Определение физических свойств минералов Оптические показатели

1. Окраска минералов

Вначале минералы необходимо разделить на две группы:

а) светлоокрашенные,

б) темно-окрашенные.

Затем в каждой группе для каждого минерала привести конкретное название окраски (бесцветный, молочно-белый, розовый, черный, свинцово-серый и т. д.).

Результаты наблюдений занести в отчёт по работе.

2. Цвет черты

Для определения цвета черты минерала необходимо взять фарфоровый «бисквит» или керамическую плитку и с небольшим усилием провести по ней острым краем образца. На плитке останется порошок, который и характеризует цвет черты минерала.

Светлоокрашенные и бесцветные минералы дают, как правило, белую или светлоокрашенную черту (кальцит, гипс). Рудные минералы дают темную черту(магнетит), не всегда совпадающую с цветом минерала(гематит, пирит).

Охарактеризуйте цвет черты коллекционных минералов, результаты отразите в отчёте.

3. Прозрачность:

• прозрачнымиявляются те минералы, которые пропускают лучи света, и через них, как сквозь чистое оконное стекло, отчетливо видны предметы окружающего мира(горный хрусталь, исландский шпат);

• полупрозрачныминазывают такие минералы, которые просвечивают лишь в очень тонких краях или пластинках (1 мм), а в куске не просвечивают(биотит, мусковит, гипс);

• непрозрачные минералы не просвечивают даже в пластинках тоньше 1 мм(роговая обманка, магнетит).

Определить степень прозрачности минералов в рабочей коллекции.

4. Блескминерала определяется на самой ровной, гладкой и чистой поверхности

образца. Такой участок направляют навстречу потоку световых лучей от естественного или искусственного источника освещения. Медленно поворачивая минерал вправо или влево от себя на небольшой угол, выясняют, подобно чему блестит хорошо освещенная поверхность.

Минералы коллекции делят на две группы по характеру блеска:

а) металлический:

• собственно металлический блеск напоминает отполированную поверхность металлического изделия,

• полуметаллический блеск напоминает потускневшую поверхность такого изделия;

б) неметаллическийблеск может быть похож на блеск стекла -стеклянный, шёлка -шелковистый, внутренней поверхности ракушек -перламутровыйи т. д.

При этом следует обратить внимание, зависит ли характер блеска от окраски минерала, а его интенсивность от характера поверхности минерала.

Результаты определения отразить в отчете.

Определение Механических свойств минералов

1. Твёрдость

Определение твердости минералов с помощью 10-бальной шкалы Мооса или предметов-заменителей базируется на одном и том же положении: каждый последующий минерал шкалы или предмет-заменитель оставляет царапину на всех вышестоящих заменителях или минералах-эталонах. Минералы или предметы-заменители с одинаковой твердостью царапают друг друга. При исследовании твердости минералов необходимо удалять с поверхности оставшийся порошок и лишь тогда устанавливать наличие или отсутствие царапины.

Определение твердости исследуемого минерала сводится к выявлению двух соседствующих в шкале Мооса эталонных минералов (или их заменителей), из которых первый царапается изучаемым минералом, а второй сам его царапает, значит, их твердость одинакова.

В природе преобладают минералы с твердостью до 7 баллов:

• если минерал пишет на бумаге, не оставляя на ней царапины, то его твердость равна 1 баллу. На минералах с твердостью 1 балл ноготь человека (твердость 2,5 балла) легко оставляет царапину, а сами они не оставляют царапины на ногте;

• на минералах с твердостью 2 балланоготь оставляет царапину с определенным усилием, а минерал его не царапает;

• если изучаемый минерал и ноготь оставляют друг на друге царапины, значит, их твердость одинакова и равна 2,5 балла. То же можно сказать о минерале, который оставляет царапину на гипсе (твердость 2 балла), а его царапает кальцит (твердость 3 балла);

• в том случае, если без заметного усилия от перочинного ножа на поверхности минерала остается царапина, а ноготь его не царапает, твердость минерала оценивается в 3 балла;

• твердость изучаемого минерала приравнивают к 4 баллам, когда царапину на минерале оставляет флюорит или перочинный нож при небольшом усилии, а сам он оставляет царапину на флюорите;

• минерал, оставляющий царапину на флюорите и царапаемый осколком оконного стекла (твердость 5 баллов) имеет твердость 4, 5 балла;

• если перочинный нож оставляет царапину на минерале со значительным усилием, то твердость минерала 5 баллов;

• минерал с твердостью 5,5 балловчертится ножом при крайнем усилии;

• минерал с твердостью 6 балловсам оставляет царапину на стекле и ноже.

