Рис. 4.

Форми знаходження мінералів у природі:

1 — друза кристалів кварцу; 2 — жеода, виповнена агатом і кварцем; 3 — конкреція марказиту; 4 — дендрити; 5 — кристали марказиту в породі; 6 — сталактити (лімоніт)

від розміру зерен виділяються грубо-, середньо- й дрібно­зернисті різновиди. Наприклад граніт, діорит, сієніт тощо.

Землисті агрегати — це пухкі борошнисті маси прихова- нокристалічної структури. Кристалики у них розрізняються лише за допомогою мікроскопа. Вони легко розтираються пальцями. Прикладом можуть слугувати такі мінерали, як каолін, лімоніт, піролюзит тощо.

До форм заповнення порожнин належать конкреції й сек­реції. Конкреції (або сфероліти) — це сферичні чи більш- менш округлі тіла часто з радіально-променистою будовою всередині. Вони особливо характерні для марказиту, фос­фориту. Дрібні конкреції зі шкаралупчастою будовою нази­ваються оолітами. Вони типові для деяких вапняків, бурого залізняка. Секреції утворюються при заповненні мінералами порожнин у породі. Для них часто характерною є концент­рична будова, яка відбиває стадійність мінералоутворення. Великі секреції називають жеодами, дрібні — мигдалинами.

Дендрити — це деревоподібні, плоскі, у вигляді плівок агрегати, які утворюються на стінках, тріщинах порід чи мінералів. Типовий приклад — дендрити льоду на вікнах у мороз; характерні також для оксидів марганцю, заліза, са­мородних елементів золота й срібла.

Натічні форми. Вони часто зустрічаються у печерах. Це — сталактити і сталагміти. Ці форми утворюються при повільному стіканні розчинів, які швидко кристалізують­ся. Сталактити ростуть згори донизу (звисають зі стелі печери)) сталагміти — назустріч їм, наростаючи на дні порожнини, і часто зливаються зі сталактитами у колоно­подібні утворення. Найвідоміші сталактити — бурульки льоду на дахах будинків. Такі форми характерні також для кальциту.

Псевдоморфози. Інколи у природі виникають мінеральні утворення, кристалографічна форма яких не властива пев­ному мінералу. Це так звані псевдоморфози. Наприклад, унаслідок окиснення кристал піриту (FeS₂) може бути повністю заміщений лімонітом (Fe₂0₃ • nН₂0). При цьому зберігається форма знаходження у природі попереднього мінералу — куб. Ця форма не характерна для лімоніту, який утворює землисті маси, ооліти.

Діагностичні властивості мінералів

Для визначення мінералів у польових чи лабораторних умовах треба навчитися встановлювати їхні основні діагнос­тичні ознаки — фізичні й деякі хімічні. Знання діагностич­них ознак дає змогу достовірно визначати найпоширеніші мінерали не тільки у великих зразках, а й у разі наявності їх у породах у вигляді невеликих вкраплень, уламків тощо. Основними діагностичними фізичними ознаками мінералів є їхні колір, прозорість, блиск, твердість, спайність, злам, густина. Рідше використовуються магнітність, запах, смак.

Колір мінералів визначається їхнім хімічним складом, кристалічною структурою, механічними домішками. Колір мінералів розрізняють у суцільному стані й у порошку. Оскільки лише порівняно незначна кількість мінералів має постійне забарвлення (малахіт — зелений, сірка — жовта, кіновар — червона), а багато мінеральних видів має різний колір (флюорит може бути жовтий, коричневий, рожевий, зелений, фіолетовий, безбарвний; кварц — білий, чорний, димчастий, рожевий, зелений тощо), то надійнішою озна­кою є колір порошку мінералу, або його риска. Колір рис­ки визначають, потерши мінералом об шорстку поверхню фарфорової пластинки (бісквіта). Наприклад, колір риски різнобарвного флюориту завжди білий. Однак колір риски можна визначати лише для порівняно м’яких мінералів. Як­що ж твердість їх перевищує твердість бісквіта (5...6), вони дряпають його, не залишаючи риски. Отже, для кож­ного мінералу встановлюють, за можливості, дві характе­ристики — колір його у суцільному стані (в куску), який визначається візуально, і колір риски. Остання характерис­тика особливо важлива для непрозорих, густо забарвлених мінералів. У прозорих і напівпрозорих різновидах мінералів порошок, як правило, безбарвний, білий.

