Semne externe ale mineralelor

Forma exterioară a mineralelor. Mineralele se găsesc sub formă de cristale bine formate (Fig. 1), boabe împrăștiate în stâncă, mase dense granulare și pământești, cădere, depozite, cruste, noduli. Forma externă a mineralelor are multe caracteristici, datorită cărora capătă valoare de diagnostic pentru mineral.

Cristalele pot avea forma unui cub, octaedru, dodecaedru rombic (Fig. 2-4), diverse prisme, piramide etc. Uneori forma cristalelor este bogată în fațete și este foarte complexă, dar în același timp, este foarte caracteristic unui mineral.

Cristalele pot avea dimensiuni atât microscopice, cât și gigantice. Cristale de cuarț și feldspat au fost găsite la înălțimea unei persoane. Odată ajuns în zăcământul Claystone din Dakota (SUA), a fost găsit un cristal de spodumen 14 mîn lungime și 1mîn grosime, cântărind aproximativ 90 t, iar cea mai fină pulbere de alunită din zăcământul Zhuravlinsky din Ural constă din cristale formate ideal 0,01 mm.

În cazuri relativ rare, cristalele sunt unice. Mai des, cresc împreună sub formă de gemeni (Fig. 5), formează druze - un fel de perii de cristale (Fig. 6), precum și mase dense și granulare. Gemenii sunt caracteristici pentru ortoclasă, albită, piatră de cositor, staurolit, cinabru, gips, etc. Semnele de înfrățire pot fi uneori văzute din cusăturile de înfrățire caracteristice de pe fețele de cristal (figurile 5a și 7). În plus față de cusăturile gemene, care în unele cazuri formează un model complex, fețele cristaline pot avea umbrire și diverse forme care apar ca urmare a creșterii cristalului sau a dizolvării acestuia sub influența factorilor naturali (Fig. 8). Toate acestea creează așa-numita sculptură a feței, a cărei prezență ajută la definirea mineralului.

În acumulările de minerale - agregate - se observă uneori un aspect și un aranjament deosebit de cristale și boabe, datorită cărora structura se distinge ca radiantă (Fig. 9), fibroasă (Fig. 10), granulară, oolitică (Fig. 11), etc.

Masele solide compuse din cristale microscopice mici se numesc criptocristaline.

La suprafața solului, pe roci, pe pereții golurilor, mineralele formează eflorescență, depozite, cruste. Dendritele se formează în fisuri subțiri (Fig. 12) - forme ramificate care seamănă cu plantele.

Culoare minerală. Culoarea aceluiași mineral poate varia în funcție de impurități. Uneori este diferit chiar și în același cristal. Prin urmare, nu este întotdeauna posibil să se judece un mineral numai după culoare.

În același timp, se cunosc minerale de o anumită culoare, de exemplu: malachitul este întotdeauna verde, azuritul este albastru, cinabrul este roșu, orpimentul este galben auriu.

Culoarea liniei. Mineralele închise la culoare, greu de distins prin culoare, prezintă adesea o diferență semnificativă de culoare într-o stare zdrobită, pulverulentă. Culoarea pulberii este recunoscută prin culoarea liniei lăsate de mineral pe placa de porțelan necristalat. Astfel diferă mineralele, uneori foarte asemănătoare între ele în alte moduri. De exemplu, cromita dă o linie gălbuie, ilmenit - negru, hematit - roșu cireș; între timp, au aceeași culoare în piese (negru).

Strălucire minerală depinde de capacitatea mineralului de a refracta și reflecta razele și de natura suprafeței reflectorizante în sine. Există minerale cu luciu metalic și nemetalic. Primele dau o linie neagră pe placa de porțelan și sunt opace chiar și la margini subțiri. Culoarea acestor minerale este neagră sau seamănă cu culoarea metalelor precum fierul, argintul, cuprul sau diferite aliaje - alamă, bronz, oțel, etc. minerale cu luciu metalic., deși linia lor pe placa de porțelan este colorată.

