Процессы минералообразования

Введение

Актуальность изучения процессов минералообразования обусловлена широким спектром их возможного применения в практически всех сферах экономики – от строительства до искусства. В частности, сегодня многие производственные процессы не представляются возможными без использования минералов и продуктов их переработки.
Следует отметить, что при исследовании особенностей генезиса минералов важно знать не только способ образования минерала, но и связь с разными геологическими процессами, которые обуславливают образование месторождений полезных ископаемых в разных частях планеты. Знание этих свойств является особенно значимым для целей разведки и разработки как новых месторождений полезных ископаемых, так и оптимизации эксплуатации существующих.
Цель работы – анализ особенностей процессов минералообразования.
Достижение цели предполагает выполнение таких задач:
Характеристика понятия минералы, как объекта геологических исследований;
Анализ условий и факторов процесса минералообразования;
Анализ особенностей эндогенных и экзогенных процессов минералообразования.
Объект исследования – процессы минералообразования
Предмет исследования – эндогенные, экзогенные и метаморфические процессов минералообразования.


РАЗДЕЛ 1
ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЯ
1.1 Понятие про минералы

В организации вещества коры Земли выделяют три взаимосвязанных уровня: химические элементы, горные породы и минералы. Минералы и химические элементы являются наиболее простыми уровнями. Следует отметить, что большая часть химических элементов не могут находиться в свободном состоянии в земной коре. В зависимости от термодинамических и химических условий среды, они образуют разные соединения, которые обладают определенными физическими свойствами. Такие природные соединения и являются минералами. Например, кальцит, графит, алмаз, кварц и многие другие.
Минералы представляют собой природные химические соединения, преимущественно кристаллического строения, имеющие определенные физические свойства и химический состав. В природе минералы встречаются в основном в твердом и реже в жидком состоянии. Каждый минерал имеет свое название, которое связано с первым местом его обнаружения, химическим составом или физико-химическими свойствами, а также фамилией ученого или исследователя, которые открыли этот минерал.
В зависимости от химического состава все минералы разделены на классы. Рассмотрим основные классы [3]:
1. Самородные элементы – минералы, которые состоят из одного химического элемента. Например, золото, графит или платина.
2. Сульфиды – соединения металлов с серой, которые образуют различные руды меди, цинка, свинца и так далее.
3. Галогены – соли галоидоводородных кислот.
4. Оксиды и гидроксиды – соединения различных химических элементов с кислородом и гидроксильной группой.
5. Карбонаты – соли угольной кислоты.
6. Сульфаты – соли серной кислоты.
7

. Фосфаты – соли фосфорной кислоты.
8. Силикаты — солеобразные химические соединения, имеющие в основе кристаллической решетки кремнекислородный тетраэдр, который соединён с другими элементами.

1.2 Условия и факторы минералообразования

Химические преобразования, в результате которых образуются минералы, являются природными геологическими процессами. Основными факторами минералообразования являются давление и температуры. Также важны окислительно-восстановительные условия среды, которые зависят от содержания свободного кислорода; химические потенциалы углекислоты, серы, фтора и других элементов, которые влияют на кислотность среды минералообразования. Важная роль в процессе минералообразования отводится и воде, которая выполняют функции растворителя и переносчика компонентов, а также сама является компонентом многих минералов.
Среди причин минералообразования выделяют такие: изменение температуры и давление, пересыщение раствора, переохлаждение расплава, жизнедеятельность организмов, разные радиационные и электрохимические явления [2].
В настоящее время существует множество подходов к классификации процессов минералообразования. Основная классификация включает деление процессов на эндогенные и экзогенные. В свою очередь, к эндогенным процессам относят магматизм и метаморфизм.

1.3 Эндогенные процессы минералообразования

Эндогенные процессы минералообразования обусловлены поступлением вещества и энергии из глубин Земли. К эндогенным относятся две основные группы процессов минералообразования, которые отличаются по характеру преобразования вещества:
1) Магматогенные или магматические процессы – процессы минералообразования, которые связаны с кристаллизацией магм и преобразованием расплавленного вещества Земли в целом. Для этих процессов характерны высокие температуры и широкий диапазон давлений.
2) Метаморфогенные или метаморфические процессы – процессы минералообразования, которые связаны с преобразованием вещества земной коры при погружении его на большие глубины или с воздействием на него внешнего источника тепла. В отличие от магматогенных процессов метаморфогенные протекают в условиях, когда большая часть исходного вещества находится в твердом состоянии [5].
Рассмотрим детальнее эндогенные процессы. К непосредственно магматическим процессам минералообразования относят те, при которых формирование минералов происходит при кристаллизации магмы. Продуктом магматического процесса кристаллизации являются минералы, которые образовались при остывании магматического расплавленного вещества. Такие минералы делят на эффузивные и интрузивные.
Эффузивные минеральные ассоциации образовываются при выливании на поверхность земной коры лавы и её дальнейшего застывания при низком внешнем давлении. Интрузивные минеральные ассоциации, наоборот, образовываются на больших глубинах в условиях высокого давления.
Когда говорят о магматическом происхождении минералов, то обычно указывают, с какими по составу породами они связаны: кислыми, щелочными, основными или ультраосновными