Плотность - это мера массы вещества на единицу измерения. Например, плотность однодюймового кубика железа намного больше, чем плотность однодюймового кубика хлопка. В большинстве случаев более плотные объекты также тяжелее.
Плотности горных пород и минералов обычно выражаются в виде удельного веса, который является плотностью горной породы относительно плотности воды. Это не так сложно, как вы думаете, потому что плотность воды составляет 1 грамм на кубический сантиметр или 1 г / см.3. Поэтому эти цифры переводятся прямо в г / см.3или тонн на кубический метр (т / м3).
Конечно, плотность породы полезна для инженеров. Они также важны для геофизиков, которые должны моделировать камни земной коры для расчетов локальной гравитации.
Минеральные Плотности
Как правило, неметаллические минералы имеют низкую плотность, в то время как металлические минералы имеют высокую плотность. Большинство основных породообразующих минералов в земной коре, таких как кварц, полевой шпат и кальцит, имеют очень похожие плотности (около 2,6-3,0 г / см).
3). Некоторые из самых тяжелых металлических минералов, такие как иридий и платина, могут иметь плотность до 20.| Минеральная | плотность |
|---|---|
| апатит | 3.1–3.2 |
| Биотитовая слюда | 2.8–3.4 |
| Кальцит | 2.71 |
| Хлорит | 2.6–3.3 |
| медь | 8.9 |
| полевой шпат | 2.55–2.76 |
| флюорит | 3.18 |
| гранат | 3.5–4.3 |
| Золото | 19.32 |
| графитовый | 2.23 |
| гипсовый | 2.3–2.4 |
| галит | 2.16 |
| Гематит | 5.26 |
| роговая обманка | 2.9–3.4 |
| Иридий | 22.42 |
| каолинит | 2.6 |
| магнетит | 5.18 |
| Оливин | 3.27–4.27 |
| пирит | 5.02 |
| кварцевый | 2.65 |
| Сфалерит | 3.9–4.1 |
| Тальк | 2.7–2.8 |
| Турмалин | 3.02–3.2 |
Плотность горных пород
Плотность породы очень чувствительна к минералам, которые составляют определенный тип породы. Осадочные породы (и гранит), которые богаты кварцем и полевым шпатом, имеют тенденцию быть менее плотными, чем вулканические породы. И если вы знаете свой изверженный Петрология, вы увидите, что чем больше мафических (богатых магнием и железом) горных пород, тем больше их плотность.
| рок | плотность |
|---|---|
| андезит | 2.5–2.8 |
| базальт | 2.8–3.0 |
| Каменный уголь | 1.1–1.4 |
| диабаз | 2.6–3.0 |
| диорит | 2.8–3.0 |
| доломит | 2.8–2.9 |
| габбро | 2.7–3.3 |
| гнейс | 2.6–2.9 |
| гранит | 2.6–2.7 |
| гипсовый | 2.3–2.8 |
| известняковый | 2.3–2.7 |
| Мрамор | 2.4–2.7 |
| Слюдяные сланцы | 2.5–2.9 |
| перидотит | 3.1–3.4 |
| Кварцит | 2.6–2.8 |
| Рйолит | 2.4–2.6 |
| Каменная соль | 2.5–2.6 |
| песчаник | 2.2–2.8 |
| сланец | 2.4–2.8 |
| шифер | 2.7–2.8 |
Как видите, камни одного типа могут иметь разную плотность. Отчасти это связано с тем, что разные породы одного типа содержат разные пропорции минералов. Например, гранит может содержать кварц где-то между 20% и 60%.
Пористость и плотность
Этот диапазон плотностей также можно отнести к пористости породы (количество открытого пространства между минеральными зернами). Это измеряется либо как десятичное число от 0 до 1, либо в процентах. В кристаллических породах, таких как гранит, которые имеют плотные, взаимосвязанные минеральные зерна, пористость обычно довольно низкая (менее 1 процента). На другом конце спектра находится песчаник с его крупными отдельными зернами песка. Его пористость может достигать от 10 до 35 процентов.
Пористость песчаника имеет особое значение в нефтяной геологии. Многие люди думают о нефтяных резервуарах как о бассейнах или озерах с нефтью под землей, похожих на ограниченный водоносный горизонт, удерживающий воду, но это неправильно. Коллекторы вместо этого расположены в пористом и проницаемом песчанике, где порода ведет себя как губка, удерживая нефть между поровыми пространствами.