Toate celelalte minerale au un luciu nemetalic. Cele mai frecvente nuanțe de luciu nemetalic: semimetalice (atunci când un mineral are un luciu metalic, dar dă o linie neagră), diamant, sticlă, grasă, rășinoasă, mătăsoasă (gips venețat), sidef. În intensitate, strălucirea poate fi puternică, slabă, plictisitoare.

Duritate. Pentru a determina duritatea, sunt utilizate 10 minerale, care alcătuiesc așa-numita scară Mohs:

Duritatea este determinată prin zgârierea mineralelor acestei scări cu mineralul testat. Dacă un mineral lasă o linie de neșters (zgârietură) în timpul zgârieturilor, de exemplu, pe calcit și el însuși este zgâriat cu calcit, atunci duritatea acestuia este 3. Un mineral cu o duritate de 372 va zgâria calcitul, dar nu primește nici o zgârietură de la dar este zgâriat de fluorit etc.

Este posibil să nu fie întotdeauna cazul ca un cercetător să aibă un set de minerale care să corespundă scalei Mohs 10; apoi, pentru a determina duritatea unui mineral, se poate trece de la următoarele semne.

Dacă un mineral scrie pe hârtie fără a-l zgâria, duritatea acestuia este 1. Dacă mineralul este tras cu o unghie, dar nu lasă o zgârietură pe unghia însăși, atunci duritatea mineralului este de 2 sau mai puțin 2. Dacă unghia nu lasă zgârieturi pe mineral, dar un cuțit de oțel cu vârful său îl atrage fără efort vizibil, atunci duritatea este 3. Dacă duritatea este de așa natură încât trebuie aplicată o forță mică pentru a obține o zgârietură cu un cuțit, atunci duritatea este 4. Dacă această forță este semnificativă, atunci duritatea este 5; dacă un mineral este extras cu efort extrem, duritatea acestuia poate fi considerată egală cu 572- Mineralele cu o duritate de 6 lasă ele însele o zgârietură pe cuțit și sticlă. Mineralele cu o duritate nu mai mare de 7. Mineralele dominante cu o duritate mai mare sunt rare.

Duritatea mineralelor sub formă de pulbere este recunoscută prin frecarea suprafeței strălucitoare a referinței (cuțit, sticlă, minerale din scala Mohs) cu pulberea mineralului testat: dacă suprafața referinței rămâne strălucitoare, atunci duritatea pulberii este mai puțin decât duritatea referinței și, dimpotrivă, duritatea pulberii este mai mare decât duritatea referinței dacă suprafața acesteia din urmă devine plictisitoare sau acoperită cu zgârieturi.

Clivaj. Decolteul este capacitatea mineralelor de a se sparge de-a lungul suprafețelor strălucitoare asemănătoare unei oglinzi. Un exemplu de mineral cu decolteu foarte perfect este mica. Se împarte ușor „prin decolteu” în frunze subțiri. Decolteul este doar într-o singură direcție. Este dificil să spargi mica în alte direcții. Scindarea similară cu mica este numită „foarte perfectă”. În plus față de decolteul foarte perfect, există o distincție între decolteul „perfect”, „clar” și „imperfect”, în funcție de ușurința cu care se găsesc defecte cu o suprafață netedă și strălucitoare. Există minerale fără clivaj, de exemplu: cuarț, granat, pirită. Fenomenul de clivaj este o consecință a structurii mineralelor - prezența unor direcții cu o coeziune slabă a particulelor, ceea ce provoacă o defecțiune mai ușoară în aceste direcții.

Pauză. O fractură se numește suprafața unei scindări care a trecut într-un mineral nu prin decolteu... În funcție de natura acestei suprafețe, fracturile sunt uniforme, inegale, în trepte, sfărâmate și concavă.

O fractură se numește netedă dacă suprafața sa este cu adevărat plană, deși nu este ca o oglindă, ca pe o fractură de decolteu.