2. Спайность

• весьма совершеннаяспайность определяется тем, что минерал легко раскалывается или расщепляется на отдельные пластинки или листочки с образованием гладких поверхностей(гипс пластинчатый, слюда). Получить ровный излом иначе, чем по направлению спайности практически невозможно(тальк, графит, асбест);

• совершеннаяспайность узнается по обломкам, ограниченным плоскостями спайности, которые получаются при раскалывании минерала и не отличаются по форме от исходного образца(исландский шпат при разломе дает обломки ромбоэдрической формы, каменная соль дает обломки в форме кубиков с гладкими поверхностями совершенной спайности);

• средняяили явственная спайность выявляется в связи с тем, что при ударе минерал распадается на обломки, ограниченные как ровными гладкими поверхностями спайности, так и неровными поверхностями излома по случайным направлениям(амфиболы, в т. ч. роговая обманка; пироксены, в т. ч. авгит; полевые шпаты, в т. ч. ортоклаз);

• несовершенная спайность обнаруживается с большим трудом в виде небольших по площади ровных поверхностей на осколках минерала при преобладании кусков случайной формы, ограниченных неровными поверхностями(оливин, сера, рудные минералы);

• весьма несовершенная(отсутствует) спайность у тех минералов, которые при ударе молотком раскалываются по случайным направлениям и не дают ровных поверхностей(пирит, кварц).

Спайность у минералов проявляется в одном (слюда), двух(полевые шпаты, амфиболы, пироксены), трех(галит, кальцит), четырех(флюорит)и шести(сфалерит)направлениях.

Определить спайность у минералов рабочей коллекции, результаты занести в отчет.

3. Излом

Поверхность минерала, расколотого не по направлению спайности может иметь различный характер:

а) раковистый излом характеризуется наличием вогнутых и выпуклых участков с концентрическими «рёбрами», напоминающих створку раковины (часто наблюдается у аморфных и скрытокристаллических минералов -магнезит аморфный, халцедон);

б) зернистыйизлом отличают по неровной поверхности, на которой заметны или ощутимы зерна исследуемого минерала(апатит, авгит);

в) занозистыйизлом напоминает поверхность неоструганой доски или древесины поперек волокна (обычен у волокнистых или игольчатых минералов -асбест, актинолит);

г) ступенчатый излом наблюдается в тех случаях, когда раскол проходит частично по направлению спайности, частично под углом к ней (полевые шпаты -ортоклаз, микроклин);

д) землистый излом - поверхность раскола шероховатая, матовая, покрытая порошком этого же минерала(каолинит);

е) неровный излом(кварц).

Определить излом у минералов рабочей коллекции, занести в отчет.

4. Хрупкость

Многие минералы при ударе молотком раскалываются на куски, а при царапании остриём ножа крошатся, их относят к хрупким минералам (опал, каменная соль).

5. Ковкость

Некоторые минералы при ударе молотком получают вмятину, при дальнейших ударах расплющиваются без разрыва сплошности в тонкие пластинки, а от острия ножа на их поверхности остаётся гладкая блестящая черта (золото, самородная медь).

6. Вязкость

Минералы, сложенные из очень мелких зерен или волокон, прочно связанных друг с другом, раскалываются с большим трудом. Около места удара трещин нет или очень мало, при царапании ножом порошок не образуется (халцедон).

Выделить из рабочей коллекции хрупкие, ковкие и вязкие минералы, результаты занести в отчет.

6. Плотность (удельный вес)

Определение плотности минералов в условиях учебной лаборатории «взвешиванием на руке» проводят следующим образом:

а) подобрать образцы минералов одинаковой величины (!) лёгкие (сера, гипс), средние (кальцит, магнезит), тяжёлые (магнетит, барит);

б) взять в руки минералы с различной плотностью и сравнительно «взвесить» на руках, затем поменять местами и повторить «взвешивание». Произвести такие действия с минералами всех трёх групп;

в) тем же способом определить плотность исследуемых образцов, сравнивая её с плотностью уже «взвешенных» минералов. Результаты занести в отчёт.