Геология. Энциклопедия для детей. Том 4

Коллектив авторов

Иногда минералы имеют неупорядоченное строение, когда атомы и ионы, их составляющие, располагаются беспорядочно, хаотично. Минералы с таким строением называются аморфными.

Наиболее часто встречающимися формами выделения минералов в природе являются минеральные агрегаты – беспорядочные скопления минералов. Минеральные агрегаты бывают мономинеральными (греч. monos – один) и полиминеральными (греч. polys – многочисленный). При описании минеральных агрегатов отмечают размер отдельных зерен и их форму. По размеру слагающих их кристаллов агрегаты могут подразделяться на гигантозернистые –

слагающие кристаллы более 3 см; крупнозернистые – 3–1 см; среднезернистые – от 1 до 0,3 см; мелкозернистые – менее 0,3 см, выделяются также скрытокристаллические агрегаты, отдельные зерна которых не видны невооруженным глазом. Формы кристаллов, слагающих минеральный агрегат, могут быть: изометричные, таблитчатые, дисковидные, уплощенные, листоватые, пластинчатые, столбчатые, шестоватые, игольчатые, волокнистые и т. д.

Физические свойства минералов

Минералы отличаются друг от друга по внешним признакам: цвету, блеску, форме и другим свойствам. Все физические свойства минералов находятся в прямой зависимости от их химического состава и кристаллической структуры. Для того чтобы распознать минералы в полевых условиях, не прибегая к специальным методам минералогического исследования и оборудованию, необходимо знать и уметь определить их основные физические свойства, которые можно использовать как диагностические признаки.

Оптические свойства

Прозрачность – свойство минерала пропускать свет. В зависимости от степени прозрачности минералы подразделяются: на прозрачные (горный хрусталь, топаз, исландский шпат), полупрозрачные (флюорит, сильвин) и непрозрачные (пирит, магнетит).

Цвет: А. Е. Ферсман выделял следующие типы окраски минералов, обусловленные разными причинами:

– идиохроматическая (от греч. idios – свой собственный и chroma – цвет) окраска обусловлена внутренними свойствами минерала – особенностями строения кристаллической решетки. Некоторые минералы имеют определенный цвет, по которому их можно практически безошибочно определить. Например, пирит – латунно-желтый, магнетит – черный, малахит – зеленый, родонит – красный, азурит – синий.

– аллохроматическая (от греч. alios – другой, чужой) окраска связана с присутствием в минералах либо элементов-хромофоров (Cr, V, Ti, Mn, Fe, Al, Ni, Со, Cu, U, Мо), либо тонко рассеянных механических примесей. Такие минералы называются полихромными (от греч. polys – многочисленный и chroma – цвет, краска). Кроме того, анизотропные минералы могут обладать плеохромизмом (от греч. pleon – более и chroma – цвет), т. е. обнаруживать разную окраску при рассматривании их в разных направлениях. Например, даже незначительная примесь Сr₂ О₃ (0,1 %) окрашивает бесцветный минерал корунд в густой ярко-красный цвет, прозрачная разновидность которого называется рубином.

– псевдохроматическая окраска (от греч. pseudos – ложь) связана с различными оптическими эффектами: рассеянием и отражением света, интерференцией световых волн. Например, вспыхивающие на черном фоне ярко-синие пятна на поверхности полевого шпата лабрадора обусловлены интерференцией (явление иризации, от греч. iridos – радуга).

Для рудных

минералов (халькопирит) характерна возникающая на их поверхности в результате окисления разноцветная пленка – побежалость.

Цвет черты – это цвет тонкого порошка минерала, который легко получить, если провести испытуемым минералом черту на матовой (неглазурованной) поверхности фарфоровой пластинки, называемой бисквитом. Цвет минерала в порошке может быть таким, как его цвет в кристаллическом агрегате, но может и значительно отличаться. Для темноцветных и непрозрачных минералов цвет минерала в порошке – важный диагностический признак.

Блеск – это способность минералов отражать от своей поверхности световой поток. Установлено, что блеск зависит от показателя преломления минерала, т. е. величины, характеризующей разницу в скорости света при переходе его из воздушной среды в кристаллическую среду.

Механические свойства

Спайностью называется свойство минералов раскалываться или расщепляться по определенным направлениям, обусловленным строением их кристаллических решеток, образуя при этом ровные площадки – плоскости спайности. Разрушение происходит предпочтительно по тем направлениям, по которым в кристаллической решетке существуют наиболее слабые связи. Это свойство минералов связано исключительно с их внутренним строением и не зависит от внешней формы кристаллов.

Плоскость спайности отличается от естественной грани кристалла тем, что естественную грань можно отбить, и она больше не повторится, а плоскости спайности можно получать многократно. На естественных гранях кристаллов часто наблюдается штриховка или следы растворения, плоскости спайности более гладкие и совершенные. Аморфные минералы не обладают спайностью.

Изломом называют характер поверхности раскола.

Твердость – степень сопротивления внешним механическим воздействиям – царапанию, резанию, вдавливанию. В минералогической практике применяется наиболее простой способ определения твердости – царапанье одного минерала другим, т. е. устанавливается относительная твердость минерала.

Для оценки относительной твердости австрийским минералогом Ф. Моосом была предложена шкала, состоящая из десяти минералов. Каждый последующий минерал этой шкалы царапает предыдущий, черта, полученная при этом, не стирается и остается в виде царапины. Более мягкие минералы оставляют на твердых минералах черту в виде порошка, которая легко стирается. Твердость минералов-эталонов в шкале условно обозначена целыми числами, несоответствующими их действительной твердости.

Шкала Мооса представлена следующими минералами:

1. Тальк Mg₃ [Si₄O_l0] (OH)₂.

2. Гипс CaSО₄·2H₂ О.

3. Кальцит СаСО₃. 4. Флюорит CaF₂.

5. Апатит Ca₅ [PО₄]₃ (F, Cl).

6. Ортоклаз K [AlSi₃ О₈].

7. Кварц SiО₂.

8. Toпаз Al₂ [SiО₄] (F, OH)₂.

9. Корунд А1₂ О₃.

10. Алмаз С.

Хрупкость – свойство минерала крошиться под давлением или при ударе.