2 Порядок виконання роботи
2.1 Засвоїти основні засоби і методи дослідження мінералів в польових та лабораторних умовах за літературними джерелами [1- 6]. Це необхідно для набуття глибоких знань основних характеристик кожного мінералу, бо їх діагностика (в учбовій колекції) носить пошуково-логічний характер.
2.2 В лабораторії університету, згідно з варіантом отримавши свій набір взірців мінералів (не менше трьох), кожному студенту пропонується дотримуватися наступної послідовності в діагностиці взірців:
діагностика мінералів за комплексом оптичних ознак;
діагностика мінералів за комплексом механічних ознак;
діагностика мінералів за їх морфологічними ознаками;
діагностика мінералів за густиною;
діагностика мінералів за комплексом інших ознак.
2.3 При візуальному дослідженні взірців мінералів студенту необхідно визначити комплекс оптичних діагностичних ознак, як найбільш характерних:
- прозорість;
- блиск;
- забарвлення;
- колір риси;
- ірізація (по окремим мінералам, які володіють нею).
При цьому необхідно пам’ятати, що мінерали за показниками заломлення (N) і відбиття (R) світла умовно розділені на три групи (табл. 10.1).
Таблиця 10.1 – Основні типи прозорості мінеральних індивідів
№ п/п |
Типи прозорості |
Межі показників заломлення N , |
Межі показників відбиття R, % |
Характерні мінерали-еталони |
1 |
Прозорі |
1,3-2,4 |
3,1-17,2 |
Гірський кришталь, алмаз, ізумруд |
2 |
Напів-прозорі |
2,4-3,0 |
17,2-25,0 |
Кіновар, клеофан, гематит |
3 |
Непрозорі |
3,0-4,9 |
25,0-95,0 |
Антимоніт, молібденіт, срібло |
Прозорі мінерали, незалежно від їх забарвлення, добре просвічуються „на світло” як в окремих кристалах, так і в зернах і уламках. Напівпрозорі – просвічуються лише в тонких уламках. Для їх визначення використовуються прості лупи, або стереоскопи. Непрозорі – в межах спектру видимих світлових хвиль не просвічуються в тонких уламках.
При визначенні блиску користуватися його еталонами (табл.10.2), а в мінеральних агрегатах при визначенні блиску мінерального індивіду необхідно враховувати свою специфіку - шовковистість, смолянистість, матовість
(табл. 10.3).
Таблиця 10.2 – Основні типи блисків мінеральних індивідів і їх характеристика
Тип блиску |
Показники заломлення |
Показники відбиття в % |
Характерні мінерали |
Значення N |
Значення В |
Скляний |
1,3-1,9 |
4-10 |
Флюорит, кварц, корунд, гранати |
1,43 1,54 1,76 1,76-1,89 |
3,1 4,5 7,8 7,6-9,5 |
Алмазний |
1,9-2,6 |
10-19 |
Циркон, каситерит, сфалерит, алмаз |
1,95 2,00 2,37 2,42 |
10,2 11,7 16,5 17,2 |
Напівмета-лічний |
2,6-3,0 |
19-25 |
Колумбіт, кіновар, гематит |
2,45 2,85 3,00 |
17,4 23,1 25,0 |
Металічний |
>3,0 |
>25 |
Антимоніт, молібденіт |
4,05 4,70 |
36,0 42,0 |
Таблиця 10.3 - Основні типи блисків мінеральних агрегатів і їх характеристика
Тип блиску |
Характер агрегатів |
Величина зерен в мм |
Характерні мінерали |
Восковий |
Тонкозернисті |
<0,1 |
Парафін |
Матовий |
Дрібнозернисті |
0,2-0,5 |
Яшма |
Фарфоровидний |
Тонкозернисті |
0,1 |
Аморфний магнезит |
Шовковид-ний |
Паралельно-волокнисті |
<0,1 в поперечнику |
Азбест, селеніт |
Перламут-ровий |
Лусковаті, шаруваті |
- |
Вермикуліт, лепідоліт, маргарит |
Смоляний |
Аморфні |
0,01 |
Чорний опал |
При визначенні забарвлення необхідно пам’ятати, що за своєю природою забарвлення мінералів представлене трьома типами: ідіохроматичним, алохроматичним і псевдохроматичним, встановлення яких сприяє правильній діагностиці мінералу (табл. 10.4).
При визначенні кольору риси необхідно врахувати, що розмір зерен в порошку, як правило, менший 0.1 мм. Встановлено, що більшість прозорих і напівпрозорих мінералів із скляним і алмазними блисками мають світло забарвлену, часто білу рису. Непрозорим мінералам з напівметалічним та металічним блисками властива темна риса - в більшості чорна і темно-бура. Необхідно пам’ятати, якщо твердість мінералу більше 6, колір риси визначається методом його дроблення в агатовій ступці, а не за допомогою порцелянової пластинки.
Таблиця 10.4 – Шкала кольорів мінералів.
№ п/п |
Колір |
Мінерал-еталон |
1 |
Фіолетовий |
Аметист |
2 |
Синій |
Азурит |
3 |
Блакитний |
Лазурит |
4 |
Зелений |
Малахіт |
5 |
Жовтий |
Ауріпігмент |
6 |
Оранжевий |
Крокоіт |
7 |
Червоний |
Кіновар |
8 |
Бурий |
Лімоніт |
9 |
Залізо-чорний |
Магнетит |
10 |
Олов'яно-білий |
Арсенопірит |
11 |
Свинцево-сірий |
Галеніт |
12 |
Сталево-сірий |
Тм'яна руда |
13 |
Мідно-червоний |
Самородна мідь |
14 |
Латунно-жовтий |
Піротин |
15 |
Золотисто-жовтий |
Золото |
16 |
Срібно-білий |
Срібло |
17 |
Індигово-синій |
Ковелін |
18 |
Білий |
Аморфний магнезит |
2.4 Для діагностики мінералів в лабораторних, і особливо в польових умовах, найбільш доступними для визначення є слідуючи механічні властивості: твердість, спайність, окремість і злам. Ці параметри визначаються за допомогою мінералів-еталонів (табл. 10.5 - 10.8), а методика їх застосування добре освітлена в посібнику [6].
Таблиця 10.5 – Шкала Мооса та її показники.
Відносна твердість |
Назва мінералу-еталона |
Основні показники мінералів-еталонів |
1 |
Тальк |
Залишає сліди на папері, дереві, шкірі |
2 |
Гіпс |
Дряпається нігтем |
3 |
Кальцит |
Дряпається мідною голкою |
4 |
Флюорит |
Дряпається залізною голкою |
5 |
Апатит |
Дряпається сталевою голкою |
6 |
Ортоклаз |
Слабо дряпає скло при сильному |
7 |
Кварц |
Добре дряпає скло при сильному Натисканні |
8 |
Топаз |
Ріже скло при сильному натисканні |
9 |
Корунд |
Ріже скло при несильному натисканні |
10 |
Алмаз |
Добре ріже скло |
Таблиця 10.6 - Ступені відносної спайності мінеральних індивідів та їх характеристика
Ступінь спай-ності |
Назва ступеня спайності |
Характеристика спайності |
Проекція площини спайності |
Мінерали-еталони |
I |
Досить досконала |
Мінерал легко колеться на тонкі листи з утворенням дзеркальних площин спайності |
|
Мусковіт, біотит |
II |
Досконала |
Мінерал колеться на пластини з утворенням одиничних сходинок на площинах спайності |
|
Гіпс, галіт |
III |
Середня |
Мінерал слабо колеться на окремі блоки з утворенням багатосходинкової поверхні |
|
Магнетит, мікроклін |
IV |
Малопомітна |
Мінерал подрібнюється з утворенням зерен з нерівною, часто мушлеподібною поверхнею та з малопомітними площинами |
|
Кварц, олівін, берил |
Таблиця 10.7 – Основні типи окремості мінералів та їх характеристика.
