Минералы и их свойства

Минералы и их свойства

Минералы — это составные части горных пород, характеризующиеся тем или иным химическим составом и структурой.

В настоящее время известно около 4000 минералов, из них около 50 являются породообразующими, т. е. входят в состав горных пород.

Большинство минералов это твердые или кристаллические вещества, но встречаются и жидкие (самородная ртуть, нефть) и газообразные (метан).

Не стоит путать минерал и горную породу.

Кристаллами называют твердые тела, имеющие естественную форму многогранников и отличающиеся закономерным расположением в пространстве элементарных частиц. Кристаллические вещества обладают анизотропностью (свойства кристаллов).

Кристаллы имеют различные формы тетраэдра, октаэдра, гексаэдра.

Образование минералов:

Минералы образуются в основном в земной коре, в водной среде, на поверхности земли и в атмосфере. Образование минералов связано со следующими процессами:

Магматические, происходят в магме. Такие минералы тоже называются магматическими.

Метаморфические, происходят в земной коре и глубже ее под влиянием высоких давлений и температур. Такие минералы называют метаморфические.

Свойства минералов:

Цвет черты — цвет минерала в порошке. Часто цвет черты повторяет цвет минерала, но бывают и отклонения. Например, минералы магнетит и хромит имеют черный цвет, а их цвет в порошке или цвет черты отличаются: у магнетита черта черная, а у хромита — темно-бурая.

Прозрачность — способность минерала пропускать свет. По этому признаку минералы разделяются на прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные.

Блеск — способность отражать падающий свет. По отражательной способности минералов блеск подразделяется на металлический и неметаллический. Металлический блеск имеют минералы с высокой отражательной способностью. Неметаллический блеск подразделяют на: стеклянный, жирный, перламутровый и т. д.

Спайность — способность минералов раскалываться под ударом с образованием ровных поверхностей параллельных граням, ребрам и др. кристаллографическим направлениям. Выделяют спайность:

• · весьма совершенная, при которой минерал раскалывается или расщепляется на тонкие пластинки или листы (минералы со слоистой структурой: слюды, графит и пр.) без затруднений;
• · совершенная, при которой кристаллы раскалываются на более толстые пластинки, бруски с ровными поверхностями (кальцит, галенит, ортоклаз);
• · средняя, при которой поверхность раскалывания не является ровной и блестящей, легко заметна на сколе, но ее плоскости более грубые и шероховатые;
• · несовершенная, при которой поверхность скола неровная (апатит, нефелин, аметист) и обнаруживается с трудом.

При этом ряд минералов не имеет спайности (например, магнетит).

— весьма несовершенная (золото, корунд). (скол характеризуется изломом).

Излом — вид поверхности при расколе минерала, не являющейся плоскостями спайности. Бывает — неровный, ступенчатый, раковистый, занозистый и т. д.

Плотность — это соотношение между весом минерала и одинакового количества воды. Это довольно важная для определения величина. Если мы примем удельный вес воды за 1, то у большинства минералов он варьируется от 2,2 до 3,2. У некоторых минералов (таких немного) очень высокий или очень низкий удельный вес. Например, у графита он равен 1,9, а у золота от 15 до 20, в зависимости от чистоты. Зависит от химического состава и структуры минерала. Все минералы по плотности подразделяются на: легкие (1−3 г/смі), тяжелые (3,5−9 г/смі), очень тяжелые (9−23 г/смі).

Твердость — способность минерала сопротивляться механическому воздействию. Выделяют абсолютную и относительную твердости. Она у большинства минералов анизотропна.

Абсолютную твердость определяют прибором, называемым склерометр в кг/ммі.

Относительная твердость определяется сравнительным путем. Для этого берут минерал с известной твердостью и воздействуют им или на него другим минералом. Существует эталонная шкала для определения относительной твердости минералов. Её разработал австрийский минералог Моос в 1824 г., поэтому названа его именем. В ней подобраны 10 минералов, которые располагаются в порядке возрастания твердости и номер эталонного образца в ней означает величину относительной твердости этого минерала.

минерал горный анизотропность твердость.

Кроме перечисленных свойств, которые проявляются у всех минералов, существуют свойства присущие отдельным минералам или группе минералов. Их называют особые свойства и к ним относятся:

• · Магнитность — определяется по отклонению минералом стрелки компаса;
• · Люминесценция — любое излучение минералом света без накаливания. Выделяют: флюоресценцию — свечение минерала происходит при облучении ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами, фосфоресценцию — продолжение свечения минерала после прекращения облучения; люминесценция наблюдается у минералов, содержащих в кристаллической решетке примеси ионов. Так минерал шеелит светится бледно-голубым цветом за счет включений МОЛИБДЕНА.
• · Пьезои пироэлектрические. Пьезоэлектричество — это явление, когда под действием давления вдоль полярной оси кристалла на её концах концентрируются положительные и отрицательные заряды. Пироэлектричество — тоже явление (появление электрических зарядов) только под действием температуры при нагревании.
• · Реакция с соляной кислотой — происходит выделение углекислого газа, реакция хорошо наблюдается визуально.
• · Вкус и запах — некоторые минералы издают запах, при каком-либо воздействии на них (при ударе и т. п.), другие минералы — соленые или горько-соленые на вкус (каменная соль).
• · Радиоактивность — ею обладают минералы, содержащие радиоактивные элементы.