Знакомство с физическими свойствами минералов

Физические свойства минералов

Демонстрации Коллекции горных пород и минералов, полезных ископаемых. и горных пород (по 3—4 признакам) и определение их свойств. Знакомство с местными полезными ископаемыми и их физическими свойствами. Знакомство с местными полезными ископаемыми и их физическими свойствами. определять свойства горных пород и минералов по образцам. Физические свойства минералов. Строго говоря, свойства описываются не только физические, но и химические. В мире насчитывается более 3,5 тысяч .

Однако даже бесцветные, оптически прозрачные образцы этих минералов почти всегда содержат небольшие количества примесей. Природные растворы или расплавы, из которых кристаллизуются минералы, обычно состоят из многих элементов. В процессе образования соединений немногочисленные атомы менее распространенных элементов могут замещать атомы главных элементов. Такое замещение настолько обычно, что химический состав многих минералов лишь очень редко приближается к составу чистого соединения.

Все минералы, за исключением воды которую — в отличие от льда — обычно не относят к минералам и ртути, при обычных температурах представлены твердыми телами.

Однако, если воду и ртуть сильно охладить, они затвердевают: Таким образом, минералы представляют собой кристаллические вещества, свойства которых определяются геометрическим расположением составляющих их атомов и типом химической связи между. Элементарная ячейка наименьшее подразделение кристалла построена из регулярно расположенных атомов, удерживаемых вместе благодаря электронным связям.

Эти мельчайшие ячейки, бесконечно повторяющиеся в трехмерном пространстве, образуют кристалл. Размеры элементарных ячеек в разных минералах различны и зависят от размеров, числа и взаимного расположения атомов в пределах ячейки.

Составленные вместе элементарные ячейки кристалла плотно, без зазоров заполняют объем и образуют кристаллическую решетку. Кристаллы подразделяются по признаку симметрии элементарной ячейки, которая характеризуется соотношением между ее ребрами и углами. Обычно выделяют 7 сингоний в порядке повышения симметрии: Иногда тригональную и гексагональную сингонии не разделяют и описывают вместе под названием гексагональной сингонии. Сингонии подразделяются на 32 кристаллических класса вида симметриивключающих пространственных групп.

Эти группы впервые были выделены в российским ученым Е.

3. Физические свойства минералов [ Бетехтин А.Г. - Курс минералогии]

При помощи рентгеноструктурного анализа определяют размеры элементарной ячейки минерала, его сингонию, класс симметрии и пространственную группу, а также расшифровывают кристаллическую структуру, то есть взаимное расположение в трехмерном пространстве атомов, составляющих элементарную ячейку. Размеры кристаллов минералов варьируют в очень широких пределах — от гигантов весом в 5 т масса хорошо образованного кристалла кварца из Бразилии до столь мелких, что их грани можно различить только под электронным микроскопом.

Форма кристалла даже одного и того же минерала в разных образцах может несколько отличаться; например, кристаллы кварца бывают почти изометричными, игольчатыми или уплощенными. Однако все кристаллы кварца, крупные и мелкие, остроконечные и плоские, образуются при повторении идентичных элементарных ячеек. Если эти ячейки ориентированы в каком-то определенном направлении, кристалл имеет удлиненную форму, если в двух направлениях в ущерб третьему — то форма кристалла таблитчатая.

Поскольку углы между соответствующими гранями одного и того же кристалла имеют постоянное значение и специфичны для каждого минерального вида, этот признак обязательно включается в характеристику минерала. Минералы, представленные отдельными хорошо ограненными кристаллами, редки.

Гораздо чаще они встречаются в виде неправильных зерен или кристаллических агрегатов. Нередко минерал характеризуется определенным типом агрегата, который может служить диагностическим признаком.

Выделяют несколько типов агрегатов: Зернистые агрегаты —скопления неправильно сросшихся зерен одного или нескольких минералов например, мрамор, полнокристаллические горные породы. Плотные или сплошные массы — те же зернистые агрегаты состоящие из очень мелких частиц например, каолин, боксит и др. Землистые образования, напоминающие куски рыхлой почвы мел, бурый железняк и др. Аморфные тела, напоминающие стекло и не проявляющие признаков кристаллической структуры опал, вулканические стекла и др.

Столбчатые агрегаты, характеризующиеся вытянутыми призматическими кристаллами кальцит, берилл, скаполит и др. Волокнистые и жилковатые минералы, образующие очень тонкие кристаллы, которые иногда можно разделить на отдельные волокна асбест, гипс, хризотил и. Листоватые агрегаты, расщепляющиеся на тонкие слюдоподобные листочки, слюды, хлориты и др. Они возникают в результате испарения минерализованных вод, просачивающихся по трещинам известняка, и часто сложены кальцитом карбонатом кальция или арагонитом.

