Физические свойства минералов

Физические свойства минералов позволяют не только отличить один минерал от другого, но и более рационально использовать их в строительстве.Химический состав и структура минералов придают каждому из них специфические физические свойства и внешние признаки, по которым можно отличить один минерал от другого.Различают следующие внешние ( или макроскопические) физические свойства минералов: форму кристаллов, плотность, твердость, спайность, излом, блеск, цвет черты, магнитность, взаимодействие с HCl и другие.

Плотность является важнейшим диагностическим признаком минералов.По плотности их делят на три группы : тяжелые ( более 4), средние (2-4) и легкие (1-2), определяя их примерную массу взвешиванием в ладонях рук ( точность такого взвешивания до 0,1-0,2 г/см3). Обычно минералы по плотности сравниваются с кварцем или полевым шпатом ( плотность 2,7-2,8 г/см3), почувствовав массу этих эталонов на ладонях рук.Сравниваемые образцы должны быть одинакового объема.

Твердость -степень сопротивления поверхности минерала внешнему механическому воздействию. Многочисленные методы измерения дают лишь относительное сравнение твердости различных веществ в зависимости от того, как они способны сопротивляться царапанию, истиранию, удару, сплющиванию и так далее. Эталонами твердости являются 10 минералов, составляющих минералогическую шкалу твердости, предложенную Ф.Моосом ( смотри таблицу-1.).

Таблица-1.Шкала твердости

В этой шкале каждый последующий минерал царапает все предыдущие. Определяя твердость минерала, надо провести по его поверхности острой гранью минерала из шкалы твердости. Оставшийся порошок надо удалить, чтобы можно было хорошо рассмотреть царапину или увидеть, что она отсутствует.В первом случае минерал будет мягче, а во втором -тверже эталона шкалы твердости.В таблице-1 для сравнения приведены данные твердости, полученные в зависимости от времени истирания слоев определенной толщины этих же минералов каким-либо из стандартных методов.Как можно видеть, особенно велик разрыв в степени твердости между корундом и алмазом ( в 140 раз), что указывает на существование в этом интервале большого количества веществ, имеющих промежуточные между ними значения твердости.

Спайность-способность некоторых минералов при ударе раскалываться или расщепляться по зеркально ровным плоскостям вдоль ослабленных направлений пространственной решетки с наибольшими межплоскостными расстояниями( см. рис 2.3,б).Минералы отличаются друг от друга по наличию или отсутствию спайности, количеству и ориентировке плоскостей спайности.Спайность может проявляться в одном (слюды), в двух( полевые шпаты), в трех( покубу каменной соли), в четвертых ( флюорит),в шести (сфалерит) и более направлениях.В зависимости от направления в минералах она может проявляться с разной степенью совершенства.Различают весьма совершенную, совершенную, среднюю, несовершенную и весьма несовершенную спайность.

Спайность весьма совершенная у минералов , которые очень легко деляться на листочки или пластинкис параллельными ровными поверхностями( слюды, графит).Спайность совершенная проявляется в том, что при ударе минерал раскалывается на обломки правильной формы, ограниченные плоскостями спайности ( например, кубы галита, ромбоэдры кальцита).Спайность средняя -осколки минерала ограничены как плоскостями спайности, так и неправильными поверхностями скола.

Несовершенная спайность -большая часть поверхностей обломков неправильная, плоскости спайности наблюдаются редко в виде небольших площадок.Весьма несовершенная спайность граничит с полным отсутствием спайности. У таких минералов различают неровную поверхность скола или излом. Излом -неровная поверхность минерала, образующаяся при отколе.По форме поверхности различают раковистые, занозистые, землистые, зернистые, ступенчатые и другие изломы.

Блеск. По характеру блеска минералы делят на две группы: с металлическим и неметаллическим блеском. Кроме того, есть группа минералов, поверхность которых лишена блеска.Такие минералы называют матовыми ( по внешнему виду они напоминают землистые массы).Металлический блеск и более тусклый полуметаллический напоминают блеск свежего излома металла .Неметаллический -может быть стеклянный, алмазный, перламутровый, щелковистый, жирный, восковый.Характер такого блеска ясен из его названия.

Цвет. Для некоторых минералов цвет является постоянным признаком ( малахит, азурит).Для большинства минералов этот признак непостоянен.Так например,полевые шпаты встречаются белые, желтые, красные, зеленые, темно-серые.Очень часто цвет минерала изменяется от наличия каких-либо примесей, твердых включений, пузырьков газа, трещинок и так далее.

Цвет черты ( цвет минерала в порошке). У некоторых минералов цвет порошка отличается от цвета минерала в свежем сколе.Чтобы получить порошок минерала, проводят им по неглазурованной фарфоровой пластинке.На пластинке остается след ( черта).Цвет черты или цвет минерала на просвет является более постоянным признаком, чем цвет куска минерала в изломе.Так, например, минерал лимонит бывает коричневый, бурый, желтый и даже черный но цвет его черты всегда коричневый независимо от цвета в изломе.

Дополнительные признаки.К дополнительным признакам относят способность некоторых некоторых минералов реагировать со слабым раствором соляной кислоты, действовать на магнитную стрелку, обладать вкусом, запахом и прочее. Первое из этих свойств характерно для карбонатов, второе -для некоторых окислов железа( главным образом магнетита).Вкусом обладают некоторые галогениды ( поваренная соль, сильвин и другие).Запах появляется у некоторых фосфатов и сульфидов при трении их друг другом.