2 Основы минералогии

Минерал – природное химическое соединение или химический элемент, образующийся в земной коре или не ее поверхности в результате геологических процессов (минерал – от minera – рудный штуф).

2.1 Форма минералов.

Минералы встречаются (рис. 6, 7) в виде отдельных кристаллов (монокристаллов), в виде закономерных сростков (двойники) и в виде незакономерных случайных сростков (агрегаты).

Кристаллы подразделяются на изометрические (одинаковые размеры по трем направлениям – куб, тетраэдр, октаэдр), вытянутые в двух направлениях (чешуйчатые, таблитчатые, пластинчатые и др.) и вытянутые в одном направлении (столбчатые, шестоватые, волокнистые, игольчатые и др.).

Двойник – закономерный сросток, в котором один индивид может быть получен из другого либо отражением в плоскости (двойник плоскости), либо поворотом вокруг оси (ось двойникования). Двойниковаться могут два, три и более кристаллов (полисинтетический – множественный).

Агрегаты - незакономерные (случайные) сростки, бывают мономинеральными и полиминеральными. Наиболее типичными агрегатами являются:

1. зернистые агрегаты – сложены зернами разного размера (крупнозернистые до 5 мм, среднезернистые 1-5 мм, мелкозернистые до 1 мм, плотные – различаются под лупой) и разной формы (пластинчатые, чешуйчатые, игольчатые и др.);

2. друзы – сростки кристаллов, прикрепленные одним концом к общему основанию;

3. секреции (миндалины) – минеральные образования, заполняющие пустоту от периферии к центру; если внутри секреции существует пустота – жеода;

4. Конкреции – тело округлой формы, отложение вокруг центра;

5. Натечные формы – в процессе стекания минерального вещества (сталактиты, сосульки – сверху, сталагмиты – снизу).

2.2 Физические свойства минералов.

Физические свойства минералов подразделяются на оптические, механические и прочие.

Оптические свойства.

Цвет минерала – может иметь любой цвет спектра радуги (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый + бурый). Часто добавляют – молочно-белый, соломенно-желтый и др. Известны три природы окраски: идиохроматическая (собственная) – окраска от цвета соединений химических элементов; аллохроматическая (посторонняя) – обусловлена примесями: кварц-бесцветный – горный хрусталь; кварц фиолетовый – аметист; кварц дымчатый – раух-топаз; кварц желтый или лимонный – цитрин; кварц черный – морион); псевдохроматическая или ложная – обусловлена отражением падающих лучей света от поверхности минерала, создается дополнительная окраска (побежалость).

Цвет черты минерала (цвет минерала в порошке).

Рисунок 6 – Кристаллические формы минералов и типы их срастания

Блеск минерала – способность отражать падающие лучи света: стеклянный, алмазный, полуметаллический и металлический.

Прозрачность прозрачные, просвечивающиеся и непрозрачные.

Механические свойства

Твердость - способность минерала сопротивляться воздействию внешних сил. Определяют относительную и абсолютную твердость. Первая устанавливается с помощью эталонов твердости (минералов), которые составляют шкалу Мооса – тальк (твердость 1), гипс (2), кальцит (3), флюорит (4), апатит (5), ортоклаз (6), кварц (7), топаз (8), корунд (9) и алмаз (10). Абсолютная твердость устанавливается при помощи приборов – твердомеров ПМТ. Абсолютная микротвердость оценивается 3-10000 кГ/мм²: 1-3 кГ/мм²; 2-25 кГ/мм²; 3-125 кГ/мм²; 4-200 кГ/мм²; 5-550 кГ/мм²; 6-800 кГ/мм²; 7-1150 кГ/мм²; 8-1500 кГ/мм²; 9-2000 кГ/мм²; 10-10000 кГ/мм².

Рисунок 7 – Некоторые формы нахождения минералов в природе

а – друза, б – секреция, в – конкреция, г – оолиты, д – сталактиты, е – натечная почковидная, ж – дендриты.

Спайность – способность минералов раскалываться по определенным направлениям: весьма совершенная, совершенная, средняя, несовершенная и весьма несовершенная.

Излом – характер поверхности при раскалывании минерала: ровный и неровный (раковистый, занозистый, зернистый, землистый, ступенчатый и др.).

Удельный вес изменяется в широких пределах. В практике выделяют минералы легкие (до 2,5 г/см³), средние (2,5-4,0) и тяжелые (свыше 4,0).К механическим свойствам также относят хрупкость, ковкость и упругость.

Таблица 1 – Характеристика важнейших породообразующих и рудных минералов

Продолжение табл. 1

Прочие свойства: магнитность, радиоактивность, запах, ощупь, вкус и отношение к 10 % раствору HCL.