№ п/п |
Назва типу окремості |
Напрям площин окремості |
Характер поверхні площини окремості |
Приклади мінералів |
1 |
Двійникування |
Площини двійникування |
Рівна з невеликою кількістю сходинок |
Полісинтетичні двійники плагіоклазів і кальцити |
2 |
Стресова |
Стресові площини |
Шорстка з дзеркалами сковзання |
Кварц, яшма |
3 |
Структурна |
Зони заміни одних структуротворних вузлів іншими |
Щорстка з незначними сходинками |
Корунд |
4 |
Включень |
Зони розвитку включень |
Шорстка |
Берил |
Таблиця 10.8 - Основні типи зламів мінералів та їх
характеристика.
Тип зламу |
Назва зламу |
Характеристика поверхні зламу |
Характерні мінерали |
І |
Дзеркально-рівний |
Рівна, дзеркальна |
Мінерали з досить досконалою спайністю (мусковіт, біотит) |
II |
Сходинковий |
Сходинкова в декількох напрямах |
Мінерали з досконалою спайністю (флюорит, польові шпати) |
III |
Нерівний без дзеркальних поверхонь і сходинок |
Нерівна без площин |
Мінерали з незначною спайністю (берил, турмалін) |
IV |
Мушлеподібний (раковистий) |
Мушлевидна без площин спайності |
Мінерали, в яких спайність відсутня (кварц, халцедон, бурштин) |
V |
Скалкоподібний |
Скалковидна аж до гачкуватої |
Торці волокнистих та голчастих мінеральних агрегатів |
2.5 Необхідно врахувати при визначенні морфологічних ознак мінерального індивіду, що за своєю формою (габітусом) всі мінерали розділені на три основні габітуси: ізометричні, видовжені і сплюснуті.
До аморфних і скритокристалічних віднесені такі мінерали, які внаслідок специфіки своєї внутрішньої будови не утворюють кристалічних індивідів або утворюють так звані скритокристалічні агрегати, які важко визначити навіть за допомогою спеціальних методів дослідження при великих збільшеннях.
Отже, визначаючи габітус ний тип кристалічних індивідів чи аморфних і скритокристалічних мінеральних утворень, необхідно пам’ятати, що їх форма може бути найрізноманітнішою.
2.6 Визначення мінералів за густиною базується як на встановленні її абсолютної густини, так і відносної. На лабораторному занятті визначення проводиться за відносною густиною (табл. 10.9) шляхом зважування „в руці”.
Таблиця 10.9 - Групи відносної густини мінералів.
Група |
Відносна густина |
Межі густини в г/см3 |
Типові мінерали і їх густина |
І |
Дуже легкі |
<1,0 |
Озокерит - 0,8-0,9, лід - 0,92 |
II |
Легкі |
1,0-4,0 |
Бурштин - 1,05, флюорит - 3,25 |
III |
Середні |
4,1-7,0 |
Халькопірит - 4,3, барит - 4,7 |
IV |
Важкі |
7,1-10,0 |
Галеніт - 7,6 |
V |
Дуже важкі |
>10,0 |
Золото - 18,0 |
2.7 До додаткових діагностичних критеріїв належать: забарвлення полум’я, розчинність і дегідратація. Ці критерії використовуються лише тоді, коли оптичні, механічні, морфологічні ознаки потребують деяких уточнень. Методика їх визначень добре освітлена у підручниках і посібниках [2, 4, 6].
2.8 Пропонована послідовність визначення мінералів пов’язана з тим, що більшість діагностичних ознак взаємопов’язані між собою і достовірне визначення однієї ознаки приводить до достовірного визначення іншої.
2.9 Отримані результати дослідження взірців мінералів бажано подати в тій послідовності, яка запропонована вище.
2.10 На основі отриманих діагностичних ознак взірців мінералів визначити:
назву мінерального виду;
парагенетичні зв’язки мінералів у взірці полімінерального агрегату;
умови утворення;
місце в класифікації мінералів;
бажано надати рекомендації по використанню комплексу лабораторних (інструментальних) досліджень для більш точного кількісно-якісного діагностування мінералів, що досліджені студентом.