарфорового бисквита.

Магнитность — зависит от содержания главным образом двухвалентного железа, обнаруживается при помощи обычного магнита.

Побежалость — тонкая цветная или разноцветная плёнка, которая образуется на выветрелой поверхности некоторых минералов за счёт окисления.

Хрупкость — прочность минеральных зёрен кристаллов, обнаруживающаяся при механическом раскалывании. Хрупкость иногда увязывают или путают с твёрдостью, что неверно. Иные очень твёрдые минералы могут с лёгкостью раскалываться, то есть быть хрупкими например, алмаз

Эти свойства минералов легко определяются в полевых условиях. К другим свойствам минералов относятся, например, оптические свойства: Преломление, Дисперсия и Поляризация, которые характеризуются их оптическими константами: показатель преломления, угол между оптическими осями, оптический знак кристалла, ориентация оптической индикатрисы и др.

5. Понятие минерал. Происхождение минералов. Минералы магматических горных пород.

Минералы — это природные ассоциации химические соединения молекул, обладающие относительно постоянным составом образующих их химических элементов и определенной структурой. Имеется много разных определений понятия минерал. Большинство исследователей относит к минералам лишь твердые образования, но Вернадский, Усов и некоторые др. специалисты считали, что минералы могут быть также жидкими и газообразными. Наука о минералах — минералогия — является одной из древнейших отраслей геологических знаний.

Магматические гонные породы — это естественные ассоциации минералов, минералов и вулканического стекла или одного вулканического стекла, образовавшиеся в результате кристаллизации или застывания магматических расплавов.

Минеральный состав магматических горных пород также разнообразен: полевые шпаты, кварц, амфиболы, пироксены, слюды, в меньшей степени — оливин, нефелин, лейцит, магнетит, апатит и другие минералы.

К породообразующим минералам магматических горных пород, на долю которых приходится около 99 % их общего состава относятся: кварц, калиевые полевые шпаты, плагиоклазы, лейцит, нефелин, пироксены, амфиболы, слюды, оливин и др. Среди акцессорных минералов следует указать: циркон, апатит, рутил, монацит, ильменит, хромит, титанит, ортит и другие; иногда присутствуют и рудные минералы магнетит, хромит, пирит, пирротин и др.. Выделяют также элементы-примеси, которые присутствуют в породах в очень малых количествах сотые доли процента: литий, бериллий, бор, олово, медь, хром, никель, хлор, фтор и др.