+3 8(066) 185-39-18
fмають мінерали зернистої будови.
Рис. 1.2. Характерний раковистий злам у обсидана
Твердість – здатність мінералів чинити опір механічним зусиллям, які роз'єднують його частинки. Твердість мінералів визначають зв’язки між атомами.
У 1812 р. Ф.Моос розробив шкалу твердості, яку використовують і нині. Він вибрав десять еталонних мінералів і розмістив їх таким чином, що будь-який із них на шкалі міг подряпати лише ті, що знаходились нижче (табл. 1.2).
Для визначення твердості мінералів у лабораторних умовах користуються підручними предметами, твердість яких відома: м'який олівець – 1, ніготь – 2,5; мідна монета – 3–4; скло – 5–5,5; лезо бритви – 5–6; терпуг – 7.
Приклади: скло дряпає всі мінерали з твердістю менше 5, а мінерали з твердістю більше 5 самі дряпають скло; якщо мінерал пише по паперу, не дряпаючи його, він має твердість 1; якщо мінерал дряпається нігтем, а сам не залишає подряпини на нігті, то його твердість не більше 2,5; якщо ніготь не залишає подряпини на мінералі, то твердість цього мінералу понад 2,5.
Твердість мінералів за шкалою Мооса є відносною. Вона не показує у скільки разів мінерал твердіший від попереднього. Це встановлюється спеціальним приладом – мікротвердометром або склерометром.
Щільність – це відношення маси речовини до маси того ж об'єму води при 4 0С. Ця властивість мінералів змінюється в широких межах – від значення менше 1 (гази, бітуми) до 23 г/см3 (група осьмистого іридію).
У ряді випадків щільність є доброю діагностичною ознакою, навіть виважуючи мінерали на долоні, можна приблизно визначити їх щільність. За щільністю всі мінерали розподіляють на:
•легкі – із щільністю до 2,0 г/см3
•середні – від 2 до 4 г/см3
•важкі – більше 4 г/см3.
Щільність мінералів залежить від хімічного складу і внутрішньої структури мінералу (табл. 1.3). У лабораторних умовах вона визначається з допомогою гідростатичних ваг.
Таблиця 1.2
Шкала твердості мінералів (шкала Мооса з доповненнями)
Твер-дістьМінерал-
еталонХімічна формула
мінералу – еталонуХарактеристика
твердостіТвердість еталону за скелерометром, кг/мм2
1ТалькMg3 (OH)2 [Si4O10]Легко дряпається нігтем2,4
2ГіпсCaSO4*H2OДряпається нігтем36
3КальцитCaCO3Легко дряпається ножем109
4ФлюоритCaF2Важко дряпається ножем189
5АпатитCa5 [PO4]3 (Cl F)Ніж не залишає подряпин536
6ОртоклазK[AlSi3O8]Залишає подряпину на склі, сталі795
7КварцSiO2Легко дряпає сталь, скло1120
8ТопазAl2[SiO4] (F,OH)2Дряпає скло, гірський кришталь1427
9КорундAl2O3Легко дряпає всі мінерали, крім алмазу2060
10АлмазCРіже скло10060
Таблиця 1.3
Середні значення щільності основних мінералів, порід і ґрунтів
МінералСередня щільність, г/см3Порода, грунтСередня щільність, г/см3
Кварц2,65-2,66Граніт2,60-2,70
Ортоклаз2,56-2,58Базальт2,90-3,30
Альбіт2,60-2,62Діабаз2,90
Біотит2,70-3,10Мармур2,72
Рогова обманка3,00-3,30Вапняк2,70
Гіпс2,3Пісковик2,35-2,65
Доломіт2,8-2,9Глина2,92
Кальцит2,71-2,72Морена2,68
Каолініт2,6Кварцовий пісок2,65
Монтморилоніт2,00-2,20Лес2,68-2,70
Лимоніт3,60-4,00Чорнозем2,37
Магнетит5,17-5,18Торф0,50-0,80
Розчинення у кислотах. Усі мінерали класу карбонатів (кальцит, малахіт та ін.) реагують із соляною кислотою з виділенням вуглекислого газу, бульбочки якого створюють враження кипіння кислоти. Деякі мінерали цього класу розчиняються в роздрібненому стані (доломіт) або при підігріванні (магнезит). Для визначення мінералів застосовується 10 % розчин соляної кислоти, крапля якого за допомогою скляної палички або крапельниці наноситься на поверхню зразка або на порошок.
Магнітність – це властивість мінералів притягуватися магнітом або відштовхувати магнітну стрілку. Властива мінералам, що містять залізо.
Дуже магнітними є магнетит іпірротин (магнітний колчедан), які притягуються в невеликих зернах слабкими магнітами або намагніченими предметами.
Щоб дослідити на магнітність, мінерал подрібнюють до порошку. Потім до нього торкаються магнітом або намагніченим предметом. Якщо часточки прилипли до магніту, то мінерал має магнітну властивість.
Ковкість і крихкість. Ковкі мінерали при ударі молотком сплющуються, а крихкі розсипаються на дрібні кусочки. При дряпанні ножем крихких мінералів летить порошок, а при дряпанні ковких мінералів його не буде, а на мінералі залишиться блискучий слід (маленька борозна).
Смак, запах. Усі мінерали, які розчиняються у воді, мають певний смак.
Приклади: галіт – солоний, сильвін – гірко-солоний. Деякі мінерали при терті один об один мають характерний запах: при терті желваків фосфориту з'являється запах горілої шкіри; запах сірчаного газу характерний для піриту.
Індикаторні властивості. Деякі мінерали володіють тільки їм притаманними властивостями, які є добрими діагностичними ознаками цих мінералів.
Приклади: у лабрадору при обертанні на площинах спайності спостерігається гра кольорів у фіолетово-синювато-зелених тонах; флюорит навіть у невеличкому зразку може бути забарвлений у різні кольори; графіт залишає слід на папері; глинисті мінерали, наприклад, каолін - жирний на дотик; халцедон просвічується на краях і т.д.
Завдання. Користуючись довідковою літературою та колекцією мінералів, заповнити у робочому зошити таблицю 1.4:
Таблиця 1.4
Фізичні властивості основних мінералів
№
з/пМінералКолірКолір рискиБлискСпайністьТвердістьЩільність
1.1магнетит
2.2галеніт
3.3галіт
4.4кальцит
5.5алмаз
6.6гіпс
7.7гематит
Продовження таблиці 1.4
8.8апатит
9.циркон
10.флюорит
11.олівін
12.сфалерит
13.сильвін
14.піротин
15.сидерит
16.мідь
17.альбіт
18.нефелін
19.пірит
20.магнезит
21.біотит
22.арсенопірит
23.тальк
24.залізо
25.доломіт
26.лід
27.корунд
28.опал
29.кварц
30.золото