§ 1-1 ЛИТОСФЕРА
Основные типы горных пород и минералов земной коры. Земная кора сложена горными породами, которые состоят из минералов. По происхождению выделяют три крупные группы пород (рис. 1-2).
Горные породы и минералы на поверхности Земли и в верхних слоях литосферы непрерывно подвергаются разрушению (выветриванию). Главными факторами выветривания горных пород являются колебание температуры, работа воды, ледников, живых организмов и ветра. Интенсивность выветривания горных пород зависит от их химического состава, структуры, текстуры и трещиноватости, а также от рельефа земной поверхности и климата.
Минералы возникли в результате физико-химических процессов, протекающих в недрах Земли и её географической оболочке. В настоящее время известно более 2500 минералов. Большинство из них редко встречается в природе. Около 100 минералов относятся к породообразующим.
По химическому составу минералы делятся на несколько классов. Самородные элементы образуют минералы, состоящие из одного химического элемента. Они химически неактивны, редко вступают в реакции. Образованные ими химические соединения неустойчивы и легко распадаются. К самородным элементам относятся: золото, платина, серебро, медь, сера, алмаз и др. Этот класс включает около 50 минералов, составляющих 0,1 % земной коры.
Клуб знатоков-географов. Алмаз — самый твёрдый минерал, им можно поцарапать любой другой камень. Однако он не слишком прочен. Когда швейцарские наёмники захватили сокровищницу бургундского герцога Карла Смелого, они по незнанию уничтожили все его алмазы, просто разбив их кувалдами. Карандаши из графита появились благодаря случайности: чешский фабрикант Гартмут как-то рассматривал продукцию своего завода — химические графитовые чашки, и нечаянно уронил и разбил одну из чашек. Осколок, падая, задел лист бумаги, на котором осталась черта.
Сульфиды чаще всего встречаются в виде соединений цветных металлов с серой. К ним относятся галенит, халькопирит, пирит, сфалерит и др. Многие минералы этого класса имеют гидротермальное происхождение и образуют месторождения полезных ископаемых. Сульфиды насчитывают около 250 минералов, составляющих 0,25 % земной коры.
Галоидные соединения являются солями соляной, фтористоводородной и других кислот. Они образуются при высокой температуре в результате магматических и гидротермальных процессов. В наземных условиях они формируются при выпадении солей в высыхающих водоёмах. В состав галоидных соединений входят калий, натрий, магний, кальций и другие металлы. Часто встречается и широко используется галит (поваренная соль). Он залегает в земной коре пластами мощностью в сотни метров на месте древних озёр и морей.
Оксиды и гидроксиды образуют около 200 минералов, которые составляют 17 % массы земной коры. Наиболее распространены минералы, включающие кварц, оксиды и гидроксиды железа и алюминия (гематит, бурый железняк, корунд и др.). Кварц относится к важным породообразующим минералам. Он составляет около 12 % массы земной коры.
Клуб знатоков-географов. Горный хрусталь, аметист, цитрин, раухтопаз, морион, авантюрин и некоторые другие — это всё разновидности одного минерала — кварца, отличающиеся друг от друга только цветом и незначительными индивидуальными особенностями. Самый красивый кварц — это аметист. В США есть долина аметистов, где их можно найти едва копнув.
Силикаты представляют собой различные соединения кремния. Это самые распространённые минералы в земной коре. Их известно около 800. Они являются главными породообразующими минералами. Образуются силикаты в основном в результате остывания и кристаллизации магмы в недрах Земли. К силикатам относятся оливин, гранаты, кварц, тальк, слюда и др.
Клуб знатоков-географов. Минерал нефрит в два раза прочнее стали. В Древнем мире из нефрита изготавливали прочное оружие, орудия труда и предметы культа, а позже также предметы обихода и украшения. В Китае нефрит называют «камнем жизни» и считают своим национальным камнем. По их мнению, он оказывает целительное действие, приносит благополучие и символизирует высшие человеческие добродетели. Старинная китайская пословица гласит: «Золото имеет цену, нефрит же бесценен». Существуют опасные для человека минералы, например, чароит — он бывает радиоактивен. В состав этого минерала часто входит стронций, эгирин, барий, множество сульфидов.
Фосфаты, или соли фосфорной кислоты, включают около 350 минералов. Они часто встречаются в земной коре, составляя 1 % её массы. Наиболее характерными представителями фосфатов являются апатит и фосфорит. В них вместо фтора часто содержится хлор.
Клуб знатоков-географов. В мире минералов есть свои «хамелеоны». Апатиты могут быть сине-зелёными, розовыми и сургучно-красными. Их название происходит от греческого слова, которое означает «обманывать».
Сульфаты представляют собой сернокислые соли кальция, натрия, бария, магния и других металлов. К сульфатам относятся ангидрит, гипс, мирабилит и др. Известно около 280 минералов этого класса. Многие из них входят в состав различных горных пород.
Карбонаты являются солями угольной кислоты. Чаще других встречаются карбонаты кальция и магния. Они образуют огромные толщи известняков и доломитов. К карбонатам относится около 80 минералов, составляющих 1,7 % массы земной коры. Наиболее распространённые породообразующие минералы этого класса — кальцит, доломит и др.
Органические соединения представлены небольшой группой минералов. К ним относится янтарь, который является окаменелой смолой деревьев неогенового и палеогенового периодов, озокерит (горный воск) и асфальт, которые образуются в результате преобразования нефти в земной коре.
Мир и Беларусь. Какие горные породы и минералы характерны для территории Беларуси? Месторождения какого вида полезных ископаемых наиболее распространены в Беларуси?