Голубова Н.В. Минералогия

Подождите немного. Документ загружается.

Спайность несовершенная или отсутствует. Зерна подобных

минералов ограничены неправильными поверхностями, за исключением граней

их кристаллов.

Нередко разно ориентированные плоскости спайности в одном и том же

минерале различаются по степени совершенства. Так, у гипса имеются три

направления спайности: по одному – спайность весьма совершенная, по

другому – средняя и по третьему – несовершенная.

Трещины отдельности, в отличие от спайности, являются более грубыми

и не вполне плоскими; чаще всего ориентированы поперек удлинения

минералов.

Излом. У минералов с несовершенной спайностью существенную роль в

диагностике играет излом – раковистый (кварц, пирохлор), занозистый (у

самородных металлов), мелкораковистый (пирит, халькопирит, борнит),

неровный и др.

Твердость, или степень сопротивления минерала внешнему

механическому воздействию. Наиболее простой способ ее определения –

царапание одного минерала другим. Для оценки относительной твердости

принята шкала Мооса, представленная 10 минералами, из которых каждый

последующий царапает предыдущие. За эталоны твердости приняты

следующие минералы: тальк - 1, гипс - 2, кальцит - 3, флюорит - 4, апатит - 5,

ортоклаз - 6, кварц - 7, топаз - 8, корунд - 9, алмаз - 10. При диагностике весьма

удобно также употреблять для царапания такие предметы, как медная (тв.3-3,5)

и стальная (5,5-6) игла, нож (5,5-6), стекло ( 5); мягкие минералы можно

пробовать царапать ногтем (тв. 2,5).

Хрупкость, ковкость, упругость. Под хрупкостью в минералогической

практике подразумевается свойство минерала крошиться при проведении

черты ножом или иглой. Противоположное свойство – гладкий блестящий след

от иглы (ножа) – свидетельствует о свойстве минерала деформироваться

пластически. Ковкие минералы расплющиваются под ударом молотка в тонкую

пластинку, упругие способны восстанавливать форму после снятия нагрузки

(слюды, асбест).

3. Прочие свойства

Удельный вес может быть точно замерен в лабораторных условиях

различными методами; приблизительное суждение об удельном весе минерала

можно получить путем сопоставления его с распространенными минералами,

удельный вес которых принимается за эталон. Все минералы можно разделить

по удельному весу на три группы: легкие – с уд. весом меньше 3 (галит, гипс,

кварц и др.); средние – с уд. весом порядка 3-5 (апатит, корунд, сфалерит, пирит

и др.); тяжелые – с уд. весом больше 5 (киноварь, галенит, золото, касситерит,

серебро и др.).

Магнитность. Некоторые минералы характеризуются ярко

выраженными ферромагнитными свойствами, т.е. притягивают к себе железные

предметы – опилки, булавки (магнетит, никелистое железо). Менее магнитные

минералы (парамагнитные) притягиваются магнитом (пирротин) или

электромагнитом; наконец, имеются минералы, которые отталкиваются

магнитом, - диамагнитные (самородный висмут). Испытание на магнитность

производится с помощью свободно вращающейся магнитной стрелки, к концам

которой подносится испытуемый образец. Так как число минералов,

обладающих отчетливыми магнитными свойствами, невелико, то этот признак

имеет важное диагностическое значение для некоторых минералов (например,

магнетита).

Радиоактивность. Способностью к самопроизвольному альфа-, бета-, и

гамма – излучению характеризуются все минералы, содержащие в своем

составе радиоактивные элементы – уран или торий. В породе радиоактивные

минералы часто бывают окружены красными или бурыми каемками, и от зерен

таких минералов, включенных в кварц, полевой шпат и др., расходятся

радиальные трещинки. Радиоактивное излучение действует на фотобумагу.

Другие свойства. Для диагностики в полевых условиях имеют значение

растворимость минералов в воде (хлориды) или кислотах и щелочах, частные

химические реакции на отдельные элементы, окрашивание пламени (например,

минералы, содержащие стронций, окрашивают пламя в красный цвет, натрий –

в желтый). Некоторые минералы при ударе или разломе издают запах (так,

например, арсенопирит и самородный мышьяк испускают характерный

чесночный запах.

Отдельные минералы определяются на ощупь (например, тальк на ощупь

жирный). Поваренная соль и другие солевые минералы легко узнаются на вкус.

Проектные задания

1. При диагностике минералов их внешний облик является нередко

характерным признаком. Поясните, каким может быть облик минералов?

2. Известно, что размеры кристаллов различных минералов могут

иметь самые разнообразные размеры. Встречаются кристаллы-гиганты.

