Наиболее известными встречающимися в природе радиоактивными элементами являются уран и торий. Их атомы самопроизвольно распадаются с испусканием из ядра сначала α-частиц (идентичны ядрам атома гелия), а затем β- частиц (электроны ядер). На последующих стадиях в результате этих процессов U и Th проходят через ряд неустойчивых продуктов распада, образуя в конце концов стабильный изотоп свинца. Одновременно распад приводит к выделению энергии в виде γ-лучей, которые представляют собой электромагнитное излучение, подобное рентгеновскому, но с более короткими длинами волн.

Излучение, испускаемое минералами, содержащими U и Th, можно фиксировать портативными счетчиками Гейгера (радиометрами), которые являются ценными инструментами для поисков таких минералов. Вследствие собственной радиоактивности может произойти разрушение структуры минерала(об этом мы говорили в предыдущих лекциях) – возникает метамиктный распад, например, циркона, ортита. Такое разрушение ведет к увеличению объема минерала, к постепенному превращению его в аморфное вещество – стекло.

Радиоактивный распад происходит с постоянной скоростью независимо от температуры, давления и химической комбинации атомов. Поскольку скорость распада известна, то определяя отношение радиогенного свинца к урану (или к сумме урана и тория) в минералах, содержащих эти элементы, можно определить время, прошедшее с момента кристаллизации минерала. Этот метод, так же как и другие, аналогичные ему и основанные на процессах распада калия до аргона и рубидия до стронция, лежит в основе исчисления абсолютного геологического времени.

Вопросы. 1. Что такое прочность и как ее определяют? 2. От чего зависят упругость, хрупкость и ковкость минералов? 3. Как делятся минералы по магнитным свойствам? 4. Как используются магнитные и электрические свойства при определении минералов? 5. Как используют радиоактивность минералов в геологии? 6. Как используют физические свойства минералов для их диагностики? 7. Назовите главнейшие физические свойства минералов. 8. Назовите причину интерференции лабрадора, опала. 9. Как отличить иризацию от побежалости? 10. Какова причина побежалости минералов?

ЛЕКЦИЯ 10

Определение и описание минералов. Макроскопическая идентификация минералов. Определение физических свойств минералов (морфология кристаллов, блеск) Определение физических свойств минералов (цвет и черта, твердость, плотность).

ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ОПИСАНИЕ МИНЕРАЛОВ

Определение и описание минералов тесно связано между собой: при определении минерала исходят из его описания, а в основе описания минерала лежат признаки, по которым его определяют. Далее мы рассмотрим, как изученные ранее физические свойства минералов используются при идентификации и описании минералов. Многие из этих свойств вы будете использовать на

59

МАКРОСКОПИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ МИНЕРАЛОВ

Идентификация минерала при внешнем осмотре образца – в такой же мере искусство, как и наука. В одних случаях распознать минерал можно сразу, а в других это может потребовать тщательных и иногда продолжительных исследований. Прежде всего, это зависит от индивидуальности минерала, качества образца, а также от знаний, опыта и умения исследователя.

Идентификация минералов достаточно проста по сравнению с идентификацией животных и растений. Общее число минеральных видов сравнительно невелико; к тому же из 3500–4000 известных минеральных видов большая часть встречается настолько редко, что их можно встретить лишь в коллекциях. Хотя для студентов начального курса минералогии это представляется довольно сложным. Но это всего лишь психологический барьер, который преодолевается после просмотра большого количества образцов минералов. Происходит узнавание на подсознательном уровне.

Однако на первых порах нужна логическая схема идентификации минералов. Кроме того, внимательный осмотр нескольких различных образцов одного и того же минерального вида позволяет выявить свойства, наиболее ценные для его диагностики. Поэтому для тренировки минералогической памяти необходимо как можно чаще просматривать минералы в коллекциях и в полевых условиях. Приобретенный таким образом опыт позволит выбрать наиболее

60