7. Твердость как свойство минералов..

Твёрдость является очень важным диагностическим признаком. Она проявляется в способности минерала препятствовать внешним механическим воздействиям. При определении относительной твёрдости минералов пользуются старым и очень простым способом: путём проведения на них царапины. В качестве эталона принимается шкала Мооса, где показана относительная твёрдость 10 минералов:

Тальк - - - - - - - - - - - - - 1

Гипс - - - - - - - - - - - - - -2

Кальцит - - - - - - - - - - -3

Флюорит- - - - - - - - - - - 4

Апатит - - - - - - - - - - - - 5

Полевой шпат - - - - - - 6

Кварц - - - - - - - - - - - - -7

Топаз - - - - - - - - - - - - - 8

Корунд - - - - - - - - - - - - 9

Алмаз - - - - - - - - - - - -10

Если образцов шкалы Мооса под руками нет, можно воспользоваться менее точным, но также достаточно надёжным способом определения твёрдости минералов по следующей шкале:

Графит и мягкий карандаш - - - - - - 1

Ноготь - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -2

1 – 5 - копеечная монета - - - - - - - -2,5

10 – 20 – копеечная монета - - - - - -3,5

Железный гвоздь - - - - - - - - - - - - - -4

Стекло - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5

Стальной нож - - - - - - - - - - - - - - - -6

Кварц, кремень или напильник - - - 7

Минералы с твёрдостью меньше 3 и выше 7 встречаются очень редко. В полевой практике принято делить все минералы по твёрдости на четыре группы:

Мягкие – с твёрдостью до 3 – царапаются ногтём;

Средней твёрдости – с твёрдостью от 3 до 5 – не царапаются ногтём и не оставляют царапины на стекле;

Твёрдые – с твёрдостью 5 – 7 – не царапаются стеклом и не оставляют царапины на кварце, кремне, горном хрустале;

Очень твёрдые минералы – с твёрдостью выше 7 –оставляют царапину на горном хрустале.

Твёрдость порошкообразных минералов определяется путём натирания блестящей поверхности эталона (ножа, стекла, минерала шкалы Мооса) порошком испытуемого минерала. Если поверхность эталона остаётся блестящей после натирания, значит, твёрдость порошка меньше твёрдости эталона, если же на поверхности эталона появляются царапины или она становится матовой, то твёрдость исследуемого порошка выше твёрдости эталона.

8. Что определяет основные свойства минералов?

Все свойства минералов определяются их химическим составом (скалярные свойства) и структурой (векторные свойства). Так, гомодесмические минералы с металлическим типом связи между структурными единицами характеризуются высокой электро- и теплопроводностью, магнитностью, плотностью, отражением и др., а минералы с молекулярным типом связи, наоборот, являются диэлектриками, имеют низкую твердость и плотность, низкую отражательную способность и т.п. Анизотропия строения пространственной решетки в кристаллах обусловливает анизотропию их свойств. Это значит, что разные грани, ребра, вершины кристалла имеют различные свойства – по-разному адсорбируют вещество во время роста, по-разному блестят, твердость кристалла на них различна, нередко они имеют и разную окраску и т.д. Анизотропия свойств кристалла выражается также в том, что непараллельные направления на одной и той же грани тоже обладают разными свойствами. Например, грани кристаллов алмаза царапаются в разных направлениях по-разному, это свойство издавна использовалось ювелирами при шлифовке бриллиантов. Степень анизотропности кристаллов зависит от их симметрии. Среди прямых проходящих через центр кристалла можно выделить симметрично-равные (повторяющиеся прямые, которые выводятся одна из другой с помощью элементов симметрии), единичные (не выводятся одна из другой с помощью элементов симметрии) и полярные (такие единичные прямые, окончания которых не могут быть совмещены друг с другом при помощи элементов симметрии) прямые (направления). Свойства кристаллов на симметрично-равных прямых повторяются. Например, в кристаллах кубической сингонии все прямые проходящие через центр кристалла являются симметрично-равными. Анизотропия свойств в кристаллах кубической сингонии проявлена поэтому очень слабо. Несколько искажая истинную картину, такие кристаллы называют изотропными. В кристаллах гексагональной, тетрагональной и тригональной сингоний всегда есть одно единственной единичное направление (это соответственно оси симметрии L₆, L₄, L₃), в кристаллах ромбической сингонии таких направлений три, в кристаллах моноклиной сингонии их множество, а в триклинных кристаллах все направления единичны. Кристаллы обладающие полярными направлениями, как правило, обладают пирро- и пьезоэлектрическими свойствами (турмалин, кварц и т.д.).