Физические свойства минералов
Плотность — масса вещества, отнесенная к массе равного объема воды, следовательно, минерал с плотностью 2,6 в 2,6 раза тяжелее такого же объема воды. Плотность — постоянная величина для каждого минерала. Плотность минералов и горных пород колеблется от 0,6 до 20 г/см3. Минералы с плотностью ниже 2 г/см3 считаются легкими (янтарь — 1,0−1,1 г/см3, сильвин — 1,5 г/см3), от 2 до 4 г/см3 — нормальными… Читать ещё >
Физические свойства минералов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
искусственный минерал кристаллографический сингония Каждый минерал обладает определенным физическим свойствами:
- *Внешняя форма — может быть разнообразной. Наиболее часто минералы встречаются в виде кристаллических агрегатов и сростков, а также в виде друз, конкреций, секреций, натечных форм и т. д.
- 1. Кристаллические агрегаты — скопления минеральных зерен различной формы, зависящей от внутреннего строения минерала и формы пространства, в которой происходит кристаллизация.
По величине зерен кристаллические агрегаты делят:
- — на крупнозернистые — > 5 мм в поперечнике;
- — среднезернистые — 2…5 мм;
- — мелкозернистые — 0,5…2 мм (апатит);
- — скрытокристаллические — < 0,5 мм.
По форме зерен:
- — зернистые (галит, пирит);
- — столбчатые (селенит, магнезит);
- — волокнистые (асбест);
- — пластинчатые (гипс);
- — чешуйчатые (графит) и др.
- 2. Друзы — незакономерные сростки отдельных кристаллов, прикрепленные одним концом к какой-либо поверхности (кварц, флюорит).
- 3. Конкреции — округлые или неправильной формы минеральные стяжения с радиально-лучистым или скорлупообразным сложением. Встречаются в глинах и песках, по составу могут быть карбонатными, железистыми и др.
- 4. Оолиты — скопления в виде горошин концентрически-скорлуповидного строения, образующиеся при оседании минерального вещества вокруг каких-либо мелких частиц (лимонит, боксит).
- 5. Секреции — образуются при заполнении минеральным веществом пустот в горных породах, в отличие от конкреций, отложение вещества идет от периферии к центру. Секреции размером менее 10 мм в поперечнике называются миндалинами, более крупные — жеодами (кварц, кальцит).
- 6. Натечные формы — возникают при медленном обволакивании минеральным веществом каких-либо поверхностей (опал, малахит, сера; в пещерах — отложения карбонатов в виде сталактитов и сталагмитов).
- 7. Многие минералы имеют землистый облик (марганцевая руда).
- *Цвет минерала в куске — зависит от химического состава, кристаллического строения и присутствия примесей. Некоторые минералы имеют постоянную окраску (малахит — зеленую, сера — желтую), большинство же минералов может иметь различную окраску. Например, флюорит бывает бесцветным, желтым, коричневым, розовым, зеленым, синим, фиолетовым и даже почти черным.
Химические и механические примеси способны изменить собственную окраску минерала и позволяют выделять его разновидности. Кроме того, цветовые оттенки минералов могут меняться под воздействием высоких температур, ультрафиолетового и радиоактивного облучения, некоторые минералы обладают способностью менять окраску в зависимости от условий освещения (александрит), а также просто выцветать на солнечном свету.
- *Блеск — способность поверхности минерала отражать в различной степени свет, различают:
- 1) металлический блеск (самородные металлы) — халькопирит (медный колчедан), галенит;
- 2) полуметаллический (металловидный) блеск — графит;
- 3) неметаллический блеск бывает:
- — алмазным — алмаз, сфалерит;
- — стеклянным — топаз, кальцит, галит;
- — жирным — тальк, сера;
- — восковым — халцедон;
- — перламутровым — ангидрит;
- — шелковистым — асбест.
Многие минералы вообще лишены блеска, они имеют тусклую, матовую поверхность — кремень.
