Блеск одних и тех же минералов на гранях кристаллов, в их изломах и агрегатах обычно разный. Это необходимо использовать при визуальной диагностике минералов.

Люминесценцией называют способность минералов светиться под влиянием разного рода излучений за пределами длин волн видимого света.

Взависимости от вида различают следующие излучения:

фотолюминесценцию (свечение в ультрафиолетовых лучах);

рентгенолюминесценцию (свечение в рентгеновских лучах);

катодолюминесценцию (свечение в потоке электронов);

термолюминесценцию (свечение при нагревании) и т. д.

Обычно люминесценцию минералов наблюдают в ультрафиолетовых лучах в темноте. Известны минералы с фиолетовым, синим, голубым, зеленым, желтым, оранжевым, красным свечением в ультрафиолетовых лучах [3]. По яркому голубому или желтому свечению легко определить алмаз, по голубому – шеелит и т. д. В качестве излучателя ультрафиолетовых лучей используют полевой люминоскоп.

1.3.2.Механические и прочие свойства минералов

Кмеханическим свойствам минералов относят свойства, связанные с механическими воздействиями, такими, как удар, сжатие, растяжение и прочее, которые проявляются в минералах в виде спайности, отдельности, твердости, хрупкости, упругости и пластичности. Среди прочих свойств выделяют плотность, магнитность, радиоактивность, растворимость и другие.

Спайность – это свойство кристаллов колоться по плоскостям параллельным действительным или возможным граням.

Плоскости, по которым происходит раскол (или расщепление) кристалла называют плоскостями спайности.

По степени совершенства спайности выделено пять классов:

весьма совершенная – кристалл способен расщепляться на тонкие листочки (это слюды, хлориты);

совершенная – после удара молотком образуются выколки по спайностивнешнеоченьпохожиенанастоящиекристаллы(галенит, кальцит);

средняя – на обломках кристаллического вещества различимы зер- кально-гладкие плоскости спайности и неровные поверхности излома по случайным направлениям (пироксены);

несовершенная – плоскости спайности обнаруживаются с трудом (апатит, касситерит, самородная медь);

весьма несовершенная – в результате удара плоскости спайности не образуются, все поверхности становятся неровные – это поверхности излома (раковистый излом кварца).

12

Спайность может проходить не только по одному, но по двум и трем направлениям, например, по кубу (галенит), ромбоэдру (кальцит), октаэдру (флюорит).

Для определения спайности нужно поворачивать образец к источнику света, в этом случае плоскости спайности начинают отражать свет. Спайность хорошо определяетсяв средне-крупнозернистых агрегатах. В мелкозернистых искрытокристаллическихагрегатахспайностьвизуальнонеопределить.

Отдельность. Это способность минерала раскалываться в определенных участках по параллельно ориентированным поверхностям, не связанным с плоскими сетками кристаллической решетки. Плоскостями отдельности минералов могут служить плоскости срастания двойников, плоскости мельчайших включений других минералов, трещиноватость.

Отдельность проявляется в корунде, апатите и других минералах. Надо уметь отличать отдельность от спайности. В отличие от спай-

ности отдельность проявляется по всему кристаллу, расколы в случае отдельности более грубые и менее ровные.

Твердость кристаллов. Твердостью называется степень сопротивления вещества какому-либо внешнему механическому воздействию (царапанию). Твердость и спайность являются важными диагностическими признаками при определении минералов. В минералогической практике применяется наиболее простой метод определения твердости царапанием одного минерала другим, т. е. устанавливается относительная твердость минералов. Для оценки этой твердости пользуются шкалой Мооса, в которую входят 10 минералов, принятых за эталоны твердости. При определении твердости минерала надо всегда испытывать его свежую поверхность.

Плотность. Плотность минералов измеряется в единицах массы на единицу объема (г/см3), меняется в широких пределах от 0,8–0,9 (у природных кристаллических углеводородов) до 22,7 г/см3 (у минералов платиновой группы). Условные группы и примеры значений минералов, г/см3, по плотности бывают:

легкие (менее 3,0) – опал (2,1); графит (2,1); гипс (2,3);

средние (от 3,0 до 4,0) – большинство силикатов;

тяжелые (от 4,0 до 6,0) – сульфиды;

очень тяжелые (свыше 6,0) – самородные и ряд сульфидов. Плотность минералов зависит от химического состава и типа струк-

туры и поэтому является важнейшим диагностическим признаком. Магнитность. Магнитные свойства кристаллов зависят не только от

закономерностей кристаллической структуры, но и от состояния и поведения слагающих ее атомов.

Различают диамагнитные (кальцит, кварц, медь, золото, серебро) парамагнитные (ильменит, пироксены, пирит) и ферромагнитные (самородное железо, магнетит) кристаллы.

