И их поперечные сечения

Классификация минералов

Е Ж

В Г Д

А Б

Рис. 3. Морфология минеральных агрегатов

А – друза кварца; Б – зернистый агрегат доломита; В – друза кристаллов пирита;
Г – жеода аметиста; Д – натечный агрегат лимонита; Е – волосовидный агрегат асбеста; Ж – дендриты марганца

Цвет (color) минералов важный диагностический признак. Минералы могут иметь самую разнообразную окраску и всевозможные оттенки.

Встречаются бесцветные и прозрачные минералы. Практически цвет определяется на глаз сравнением с хорошо знакомыми предметами: молочно-белый (кварц), латунно-желтый (пирит). Некоторые минералы в зависимости от химического состава и элементов примесей могут менять свою окраску, как, например, кварц, у которого много разновидностей (аметист – голубой, морион – черный и др.).

Цвет черты (streak) – цвет минерала в порошке. У некоторых минералов (пирит, гематит) он отличается от цвета самого минерала. Порошок можно получить, проводя зерном минерала по белой шероховатой фарфоровой пластинке.

Блеск (luster) – способность минерала отражать от своей поверхности свет. По блеску все минералы можно разделить на три группы: с металлическим, полу металлическим и неметаллическим блеском.

Металлический блеск – сильный блеск, свойственный металлам. Такой блеск наблюдается у самородных металлов (золото, серебро, платина), многих сульфидов и окислов железа.

Полу металлический блеск – имеет вид потускневшего металла.

Неметаллический блеск (стеклянный, жирный, перламутровый, шелковистый, матовый, алмазный) характерен для большинства прозрачных минералов. Его разновидности определяют, сравнивая с блеском известных веществ.

Рис. 4. Спайность минералов

А – совершенная кальцита; Б – совершенная галита

Прозрачность (transparent) – способность минерала пропускать свет в очень тонких пластинках (шлифах). По степени прозрачности минералы делятся на прозрачные минералы и непрозрачные.

Спайность (cleavage) – способность минералов раскалываться (или расщепляться) по одному или нескольким направлениям с образование ровных, параллельных друг другу поверхностей скола (рис. 4).

Наличие спайности и ее характер хорошо видны в сколах зерен минерала. Различают 5 видов спайности.

Весьма совершенная спайность – проявляется у минералов, которые очень легко (например, ногтем) расщепляются на отдельные тонкие листочки или пластинки, образуя зеркальные плоскости (слюды, гипс, хлорит).

Совершенная спайность (рис.4) отличается тем, что минерал раскалывается при слабом ударе молотка на гладкие параллельные пластинки (ромбоэдры - кальцит, кубы - галит).

Средняя спайность характерна для минералов, при раскалывании которых возникают как ровные, так и неровные поверхности скола (полевые шпаты).

Несовершенная спайность проявляется у многих минералов. В этом случае при раскалывании минерала преобладают поверхности с неровным, неправильным изломом, напоминающие поверхности раковины.

Необходимо не путать плоскости спайности, которые видны на сколах, с гранями кристалла: плоскости спайности имеют более сильный блеск и свежий вид. Кроме того, они образуют ряд параллельных друг другу поверхностей.

Твердость (hardness) – это степень сопротивления минерала внешним механическим воздействиям (царапанью, резанию, вдавливанию). Твердость минералов изменяется от 1 до 10 и определяется по шкале Мооса.

В качестве эталонов используются минералы с известной постоянной твердостью.

Mohs' scale of Hardness

1. Тальк (Talc) Mg3(OH)2[Si4O10]	6. Ортоклаз (Orthoclase) K[AlSi3O8]
2. Гипс (Gypsum) CaSO4Ч2H2O	7. Кварц (Quarts) SiO2
3. Кальций (Calcite) CaCO3	8. Топаз (Topas) Al2(F,OH)2[SiO4]
4. Флюорит (Fluor) CaF2	9. Корунд (Corundum) Al2O3
5. Апатит (Apatite) Ca5(F,Cl)[PO4]3	10. Алмаз (Diamond) C

Практически достаточно знать, что твердость ногтя равна 2 - 2,5; медной иглы – 3,5; стекла, бритвы, стальной иглы – 5; кварца – 7. Для определения относительной твердости двух минералов острым ребром одного проводят по поверхности другого (с нажимом). Более твердый минерал оставляет на поверхности более мягкого минерала царапину, а более мягкий минерал на поверхности более твердого иногда оставляет черту, которая легко стирается пальцем. Например, исследуемый минерал царапается кварцем, а сам он царапает стекло (или апатит). Таким образом, твердость исследуемого минерала будет меньше 7 (кварц) и больше 5 (апатит, стекло), т.е. она равна 6.

