Радиоактивность

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 практике для определения минералов. До тех пор пока вы не накопите достаточного опыта по визуальному определению, нужно при знакомстве с каждым новым минералом выписывать из справочной литературы его основные физические свойства: габитус или тип минеральных агрегатов, цвет, твердость, плотность, спайность, особые свойства, например, магнитность, пьезоэффект, способность к люминесценции, и сверять эти свойства с тем, что вы можете непосредственно наблюдать в образце. Далеко не всегда вы будете отчетливо видеть все перечисленные физические свойства в изучаемом минеральном образце, т. к. для этого необходимо иметь крупный более или менее идеальный кристалл типичного габитуса и цвета. Трудность диагностики минералов заключается в том, что идеальных кристаллов с хорошо проявленными типичными свойствами в природе очень мало. Чаще всего минералы из-за стесненных условий роста имеют неправильные формы и мелкие размеры, из-за чего проверить их плотность, твердость, спайность и ее тип бывает затруднительно. Поэтому, просматривая различные образцы одного минерального вида , надо стараться замечать характерные, специфичные черты, которые позволяют отличить данный минерал от похожих на него. Как правило, это одно, два или три характерных физических свойства, которые позволяют определить минералы одного вида, даже несмотря на кажущуюся внешнюю их непохожесть. С течением времени вы научитесь сразу из всего многообразия свойств выбирать те, которые присущи тому или иному минеральному виду. Но для этого требуется опыт, который приобретается путем самостоятельного многократного просмотра минеральных коллекций.