Densitet er et mål for stoffets masse pr. Måleenhed. For eksempel er tætheden af en tommers kub af jern meget større end tætheden af en tommes terning af bomuld. I de fleste tilfælde er tættere genstande også tyngre.
Tæthederne af klipper og mineraler udtrykkes normalt som specifik tyngdekraft, hvilket er stenens densitet i forhold til vandets densitet. Dette er ikke så komplekst, som du måske tror, fordi vandets densitet er 1 gram pr. Kubikcentimeter eller 1 g / cm3. Derfor oversættes disse tal direkte til g / cm3eller ton pr. kubikmeter (t / m3).
Bergtætheder er selvfølgelig nyttige for ingeniører. De er også vigtige for geofysikere, der skal modellere klipperne i Jordskorpen til beregning af lokal tyngdekraft.
Mineraltætheder
Som en generel regel har ikke-metalliske mineraler lave tætheder, mens metalliske mineraler har høje tætheder. De fleste af de vigtigste stendannende mineraler i jordskorpen, som kvarts, feltspat og kalsit, har meget ens densitet (ca. 2,6 til 3,0 g / cm2)3). Nogle af de tyngste metalliske mineraler, såsom iridium og platina, kan have en densitet på op til 20.
| Mineral | Massefylde |
|---|---|
| apatit | 3.1–3.2 |
| Biotit glimmer | 2.8–3.4 |
| Kalk | 2.71 |
| chlorit | 2.6–3.3 |
| Kobber | 8.9 |
| feldspat | 2.55–2.76 |
| Fluorite | 3.18 |
| Garnet | 3.5–4.3 |
| Guld | 19.32 |
| Grafit | 2.23 |
| gips | 2.3–2.4 |
| Halite | 2.16 |
| Hæmatit | 5.26 |
| hornblende | 2.9–3.4 |
| Iridium | 22.42 |
| kaolinit | 2.6 |
| magnetit | 5.18 |
| Olivin | 3.27–4.27 |
| pyrit | 5.02 |
| Quartz | 2.65 |
| sphalerite | 3.9–4.1 |
| talkum | 2.7–2.8 |
| Turmalin | 3.02–3.2 |
Rock Densities
Bergtæthed er meget følsom over for mineraler, der sammensætter en bestemt klippetype. Sedimentære klipper (og granit), der er rige på kvarts og feltspat, har en tendens til at være mindre tæt end vulkanske klipper. Og hvis du kender dit igneous petrologi, vil du se, at jo mere mafic (rig på magnesium og jern) en klippe er, jo større er dens densitet.
| Klippe | Massefylde |
|---|---|
| andesite | 2.5–2.8 |
| basalt | 2.8–3.0 |
| Kul | 1.1–1.4 |
| diabas | 2.6–3.0 |
| diorite | 2.8–3.0 |
| Dolomite | 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 skist | 2.5–2.9 |
| peridotit | 3.1–3.4 |
| kvartsit | 2.6–2.8 |
| Rhyolite | 2.4–2.6 |
| Stensalt | 2.5–2.6 |
| Sandsten | 2.2–2.8 |
| Shale | 2.4–2.8 |
| Skifer | 2.7–2.8 |
Som du kan se, kan sten af samme type have en række tætheder. Dette skyldes delvist forskellige klipper af samme type, der indeholder forskellige mængder mineraler. Granit kan for eksempel have et kvartsindhold hvor som helst mellem 20% og 60%.
Porøsitet og densitet
Denne række tætheder kan også tilskrives en klippeporøsitet (mængden af åben plads mellem mineralkorn). Dette måles enten som en decimal mellem 0 og 1 eller som en procentdel. I krystallinske klipper som granit, som har tætte, sammenlåbende mineralkorn, er porøsiteten normalt ret lav (mindre end 1 procent). I den anden ende af spektret er sandsten med dens store, individuelle sandkorn. Dens porøsitet kan nå 10 til 35 procent.
Sandstenporøsitet er af særlig betydning i petroleumsgeologien. Mange mennesker tænker på oliereservoirer som puljer eller søer med olie under jorden, svarende til en begrænset akvifer, der holder vand, men dette er forkert. Reservoirerne er i stedet placeret i porøs og gennemtrængelig sandsten, hvor klippen opfører sig som en svamp, der holder olie mellem dets porrum.