Дендритовидные ветвящиеся агрегаты похожи на листья папоротника или мох и характерны, например, для пиролюзита. Колломорфные агрегаты, имеющие гладкую округлую поверхность, построены из волокон, которые радиально отходят от общего центра.

Крупные округлые массы имеют сосцевидную форму малахита более мелкие — почковидную гематит или гроздевидную псиломелан. Чешуйчатые агрегаты, состоящие из мелких пластинчатых кристаллов, характерны для слюды и барита.

Удлинённые отчётливо вытянутые в одном направлении — призматические, столбчатые, шестоватые, игольчатые.

Геология: Занятие 2. Определение типа минерала

Уплощённые развитые преимущественно в двух направлениях — таблитчатые, чешуйчатые, листоватые. Также в качестве диагностического признака можно использовать тип минерального агрегата — формы закономерного срастания минеральных индивидов.

Тип агрегата определяется способом образования минерала, а число возможных способов образования для каждого минерального вида ограничено. Физические свойства минералов Физическими свойствами минералов называются те, которые проявляются в их физических взаимодействиях с различными объектами.

Именно физические свойства являются важнейшими диагностическими признаками минералов и положены в основу их практического определения. Некоторые из них можно определить лишь в лабораторных условиях.

Минералогия. Диагностические свойства минералов

Но есть такие физические свойства, которые легко определяемым невооруженным глазом или при помощи несложного оборудования. Умение правильно их определять является ключом к практическому определению большинства наиболее распространенных в природе минералов.

Прозрачность - способность минерала пропускать свет. В зависимости от степени прозрачности все минералы делятся на 3 группы при этом следует иметь в виду, что границы между ними условные: Прозрачные сквозь минерал можно легко видеть различные предметы — горный хрусталь, исландский шпат, топаз и др.

Просвечивающие или полупрозрачные сквозь минерал виден свет, но контуры предметов уже не различимы — сфалерит, киноварь и др. Непрозрачные — пирит, магнетит, графит и др. Наиболее легко определяемый визуально признак. Нередко именно окраска является настолько характерным признаком минерала, что не только позволяет однозначно определить его, но и дает представление о его химическом составе. Например, все водные соли меди имеют яркий зеленый или синий цвет.

Не случайно у впервые приступивших к определению минералов студентов наблюдается стремление пользоваться при определении минерала только его окраской, как наиболее простым признаком.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА .Минералы и их свойства

Но такой подход является неправильным, так как один и тот же минерал нередко может иметь различную окраску в зависимости от примесей или дефектов строения его кристаллической решетки. Следует также иметь в виду встречающийся иногда эффект ложной окраски побежалостипоявляющейся в результате образования на поверхности минерала тонких плёнок другого вещества, в котором проявляется эффект интерференции.

При таком типе окраски мы видим переливающиеся радужные цвета как в пятнах бензина на воде. Поэтому цветом минералов, как диагностическим признаком, следует пользоваться с осторожностью.

Цвет черты цвет минерала в порошке. Более постоянный и надежный по сравнению с окраской самого минерала диагностический признак. Цвет черты в ряде случаев полностью совпадает с цветом минерала в образце. Но очень многие минералы в мелкораздробленном состоянии имеют цвет, значительно отличающийся от его цвета в монолите. Так пирит соломенно-желтый, а в тонкораздробленном состоянии — черный, Для определения цвета минерала в порошке совсем необязательно дробить его весь на мелкие части.

Для этого достаточно с легким нажимом несколько раз провести минералом по поверхности специальной пластинки из неглазированного фарфора так называемому бисквиту и оценить цвет получившейся черты. Следует иметь в виду, что минералы с высокой твердостью более 6,5 вообще не оставляют окрашенного следа, а оставляют царапину на фарфоровой пластинке. Поэтому говорить, к примеру, о цвете черты алмаза бессмысленно. Большинство минералов с различной интенсивностью отражают падающий на них свет, то есть обладают блеском.

Характер блеска зависит от того, насколько сильно поверхность минерала отражает падающий свет, каково соотношение отражения, поглощения и пропускания света минералом, как именно отражаемый свет рассеивается. Выделяют следующие виды блеска: Металлический — напоминает блеск полированного металла. Полуметаллический — подобен металлическому, но более тусклый, как у грифеля простого карандаша.