Gęstość jest miarą masy substancji na miarę jednostki. Na przykład gęstość sześciocentymetrowego sześcianu żelaza jest znacznie większa niż gęstość sześciocentymetrowego sześcianu bawełny. W większości przypadków gęstsze obiekty są również cięższe.
Gęstości skał i minerałów są zwykle wyrażane jako ciężar właściwy, który jest gęstością skały w stosunku do gęstości wody. Nie jest to tak skomplikowane, jak mogłoby się wydawać, ponieważ gęstość wody wynosi 1 gram na centymetr sześcienny lub 1 g / cm3. Dlatego te liczby przekładają się bezpośrednio na g / cm3lub tony na metr sześcienny (t / m3).
Gęstości skał są oczywiście przydatne dla inżynierów. Są również niezbędne dla geofizyków, którzy muszą modelować skały skorupa Ziemska do obliczeń lokalnej grawitacji.
Gęstości mineralne
Zasadniczo minerały niemetaliczne mają niską gęstość, podczas gdy minerały metaliczne mają wysoką gęstość. Większość głównych minerałów tworzących skały w skorupie ziemskiej, takich jak kwarc, skalenie i kalcyt, ma bardzo podobne gęstości (około 2,6 do 3,0 g / cm
3). Niektóre z najcięższych minerałów metalicznych, takie jak iryd i platyna, mogą mieć gęstość nawet do 20.| Minerał | Gęstość |
|---|---|
| Apatyt | 3.1–3.2 |
| Mika Biotite | 2.8–3.4 |
| Kalcyt | 2.71 |
| Chloryn | 2.6–3.3 |
| Miedź | 8.9 |
| Skaleń | 2.55–2.76 |
| Fluoryt | 3.18 |
| Granat | 3.5–4.3 |
| Złoto | 19.32 |
| Grafit | 2.23 |
| Gips | 2.3–2.4 |
| Halit | 2.16 |
| Krwawień | 5.26 |
| Hornblenda | 2.9–3.4 |
| Iryd | 22.42 |
| Kaolinit | 2.6 |
| Magnetyt | 5.18 |
| Olivine | 3.27–4.27 |
| Piryt | 5.02 |
| Kwarc | 2.65 |
| Sfaleryt | 3.9–4.1 |
| Talk | 2.7–2.8 |
| Turmalin | 3.02–3.2 |
Rock Densities
Gęstość skały jest bardzo wrażliwa na minerały, które składają się na konkretny rodzaj skały. Skały osadowe (i granit), które są bogate w kwarc i skalenie, wydają się być mniej gęste niż skały wulkaniczne. A jeśli znasz swoje ogniowy petrologia, przekonasz się, że im bardziej maficzna (bogata w magnez i żelazo) skała, tym większa jest jej gęstość.
| Skała | Gęstość |
|---|---|
| Andesite | 2.5–2.8 |
| Bazalt | 2.8–3.0 |
| Węgiel | 1.1–1.4 |
| Diabaz | 2.6–3.0 |
| Diorite | 2.8–3.0 |
| Dolomit | 2.8–2.9 |
| Gabbro | 2.7–3.3 |
| Gnejs | 2.6–2.9 |
| Granit | 2.6–2.7 |
| Gips | 2.3–2.8 |
| Wapień | 2.3–2.7 |
| Marmur | 2.4–2.7 |
| Mika Schist | 2.5–2.9 |
| Perydotyt | 3.1–3.4 |
| Kwarcyt | 2.6–2.8 |
| Ryolit | 2.4–2.6 |
| Sól kamienna | 2.5–2.6 |
| Piaskowiec | 2.2–2.8 |
| Łupek ilasty | 2.4–2.8 |
| Łupek | 2.7–2.8 |
Jak widać, skały tego samego typu mogą mieć zakres gęstości. Wynika to częściowo z różnych skał tego samego rodzaju zawierających różne proporcje minerałów. Na przykład granit może zawierać kwarc w dowolnym miejscu między 20% a 60%.
Porowatość i gęstość
Ten zakres gęstości można również przypisać porowatości skały (ilość otwartej przestrzeni między ziarnami mineralnymi). Jest to mierzone albo jako ułamek dziesiętny między 0 a 1 lub jako procent. W skałach krystalicznych, takich jak granit, które mają ciasne, zblokowane ziarna mineralne, porowatość jest zwykle dość niska (mniej niż 1 procent). Na drugim końcu spektrum znajduje się piaskowiec z dużymi, pojedynczymi ziarnami piasku. Jego porowatość może wynosić od 10 do 35 procent.
Porowatość piaskowca ma szczególne znaczenie w geologii naftowej. Wiele osób myśli o zbiornikach ropy naftowej jak o basenach lub jeziorach ropy pod ziemią, podobnych do zamkniętej warstwy wodonośnej, w której znajduje się woda, ale to nieprawda. Zbiorniki znajdują się zamiast tego w porowatym i przepuszczalnym piaskowcu, gdzie skała zachowuje się jak gąbka, zatrzymując olej między swoimi porami.