Приведите примеры и объясните условия их образования.

3. Натечные образования присущи аморфным и

скрытокристаллическим минералам. Назовите минералы, образующие

натечные формы.

4. Твердость минералов определяется сопротивлением, которое

оказывает минерал при его царапании определенными стандартными

минералами, сведенными в шкалу твердости или Мооса. Как в шкале

располагаются минералы и как они определяются с помощью шкалы

твердости?

5. Окраска минералов подразделяется на три группы:

идиохроматическую, аллохроматическую и псевдохроматическую. Объясните,

каковы причины окраски минералов?

Тесты рубежного контроля

1. Габитус кристаллов –

А. внешний вид

Б. внутренне строение

В. состав

2. Сросток кристаллов, имеющих общее основание называется

А. жеода

Б. друза

В. секреция

3. Миндалины – это

А. мелкие секреции (до 10 мм в поперечнике)

Б. округлые образования с внутренним концентрически – зональным

строением

В. крупные образования удлиненной формы

4. При росте кристаллов или заполнении полости веществом от центра к краям

образуются

А. секреции

Б. конкреции

В. жеоды

5. Шаровидные, эллипсоидальные образования размером более 2 мм, имеющие

концентрически – зональное или радиально – лучистое строение называются

А. оолитами

Б. пизолитами

В.псеовдооолитами

Ключи к тестам

1А; 2Б; 3А; 4Б; 5В

Система оценки

Правильные ответы: 100% – отлично; 75% - хорошо; 50% -

удовлетворительно; менее 50% - неудовлетворительно.

Модуль 2

Минералы – бескислородные соединения

а) Простые вещества (самородные минералы)

Представители: золото, медь, алмаз, графит, сера

Золото - Au. Сингония кубическая; твердость 2 – 3; плотность

колеблется от 15 до 19 в зависимости от примесей. Встречается в виде

неправильных зерен, дендритов, пленок, реже кристаллов – октаэдров,

ромбододекаэдров, кубов; излом крючковатый; спайность отсутствует; блеск

металлический; цвет и черта от золотисто-желтого до серебряно-белого,

розоватого.

Наиболее характерными диагностическими свойствами золота являются

его золотисто-желтый цвет, хорошая ковкость, высокая плотность,

неокисляемость на воздухе и низкая твердость (режется ножом). Главные

линии на рентгенограммах: 2,35; 2,03; 1,226. В кислотах, за исключением

царской водки, не растворяется.

Перед паяльной трубкой (П.п.т.) плавится (температура плавления 1062

С).

Золото отличается от пирита и халькопирита сильным блеском,

характерным оттенком цвета, твердостью, ковкостью, нерастворимостью в

кислотах.

Медь – Cu. Сингония кубическая; твердость 2,5 - 3,0; плотность 8,4 - 8,9.

Образует неправильные плоские дендриты и пластины; редкие кристаллы

имеют форму куба, октаэдра, ромбического додекаэдра. Встречаются двойники

срастания. Спайность отсутствует; весьма ковкая; блеск металлический; цвет

медно – красный; черта металлическая блестящая.

Диагностические признаки: медь легко определяется по цвету, ковкости и

плотности. Главные линии на рентгенограммах: 2,085; 1,806; 1,276. В

разведенной азотной кислоте растворяется легко, хуже в соляной. Раствор с

излишком аммиака имеет характерный синий цвет. Перед паяльной трубкой

плавится (температура плавления 1083

С).

Самородную медь в сплошных скоплениях можно спутать с никелином и

борнитом. Отличия состоят в том, что никелин нековкий с буровато-черной

чертой и более высокой твердостью; у борнита – индигово-синяя побежалость.

Алмаз – C. Сингония кубическая; твердость 10; плотность 3,5.

Встречается в виде кристаллов и их сростков; спайность совершенная; излом

раковистый, занозистый; блеск алмазный, жирный; цвет бесцветный, голубой,

желтый, коричневый, красноватый, серый, черный.

Для алмаза характерными диагностическими признаками являются

высокая твердость и высокий показатель преломления, кривогранность

кристаллов; люминесценция в ультрафиолетовых лучах (голубовато-синие,

иногда зеленые и желтые цвета). Главные линии на рентгенограммах: 2,05;

1,26; 0,721.

Графит – C. Сингония гексагональная; твердость 1; плотность 2,2 - 2,3.

Встречается в виде пластинчатых и тонкочешуйчатых агрегатов, хорошо

образованные кристаллы известны в известняках и имеют вид шестиугольных

пластинок или табличек; спайность совершенная; излом зернистый, ровный;

блеск сильный, металловидный, матовый, цвет темно-серый, железно-черный.