*Прозрачность — способность минералов пропускать свет без изменения направления его пропускания, выделяют:
прозрачные — пропускают свет по всему объему (кварц, мусковит);
полупрозрачные (просвечивающие) — через них видны лишь очертания предметов, свет проходит, как через матовое стекло (гипс, халцедон);
непрозрачные — не пропускают свет даже в тонких пластинках (пирит, графит).
- *Спайность — способность некоторых минералов при ударе раскалываться с образованием плоских поверхностей. Различают следующие виды спайности:
- 1) весьма совершенную — минерал расщепляется пальцами на тонкие пластины и листочки (слюда);
- 2) совершенную — минерал раскалывается молотком на куски, ограниченные ровными плоскостями, которые на отдельных участках могут быть неровными (галит, кальцит, флюорит);
- 3) среднюю — минерал распадается на куски, образуя ступенчатые поверхности, все ступеньки между собой параллельны (полевые шпаты);
- 4) несовершенную — на общем фоне неровного излома образуются небольшие, параллельные между собой площадки (апатит);
- 5) весьма несовершенную — минералы почти не дают ровных поверхностей (кварц).
- *Излом — характерен для минералов, не обладающих спайностью, т. е. не дающих ровных поверхностей при раскалывании.
Различают следующие виды излома:
- — раковистый (кварц, обсидиан),
- — зернистый (апатит),
- — землистый (каолинит, бурый железняк),
- — занозистый (антимонит, хлорит, роговая обманка),
- — волокнистый (гипс-селенит),
- — ступенчатый (пьемонит),
- — неровный и др.
- *Плотность — масса вещества, отнесенная к массе равного объема воды, следовательно, минерал с плотностью 2,6 в 2,6 раза тяжелее такого же объема воды. Плотность — постоянная величина для каждого минерала. Плотность минералов и горных пород колеблется от 0,6 до 20 г/см3. Минералы с плотностью ниже 2 г/см3 считаются легкими (янтарь — 1,0−1,1 г/см3, сильвин — 1,5 г/см3), от 2 до 4 г/см3 — нормальными (галит — 2,2 г/см3, ортоклаз — 2,5 г/см3, кварц — 2,6 г/см3, корунд — 4,0−4,1 г/см3), выше 4 г/см3 — тяжелыми (галенит, или свинцовый блеск — 7,5 г/см3, серебро — 9,6−12 г/см3, платина — 14−19 г/см3, золото -19,3 г/см3, максимальной плотностью обладает иридий — 23 г/см3).
- *Твердость — способность минералов противостоять внешним механическим воздействиям. Немецкий минералог Фридрих Моос (1773−1839) предложил шкалу, согласно которой минералы группируются в соответствии с их относительной твердостью по десятибалльной шкале. Эта шкала получила название минералогической шкалы твердости или шкалы Мооса (табл. 2).
Таблица 2.
Шкала Мооса. | Эталонный минерал. | Абсолютная твердость, МПа. | Визуальные признаки. твердости. | Твердость по группам минералов. |
| Тальк Гипс. |
| Скоблится ногтем Царапается ногтем. | Мягкие. |
| Кальцит Флюорит. |
| Царапается медной монетой Легко царапается стальным ножом. | Средней твердости. |
| Апатит Ортоклаз. |
| С трудом царапается ножом Царапается напильником. | Твердые. |
| Кварц Топаз Корунд Алмаз. |
| Царапает оконное стекло Легко царапает кварц Легко царапает топаз Не царапается ничем. | Очень. твердые. |
Минералы могут обладать рядом других физических свойств: хрупкостью (галит), плавкостью, магнитностью (магнетит, прирротит), вкусом (галит, сильин), запахом (сера), ощущением на ощупь (тальк — жирный), радиоактивностью (бетафит), иридизацией (лабрадор), двойным лучепреломлением (исландский шпат — разновидность кальцита) и т. д.