Інколи на поверхні деяких мінералів (халькопірит, борніт) можна спостерігати характерну райдужну плівку — побіжалість, що утворюється внаслідок окиснення поверхні мінералів і може слугувати доброю діагностичною ознакою. На поверхні деяких польових шпатів (лабрадор) часто спостерігаються голубуваті чи зеленкуваті переливи —іризація, що зумовлено інтерференцією світла в їхніх поверхневих частинах.

Блиск мінералів зумовлений відбиттям світла від їхньої поверхні. За блиском мінерали розподіляються на дві групи.

До першої належать мінерали з металічним і напівмета- лічним (металоподібним) блиском. Металічний блиск нагадує блиск поверхні неокисненого металу. Так блищать само­родні метали, сульфіди, деякі оксиди (пірит, галеніт, золо­то, магнетит тощо). Це непрозорі мінерали з чорною чи темнозабарвленою рискою. Напівметалічний блиск (тьмя­ний металічний) характерний, наприклад, для графіту.

Другу, численнішу групу становлять мінерали з немета- лічним блиском:

• алмазний блиск — дуже сильний, характерний для про­зорих і напівпрозорих мінералів (алмаз, сфалерит);

• скляний блиск — нагадує блиск поверхні скла, досить поширений (кальцит, галіт, кварц на гранях кристалів);

• жирний блиск — поверхня мінералу видається ніби зма­щеною жиром чи покритою жирною плівкою (нефелін, кварц на зламі);

• перламутровий блиск — нагадує блиск внутрішніх по­верхонь черепашок деяких молюсків (слюди, гіпс);

• шовковистий блиск — буває у мінералів, що утворюють голчасті чи волокнисті агрегати (азбест, селеніт);

• восковий блиск — мають окремі мінерали з аморфною будовою (кремінь).

Окремі мінерали, зокрема ті, що утворюють землисті аг­регати, взагалі не блищать. У цьому разі їх блиск характе­ризують як матовий (піролюзит, лімоніт).

Прозорість. Крім здатності відбивати світло, мінерали мають і здатність пропускати світло — прозорість. За цією ознакою виділяють мінерали прозорі, напівпрозорі (як матове скло) і непрозорі. До останніх належать мінерали з мета­лічним блиском. Однак майже всі мінерали, за винятком де­яких самородних, прозорі або просвічують у дуже тонких зрізах, шліфах, які використовують для діагностування їх під мікроскопом. Деякі мінерали (ісландський шпат) виявляють

подвійне світлозаломлення (подвоюють зображення, яке роз­глядається крізь них). Це явище пояснюється тим, що світловий промінь, проходячи крізь кристал, поляризується, розпадається на дві хвилі, які поширюються в перпендику­лярних напрямках з різною швидкістю.

Твердість. Під твердістю мінералів розуміють їхню здат­ність протистояти зовнішній механічній дії (дряпанню, різанню, стиранню тощо). Німецький мінералог Ф. Моос запропонував десятибальну шкалу, в якій мінерали групують­ся відповідно до їхньої відносної твердості. Цю шкалу назва­ли шкалою Мооса, або мінералогічною шкалою твердості:

Твердість мінералів (за Ф. Моосом)

Мінерал	Твердість
Тальк	1
Гіпс	2
Кальцит	3
Флюорит	4
Апатит	5
Ортоклаз	6
Кварц	7
Топаз	8
Корунд	9
Алмаз	10

Шкала складається із 10 мінералів-еталонів (мінералів, твердість яких чітко встановлена), з яких кожний наступ­ний, тобто мінерал з вищим порядковим номером, завдає подряпин кожному попередньому (залишає на ньому не­глибокий слід). Мінерали з рівними значеннями твердості не дряпають один одного.

Шкала Мооса дає уявлення лише про відносну твер­дість. З її допомогою можна встановити лише, який міне­рал твердіший. Абсолютну твердість мінералів визначають спеціальними приладами (склерометрами). Так, твердість тальку й алмазу відповідно 24 і 10060 кг/мм², тобто мінера­ли зі значеннями твердості 1 і 10, за Ф. Моосом, насправді різняться за твердістю приблизно у 420 разів.