O fractură în trepte se obține dacă despărțirea parcurge parțial de-a lungul decolteului, parțial la un anumit unghi față de aceasta. O fractură de acest tip se observă în minerale cu un decolteu bine pronunțat, de exemplu, în feldspat.

Se poate observa o fractură de așchiere pe fracturile transversale de vene sau minerale asemănătoare acului; seamănă cu o fractură de lemn peste cereale.

Fractura crustă seamănă cu o coajă în forma sa de suprafață. Este observat în mod clar în minerale fără decolteu sau cu o structură criptocristalină, precum cuarț și opal.

Elasticitate, flexibilitate, fragilitate, duritate și maleabilitate. Un mineral se numește elastic dacă frunzele sale subțiri, despicate de-a lungul clivajului sau fibrele, dacă mineralul este fibros, le permit să se îndoaie oarecum fără a se rupe, după care se îndreaptă. Un exemplu de mineral rezistent este mica. După cum se poate observa din cele spuse, mineralele elastice sunt în același timp flexibile, dar au o flexibilitate specială - elastică, spre deosebire de un alt tip de flexibilitate, atunci când o frunză, o placă subțire sau o fibră de mineral, chiar dacă ușor îndoit, nu se îndreaptă de la sine, ci își păstrează forma dată. Se spune că astfel de minerale sunt flexibile, dar nu elastice. Acestea includ cloritul larg asemănător cu mica.

Se cunosc minerale fragile. Nu pot rezista nici măcar celei mai mici încercări de a-și îndoi plăcile, frunzele sau fibrele și de a se rupe. Unele dintre aceste minerale (de exemplu, așa-numitele cloritoizi) în aparență și o serie de proprietăți seamănă cu mica, dar această proprietate a fragilității le distinge de mica într-un mod fundamental. Mineralele fragile sunt cele care se dezintegrează ușor în bucăți cu o ușoară lovitură cu un ciocan sau dau numeroase fisuri.

Există minerale cu fragilitate crescută. Astfel, de exemplu, este sulful nativ, ale cărui cristale mari crapa chiar și atunci când sunt încălzite în mână.

Opusul fragilității este vâscozitatea mineralelor. Mineralele vâscoase se crapa doar cu mare dificultate. Vâscozitatea se explică prin împletirea reciprocă strânsă a cristalelor mici microscopice care alcătuiesc mineralul, datorită căreia se creează o masă greu de rupt. Un exemplu este jadul. La microscop, atunci când îl examinați în plăci subțiri (secțiuni subțiri), se dovedește că este format din cele mai fine fibre încurcate și, astfel, arată ca un fel de țesut de piatră.

Unele minerale vâscoase prezintă ductilitate... Mineralele maleabile, în sensul complet al cuvântului, includ aurul nativ, argintul, cuprul. Cu toate acestea, maleabile nu sunt doar acele minerale care sunt aplatizate într-o placă sub lovituri de ciocan sau când sunt presate, ci și cele care sunt cel puțin ușor tuse în margini ascuțite. Mineralele bine maleabile sunt tăiate și rindeluite cu un cuțit.

Greutatea specifică a mineralelor. Distingeți: minerale ușoare - cu o greutate specifică mică, mai mică de 2,5 (gips, grafit), medie - cu o greutate specifică medie, de la 2,5 la 4, (cuarț, feldspat) și grele - cu o greutate specifică mai mare de 4 (tablă) piatră). Mineralele grele prezintă un interes practic deosebit, deoarece includ multe minereuri valoroase de metale grele - staniu, plumb, cupru etc.

Gravitație specifică mineralele din câmp sunt de obicei determinate aproximativ prin cântărirea pe mână. Pentru aceasta, este necesar ca mineralul să fie prezent într-o cantitate semnificativă, suficientă pentru a-și simți greutatea și să fie, dacă este posibil, lipsit de amestecuri de alte minerale.

