ЭЛЕМЕНТЫ МИНЕРАЛОГИИ

Различия во внешнем виде физических свойствах позволяют опреде­лять многие распространенные минералы макроскопически, то есть по их внешнему облику. Важнейшими признаками минералов в этом смысле являются удельный вес (плотность), твердость, цвет, цвет черты, блеск, спайность, излом и некоторые другие их свойства.

Удельный вес минералов обычно колеблется в пределах от 2 до 10, хотя встречаются минералы и с меньшей плотностью, чем 2 (асфальт), и с большей, чем 10 (серебро, золото). Удельный вес наиболее распространенных минералов и горных пород колеблется в пределах от 2,5 до 3,5.

Твердость. Под твердостью понимают сопротивление, которое оказывает данное вещество проникновению в него более прочного вещества. Для определения величины этого сопротивления или противодей­ствия предложены различные способы – царапания, статического вдавлива­ния, ударной пробы, шлифования, затухающих колебаний, сверления и др. В геологической практике широкое распространение получил метод, пред­ложенный Ф. Моосом (1773—1839) и заключающийся в том, что испытывае­мый минерал сравнивается с некоторыми эталонными образцами путем царапания: минерал считается более твердым, чем другой, если этот послед­ний царапается первым, т. е. если при проведении острым углом первого ми­нерала по грани второго на втором остается царапина. Ф. Моос предложил список из распространенных минералов, которые расположены в порядке возрастания твердости и составляют шкалу твердости Мооса (таблица 2). Цифры, выражающие твердость в этой шкале, носят лишь отно­сительный характер. Проф. Г.Б. Бокий в 1932 г. попытался определить твердость в сравнимых между собой единицах, применив метод Мартенса: под твердостью понималась нагрузка, в граммах, вызывающая царапину шириной в 0,01 мм. Еще ранее, в 1896 г., Ф. Ауэрбах определял значение твердости, вдавливая шар с радиусом в 1 см в грань кристалла, параллель­ную плоскости спайности; полученные абсолютные значения твердости выра­жались в кг/см².

В таблице 2 приведена шкала Мооса и соответствующие каждому минералу цифры, характеризующие значение твердости по Г. Б. Бокию и Ф. Ауэрбаху. Шкала Мооса практически очень удобна и помогает распознавать мине­ралы при макроскопическом исследовании.

Таблица 2 Твердость минералов

Цвет. Окраска минералов чрезвычайно разнообразна; встречаются все, различаемые глазом цвета и их оттенки. Известны белые минералы (молоч­ный кварц, каолинит), желтые (сера, янтарь), зеленые (малахит), синие (лазурит), красные (рубин, киноварь), фиолетовые (флюорит, аме­тист), золотистые (пирит), черные (графит, антрацит) и т. д. с множеством оттенков и сочетаний. Причина окраски минералов в тот или иной цвет еще далеко не всегда выяснена.

Нередко минералы в мелкораздробленном состоянии имеют иной цвет, чем в куске. Так, например, пирит в куске – золотисто-желтый, в порошке – черный. Для распознавания минералов имеет иногда значение различие в цвете самого минерала и черты, которые он оставляет на белой фарфоро­вой шероховатой пластинке, для чего достаточно провести по пластинке острым концом минерала. Так, золотисто-желтый пирит оставляет черную черту, бурый лимонит – желтую, черный гематит – красную черту.

Блеск. Различают следующие разновидности блеска: металлический, стеклянный, алмазный, жирный, шелковистый, перламутровый, мато­вый и др.

Спайность. Многие минералы обладают способностью легко раскалы­ваться по некоторым, строго ориентированным направлениям, зависящим от особенностей кристаллической решетки. Так, галит (каменная соль) раскалывается вдоль граней куба, слюда расслаивается на тончайшие ли­сточки по направлению, перпендикулярному к единственной двойной оси симметрии ее пластинчатых кристаллов, и т. д. Это свойство минералов именуется спайностью. Обычно различается пять степеней совер­шенства спайности (А. К. Болдырев, 1934).

1. Весьма совершенная спайность. Кристалл может делиться на тончайшие листочки (слюда, гипс, графит).

2. Совершенная спайность. При ударе молотком по кри­сталлу очень трудно получить неровный излом (кальцит).

3. Средняя спайность. На кусках минералов отчетливо на­блюдаются как плоскости спайности, так и неровные изломы (полевой шпат, авгит, роговая обманка).

4. Несовершенная спайность. Плоскостей спайности почти не видно, излом кусков неровный (апатит).

5. Весьма несовершенная спайность. Спайность практически не наблюдается, излом обычно раковистый (кварц).

Наличие или отсутствие спайности всецело зависит от строения кристаллической решетки данного минерала и взаимосвязей между частицами, сла­гающими эту решетку.

Излом. Если минерал раскалывается не по плоскостям спайности, а по случайным направлениям, то поверхность раскола приобретает в каж­дом данном случае свой, особый характер, так называемый излом. Излом может быть раковистым, занозистым, крючковатым, землистым и др.

Другие свойства. Минералы можно различать также по степени прозрачности, магнитным свойствам, температуре плавления, явлениям флуоресценции, оптическим свойствам, ковкости, хрупкости, электрическим свой­ствам и т. п.

Форма проявления минералов. Минералы встречаются в природе в самых различных формах: в виде хорошо выраженных более или менее круп­ных кристаллов или сплошного скопления многочисленных мелких кристалликов, в форме сплошных масс сферокристаллического или аморфного сложения, в виде почковидных натеков, желваков, конкреций, стяжений с радиально-лучистой или скорлуповатой структурой, в виде корочек и на­летов, в виде землистых масс, в виде щеток и друз, выполняющих пустоты – жеоды, секреции, в форме сталактитов и сталагмитов, в форме мелких, рас­сеянных в породе зерен, в роли вещества, заполняющего полости раковин или замещающего вещество раковины или других минералов и т. д.

Химическая классификация минералов. Огромное множество минера­лов естественно распадается на ряд групп. Можно предложить классифи­кацию минералов по признакам единства происхождения (генетическая классификация), географического размещения (географическая классифи­кация), пространственного распределения (геохимическая классифика­ция), структурных особенностей, практического использования и т. п. В дальнейшем изложении будем пользоваться химической классификацией, которая в деталях разработана В. И. Вернадским (1906, 1910), Дж. Д. Дана (1920), А. Г. Бетехтиным (1950) и многими другими. В соответствия с принципиальными основами этой классификации раз­делим минералы на следующие группы:

1. Самородные элементы;

2. Сульфиды (сернистые соединения);

3. Галоидные соединения;

4. Карбонаты (соли угольной кислоты);

5. Сульфаты (соли серной кислоты);

6. Фосфаты (соли фосфорных кислот);

7. Окислы;

8. Силикаты (соли кремневых кислот);

9. Органические соединения.

Рассматриваются следующие минералы:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: