Свойства минералов
Как выглядит минерал
Первое, что необходимо исследовать, — это внешний облик минерала. Минералы могут образовывать разнообразные огранённые кристаллы, тогда их форма поможет определить минерал.
Многие названия форм кристаллов происходят от греческих числительных, и, хотя некоторые из них звучат как загадочные заклинания, например «пентагондодекаэдр» или «тетрагонтриоктаэдр», они лишь описывают, сколько в данной фигуре граней (эдра) и углов (гониа) в многоугольнике, образующем эту грань.
Так, названия распространённых форм кристаллов означают: октаэдр — восьмигранник (от греч. «окта» — «восемь»), тетраэдр — четырёхгранник (от греч. «тетра» — «четыре»), а всем хорошо известную фигуру — куб — можно назвать гексаэдром, т.е. шестигранником (от греч. «гекса» — «шесть»).
Очень многое об условиях образования минерала могут рассказать несовершенства кристаллов, отклонения их формы от идеальной. Часто остаются и образуются кристаллы-двойники (когда срастаются два кристалла), дендриты (ветвистые, древовидные сростки из множества кристаллов). Гребенчатые, волокнистые сростки образуются при последовательном однонаправленном срастании пластинчатых, игольчатых кристаллов. Некоторые сростки пластинчатых кристаллов так похожи на причудливые цветы, что их называют гипсовыми или гематитовыми розами. Тонкие, расходящиеся из одного центра кристаллические волокна некоторых минералов (например, малахита) образуют удивительные, похожие на шарики округлые сростки — сферолиты. В том случае, когда срастающиеся зёрна минерала не имеют заметной кристаллической огранки или отдельные кристаллы не заметны, их называют зернистыми, скрытнокристаллическими, или землистыми агрегатами.
Цвета окаменевшей радуги
Другое важнейшее свойство минерала — его цвет. Если собрать все минералы вместе, то их цвета и оттенки составят богатейшее собрание красок, целую каменную радугу. Для многих из них цвет настолько характерен, что даже отражён в названиях, как, например, аурипигмент (от лат. auri — «золото» и pigmentum — «краска»), розовый родонит (от греч. «родон» — «роза») или голубой аквамарин (от лат. aqua marina — «морская вода»).
Цвет некоторых минералов может меняться в зависимости от освещения. Александрит — разновидность минерала хризоберилла — днём выглядит как зеленоватый камень, а при вечернем освещении наливается красным цветом. В некоторых прозрачных кристаллах (турмалинах, апатитах, эпидотах) можно наблюдать поразительное явление — если смотреть на них в разных направлениях, их цвет оказывается различным. Этот эффект называется плеохроизмом (переводится с греческого как «многокрасочность»). Он возникает из-за неодинакового поглощения и преломления света некоторыми кристаллами в разных направлениях.
Постоянным, но иногда отличающимся от собственного цвета минерала, является цвет черты, которую он оставляет на более твёрдом предмете. Обычно его проверяют, проводя минералом по специальной неглазурованной керамической пластинке. Например, латунно-жёлтый халькопирит оставляет на ней зеленовато-чёрную черту, а чёрный сфалерит — коричневую. Очень характерную вишнёво-красную черту оставляет гематит, что подчёркивает и его название, обозначающее « кровавый ».
Просто блеск
Блестит любой достаточно гладкий предмет. Блестит гранёный стакан, блестит начищенный самовар или сапог. Но блестят по-разному. Очень разнообразен и блеск минералов. Он определяется тем, сколько света минерал отражает и сколько поглощает. Более половины падающего света отражают ярко-белые с металлическим блеском кристаллы ар-сепогирита, серебро — свыше 90%. Ярко сверкающие гранями минералы, такие, как кварц и топаз со стеклянным блеском, отражают не более 5%. Различают металлический, полуметаллический, алмазный, жирный (смолистый) и стеклянный блеск минералов.
Самым ярким блеском является, конечно, металлический, которым обладают самородные металлы, а также многие соединения металлов с серой (сульфиды).
Очень ярко блестят на свежих сколах сфалерит и галенит, но если положить их рядом, то станет ясно, что металлический блеск галенита заметно сильнее, чем алмазный блеск сфалерита.
Полуметаллический блеск графита похож на металлический, но заметно слабее. Не всегда похожи на алмаз минералы, обладающие алмазным блеском, такие, например, как ярко-красная киноварь или красно-бурые иголочки рутила. Очень распространены минералы, имеющие стеклянный блеск. Иногда, если минерал представляет собой пластинку или сросток пластинок, как у слюд, его блеск воспринимается как «перламутровый» или «шелковистый», если вместе срастаются тонкие минеральные волокна, что характерно для гипса-селенита и хризотил-асбеста.
