Шкала твердости минералов Мооса и результаты испытаний на твердомере пмт-3, кг/мм2

Минерал	Твердость по шкале Мооса	Твердость, кг/мм2	Минерал	Твердость по шкале Мооса	Твердость, кг/мм2
Тальк	1	2,4	Ортоклаз	6	795
Гипс	2	36	Кварц	7	1120
Кальцит	3	109	Топаз	8	1427
Флюорит	4	189	Корунд	9	2060
Апатит	5	536	Алмаз	10	10060

Для определения группы твердости В.Г. Музафаров разработал следующую шкалу:

– мягкие (твердость 1–2) – ноготь оставляет царапину на минерале;

– средней твердости (твердость 3–4) – ноготь не оставляет царапины на минерале, минерал не оставляет царапины на стекле;

– твердые (твердость 5–7) – минерал оставляет царапину на стекле, но не оставляет на горном хрустале;

– очень твердые (твердость выше 7) – минерал оставляет царапину на горном хрустале.

На практических занятиях твердость определяется при помощи ногтя, оконного стекла и горного хрусталя, а результаты определения заносятся в тетрадь.

Спайность – это способность минерала при ударе раскалываться по определенным направлениям с образованием плоскостей с зеркальной поверхностью. Плоскости, по которым раскалываются минералы, называются плоскостями спайности. Различные минералы имеют спайность различной степени совершенства.

Выделяют четыре вида спайности.

Весьма совершенная спайность – минерал очень легко расщеп-ляется на отдельные тончайшие листочки или пластинки, образуя зеркально блестящие плоскости спайности (слюда, хлорит).

Совершенная спайность – при слабом ударе минерал раскалывается на куски, ограниченные плоскостями, поверхности которых на отдельных участках могут быть неровными (кальцит, ортоклаз, альбит).

Средняя спайность – на обломках минералов отчетливо проявля-ются как плоскости спайности, так и неровные изломы по случайным направлениям (авгит, роговая обманка).

Несовершенная спайность – характеризуется тем, что минерал при ударе раскалывается на куски случайной формы, ограниченные неровными поверхностями, а спайность обнаруживается лишь на отдельных участках (апатит, самородная сера). Некоторые минералы не обладают спайностью, они дают только незакономерные поверхности излома (кварц, серебро, корунд, магнетит).

Излом – вид поверхности, образующейся при раскалывании ми-нерала. Излом может быть:

– раковистый, имеющий вид вогнутой или концентрически-волнистой поверхности, напоминающей поверхность раковины (горный хрусталь);

– занозистый или игольчатый – с поверхностью, покрытой ориентированными в одном направлении занозами (гипс, асбест, роговая обманка);

– зернистый, встечающийся у мелкокристаллических агрегатов (апатит);

– неровный (нефелин);

– землистый – с матовой шероховатой поверхностью (каолинит, лимонит).

Плотность является одной из важнейших констант минералов, поэтому ее определение имеет важное диагностическое значение. В разных минералах она колеблется от 0,6 (озокерит) до 23,0 г/см³ (платиновый иридий). Плотность зависит от химического состава и структуры минерала. Большая часть нерудных минералов имеет плотность от 1 до 3,5 (авгит, кварц). Рудные минералы имеют плотность выше 3,5 г/см³ (галенит, гематит, магнетит).

Все минералы по плотности делятся на три группы: минералы легкой группы с плотностью до 2,5 г/см³; минералы средней группы – 2,5–4 г/см³; минералы тяжелой группы – более 4 г/см³. Для точного определения плотности существуют различные методы и приспособления. При визуальном определении плотность оценивается сравнением, при взвешивании минерала в руке, на основании чего можно отнести его к одной из трех описанных групп. Для приобретения навыка необходимо потренироваться в определении плотности.

Магнитность – свойство минерала притягиваться к магниту. Это свойство присуще небольшому количеству минералов и поэтому является важнейшим диагностическим признаком. Испытание на магнитность производится при помощи свободно вращающейся магнитной стрелки.

Особые свойства. Из многочисленных свойств минералов при их диагностике укажем лишь некоторые (растворимость, вкус, двойное лучепреломление, взаимодействие с кислотами, запах).

Некоторые минералы обладают легкой растворимостью в воде (галит, сильвин, карналлит), и их растворы вызывают различные вкусовые ощущения. Это свойство характерно для минералов класса галоидов и многих солей кислородных кислот. По вкусу минералы могут быть солеными (галит), горько-солеными (сильвин), горькими (карналлит), жгучими (селитры). Испытывать минералы на вкус можно только с разрешения преподавателя, так как среди растворимых могут быть ядовитые, содержащие мышьяк, ртуть.

Двойное лучепреломление характерно для исландского шпата (кальцит). Это свойство легко обнаружить, просматривая текст через кристалл (рис. 9).

Взаимодействие с кислотами. Минералы при взаимодействии с различными кислотами ведут себя по-разному. Одни из них могут растворяться в кислотах с образованием различных осадков, хлопьев и т.д. Минералы из класса карбонатов при взаимодействии с подогретой или холодной разбавленной соляной кислотой «вскипают». При этом протекает реакция:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂CO₃

Рис. 9. Двойное лучепреломление в исландском шпате

Угольная кислота при распаде на СО₂ и Н₂О создает впечатление «вскипания».

Запах, издаваемый некоторыми минералами при ударе или разломе, указывает на присутствие в них различных элементов. Например, пирит, халькопирит при резком ударе издают запах сероводорода; арсенопирит и другие арсениды – характерный чесночный запах; у ряда минералов различают «глинистые запахи»; при трении друг о друга двух кусков фосфорита чувствуется запах жженой кости.

Таким образом, в полевой практике в определении минералов могут принимать участие различные органы чувств: зрение, осязание, обоняние, вкус и слух.