Densitet är ett mått på massan hos ett ämne per måttenhet. Exempelvis är tätheten för en tommers kub av järn mycket större än densiteten för en tums kub av bomull. I de flesta fall är tätare föremål också tyngre.
Bergens och mineraltätheter uttrycks normalt som specifik tyngdkraft, vilket är bergens densitet relativt vattentätheten. Detta är inte så komplicerat som du kanske tror eftersom vattentätheten är 1 gram per kubikcentimeter eller 1 g / cm3. Därför översätter dessa nummer direkt till g / cm3eller ton per kubikmeter (t / m3).
Bergtätheter är givetvis användbara för ingenjörer. De är också viktiga för geofysiker som måste modellera klipporna i jordskorpan för beräkningar av lokal tyngdkraft.
Mineral Densities
I allmänhet har icke-metalliska mineraler låg densitet medan metalliska mineraler har hög densitet. De flesta av de viktigaste bergbildande mineralerna i jordskorpan, som kvarts, fältspat och kalcit, har mycket lika täthet (cirka 2,6 till 3,0 g / cm)3). Vissa av de tyngsta metallmineralerna, som iridium och platina, kan ha tätheter så höga som 20.
| Mineral | Densitet |
|---|---|
| Apatit | 3.1–3.2 |
| Biotite glimmer | 2.8–3.4 |
| Calcite | 2.71 |
| klorit | 2.6–3.3 |
| Koppar | 8.9 |
| fältspat | 2.55–2.76 |
| Flusspat | 3.18 |
| Granat | 3.5–4.3 |
| Guld | 19.32 |
| Grafit | 2.23 |
| Gips | 2.3–2.4 |
| Halite | 2.16 |
| Hematit | 5.26 |
| Hornblände | 2.9–3.4 |
| Iridium | 22.42 |
| kaolinit | 2.6 |
| Magnetit | 5.18 |
| olivin | 3.27–4.27 |
| pyrit | 5.02 |
| Kvarts | 2.65 |
| zinkblände | 3.9–4.1 |
| Talk | 2.7–2.8 |
| Turmalin | 3.02–3.2 |
Rock Densities
Bergtäthet är mycket känslig för mineraler som utgör en viss bergart. Sedimentära stenar (och granit), som är rika på kvarts och fältspat, tenderar att vara mindre täta än vulkaniska bergarter. Och om du känner till ditt vulkanisk petrologi, kommer du att se att ju mer mafiskt (rikt på magnesium och järn) en sten är, desto större är densiteten.
| Sten | Densitet |
|---|---|
| andesit | 2.5–2.8 |
| Basalt | 2.8–3.0 |
| Kol | 1.1–1.4 |
| Diabas | 2.6–3.0 |
| diorit | 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 |
| Kalksten | 2.3–2.7 |
| Marmor | 2.4–2.7 |
| Mica schist | 2.5–2.9 |
| peridotit | 3.1–3.4 |
| kvartsit | 2.6–2.8 |
| Rhyolite | 2.4–2.6 |
| Bergsalt | 2.5–2.6 |
| Sandsten | 2.2–2.8 |
| Skiffer | 2.4–2.8 |
| Skiffer | 2.7–2.8 |
Som ni ser kan stenar av samma typ ha en mängd tätheter. Detta beror delvis på olika bergarter av samma typ som innehåller olika proportioner av mineraler. Granit kan till exempel ha ett kvartsinnehåll var som helst mellan 20% och 60%.
Porositet och täthet
Detta intervall av tätheter kan också tillskrivas en bergs porositet (mängden öppet utrymme mellan mineralkorn). Detta mäts antingen som en decimal mellan 0 och 1 eller som en procentandel. I kristallina stenar som granit, som har täta, sammankopplade mineralkorn, är porositeten normalt ganska låg (mindre än 1 procent). I den andra änden av spektrumet är sandsten med sina stora, individuella sandkorn. Dess porositet kan nå 10 procent till 35 procent.
Sandstenens porositet är av särskild betydelse i petroleumsgeologin. Många tänker på oljereservoarer som pooler eller sjöar med olja under marken, som liknar en begränsad akvifer som håller vatten, men det är felaktigt. Reservoarerna är istället belägna i en porös och genomtränglig sandsten, där berget uppför sig som en svamp och håller olja mellan dess porrum.