Для визначення твердості досліджуваного мінералу за шкалою Мооса по його поверхні дряпають почергово міне- ралами-еталонами доти, доки еталонний мінерал не зали­шить на досліджуваному ледь помітну подряпину. Твердість досліджуваного мінералу буде такою, яку має еталон із шка­ли твердості, що залишить подряпину першим. Наступні щодо зростання твердості еталони зі шкали залишатимуть чимраз більші подряпини, бо вони твердіші. М’якші етало­ни залишають на твердіших мінералах не подряпину, а рис­ку. За відсутності шкали Мооса твердість мінералу орієн­товно можна визначити підручними засобами. Для цього доцільно скористатись, наприклад, олівцем (твердість графіту 1), нігтем (твердість 2...2,5), залізним цвяхом (твер­дість 4), склом (твердість 5...5,5), сталевим ножем (твердість 5...6), голкою (твердість 6).

Спайністю називають здатність мінералів розколюватися чи розщеплюватися при ударі з утворенням рівних, гладень­ких площин, які збігаються з гранями кристалічної решітки даного мінералу. Розрізняють такі ступені спайності:

• цілком досконала — мінерал легко розщеплюється паль­цями на окремі гладенькі пластинки (мусковіт, біотит);

• досконала — мінерал від удару розколюється в одному чи кількох напрямках із утворенням рівних гладких повер­хонь (кальцит, галіт);

• середня — внаслідок удару утворюються окремі рівні по­верхні розколу (ортоклаз);

• недосконала — в разі розколювання утворюються оди­ничні невеликі паралельні між собою рівні поверхні, розвинутий нерівний злам (апатит, олівін);

• цілком недосконала — розкол відбувається за випадкови­ми напрямками, без рівних поверхонь (кварц).

Спайність у мінералів може виявлятися в одному, двох,

трьох, чотирьох і шести напрямках. У разі, коли спайність виявляється у двох і більше напрямках, фіксують кути між площинами спайності, що має діагностичне значення. Пло­щини спайності не треба плутати з гранями кристалів. Слід пам’ятати, що, по-перше, площини спайності відрізняються сильнішим, ніж на гранях блиском і, по-друге, у мінералах зі спайністю існує декілька паралельних площин спайності.

Злам. Для мінералів з недосконалою чи цілком недоско­налою спайністю важливою діагностичною ознакою може слугувати злам, тобто характер поверхні неправильних уламків, на які мінерал розколюється внаслідок удару. Найпоширенішими видами зламу є такі:

• черепашковий — гладка випукла поверхня з концентрич­ною ребристістю, що нагадує черепашку деяких молюс­ків (кварц);

• занозистый — характерний для стовпчастих чи волок­нистих агрегатів деяких мінералів на поперечному сколі (рогова обманка, азбест);

• землистий — характерний для тонкозернистих, пилува­тих агрегатів (лімоніт);

• волокнистий (азбест);

• східчастий — з характерними сходоподібними уступами (галеніт);

• нерівний (нефелін, апатит) тощо.

Густина (питома вага) мінералів визначається лише орієнтовно звичайним зважуванням на долоні (точні визна­чення проводяться у лабораторіях). Важливо навчитись хоча б приблизно визначати належність мінералу до певної групи:

• легкі мінерали — мають густину до 2,5 г/см³;

• середні — до 4 г/см³;

• важкі — 4...6 г/см³;

• дуже важкі — понад 6 г/см³.

За певних навичок вдається досить легко відрізняти міне­рали перших і останніх груп. При цьому обов’язково слід звернути увагу на те, щоб зразок, густина якого оцінюється, складався лише з одного мінералу.

Деяким мінералам властиві такі ознаки, як магнітність, тобто здатність діяти на магнітну стрілку (магнетит), смак (галіт—солоний, сильвін—гіркуватий), запах (фосфорити при терті, сірка при горінні), ковкість (золото), жирність на дотик (тальк), гнучкість (слюди), горючість (сірка), подвійне світлозаломлення (ісландський шпат).

З хімічних ознак діагностичне значення мають реакція з 10 %-м розчином соляної кислоти і розчинність у воді.

Реакцію з 10 %-м розчином НСl (або зі столовим оцтом) дають мінерали групи карбонатів (скипання). Наприклад:

СаС0₃ + 2НС1 = СаС1₂ + Н₂С0₃; Н₂С0₃→ Н₂0 + С0₂↑.

кальцит

Окремі мінерали класу галоїдів (галіт, сильвін) можуть повністю або частково розчинятись у дистильованій воді.

Завдання