Горная среда, горная порода, полезные ископаемые (часть 1)

Сложность строения земной коры связана с распределением давления, температур, состава и свойств горных пород. На сегодня Кольская сверхглубокая скважина достигла 12 км глубины, нефть добывается уже с глубины 6-8 км. Наиболее глубокие рудники достигают 3-4 км, а большинство месторождений разрабатываются на глубинах первых сотен метров.
Полезные ископаемые чаще всего находятся в недрах Земли в виде каких-то соединений, которые возникли в результате конкретных геологических процессов - магматизма, метаморфизма, разрушения и седиментации. Число устойчивых природных химических соединений минералов - не превышает трех тысяч. Каждый минерал характеризуется химическим составом, физическими свойствами и внутренним строением.
Минерал, по В.И. Вернадскому, «физический или химический индивидуальный продукт земных химических реакций, состоящий из химических молекул». Жидкости и газы им также отнесены к минералам. Таким образом, минералами называются все элементы и их химические соединения, встречающиеся в земной коре, отличающиеся однородностью состава, строения и свойств.
По химическому составу минералов выделяют простые вещества (например, самородное золото, платина, сера, углерод и др.), сульфиды (соли сероводородной кислоты, например пирит, халькопирит, сфалерит, галенит и др.), галоиды (соли) и кислородные соединения, составляющие основную массу земной коры (гидроокислы, силикаты, алюмосиликаты, сульфаты, фосфаты, карбонаты и др.). Большинство минералов имеют кристаллическое строение и только некоторые - аморфное.
Физические свойства минералов чрезвычайно разнообразны и, естественно, зависят от их химического состава и строения. Распространенность минерала определяется свойствами электронной оболочки его молекул, ее устойчивостью. Наибольшей стабильностью обладают атомы, у которых электронные оболочки заполнены. Такие минералы химически пассивны. Характеристикой прочности электронной системы атома, а вместе с ним и химической активности элемента служит величина первого потенциала ионизации, т. е. величина работы отделения от атома одного наружного электрона. Элементы, легко отдающие этот электрон, обладают высокой химической активностью. Такими элементами являются щелочные металлы - натрий, калий и др.