1.3. Оптические свойства минералов

Оптические свойства включают такие важные диагностические признаки минералов, как цвет минерала, цвет черты, блеск и прозрачность.

Цвет. Практически цвет определяют на глаз сравнением с хорошо знакомыми предметами (молочно-белый, соломенно-желтый, кирпично-красный). Для обозначения цвета минералов, имеющих металлический блеск, к названию цвета добавляют название распространенного металла (свинцово-серый, оловянно-белый, латунно-желтый, медно-красный, железно-черный и др.). Окраска минералов зависит главным образом от химического состава минерала и от примесей. Такими элементами примесями являются железо, никель, кобальт, титан, хром и др. Некоторые минералы меняют окраску в зависимости от освещения. Ряд минералов (например, флюорит) светится в рентгеновских лучах, а другие (например, арагонит, гипс) сохраняют свечение и после устранения источника рентгеновских лучей.

Многие минералы в растертом состоянии имеют другой цвет, чем в куске.

Цвет черты. Этот признак определяют, проводя черту куском минерала по поверхности шероховатой фарфоровой пластинки. Для большинства минералов цвет черты и цвет куска совпадают. Иногда цвет черты у некоторых минералов иной, нежели цвет самого минерала в куске. Черта имеет значение главным образом при определении непрозрачных густо окрашенных минералов; светлоокрашенные обычно дают белую черту.

Блеск. По блеску все минералы делятся на три группы: минералы с металлическим, полуметаллическим и неметаллическим блеском. Металлический блеск свойствен металлам. Им обладают непрозрачные минералы, дающие в большинстве случаев черную черту. Полуметаллический блеск имеют минералы, у которых поверхность представляет потускневшую поверхность металла. Неметаллический блеск наблюдается у минералов прозрачных и просвечивающих по краям. Эти минералы дают белую или светлоокрашенную черту. Неметаллический блеск имеет несколько разновидностей:1) алмазный; 2) стеклянный; 3) перламутровый; 4) шелковистый; 5) жирный; 6) матовый.

Прозрачность. Минералы делятся на прозрачные, полупрозрачные, , непрозрачные.

1.4. Химический состав минералов

Каждый минерал характеризуется определенным химическим составом, но при этом в структуре некоторых минералов могут присутствовать другие химические элементы, либо минералы одинакового химического состава могут иметь разное внутреннее строение. Минералы могут состоять либо из одного химического элемента, либо из нескольких. Если минерал состоит из одного химического элемента, его называют самородным элементом. Однако большинство минералов состоит из нескольких, а иногда и многих химических элементов. Химический состав минерала может быть выражен в виде двух формул: эмпирической и структурной. Эмпирическая формула создается на основе химического валового анализа, где каждый химический элемент пересчитывается на оксид. Структурная формула кроме химического состава позволяет судить о типе химического соединения и взаимных связях между отдельными химическими элементами. В практической работе инженеров-строителей-технологов чаще всего используются эмпирические формулы.

В состав многих минералов может входить свободная и связанная вода. Свободная (адсорбционная) вода не участвует в строении кристаллических решеток минералов, поэтому при ее удалении разрушения кристаллической решетки не происходит. Связанная вода бывает двух видов: 1) молекулярная H₂O; 2) гидроксильная ОН. Связанная вода входит в состав кристаллических решеток минералов. Выделение из минералов молекулярной воды сопровождается разрушением кристаллических решеток с образованием новых безводных соединений. Данные о количестве химической связанной воды получают прокаливанием сухого порошка при 900-1000⁰С до постоянной массы в атмосфере чистых азота и аргона.