Проявим твёрдость
Твёрдость — очень важный показатель минерала. Для того чтобы её определить, устраивают своеобразное «соревнование» на прочность двух минералов или минерала с каким-либо известным твёрдым веществом. Более твёрдый оставляет царапину на более мягком. Если царапины нет, то царапающий минерал мягче. Насколько твёрже (или мягче)?
Для определения твёрдости таким способом обычно используется шкала Мооса, названная в честь немецкого учёного Фридриха Мооса, предложившего в 1811 г. простой и наглядный способ сравнения минералов по их твёрдости. В этой шкале минералы расположены в порядке увеличения их твёрдости: 1 — тальк, 2 — гипс, 3 — кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — полевой шпат, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз.
Например, если минерал, твёрдость которого нужно определить, царапает флюорит, а сам этот минерал можно процарапать апатитом, то его твёрдость обозначается как 4,5.
Однако надо помнить, что эти цифры абсолютным выражением твёрдости минералов не являются и не означают, что алмаз в 10 раз твёрже талька, а корунд в 3 раза твёрже, чем кальцит. На самом деле эти отношения сложнее, и разница в измеряемых значениях твёрдости минералов гораздо сильнее, чем это можно себе представить, глядя на шкалу Мооса. Оказывается, что флюорит твёрже гипса примерно в 4 раза, а алмаз — в 200 раз!
Большинство драгоценных и поделочных камней, которые используются в ювелирных изделиях, твёрже стекла (твёрдость по шкале Мооса 5,5), так что, проведя камешком из ювелирного изделия по стеклу, можно легко распознать стеклянную имитацию драгоценного камня (она-то царапины на стекле не оставит).
Давайте-ка взвесимся
Одно из наиболее постоянных свойств минералов — их плотность (или удельный вес), которая определяется как отношение массы минерала к его объёму.
Даже не имея большого опыта, по высокой (4,5 г/см
3) плотности легко отличить, например, барит от внешне похожих на него минералов кальцита и полевых шпатов, плотность которых не превышает 3 г/см
3.
Высокий удельный вес многих рудных минералов позволяет отделить их при помощи промывания. Текущая вода легче уносит зёрна более лёгких минералов (кварца, слюд, карбонатов и др.), а на дне остаётся тяжёлый концентрат — шлих, в котором скапливаются «чемпионы» по плотности среди минералов (до 20 г/см3 и более): самородное золото и металлы платиновой группы, а также алмазы и много других ценнейших минералов.
Осколки разбитого вдребезги минерала
Среди свойств минерала есть и такое, определить которое можно, лишь разбив его на несколько частей.
Способность минерала раскалываться по определённым направлениям называется спайностью. В зависимости от того, насколько легко он раскалывается и каким гладким получается скол, говорят о весьма совершенной или несовершенной спайности. Весьма совершенная спайность, например, у кристаллов слюды, от которых даже пальцами легко отделить блестящие пластинки. У некоторых минералов можно заметить несколько направлений спайности, по которым разваливается образец после удара. Три таких направления, например, можно обнаружить у кальцита или полевых шпатов. Иногда спайности как таковой нет. Это тоже характерный признак минералов, например кварца или граната.
...И прочая, и прочая, и прочая...
Некоторые минералы можно определить, зная их особенные, специфические свойства, например магнитность (для магнетита и пирротина), которую можно обнаружить по отклонению стрелки компаса вблизи от минерала. Иногда они имеют характерный вкус, например солёный галит или горько-солёный сильвин (однако не стоит пытаться определять на вкус все встречающиеся минералы — это может плохо кончиться), и даже запах (например, чесночный запах для некоторых мышьяковых минералов). Есть и горючие минералы, например самородная сера. А такой минерал, как тальк, можно определить вообще с закрытыми глазами только дотронешься до него и сразу почувствуешь, что он как бы покрыт жиром. Некоторые карбонаты, такие, как кальцит и арагонит, «вскипают», если на них капнуть кислотой, а минерал вольфрама — шеелит — ярко светится под ультрафиолетовой лампой. Имея специальные приборы, можно обнаружить радиоактивность минералов, содержащих различные радиоактивные элементы (в основном уран и торий).
Постоянная ссылка на страницу: http://pochemy.net/?n=1409
Случайная статья
