Плътността е мярка за масата на веществото на единица мярка. Например, плътността на едно-инчов куб желязо е много по-голяма от плътността на едно-инчов куб памук. В повечето случаи по-плътните обекти също са по-тежки.
Плътностите на скалите и минералите обикновено се изразяват като специфична гравитация, която е плътността на скалата спрямо плътността на водата. Това не е толкова сложно, колкото може би си мислите, тъй като плътността на водата е 1 грам на кубичен сантиметър или 1 g / cm3. Следователно, тези числа се превеждат директно в g / cm3или тонове на кубичен метър (t / m3).
Каменната плътност е полезна за инженерите, разбира се. Те също са от съществено значение за геофизиците, които трябва да моделират скалите на земната кора за изчисления на локалната гравитация.
Минерални плътности
По правило неметалните минерали имат ниска плътност, докато металните минерали имат висока плътност. Повечето от основните скалообразуващи минерали в земната кора като кварц, фелдшпат и калцит имат много сходна плътност (около 2,6 до 3,0 g / cm
3). Някои от най-тежките метални минерали, като иридий и платина, могат да имат плътност до 20.| Минерал | плътност |
|---|---|
| апатит | 3.1–3.2 |
| Слюда за биотит | 2.8–3.4 |
| Калцит | 2.71 |
| хлорит | 2.6–3.3 |
| мед | 8.9 |
| фелдшпат | 2.55–2.76 |
| флуорит | 3.18 |
| гранат | 3.5–4.3 |
| злато | 19.32 |
| графит | 2.23 |
| гипс | 2.3–2.4 |
| Халите | 2.16 |
| хематит | 5.26 |
| амфибол | 2.9–3.4 |
| иридий | 22.42 |
| Каолинитът | 2.6 |
| магнетит | 5.18 |
| оливин | 3.27–4.27 |
| пирит | 5.02 |
| кварц | 2.65 |
| Сфалерит | 3.9–4.1 |
| талк | 2.7–2.8 |
| турмалин | 3.02–3.2 |
Скални плътности
Скалната плътност е много чувствителна към минералите, които съставят определен тип скала. Седиментни скали (и гранит), които са богати на кварц и фелдшпат, са склонни да са по-малко плътни от вулканичните скали. И ако знаете своето вулканичен петрология, ще видите, че колкото по-голяма е мафията (богата на магнезий и желязо), толкова по-голяма е нейната плътност.
| рок | плътност |
|---|---|
| андезит | 2.5–2.8 |
| базалт | 2.8–3.0 |
| въглища | 1.1–1.4 |
| диабаз | 2.6–3.0 |
| диорити | 2.8–3.0 |
| доломит | 2.8–2.9 |
| Габро | 2.7–3.3 |
| гнайс | 2.6–2.9 |
| гранит | 2.6–2.7 |
| гипс | 2.3–2.8 |
| варовик | 2.3–2.7 |
| мрамор | 2.4–2.7 |
| Слюда схист | 2.5–2.9 |
| Peridotite | 3.1–3.4 |
| кварцит | 2.6–2.8 |
| риолит | 2.4–2.6 |
| Каменна сол | 2.5–2.6 |
| пясъчник | 2.2–2.8 |
| шист | 2.4–2.8 |
| шисти | 2.7–2.8 |
Както можете да видите, скалите от един и същ тип могат да имат диапазон на плътност. Отчасти това се дължи на различни скали от един и същи тип, съдържащи различни пропорции на минерали. Гранитът, например, може да има съдържание на кварц между 20% и 60%.
Порьозност и плътност
Този диапазон на плътност може да се дължи и на порьозността на скалата (количеството на откритото пространство между минералните зърна). Това се измерва или като десетична стойност между 0 и 1, или като процент. В кристални скали като гранит, които имат плътни, взаимосвързващи се минерални зърна, порьозността обикновено е доста ниска (под 1%). На другия край на спектъра е пясъчник, с неговите големи, отделни пясъчни зърна. Порьозността му може да достигне от 10 до 35 процента.
Порьозността на пясъчниците е от особено значение в петролната геология. Много хора смятат резервоарите за нефт като басейни или езера от нефт под земята, подобно на затворен водоносен хоризонт, задържащ вода, но това е неправилно. Вместо това резервоарите са разположени в порести и пропускливи пясъчници, където скалата се държи като гъба, задържаща масло между нейните порови пространства.