СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ И МЕТОДЫ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Доцент кафедры

СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ И МЕТОДЫ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Доцент кафедры общей геологии и гидрогеологии: Королев Эдуард Анатольевич

Для проведения полевой практики необходимо уметь определять главнейшие минералы на глаз, пользуясь подручными средствами. Основные свойства, на которые следует обращать внимание при определении минерала следующие: 1) цвет минерала в куске; 2) цвет его в порошке; 3) блеск; 4) прозрачность; 5) излом; 6) спайность; 7) твердость; 8) удельный вес.

Цвет минералов определяется их способностью поглощать ту или иную часть спектра. Цвет минералов зависит от их основного химического состава, от расположения ионов в кристаллической решетке, а также от химических и механических примесей, которые сильно меняют окраску, но не влияют на свойства минералов. Этот признак весьма условный, так как многие минералы могут иметь совершенно разную окраску. Например, турмалин бывает синим, зеленым, черным. Либо разные минералы могут иметь одинаковую окраску. Например, розовый гипс и галит. Поэтому цветовым признаком можно пользоваться только совместно с другими признаками. Описывая минерал следует давать более точное определение цвета, что достигается сравнением его цвета с цветом известного предмета. Например, молочно-белый, лимонно-желтый и т. д.

Характерные цвета турмалина.

Цвет минерала в порошке. Для некоторых минералов одним из диагностических признаков является цвет их порошка, который часто бывает отличен от цвета в куске. Так, например, железный колчедан (пирит) обладает в куске соломенно-желтым цветом, а в порошке зеленовато-черным. Для определения цвета порошка минерала обычно проводят им по шероховатой фарфоровой поверхности. На последней остается черта, по которой и определяют цвет порошка минерала. Поэтому часто говорят не о цвете порошка, а о цвете черты минерала. Это свойство позволяет различать трудно отличимые визуально гематит и магнетит. Гематит оставляет черту вишневого цвета, а магнетит черного.

Цвет кварца в куске и в порошке (цвет черты)

Блеск – это способность минерала отражать падающий на него свет. По характеру блеска минералы делятся на две основные группы: минералы с металлическим блеском и минералы с неметаллическим блеском. Минералов с металлическим блеском немного. Это, прежде всего самородные металлы, сульфиды и окиси железа. Около 70% минералов обладают неметаллическим блеском. Различают несколько видов неметаллического блеска: алмазный; стеклянный; жирный; шелковистый; перламутровый; матовый.

Алмазный блеск, самый интенсивный блеск, свойственный немногим прозрачным или просвечивающимся минералам (алмаз, цинковая обманка). Стеклянный блеск напоминает блеск поверхности стекла. Встречается у большинства прозрачных или просвечивающих минералов (горный хрусталь, кальцит, галит). Жирный блеск, это когда поверхность минерала кажется как бы смазанной тонкой пленкой жира (нефелин, кварц). Шелковистый блеск напоминает блеск шелковых ниток. Он встречается у минералов с волокнистым строением. Перламутровый – это когда минерал блестит как поверхность раковины. Такой блеск возникает из-за отражения света от различных плоскостей, проходящих внутри минерала, если он расщеплен трещинками. Такой блеск типичен для слюд, талька и др. слоистых силикатов. Матовый блеск бывает у минералов, поверхности которых совсем не блестят.

Прозрачность – это способность минерала пропускать свет. По этому признаку можно выделить 4 группы минералов. 1. Непрозрачные минералы, т. е. не пропускающие световых лучей даже в очень тонких пластинках. Такие минералы обладают металлическим блеском и дают черную или темноокрашенную черту. К ним относятся самородные металлы, многие сульфиды, окислы железа. 2. Прозрачные минералы – это те, которые пропускают свет подобно стеклу (горный хрусталь, кальцит, гипс). 3. Просвечивающие минералы пропускают свет подобно матовому стеклу (халцедон, опал). 4. Минералы не прозрачные в куске, но просвечивающие по тонкому краю. К ним относится большое количество минералов (полевые шпаты, кремень и т. д. ).

