ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ

Для того, чтобы распознать минералы, надо знать их физические свойства. Главнейшими физическими свойствами минералов являются:

1 -твердость,

2-спайность,

3-излом,

4-плотность,

5-цвет,

6-цвет черты,

7-блеск,

8-прозрачность и некоторые другие.

Твердость минерала- степень его сопротивления механическому воздействию более прочного тела. В минералогии применяется наиболее простой способ определения твердости царапанием одного минерала другим, т.е. устанавливается относительная твердость. Для ее оценки применяется шкала Мооса, состоящая из 10 эталонных минералов, из которых каждый последующий своим острым концом царапает все предыдущие. За эталоны приняты следующие минералы:

1-тальк,

2- гипс,

3- кальцит,

4-флюорит,

5-апатит,

6-ортоклаз,

7-кварц,

8-топаз,

9-корунд,

10-алмаз.

Твердость минералов нередко определяют при помощи распространенных предметов. Так, твердость мягкого карандаша-1, ногтя-2, бронзовой монеты-3, железного гвоздя-4, стекла-5.

Основная масса минералов обладает твердостью от 2 до 6.

Плотность минералов колеблется в широких пределах от 0,8 г/см³, для жидких битумов до 23 г/см³ для минералов группы осмистого иридия. На практике для приблизительного определения плотности пользуются взвешиванием на руке, устанавливая принадлежность минерала к легким-до 2,5 г/см³, средним-до 4 г/см³ или тяжелым-свыше 4.

Спайность- это способность кристаллов раскалываться по определенным направлениям, образуя поверхности. Эти поверхности называются плоскостями спайности. Различают несколько степеней спайности:

1) Весьма совершенная спайность

Минерал легко расщепляется на тонкие листочки, получить другие поверхности иначе, чем по спайности, весьма трудно. Такой спайностью обладают слюды, тальк, хлорит.

2) Совершенная спайность

Минерал при ударе раскалывается по определенным направлениям и дает ровные блестящие плоскости спайности. Получить излом по другим направлениям очень трудно. Например, галит, кальцит.

3) Средняя (или ясная) спайность

При раскалывании минерала наблюдаются как плоскости спайности, так и неровные изломы по случайным направлениям. Например, полевые шпаты, роговая обманка.

4) Несовершенная спайность

Обнаруживается с трудом, ее приходится отыскивать на обломках минерала, причем большая часть обломков ограничена неровными поверхностями излома (апатит, оливин, самородная сера).

5) Весьма несовершенная спайность

Спайность практически отсутствует, например, у кварца, корунда.

Спайность у минералов может наблюдаться как по одному направлению (слюда), так и по двум (полевые шпаты) и трем направлениям (кальцит, каменная соль).

Излом- это форма поверхности раскола, на которой нельзя обнаружить элементов спайности. Различают следующие виды излома:

1- раковистый, похожий на внутреннюю поверхность раковины, например, у кварца, халцедона, опала;

2 - зернозистый, напоминающий необструганную доску, например у асбеста, селенита, роговой обманки;

3 - зернистый- встречается у минералов, имеющих зернистое мелкокристаллическое строение, например, у гипса, ангидрита,

4 –землистый- поверхность излома матовая, шероховатая, например, у каолинита, лимонита.

ЦВЕТ

Для некоторых минералов цвет является постоянным и характерным признаком, например, малахит- всегда зеленый, галенит-свинцово-серый, пирит-латунно-желтый. Ряд названий дан минералам именно по этому признаку: хлорит- по гречески зеленый, рубин- красный, альбит- белый.

Однако для многих минералов цвет нельзя считать основным признаком. Один и тот же минерал, например, кварц, флюорит, гипс - может быть по- разному окрашен.

При определении цвета минерала необходимо обращать внимание на его прозрачность. К прозрачным минералам относятся кварц, кальцит, флюорит, к непрозрачным - пирит, гематит, графит, лимонит.

Цвет черты- это цвет тонкого порошка минерала, остающегося на поверхности фарфоровой пластины при царапании ее минералом. У некоторых минералов цвет черты резко отличается от цвета в куске и в таком случае имеет важное значение при определении. Например, цвет гематита железно-черный, а черта вишнево-красная. Большинство прозрачных и полупрозрачных минералов обладает бесцветной или слабоокрашенной чертой. Поэтому наибольшее диагностическое значение цвет черты имеет для непрозрачных и ярко окрашенных природных соединений. Минералы, обладающие твердостью больше 6, черты не дают.

БЛЕСК

Большинство минералов в отраженном свете обладает блеском.

У непрозрачных минералов различают блеск металлический(пирит, галенит, магнетит) и полуметаллический (гематит, графит).

У прозрачных минералов различают:

-алмазный блеск, свойственный таким минералам, какалмаз, сфалерит,

- стеклянный блеск, присущий кварцу, флюориту, карбонатам, сульфатам, корунду, гранату. Эти виды блеска характерны для гладких поверхностей- плоскостей спайности, граней кристаллов.

Неровные, шероховатые поверхности отличаются жирным блеском(сера, нефелин), некоторые минералы обнаруживают перламутровый блеск(слюды, тальк), при параллельно-волокнистом строении минерала можно видеть шелковистый блеск (асбест, селенит).

У землистых агрегатов блеск бывает матовым.

ПРОЧИЕ СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ

Для некоторых минералов характерна реакция со слабой соляной кислотой, при которой происходит выделение углекислого газа, сопровождающееся кипением. Эта реакция типична для карбонатов, причем в куске с соляной кислотой активно реагирует кальцит, в порошке- доломит, при нагревании- сидерит и магнезит.

К прочим свойствам следует также отнести вкус (галит), ковкость (галенит), горючесть (сера) и т.д.

КЛАССИФИКАЦИЯ МИНЕРАЛОВ

Минералы классифицируют по химическому составу.

Важнейшими классами минералов являются:

1) самородные элементы,

2) сульфиды,

3) окислы и гидроокислы,

4) галоиды,

5) карбонаты,

6) сульфаты,

7) фосфаты,

8) силикаты.

Самородные элементы- класс минералов, состоящих из какого-либо одного химического элемента- графит, сера, золото и т.д.

Сульфиды представляют собой сернистые соединения металлов. К ним относятся пирит FeS₂, халькопирит CuFeS₂, галенит PbS.

Окислы и гидроокислы. К этому классу относятся соединения элементов с кислородом и гидроксильной группой ОН. Самым распространенным минералом этого класса является кварц SiO₂. Скрытокристаллическая разновидность кварца называется халцедоном. Волосатый халцедон называется агатом. Водный окисел кремния SiOnH₂O называется опалом. Среди окислов большое значение имеют окислы железа: гематит Fe₂O₃, магнетит Fe₃O₄ и лимонит Fe₂O₃·nН₂О.

Галоиды- соли галоидных кислот: галит NaCl, сильвин KCl, флюорит CaF₂.