Черта темно – свинцово - серая.

Диагностические признаки: графит легко узнается по цвету, низкой

твердости и жирности на ощупь. Перед паяльной трубкой не плавится. При

нагревании с калиевой селитрой порошок графита вспыхивает и сгорает в CO

2 .

С азотной кислотой и бертолетовой солью порошковидный или

тонкопластинчатый графит образует графитовую кислоту.

От похожего на него молибденита (MoS

) графит отличается более

темным, железо-черным цветом и более слабым блеском, низкой плотностью, а

также тем, что растирается в порошок.

Сера - S. Сингония ромбическая и моноклинная (несколько полиморфных

модификаций); твердость 1 - 2; плотность 2. Образует сплошные массы,

натечные, землистые скопления, друзы кристаллов, налеты; спайность

несовершенная; излом раковистый и неровный; блеск на гранях алмазный, на

изломе жирный и смолистый; цвет желтый, медно-желтый, серый, зеленоватый,

черный; черта бесцветная.

Характерными диагностическими признаками серы являются

кристаллические формы, цвет, низкая твердость и плотность, жирный блеск на

изломе кристаллов, низкая температура плавления. Главные линии на

рентгенограммах: 3,85; 3,21; и 3,10. В HCl и H

не растворима. NHO

царская водка окисляют серу, которая переходит в серную кислоту. Сера легко

растворяется в скипидаре и керосине. Перед паяльной трубкой легко плавится и

загорается голубым пламенем с выделением SO

б) Сернистые соединения (сульфиды)

Представители: пирит, марказит, халькопирит, пирротин, галенит,

молибденит, сфалерит, киноварь, аурипигмент

Пирит (серный колчедан) – FeS

Сингония кубическая; твердость 6 – 6,5;

плотность 5,0 – 5,2. Распространены хорошо образованные кристаллы (кубы,

пентагон-додекаэдры), часто покрытые штриховкой параллельной граням;

проявлена с различной степенью отчетливости, обычно неясная; блеск

металлический; непрозрачный; излом раковистый; цвет латунно-желтый,

золотисто-желтый, иногда с побежалостью; черта зеленовато-серая.

Диагностические признаки. Пирит легко узнается по цвету, форме

кристаллов, штриховатости граней и высокой твердости. Главные линии на

рентгенограммах: 2,696; 1,629; 1,040. В соляной кислоте не растворяется. В

азотной кислоте растворяется в тонком порошке. П.п.т., растрескиваясь,

плавится в магнитный королек.

Пирит отличается от халькопирита, пирротина высокой твердостью, а от

марказита – формой кристаллов.

Марказит (лучистый колчедан) – FeS

. Сингония ромбическая; твердость

5 - 6; плотность 4,7 – 4,9. Встречается в виде желваков, гребенчатых и

копьевидных срастаний кристаллов, образует концентрически-зональные

стяжения, наблюдаются двойники; спайность несовершенная; блеск

металлический; непрозрачный; излом раковистый; цвет латунно-желтый с

сероватым или зеленоватым оттенком.

Диагностические признаки. Для марказита характерен копьевидный и

таблитчатый облик кристаллов. На свежем изломе наблюдается зеленоватый

оттенок. Главные линии на рентгенограммах: 2,690; 2,412; 1,754. П.п.т. ведет

себя аналогично пириту.

Марказит похож на пирит, от которого отличается формой кристаллов, а в

конкрециях и сплошных массах – только под микроскопом и

рентгенометрически.

Халькопирит (медный колчедан) - CuFeS

Сингония тетрагональная;

твердость 3,5 – 4; плотность 4,1 –4,3. Образует зернистые, сплошные и

вкрапленные агрегаты, кристаллы тетраэдрического габитуса редки,

встречаются двойники прорастания; блеск металлический; непрозрачный;

излом неровный, раковистый; цвет латунно-желтый с зеленым оттенком, часто

с черной или пестрой побежалостью; черта зеленовато-черная.

Диагностические признаки. Характерная форма кристаллов, цвет и

небольшая твердость. Главные линии на рентгенограммах: 3,03; 1,855; 1,586.

Растворяется в азотной кислоте. П.п.т. на угле сплавляется в магнитный

королек меди.

Халькопирит похож на самородное золото, пирит, марказит, пирротин.

Отличия: самородное золото имеет сильный блеск, ковкость, не растворяется в

кислотах; пирит и марказит имеют более яркий цвет и большую твердость;

пирротин темнее халькопирита, часто магнитный.

