Dichte der gemeinsamen Gesteine und Mineralien
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Die Dichte ist ein Maß für die Masse eines Stoffes pro Maßeinheit. Zum Beispiel ist die Dichte eines 1-Zoll-Würfels aus Eisen viel größer als die Dichte eines 1-Zoll-Würfels aus Baumwolle. In den meisten Fällen sind auch dichtere Objekte schwerer.
Die Dichte von Gesteinen und Mineralien wird normalerweise als spezifisches Gewicht ausgedrückt, bei dem es sich um die Dichte des Gesteins im Verhältnis zur Dichte des Wassers handelt. Dies ist nicht so komplex, wie Sie vielleicht denken, da die Dichte des Wassers 1 Gramm pro Kubikzentimeter oder 1 g / cm beträgt3. Daher werden diese Zahlen direkt in g / cm übersetzt3, oder Tonnen pro Kubikmeter (t / m3).
Gesteinsdichten sind natürlich für Ingenieure nützlich. Sie sind auch für Geophysiker wichtig, die die Gesteine der Erdkruste für die Berechnung der lokalen Schwerkraft modellieren müssen.
Mineralische Dichte
In der Regel haben nichtmetallische Mineralien eine niedrige Dichte, während metallische Mineralien eine hohe Dichte haben. Die meisten der wichtigsten gesteinsbildenden Mineralien in der Erdkruste, wie Quarz, Feldspat und Calcit, haben sehr ähnliche Dichten (etwa 2,5 bis 2,7). Einige der schwersten metallischen Mineralien wie Iridium und Platin können Dichten von bis zu 20 aufweisen.
| Mineral | Dichte |
|---|---|
| Apatit | 3.1 & # x2013; 3.2 |
| Biotite Mica | 2.8 & # x2013; 3.4 |
| Calcit | 2,71 |
| Chlorit | 2.6 & # x2013; 3.3 |
| Kupfer | 8.9 |
| Feldspat | 2,55 & # x2013; 2,76 |
| Fluorit | 3.18 |
| Granat | 3.5 & # x2013; 4.3 |
| Gold | 19,32 |
| Graphit | 2.23 |
| Gips | 2.3 & # x2013; 2.4 |
| Halit | 2.16 |
| Hematit | 5.26 |
| Hornblende | 2.9 & # x2013; 3.4 |
| Iridium | 22,42 |
| Kaolinit | 2.6 |
| Magnetit | 5.18 |
| Olivine | 3,27 & # x2013; 4,27 |
| Pyrit | 5,02 |
| Quarz | 2,65 |
| Sphalerit | 3.9 & # x2013; 4.1 |
| Talk | 2.7 & x2013; 2.8 |
| Turmalin | 3.02 & # x2013; 3.2 |
Rock Densities
Die Gesteinsdichte ist sehr empfindlich gegenüber den Mineralien, aus denen sich ein bestimmter Gesteinstyp zusammensetzt. Sedimentgesteine (und Granit), die reich an Quarz und Feldspat sind, sind in der Regel weniger dicht als Vulkangesteine. Und wenn Sie sich mit Ihrer magmatischen Petrologie auskennen, werden Sie feststellen, dass ein Gestein umso dichter ist, je mehr Magnesium und Eisen es enthält.
| Felsen | Dichte |
|---|---|
| Andesit | 2,5 & # x2013; 2,8 |
| Basalt | 2,8 & # x2013; 3,0 |
| Kohle | 1.1 & # x2013; 1.4 |
| Diabas | 2.6 & # x2013; 3.0 |
| Diorit | 2,8 & # x2013; 3,0 |
| Dolomit | 2.8 & # x2013; 2.9 |
| Gabbro | 2.7 & # x2013; 3.3 |
| Gneis | 2.6 & # x2013; 2.9 |
| Granit | 2.6 & # x2013; 2.7 |
| Gips | 2.3 & # x2013; 2.8 |
| Kalkstein | 2.3 & # x2013; 2.7 |
| Marmor | 2.4 & # x2013; 2.7 |
| Glimmerschiefer | 2,5 & # x2013; 2,9 |
| Peridotit | 3.1 & # x2013; 3.4 |
| Quarzit | 2.6 & # x2013; 2.8 |
| Rhyolith | 2.4 & # x2013; 2.6 |
| Steinsalz | 2.5 & x2013; 2.6 |
| Sandstein | 2.2 & # x2013; 2.8 |
| Schiefer | 2.4 & # x2013; 2.8 |
| Schiefer | 2.7 & x2013; 2.8 |
Wie Sie sehen, können Steine des gleichen Typs unterschiedliche Dichten aufweisen. Dies liegt zum Teil daran, dass verschiedene Gesteine des gleichen Typs unterschiedliche Anteile an Mineralien enthalten. Granit kann zum Beispiel einen Quarzgehalt zwischen 20% und 60% haben.
Porosität und Dichte
Dieser Dichtebereich kann auch der Porosität eines Gesteins zugeschrieben werden (der Menge an offenem Raum zwischen Mineralkörnern). Dies wird entweder als Dezimalzahl zwischen 0 und 1 oder als Prozentsatz gemessen. In kristallinen Gesteinen wie Granit, die enge, ineinandergreifende Mineralkörner aufweisen, ist die Porosität normalerweise recht gering (weniger als 1%). Am anderen Ende des Spektrums befindet sich Sandstein mit seinen großen, einzelnen Sandkörnern. Seine Porosität kann 30% erreichen.
Die Porosität von Sandsteinen ist in der Erdölgeologie von besonderer Bedeutung. Viele Menschen denken an Ölreservoirs als Pools oder Ölseen unter der Erde, ähnlich einem begrenzten Grundwasserleiter, der Wasser hält, aber das ist falsch. Die Reservoire befinden sich stattdessen in porösem und durchlässigem Sandstein, wo sich das Gestein wie ein Schwamm verhält und Öl zwischen seinen Porenräumen hält.