Излом – это вид поверхности, получаемой при ударе не по плоскости спайности. Часто это бывает гладкая, вогнутая или выпуклая поверхность с концентрически расположенными волнами. По строению напоминает раковину. Отсюда и название – раковистый излом. В других случаях поверхность скола как бы покрыта мелкими занозами. Такой излом называют занозистым. Он типичен для волокнистых и длинностолбчатых минералов. Некоторые минералы, как например, каолинит, обладают землистым изломом, напоминающим шероховатую поверхность глины. Для многих минералов характерен зернистый излом, когда их поверхности сложены зернами (ангидрит). В других случаях говорят о неровном изломе.

Спайность. Одной из разновидностей излома является спайность, т. е. способность минерала раскалываться по плоскостям. Это свойство обусловлено строением кристаллической решетки минерала. Оно проявляется в направлениях, параллельных тем, в которых существует наименьшая сила сцепления между отдельными атомами. Различают несколько видов спайности: 1) весьма совершенная; 2) совершенная; 3) средняя; 4) несовершенная; 5) весьма несовершенная.

Весьма совершенная спайность - такая спайность, когда минерал очень легко, руками расщепляется на отдельные пластинки, разделенные гладкими блестящими параллельными поверхностями, которые называются плоскостями спайности. Совершенная спайность – это когда минерал при ударе молотком раскалывается на отдельные куски по ровным параллельным плоскостям. Средняя спайность выделяется в тех случаях, когда минерал при ударе одинаково часто раскалывается и по плоскостям спайности и с образованием изломов. Несовершенная спайность возникает очень редко в виде небольших площадок на общем фоне неровного излома. Весьма несовершенная спайность – это полное отсутствие спайности.

Виды спайности минералов Средняя спайность Содалит Весьма совершенная спайность Мусковит Совершенная спайность Ортоклаз Несовершенная спайность Пирит Весьма несовершенная спайность Аваруит

Твердость – это способность минерала противостоять механическому воздействию (например царапанью). Более твердый минерал всегда оставляет царапину на менее твердом. Твердость минералов определяется по шкале Мооса, названной так в честь немецкого естествоиспытателя Ф. Мооса (1773 -1839 гг. ). В этой шкале минералы располагаются в порядке увеличения твердости, так что первый минерал обладает самой низкой твердостью, равной 1, а последний – самой высокой, равной 10. Твердость Минерал 1 Тальк 6 Ортоклаз 2 Гипс 7 Кварц 3 Кальцит 8 Топаз 4 Флюорит 9 Корунд 5 Апатит 10 Алмаз

На практике для определения твердости минералов можно использовать подсобные средства. Так, твердость простого карандаша – 1, обычной повареной соли – 2, ногтя – 2, 5 -3, медной монеты – 3, железного гвоздя – 4, стекла – 5, стального ножа – 6, напильника 7.

Плотностью вещества называется масса этого вещества, содержащаяся в единице объема. = m/V г/см 3. Плотность определяется путем взвешивания минерала в ладони. По этому принципу минералы делятся на легкие, средние и тяжелые. Легкие минералы имеют плотность от 1 до 3 г/см 3 (гипс, кварц, полевые шпаты). Средние минералы характеризуются условно плотностью от 3 до 4 г/см 3 (апатит, роговая обманка). Тяжелые минералы обладают плотностью свыше 4 г/см 3 (галенит, топаз, гематит).

Для некоторых минералов характерны особые, только им присущие свойства. К таким свойствам относится способность карбонатных минералов вступать в химическую реакцию с соляной кислотой и выделять на месте падения капли соляной кислоты пузырьки углекислого газа. Это называется вскипание минерала. Для чистой разновидности кальцита – исландский шпат – характерно свойство двойного лучепреломления, что выражается в удваивании надписей, рассматриваемых через его кристалл.

Минерал магнетит обладает хорошо выраженными магнитными свойствами. Если его поднести к компасу, то он будет отклонять стрелку. Галлоидные минералы легко растворяются в воде и обладают характерным вкусом. Галит соленый. Сильвин – кисловатый. Кристаллы некоторых минералов имеют на гранях штриховку, которая так же является диагностическим признаком. Так, у кристаллов кварца штриховка идет в направлении перпендикулярном вытянутым граням, у турмалина штриховка идет параллельно вытянутым граням. 1 – кварц; 2 – алмаз; 3 – корунд; 4 – пирит; 5 и 6 – халькопирит; 7 – турмалин.

Спасибо за внимание