Современная кристаллография и минералогия
Методическое пособие - Геодезия и Геология
Другие методички по предмету Геодезия и Геология
на рудное вещество, которое уплотняется, становится плитчатым (перпендикулярно направлению горного давления) и перекристаллизовывается. К действию горного давления присоединялся рост температуры, влияние паров и газов, горячих водных растворов и подземных вод. Все это приводило к полному перерождению первоначальной структуры руды, к ее метаморфизации ("метаморфоза" греч. - превращение). Отсюда и название этих месторождений - осадочные "метаморфизованные", т.е. потерявшие первоначальную структуру, которая была характерна для них миллиарды лет назад.
3. Свойства минералов
.1 Твердость
Твердость минерала характеризует его способность сопротивляться вдавливанию в него других твердых тел или царапанию. В лабораторных условиях абсолютную величину твердости определяют на специальных приборах - твердомерах. В полевых условиях и на производстве используется шкала твердостей австрийского минералога Мооса (1820 г.).
Каждый последующий минерал этой шкалы царапает все предыдущие. Твердость минералов от талька до корунда растет в геометрической прогрессии с показателем 2. Таким образом, гипс тверже талька в два раза, кальцит тверже талька в 4 раза, но мягче флюорита в два раза. Исключение составляет лишь алмаз, твердость которого в 140 раз выше твердости корунда.
Следует иметь в виду, что минералы анизотропны и имеют различную твердость по разным направлениям. У некоторых из них эти различия достигают больших величин. Так, у кианита твердости по разным направлениям меняются в пределах от 4 до 6,5 (второе название этого минерала - "дистен", т.е. двояко сопротивляющийся - подчеркивает эту особенность камня).
3.2 Спайность и излом
Спайностью называется способность минерала раскалываться при ударе по определенным кристаллографическим плоскостям, что связано с особенностями структур кристаллических решеток, направлением сил связи в них и многими другими факторами. По совершенству спайности минералы делятся на следующие группы:
1. Минералы с весьма совершенной спайностью, которые раскалываются или расщепляются при ударе только по вполне определенной плоскости (слюда, графит, молибденит).
2. Минералы с совершенной спайностью дают при ударе небольшое количество изломов неправильной формы - в основном же куски раскалываются по плоскостям, которые могут быть заранее предсказаны (галенит, галит, кальцит).
3. Среднюю спайность имеют полевые шпаты, алмаз, роговая обманка. При ударе в них, наряду с закономерным раскалыванием по определенным плоскостям, наблюдаются многочисленные случайные сколы и изломы.
4. Несовершенную спайность имеют, например, апатит, сера, оливин. При ударе куски этих минералов разрушаются на обломки с неровными поверхностями. Плоскости спайности редки.
5. Весьма несовершенная спайность или полное ее отсутствие наблюдается, например, у магнетита, корунда, золота. Здесь все изломы имеют неправильную форму.
Иногда минерал обладает хорошей спайностью сразу по двум направлениям. Тогда спайные обломки имеют форму параллелепипедов, плитки, досок. Такие минералы называют шпатами (кальцит - известковый шпат СаСО3; сидерит - железный шпат FeCO3, барит - тяжелый шпат ВаSO4 и т.д.).
Изломы принято классифицировать по гладкости их поверхности и форме. Различают изломы - неровный, раковистый, занозистый (напоминает излом древесины), зернистый (у мрамора), ступенчатый (у ортоклаза), землистый, крючковатый.
Плоскостями отдельности называют в минералах плоскости, в которых сосредоточены примеси, поры, ориентированные определенным образом включения. Обычно отдельность не совпадает с плоскостями спайности, но при ударе кусок минерала колется и по этим плоскостям.
3.3 Плотность
Плотности минералов меняются в широких пределах и служат ценным диагностическим признаком. Лед с плотностью 0,916 г/см3 является самым легким в царстве минералов; невьянскит (осмистый иридий) и сыссертскит (иридистый осмий) с плотностями соответственно до 21,5 и 22,5 г/см3 - самые тяжелые минералы из известных науке. Рука человека привыкла к плотности камня, слагающего земную кору (средняя плотность 2,74 г/см3). Поэтому, отклонения от этого уровня плотности легко фиксируются при диагностике. Второе название барита - тяжелый шпат - связано, например, именно с его аномально высокой плотностью (4,5 г/см3). Приводим плотности некоторых минералов в порядке возрастания, г/см3: кварц - 2,65; магнетит - 5,17; гематит - 5,26; галенит - 7,5; золото - до 19,3.
3.4 Цвет минерала и цвет его черты
Цвет минерала является наиболее характерным признаком при диагностике минералов. Многие из них были названы по окраске: гематит - от греч. "хэма" - кровь; аурипигмент - от лат. "аурипиг-ментум" - золотая краска; киноварь - индийское название "кровь дракона"; альбит - от лат. "альбус" - белый; лазурит - от персидского "лазвард" - голубой.
Окраска минерала может быть связана с особенностями строения его кристаллической решетки (стереохроматическая окраска, например, у лазурита), с наличием в решетке красящих центров (идиохроматическая окраска, например, у рубина и сапфира), с присутствием в минерале красящих механических примесей (аллохроматическая окраска, например, у агатов). В пределах одного кристалла цвет минерала может иногда меняться (полихроматическая окраска например, у турмалина). Наконец, оксидные пленки на поверхности куска минерала могут искажать и даже совершенно изменять ег