Облик кристаллов.

Физические свойства минералов

Физические свойства минералов

Минералы обладают определенными специфическими физическими свойствами, зная которые можно определить многие из них.

Кристаллические минералы имеют следующие основные формы: а)изометрические формы, одинаково развитые по всем трем измерениям, например, кристаллы каменной соли, магнетита, граната и др; б)формы, вытянутые в одном направлении - призматические, игольчатые, например, берилл, кварц; в) формы, вытянутые в двух направлениях при сохранении третьего короткого - таблитчатые, пластинчатые, листовидные и чешуйчатые кристаллы, например, у кальцита, гипса, барита и др.

2. Прозрачность- это свойство минералов пропускать через себя свет.

По этому признаку все минералы делятся на следующие три группы:

Прозрачные, просвечивающие в тонком слое (горный хрусталь, гипс, кальцит, топаз, галит). Полупрозрачные, просвечивающие только по краям или в тонком срезе: халцедон, ангидрит, магнезит, сидерит, опал и т.д. Непрозрачные, непросвечивающие даже в тонком срезе, полностью поглощающие лучи света или отражающие их. Сюда относятся все минералы с металлическим блеском, темноокрашенные, имеющие черную черту, самородные металлы, многие сульфиды, окислы, силикаты.

3. Цветминерала зависит от химического состава, кристаллической структуры минерала, примесей пузырьков газа, присутствующих в минерале. Многие минералы могут иметь переменный цвет, но для некоторых цвет является характерным признаком. Например малахит - зеленый, киноварь - красная, графит - черный, сера - ярко-желтая, пирит - латунно-желтый, аурипигмент - золотисто-желтый. Наряду с окрашенными встречаются белые минералы и бесцветные (прозрачные).

В минералах различают три рода окрасок по происхождению:

а) идиохроматическую (идиос - по-гречески - свой, собственный), обусловленную внутренними свойствами самого минерала (пирит, малахит);

б) аллохроматическую (аллос - по-гречески - посторонний), обусловленную примесью в минералах различных соединений, окрашивающих минерал (аметист, морион, окрашенные каменная соль, гипс и др.) и

в) псевдохроматическую (псевдос - по-гречески - ложный), обусловленную интерференцией падающего света в связи с отражением его от поверхности спайности (иризация лабрадорита).

В целом по цвету минералы можно подразделить на светлые и темные. Первые обычно составляют легкую фракцию (удельный вес менее трех), они богаты Si и Al (сиалические), вторые обычно тяжелые (удельный вес больше трех) и содержат Fe и Mq (железисто-магнезиальные).

4. Цвет черты - это цвет порошка минерала. Цвет черты определяют водя минералом по матовой неглазурированной поверхности фарфоровой пластинки. Цвет черты у некоторых минералов отличается от цвета его в куске. У латунно-желтого пирита цвет черты зеленовато-черный, у стально-серого гематита черта вишневая. Некоторые минералы, имея сходную окраску, различаются по цвету черты. Так, хромит дает бурую черту, ильменит - черную, гематит - вишнево-красную, хотя внешне эти минералы очень похожи.

5. Блеск- способность минерала отбрасывать свет. У минералов различают металлический и неметаллический блеск. Металлический блеск у молибденита, галенита, пирита, антимонита, у самородных минералов: золота, серебpа, меди, железа.

Большинство минеpалов (около70%) имеют неметаллический блеск, сpеди котоpого pазличают: алмазный, стекляный, шелковистый, пеpламутpовый, и дpугие.

• Алмазный - искpящийся, с "пеpеливающейся" игpой цветов. Встpечается у алмаза, киноваpи, касситеpита, сеpы, сфалеpита, гетита и некотоpых дpугих минеpалов.
• Стеклянный - напоминающий блеск повеpхности стекла, самый pаспpостpаненый. Встpечается у большинства полупpозpачных и пpозpачных минеpалов, напpимеp у кваpца, гипса, галита, ангидpита, флюоpита, сильвина, магнезита, доломита.
• Шелковистый сходен с блеском шелкового волокна, хаpактеpен для небольшого числа минеpалов, имеюших волокнистое стpоение: асбест, гипс, малахит, мусковит, биотит, апатит.
• Пеpламутpовый - подобен блеску пеpламутpового слоя pаковин.

6. Спайность - способность минералов раскалываться по определенным кристаллографическим направлениям и давать зеркально ровные поверхности, что обусловлено их внутренним строением. Спайность может проявляться по одному, двум и трем направлениям. Спайность в одном направлении очень хорошо выражена у слюд, графита, талька, аурипигмента, марказита; в двух направлениях - у ортоклаза, микролина; в трех - у кальцита, гипса, галита, галенита. Различают спайности: весьма совершенную, совершенную среднюю, несовершенную и весьма несовершенную.

Точное и безошибочное определение спайности требует определенного навыка. Пока такой навык не приобретен, можно подразделять минералы на три группы: минералы с хорошо выраженной спайностью, это по преимуществу минералы с весьма совершенной и совершенной спайностью, минералы со слабо выраженной спайностью, и минералы, у которых спайность практически не обнаруживается (отсутствует). Это минералы с несовершенной и весьма несовершенной спайностью.

7. Твердость. Важным для определения минералов свойством является их твердость, т. е. способность противостоять внешнему воздействию. Выделено 10 минералов, объединенных в шкалу твердости, относительно которых определяется твердость всех остальных минералов (шкала Мооса). В шкале минералы располагаются в порядке увеличения твердости, так что первый минерал обладает самой низкой твердостью, равной 1, а последний - самой высокой, равной 10.

Табл. 2

Шкала твердости Мооса:

Минерал	Твердость	Минерал	Твердость
Тальк		Полевой шпат
Гипс		Кварц
Кальцит		Топаз
Флюорит		Корунд
Апатит		Алмаз

 

Каждый минерал из шкалы твердости царапает впереди стоящие, менее твердые минералы и царапается последующими, более твердыми.

Чтобы определить твердость любого исследуемого минерала, на его поверхности выбирают возможно более ровную площадку и, нажимая, проводят по ней острым углом минерала из шкалы твердости. Если на исследуемом минерале остается царапина, то его твердость будет меньшей, чем у царапавшего минерала; если царапина отсутствует, то твердость первого больше твердости второго. Это испытание следует проводить до тех пор, пока исследуемый минерал не встанет в интервале между двумя минералами из шкалы твердости, т. е. твердость его не определится как промежуточная между ними или как равная одному из них.

Если испытывается твердость мелкозернистого скопления минерала, то удобнее царапать его зернышками по минералу из шкалы твердости.

В полевых условиях у геолога часто может не оказаться шкалы твердости, тогда твердость определяется при помощи ряда предметов, всегда имеющихся под руками. Так, твердостью 1 обладает графит мягкого карандаша, твердостью 2-минерал галит (каменная или поваренная соль), около 2.5-3 - ноготь, 4-железный гвоздь, проволока, 5 - стекло, около 6 - стальной нож, игла, 7 - весьма распространенные минералы кварц и кремень. Минералы с большей твердостью встречаются крайне редко.