Плотность (density). По плотности все минералы можно разделить на три категории: легкие – с плотностью до 2 500 кг/м³ (нефть, уголь, гипс, галит); средние – с плотностью до 4 000 кг/м³ (кальцит, кварц, полевые шпаты, слюды) и тяжелые – с плотностью более 4 000 кг/м³ (пирит, магнетит, золото). На практике для быстрого приблизительного определения плотности пользуются взвешиванием минерала на руке с оценкой «тяжелый», «средний», «легкий».

Кроме выше перечисленных физических свойств некоторые минералы обладают сильными магнитными свойствами, например, магнетит, что проявляется в его действии на магнитную стрелку компаса. Другие минералы по-разному взаимодействуют с кислотами. Так, например, кальцит (CaCO₃) бурно вскипает под каплей соляной кислоты (HCl), а доломит (CaMg(CO₃)₂) – «шипит» только в черте, т.е. реакция с выделением CO₂ протекает крайне медленно и только в пределах черты, где минерал истерт в порошок.

Современная классификация минералов основывается на их химическом составе и кристаллической структуре вещества. По этим признакам все минералы разделяются на классы, подклассы, группы и т.д. Среди важнейших классов выделяются, например, самородные элементы, сульфиды и сульфосоли, окислы и гидроокислы, галогенные соединения, силикаты, карбонаты, сульфаты, фосфаты. Из общего числа минералов около 34% приходится на силикаты, около 25% - на окислы и гидроокислы и около 20% - на сульфиды. 1.3. Описание главнейших породообразующих минералов

В Приложении 1,вторая часть Приложения 1, третья часть Приложения 1, приводится характеристика породообразующих минералов, знание которые и умение их определять обязательно. Обязательно также знание простейших формул минералов, их происхождение и использование. Работая с и минералами и таблицей физических свойств, нужно быть готовым к тому, что образцы из коллекций минералов и тем более в природе могут не полностью отвечать их табличным свойствам. Например, в таблице для кальцита указан цвет - белый, серый, желтый, голубой, а Вам может встретиться и розовый и даже черный кальцит. Во-вторых, в процессе выветривания многие минералы в той или иной степени утрачивают эталонные свойства – изменяется цвет (побурение за счет окисления), снижается твердость. Поэтому, работая с коллекцией, необходимо проверять все свойства минералов, хотя некоторые из минералов легко узнаются по одному – двум свойствам.

Пирит легко узнается по золотисто-желтому цвету и металлическому блеску, но часто на его поверхности видны радужные и ржавые пленки окисления.

Для ортоклаза (калиевого полевого шпата) характерны розовые, красные цвета, таблитчатая (толстые пластинки) форма кристаллов и ясная спайность по одному направлению (рис. 5).

Плагиоклаз от ортоклаза отличается только белым цветом. Начинающие часто путают 3 белых минерала – кварц, кальцит и плагиоклаз. Нужно помнить, что кварц тверже стекла и обладает несовершенной спайностью, плагиоклаз тоже тверже стекла, но с совершенной спайностью, а кальцит значительно мягче стекла и с четкой совершенной спайностью по трем направлениям.

Для слюд биотита и мусковита характерна пластинчатая, листоватая, чешуйчатая форма кристаллов; биотит в мелких зернах часто путают с роговой обманкой и пироксеном, от которых он отличается явным глянцевым блеском и низкой твердостью.

Рис. 5. Формы кристаллов ортоклаза

Пироксен и роговая обманка легко различаются в крупных кристаллах по углу между плоскостями спайности, равному 90⁰ у пироксена и 120⁰ (60⁰) у роговой обманки. Поэтому поперечные к плоскостям спайности срезы кристаллов пироксена имеют квадратную форму (рис.6,Б), а роговой обманки – шестигранную или ромбовидную (рис. 6). В мелких же кристаллах роговая обманка узнается только в случае явной их вытянутости.

Рис. 6. Формы кристаллов роговой обманки и пироксена

Гранат отличается высокой кристаллизационной способностью и поэтому часто встречается в виде правильных округлых многогранников (рис. 2) и даже в сплошных массах нередко видны отдельные грани неоформленных полностью кристаллов со следами роста в виде полосчатой окраски.

Лимонит легко узнается по землистому строению и желто-бурому цвету, а магнетит и гематит – по весу и черте черной и красноватой, соответственно.

Кальцит от доломита легко отличается друг от друга по взаимодействию с соляной кислотой. Глава 2. горные породы

Дата добавления: 2014-10-31