Современная кристаллография и минералогия
Методическое пособие - Геодезия и Геология
Другие методички по предмету Геодезия и Геология
о истинный цвет. Так пестрая медная руда (борнит) имеет медно-красный цвет, который однако не виден, так как во всех случаях поверхность покрыта интенсивно синей оксидной пленкой. Аналогично, желто-зеленый халькопирит (медный колчедан) покрывается "цветами побежалости" - радужной поверхностной пленкой.
Отметим также, что ряд минералов (например, флюорит) светятся в рентгеновских лучах (флюоресценция), а другие (например, арагонит, гипс) некоторое время сохраняют свечение и после устранения источника рентгеновских лучей (фосфоресценция). Аналогичное действие могут оказывать на ряд минералов катодные, ультрафиолетовые лучи. Свечение минералов в коротковолновых лучах обозначается общим термином "люминесценция".
Цвет черты минерала наблюдают, проводя черту куском минерала по поверхности шероховатой фарфоровой пластинки ("бисквита"). Для большинства минералов цвет черты и цвет куска совпадают. Все случаи отклонения от этого правила заносятся в справочники. Так, соломенно-желтый пирит дает на бисквите черную черту; черный хромит дает бурую черту и т.п.
Интересно, что под микроскопом в отраженном свете цвет минеральных зерен резко отличается от цвета в куске. Так красный гематит и черный магнетит выглядят под микроскопом белыми.
.5 Блеск
Падающий на минерал свет частью преломляется и входит в кусок, частью поглощается. Остальная часть света отражается поверхностью куска в глаз наблюдателя, что и обусловливает блеск минерала.
Различают следующие типы блеска:. 1) стеклянный, напоминает блеск поверхности стекла; характерен для кварца, флюорита, кальцита, минералы этой группы прозрачны; 2) алмазный, сильный, искрящийся блеск алмаза, самородной серы, циркона, сфалерита, минералы прозрачны или полупрозрачны; 3) полуметаллический блеск, например гематит, киноварь; 4) металлический блеск, пирит и др.
Минералы двух последних групп непрозрачны. Во многих случаях в справочниках указываются разновидности стеклянного блеска. К числу их относятся шелковистый блеск (серицит, асбест, селенит), восковой (халцедон), перламутровый, отливающий радужными цветами (кальцит), жирный (нефелин).
3.6 Химический состав
Проба минерала измельчается до крупности (-0,074 мм) и высушивается до постоянной массы в сушильном шкафу при 90 - 110 С. Так определяют количество свободной воды в образце, не занимающей какого-либо места в кристаллической решетке минерала. Термин "свободная - вода" включает в себя гигроскопическую воду, располагающуюся в порах и трещинах образца и удерживаемую там силами поверхностного натяжения, а также коллоидную воду, адсорбируемую на поверхности дисперсной твердой фазы в гидрогелях.
Данные о химическом составе минерала всегда относятся к его сухой массе, в которую входит и связанная в кристаллогидраты вода. В кристаллическую решетку минералов могут входить гидроксилькые ионы [ОН]-1 или нейтральные молекулы воды (Н2О): эпсомит MgS04 . 7 Н2О; алунит KAl3[SO4]2(OH)2; (гидроксильные ионы).
Данные о количестве связанной воды получают прокаливанием сухого порошка минерала при 900 - 1000 С до постоянной массы в атмосфере чистых азота и аргона, исключающих окисление образца кислородом воздуха. Затем следует полный химический анализ прокаленного порошка, который дополняют данными микроскопического и рентгеновского анализов. Последующая расшифровка результатов этих опытов дает возможность определить фиксированную химическую формулу минерала или констатировать наличие твердого раствора одного вещества в другом. Наконец по таблицам составов оказывается возможным определить название минерала и его важнейшие характеристики.
3.7 Другие диагностические свойства минералов
Радиоактивность минералов определяется с помощью счетчика Гейгера Мюллера любой конструкции. Магнитность минерала может быть установлена на магнитометрах или с помощью компаса.
Важным свойством является отношение минерала к химическим реактивам. Например, для карбонатов в целом характерны вскипание при попадании разбавленного раствора соляной кислоты на их поверхность. Так, кальцит (СаСО3) активно взаимодействует с HCl - капля вскипает на поверхности куска при комнатной температуре и на холоде. На поверхности куска сидерита (FeCO3) капля HCl также вскипает и, кроме того, окрашивается в зеленый цвет. В то же время доломит СаМg(СO3)2 и магнезит МgСО3 не реагируют с HCI на холоде, и это обстоятельство заносится в справочник в качестве диагностического свойства. Списки специфических реактивов для многих минералов содержатся в справочниках.
Следующее важное диагностическое свойство - растворимость минерала в воде. Это свойство важно для диагностики галоидных соединений, куда относятся каменная соль (NaCl), сильвин (KCI) и многие другие соли.
Иногда используются различия в звуке при бурении образца минерала стальным предметом. Так при бурении карналлита (KCI . МgС12 . 6H2O) слышен слабый звук, а при бурении каменной соли никаких звуков нет. Таким способом легко отличить красный карналлит от одной из разновидностей каменной соли - красной "царской" соли.
В ряде случаев для диагностики используют также ковкость, пластичность, хрупкость и другие механические свойства минералов.
4. Классификация минералов
Минералы классифицируются по химическому составу и кристаллической структуре на следующие группы: 1) самородные элементы; 2) сульфиды и сульфосоли; 3) галоидные соединения (галогениды); 4) оксиды;