1.2. Физические свойства минералов

 

Макроскопическое изучение минералов основывается на описании  внешних признаков  и определении их физических свойств. Это морфологические особенности (его форма, размеры), оптические свойства (цвет, цвет черты, прозрачность, блеск), механические свойства (спайность, излом, твердость, плотность) и прочие особые свойства (магнитность, радиоактивность, вкус, реакция с кислотами и пр.).

Ниже приводятся характеристика основных физических свойств минералов и методика их определения. Все действия должны выполняться как можно точнее, т.к. это способствует более верному определению названий.

 

1.2.1. Морфологические особенности минералов

 

Чаще всего минералы встречаются в природе в виде зерен неправильной формы. Хорошо образованные кристаллы гораздо более редки, их форма является характерным диагностическим признаком.

Разнообразие существующих форм кристаллов подразделяется на три типа.

Изометрические - имеющие близкие размеры во всех направлениях: кубы (галенит, пирит), тетраэдры (сфалерит), октаэдры (магнетит, пирохлор), бипирамиды (циркон, кассетирлт), ромбододекаэдры (гранат), ромбоэдры (кальцит) и др. (рис.1), а также сочетание этих простых форм.

Вытянутые в одном направлении – призматические, столбчатые, игольчатые, волокнистые кристаллы (авгит, берилл и др.) (рис.1).

Вытянутые в двух направлениях (уплощенные) - таблитчатые, пластинчатые, листоватые, чешуйчатые кристаллы (слюды, хлориты, молибдениты,  графит и  т.д.).   Сростки правильных кристаллов называют друзами.

 

 

Рис. 1. Формы кристаллических многогранников

а – куб, б – октаэдр, в – тэтраэдр, г – тетрагонтриоктаэдр, д – пентагондододекаэдр, е – ромбододекаэдр, ж – трапецоэдр, з – скалендоэдр, и – ромбоэдр, к – шестигранная призма, л – трехгранная бипирамида, м – трехгранная призма, н – четырехгранная бипирамида, о – четырехгранная призма, п – шестигранная бипирамида.

 

1.2.2. Оптические свойства

 

Цвет минерала – важнейший диагностический признак. Определяется химическим составом и связан с вхождением в состав минерала элементов-хромофоров (Fe, Cr, Ni, Co, Mn др.). Например, присутствие хрома обуславливает зеленую окраску изумруда, присутствие марганца – сиреневую окраску турмалина или липедолита. Природа окрашивания других минералов кроется в нарушении однородности строения их кристаллических решеток, или возникновения других дефектов. Иногда окраска минерала может быть вызвана присутствием тонкодисперсных примесей – яшмы, агата, авантюрина (аллохроматические окраски). Для описания цвета помимо названий основных цветов, таких, как белый, синий, зеленый, черный и пр. указывают оттенки, а также пользуются сравнением с окраской хорошо известных предметов или веществ, что и отражается в названиях цветов: яблочно-зеленый, лазурно-синий, шоколадно-коричневый, соломенно-желтый и т.п. Эталонами считают названия цветов следующих минералов: фиолетовый – аметист, синий – лазурит, зеленый – малахит, желтый – аурипигмент, красный – киноварь, бурый – лимонит, оловянно-белый  – арсенопирит, свинцово-серый – молибденит, железо-черный – магнетит, латунно-желтый  – металлически-золотистый – золото.

Цвет черты – цвет тонкого порошка минерала. Это признак более постоянный по сравнению с окраской, а значит, и более надежный. Черта минерала получается при проведении испытуемым минералом по матовой поверхности фарфоровой пластинки, пестика или любого фарфорового лепестка. Часто цвет черты совпадает с цветом минерала, но иногда наблюдается и резкое отличие. Так латунно-желтый пирит дает черную черту, а стально-серый гематит оставляет вишнево-красную черту. Следует помнить, что твердые минералы на цвет черты не испытываются.

Прозрачность – свойство минералов пропускать свет. В зависимости от прозрачности все минералы делятся на

 прозрачные – пропускающие свет подобно оконному стеклу (горный хрусталь, исландский шпат и др.),

полупрозрачные – пропускают свет подобно матовому стеклу, непрозрачные в куске, но пропускающие свет по тонком краю (киноварь, гипс, халцедон и др.),

непрозрачные – пирит, графит, магнетит.

Блеск – это способность минерала отражать падающий на него свет. Он зависит от показателя преломления минерала. Блеск зависит существенно от поверхности минерала и практически не зависит от цвета. В практике различают следующие виды блесков:

а) металлический – напоминает свежеобработанную поверхность металла, свойственен для галенита, галита и пр.;

б) полуметаллический – менее интенсивный, чем металлический, напоминает блеск потускневшей поверхности металла;

в) алмазный – это яркий, искрящийся блеск. Характерен для алмаза, рутила, касситерита;

г) стеклянный – такой же, как у поверхности стекла. Встречается у многих прозрачных минералов (кварц, флюорит, кальцит и пр.);

д) шелковистый – мерцающий блеск, свойственен для минералов с параллельно-волокнистым строением (асбест, роговая обманка, зеленит);

е) перламутровый – характерен для прозрачных и полупрозрачных минералов со слоистой кристаллический структурой (тальк, мусковит, альбит)

ж) жирный – когда поверхность излома кажется как бы покрытой пеночкой жира (нифелин, кварц);

з) матовый – поверхность минерала тусклая, практически без всякого блеска. Характерен для каолинита.