13

Магнитные свойства важны для диагностики минералов. Магнитность минералов определяется при помощи магнитной стрелки компаса, которая притягивается или отталкивается при поднесении к ней магнитных минералов (магнетит).

Радиоактивность и радиационные свойства. Радиоактивностью называется превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы других с излучением элементарных частиц. Естественной радиоактивностью обладают минералы, содержащие нестабильные изотопы урана, тория, радия, радона, калия, стронция и др. Радиоактивность изучается с помощью специальных приборов – радиометров.

Растворимость минералов. Она обычно определяется по отношению к воде или водным растворам кислот (серной, азотной, соляной, плавиковой, уксусной), щелочей (КОН, NaОН) и различных солей (главным образом Nа2СО3).

Далеко не все минералы растворимы в воде. К легко растворимым в воде относятся нитраты, хлориды, фториды, бораты, сульфаты и карбонаты щелочных и некоторых других металлов. Растворимые в воде минералы характеризуются специфическим вкусом: солоноватым (тенардит), соленым (галит), горько-соленым (сильвин), жгуче-соленым (карналлит), вяжущим (халькантит) и т. д.

1.4.РЕКОМЕНДАЦИИ

КЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Лабораторные работы по данному курсу основаны на работе с учебной коллекцией минералов.

Первоначально студентов с коллекцией минералов по темам лабораторных работ знакомит преподаватель. Затем студенты самостоятельно работают с учебными коллекционными образцами и учатся определять морфологические разновидности минералов, как в кристаллах, так и в минеральных агрегатах.

Описание морфологических особенностей начинают с определения общей морфологии образца, а именно: моноили полиминеральный агрегат, отдельный (одиночный) кристалл, закономерные срастания (двойники, эпитаксические, параллельные срастания), особые формы агрегатов (друзы, конкреции, секреции).

При описании кристаллов независимо от того, где их наблюдают, в виде одиночного кристалла, двойника или друзы, необходимо отметить облик и габитус отдельных кристаллов. Далее, детально изучая образец,

14

описывают скульптуру граней (штриховку, блочность, мозаичность), однородность кристалла (зональность, секториальность), следы растворения, псевдоморфозы.

Описывая минеральные агрегаты, вначале указывают на моноили полиминеральность состава, размер (скрыто – зёрна видны лишь под микроскопом, мелко – зёрна меньше, 1 мм в поперечнике, средне – зёрна 1–5 мм, крупнозернистый – зёрна свыше 5 мм ) и облик зерен (лучистый, чешуйчатый, волокнистый), которыми он сложен, или относят данный минеральный агрегат к особым формам выделения (друзам, жеодам, натечным формам и т. п.). Затем описывают физические свойства путем визуальных наблюдений и с применением шкалы Мооса, фарфоровой пластинки (бисквита), стекла, магнитной стрелки горного компаса, слабого раствора соляной кислоты (10 %).

Визуально описывают цвет минерала, спайность и излом. Далее с помощью бисквита проверяют цвет черты, а затем блеск минерала. Твердость определяют с помощью эталонных минералов шкалы Мооса или их заменителей (стекла, ногтя). Плотность (удельный вес) минерала устанавливают приблизительно, взвешивая его на руке и сравнивая с другими минералами аналогичного размера.

Прочие свойства (магнитность, растворимость) характерны лишь для отдельных минералов, для которых они являются дополнительными диагностическими свойствами.

Контроль знаний осуществляет преподаватель тестированием теоретического материала и описанием морфологии двух – трех образцов.

Далее приведены примеры описания нескольких образцов.

Пр и м е р 1. Образец представлен кристаллом изометрического облика, кубического габитуса (рис. 5). На гранях кристалла видна комбинационная штриховка, её направление взаимно перпендикулярно на соседних гранях. Штриховка свидетельствует о смене габитуса в процессе роста кристалла от пентагон-додэкаэдра к кубу. Цвет – светлый латунно-желтый, блеск – металлический, черта – черная, твердость по шкале Мооса составляет 6,5, тяжелый.

Пр и м е р 2. Образец представлен параллельным срастанием двух кристаллов вытянутого облика, призматического габитуса (рис. 6). На гранях призмы наблюдается горизонтальная штриховка роста. Образец прозрачен, блеск стеклянный, спайность весьма несовершенная, твердость 7, легкий.

Пр и м е р 3. Образец представлен на рис. 7. Друза кристаллов изометрического облика, в кристаллах наблюдается зональность, выраженная в чередовании полос черной и светло-коричневой окраски, а также индукционная штриховка, свидетельствующая об одновременном росте

15

кристаллов. Блеск – стеклянный, черты нет, спайность несовершенная, твердость 6,5, тяжелый.

Рис. 7. Друза зональных кристаллов граната

Правильное последовательное описание минералов показывает уровень квалификации инженера-геолога и имеет важное значение в геологической практике.

16