Незакономерные агрегаты в природе бывают очень разнообразны. Наиболее распространены зернистые агрегаты. Примером зернистых агрегатов могут служить все полнокристаллические изверженные породы. Существуют своеобразные агрегаты, которые имеют свои собственные названия. В их числе можно назвать следующие:

друзы (щетки), представляющие собой срастания кристаллов, наросших перпендикулярно или почти перпендикулярно к поверхности трещин или полости в горной породе;

секреции, которые получаются при заполнении минеральным веществом пустот (обычно имеют овальную форму);

конкреции – шаровидные агрегаты радиально-лучистого либо скор- луповато-зонального строения (чаще всего образуются в пористых осадочных породах – песках, глинах);

оолиты – конкреции размером до 1 см; дендриты имеющие ветвящееся древовидное строение и похожие на

отпечатки растений, ветви деревьев (их формирование связано с проникновением рудоносных растворов по тонким волосовидным трещинкам в породах);

натечные формы (сталактиты, сталагмиты, почковидные агре-

гаты) образующиеся часто из коллоидных растворов, которые обволакивают стенки пустот, либо протекают по какой-то поверхности, либо стекают с неё (часто имеют гладкую блестящую поверхность, выпуклую форму капель, почек, сосулек);

землистые массы – мучнистые образования, напоминающие рыхлую почву или сажу.

Примерами могут служить друзы кварца, секреции аметиста, конкреции фосфоритов, оолиты бокситов, дендриты золота, сталактиты и сталагмиты кальцита, почковидные агрегаты лимонита, малахита, землистые массы каолинита. Параллельно-шестоватые и волокнистые агрегаты обычно образуются в трещинах, например, хризотил-асбест, гипс-селенит [2].

Некоторые минералы не всегда имеют собственную форму, они развиваются по другим минералам, образуя псевдоморфозы, например псевдоморфозы лимонита по пириту [2].

1.3. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ

Физические свойства минералов (окраска, цвет черты, блеск, твердость, спайность, магнитность, люминесценция и т. д.) имеют большое практическое значение и очень важны для их диагностики. Они зависят от химического состава и от типа кристаллической структуры. Различают оп-

8

тические, механические, электрические, магнитные, химические (растворимость) и прочие свойства минералов.

1.3.1. Оптические свойства

Важнейшими диагностическими свойствами минералов являются их окраска, прозрачность и различные световые эффекты.

Цвет минерала определяется визуально и прежде всего, обращает на себя внимание, помогая диагностировать минерал. Так названия многим минералам даны по цвету, например, хлорит произошел от греческого «хлорос», что по-гречески означает зеленый, родонит от греческого «родон» – розовый, рубин от латинского «рубер» – красный, а гематит от греческого «гематикос» – кровавый и т. д.

Окраска минерала определяется на глаз, путем сравнения с хорошо знакомыми предметами: молочно-белый, медно-красный, железо-черный, латунно-желтый.

В природных химических соединениях различают три рода окрасок по происхождению (по физике явления):

Идиохроматическая («идиос» по-гречески – свой, собственный, «хромос» – окраска, цвет) – окраска минералов, обусловлена химическим составом и дефектами структуры минерала. Хромофорами (красителями) могут быть основные ионы минерала (Fe3+, Fe2+, Cr, Ti, V, Ni, …) или группа добавочных анионов (S2–, [SO4]2–, [CO3]2–), а также изоморфные примеси. Магнетит, малахит, киноварь и другие минералы обладают идиохроматической окраской. Так, например, ион S2– придает стойкий синий цвет лазуриту.

Аллохроматическая окраска («аллос» – по-гречески посторонний) зависит от посторонних механических примесей. Чаще всего она вызвана включениями окрашенных минералов и пузырьков газа. Эта окраска не связана непосредственно с химическим составом минерала, она изменчива и непостоянна. В качестве примера аллохроматической окраски, наблюдаемой в минералах, можно привести ряд разновидностей кварца, который в чистом виде бесцветен: празем – зеленоватый кварц, цвет которому придают включения иголочек актинолита или хлорита; кошачий глаз – зеленоватый с шелковистым отливом от включений асбеста; соколиный глаз – синеватый кварц от вростков синей волокнистой роговой обманки (крокидолита).

Псевдохроматическая («псевдо» – по-гречески ложный) окраска обусловлена рассеянием белого света и интерференцией световых волн, которые возникают в наружных слоях минерала. Связано это часто с окислением минералов, например, побежалость в виде пестрого налета с радужной игрой цветов на халькопирите.

9

Иризация («ирида» – по греч. радуга) представляет собой особый вид псевдохроматизма, вызываемый интерференцией света на соразмерных длине его волны структурах спинодального распада, перестеритовые срастания пластинок двух фаз в плагиоклазах (лабрадор, беломорит) [1].

Некоторые прозрачные и полупрозрачные минералы характеризуются игрой и переливами цвета, словно идущими изнутри кристалла. Яркий пример этого свойства – это игра цвета у бриллиантов (ограненных алмазов). Эти явления связаны с некоторыми особенностями дисперсии и интерференции света, проходящего через минерал.

Эффект кошачьего глаза и астеризм (звездчатость) своим проис-

хождением обязаны внутреннему отражению и интерференции, вызванными присутствием ориентированно расположенных включений или наличием микроструктурных особенностей. В случае эффекта кошачьего глаза микроструктура представлена единой системой параллельных включений (волокон), дающих резко очерченную полосу отраженного света под прямым углом к направлению включений (рис. 4).

Рис. 4. Эффект кошачьего глаза и астеризм, вызванные системой игольчатых включений: а – кошачий глаз; б – звездчатый сапфир

Астеризм представляет собой сложную переливчатость, потому что по законам симметрии в минерале развивается более одной системы параллельных волокон или игольчатых включений. Гексагональная структура рубина и сапфира благоприятствует развитию трех систем, пересекающихся под углами 120о, что приводит к проявлению 6-лучевого астеризма звездных рубинов и сапфиров (рис. 4) [10].

10

Цвет черты представляет собой цвет тонкого порошка минерала . Определяется следом, оставляемым минералом на неглазурованной фарфоровой пластинке (бисквите). В тонком порошке обычно легче оценить истинную окраску минерала. Часто оказывается, что одинаковые на вид минералы имеют разную черту. Это различие используется как важный прием в диагностике минералов.

Например, пирит латунно-желтого цвета дает черный цвет черты. Большинство прозрачных или полупрозрачных окрашенных минералов обладает бесцветной или слабоокрашенной чертой. Поэтому цвет черты рекомендуется определять для непрозрачных или полупрозрачных резко окрашенных соединений.

Явление двойного лучепреломления наиболее ярко выражено и может наблюдаться микроскопически у исландского шпата (прозрачная разновидность кальцита), через кристалл которого можно увидеть отчётливое двойное изображение предмета.

Прозрачностью называется свойство кристаллического вещества пропускать сквозь себя свет. В зависимости от степени прозрачности все минералы делят на следующие группы:

прозрачные – горный хрусталь, исландский шпат, топаз;

полупрозрачные – изумруд, сфалерит, киноварь;

непрозрачные – пирит, магнетит, графит.

Минералы, обладающие металлическим блеском, всегда непрозрачны. Минералы же, обладающие неметаллическим блеском всегда прозрачны в большей или меньшей степени.

Блеск – это способность минералов отражать падающий на них свет. Блеск связан с показателем преломления и характером поверхности вещества. Виды блеска представлены в табл. 1.

11