Пирротин (магнитный колчедан) – FeS. Сингония гексагональная;

твердость 4; плотность 4,58 –4,72. Встречается в сплошных массах, в виде

вкрапленных зерен неправильной формы, наблюдаются радиально-

волокнистые агрегаты, кристаллы имеют таблитчатый, столбчатый,

пирамидальный облик, но редки, отмечаются двойники; спайность отчетливая;

блеск металлический; непрозрачный; магнитен; излом неровный; цвет темный,

бронзово-желтый, иногда с пестрой побежалостью; черта черная.

Диагностические признаки – цвет и магнитные свойства. Главные линии на

рентгенограммах (для гексагональной модификации): 2,63; 2,062; 1,045.

Растворяется в соляной кислоте. П.п.т. сплавляется в черный магнитный

королек.

Пирротин похож на пирит и халькопирит. Отличия: пирит встречается

обычно в кристаллах и имеет высокую твердость (царапает стекло),

халькопирит латунно-желтый с зелено-черной чертой.

Галенит (свинцовый блеск) – PbS. Сингония кубическая; твердость 2,5 -

3; плотность 4. Форма кристаллических выделений – гексаэдры, октаэдры,

комбинации куба с октаэдром, сплошные массы; спайность совершенная по

кубу; блеск сильный металлический; непрозрачный; излом плоскораковистый;

цвет свинцово-серый, синевато-серый с красноватым отливом, иногда с

матовой побежалостью; черта серая, черноватая.

Диагностические признаки: изометрический облик кристаллов,

зернистость агрегатов, совершенная спайность по кубу, большая плотность и

свинцово-серый цвет. Главные линии на рентгенограммах: 2,965; 2,093; 1,324.

П.п.т. легко плавится. С содой дает королек свинца. Легко растворяется в

азотной кислоте.

Молибденит (молибденовый блеск) - MоS

. Сингония гексагональная;

твердость 1 –1,5; плотность 4,7 –5,0. Хорошо образованные кристаллы

представлены гексагональными табличками, встречается в виде листоватых,

чешуйчатых агрегатов, сферолитов; спайность совершенная по базису; блеск

металлический; цвет свинцово-серый; черта серая, растертая черта обретает

луково-зеленый цвет.

Диагностические признаки. Свинцово-серый цвет, серый цвет черты, часто

с зеленоватым оттенком, низкая твердость и совершенная спайность. Главные

линии на рентгенограммах: 2,045; 1,826; 1,534. Трудно растворяется в азотной

кислоте и в царской водке. П.п.т. не плавится, окрашивает пламя в слабый

желтовато-зеленоватый цвет.

Молибденит похож на графит. Последний имеет более темный железо-

черный цвет и металловидный блеск, низкую плотность и растирается в черную

пыль.

Сфалерит (цинковая обманка) - ZnS. Сингония кубическая; твердость

3,5 - 4; плотность 3,9 – 4,2. Образует зернистые скопления, иногда оолиты и

концентрически-зональные агрегаты, кристаллы тетраэдрического и

додекаэдрического габитуса, двойники; спайность совершенная; блеск

алмазный, иногда металловидный; излом неровный; цвет светло-коричневый

до черного, редко зеленый и красный, бесцветный; черта от белой до

коричневой.

Диагностические признаки: форма кристаллов, их цвет и совершенная

спайность. Главные линии на рентгенограммах: 3,116; 1,908; 1,630.

Растворяется в соляной кислоте. П.п.т. растрескивается и почти не плавится. В

окислительном пламени на угле дает белый налет окиси цинка.

Сфалерит похож на вольфрамит, на изометричные кристаллы касситерита.

Отличия: вольфрамит образует пластинчатые кристаллы, имеет спайность в

одном направлении, высокую плотность и густую бурую черту; у касситерита

тетрагональные кристаллы без спайности, с высокой твердостью и высокой

плотностью.

Киноварь (ртутная обманка) – HgS. Сингония тригональная; твердость 2

–2,5; плотность 8,09 – 8,20. Встречается в виде вкрапленных зерен, зернистых

скоплений. Землистых и порошковидных примазок и налетов, реже в виде

кристаллов, редки двойники; спайность совершенная; блеск алмазный;

полупрозрачная; излом полураковистый, неровный; цвет красный, иногда со

свинцово-серой побежалостью; черта ярко-красная

Диагностические признаки: красный цвет, низкая твердость и высокая

плотность. Главные линии на рентгенограммах: 3,372; 2,869; 2,074.

Растворяется в царской водке и в растворах сульфидов едких щелочей.