Determinarea exactă a greutății specifice se efectuează prin metode de laborator.

Proprietăți magnetice și electrice. Un pantof magnetic obișnuit sau un cuțit magnetizat este folosit pentru a testa magnetismul. Mineralele magnetice includ magnetitul (minereu de fier magnetic) și pirotita (pirita magnetică). Bucățile mici și boabele lor sunt ușor atrase și se lipesc de magnet.

Anumite minerale prezintă proprietăți electrice atunci când se freacă de lână sau piele, după care atrag bucăți mici de hârtie. Acestea sunt, de exemplu, sulf și chihlimbar.

Miros de minerale. Unele minerale miros când sunt umede, când sunt frecate, lovite, opărite sau arse. Este bine cunoscut mirosul de argilă, mirosul de dioxid de sulf la arderea sulfului sau la arderea piritei; bucăți de arsenopirită, atunci când sunt zdrobite cu un ciocan sau scântei din ele, emit un miros înțepător de usturoi.

Inflamabilitatea mineralelor. Mineralele inflamabile includ sulf nativ, chihlimbar, asfalt - sunt ușor aprinse de un chibrit și emit un miros caracteristic în același timp.

Gustul mineralelor. Mineralele ușor solubile dau senzația de gust. Mineralele cunoscute au un gust sărat, amar, astringent etc. Halitul mineral (clorură de sodiu), utilizat în alimente, este cunoscut ca având un gust sărat; alum natural - acru, astringent.

Higroscopicitate. Este capacitatea anumitor minerale de a atrage umezeala. Mineralele cu această proprietate aderă la limbă sau la buzele umede. Caolinul, halloysite, tripoli etc. sunt extrem de higroscopice.

Pe lângă semnele externe descrise, mineralele au numeroase proprietăți optice, care pot fi detectate doar la microscop, folosind metode speciale de analiză optică. Studiul compoziției chimice a mineralelor este mai accesibil. Acest studiu poate fi realizat folosind o metodă destul de simplă - un tub de lipit.

Tubul de lipit prezentat în fig. 13 servește la suflarea aerului în flacăra unei lumânări, a unei lămpi cu alcool sau a unui arzător cu gaz. Din aceasta, flacăra este trasă într-un con (Fig. 14). În această flacără, care are o temperatură ridicată și capacitatea de a produce reacții chimice de oxidare și reducere, diferite teste ale mineralului sunt efectuate prin calcinare, precum și fuzionarea acestuia cu sodă, maro și alți reactivi. Cu ajutorul aceleiași flăcări, încălzind mineralul doar pe cărbune sau într-un amestec cu reactivi, se obțin depozite caracteristice, uneori colorate, care permit judecarea conținutului acestui element chimic din mineral: plumb, antimoniu, arsenic, bismut etc.

Există identificatori speciali pentru minerale care utilizează un tub de lipit. Nu este dificil să stăpânești tehnica de lucru cu determinanți de acest fel, dar pentru aceasta este necesar să achiziționezi niște reactivi și instrumente și să înveți cum să faci experimente simple.

Calificativul nostru nu ia în considerare utilizarea unui tub de lipit, dar nu este exclus pentru cei care cunosc această metodă. Prin efectuarea unor teste chimice suplimentare cu un tub de lipit, se poate verifica determinarea macroscopică corectă.

La determinarea mineralelor, este important să aveți informații nu numai despre caracteristicile lor externe și de altă natură, ci și despre condițiile prezenței lor în natură.

S-a menționat mai sus că mineralele formează uneori depozite, eflorescențe, picături și cruste. În plus, mineralele se găsesc sub formă de vene sau fac parte din vene. În alte cazuri, ele compun roci, formează straturi și straturi.

Cunoașterea condițiilor pentru găsirea mineralelor și a genezei (formării) acestora sau, așa cum se spune uneori, „existența” mineralelor în natură, poate fi de mare ajutor în căutarea mineralelor.

Geneza mineralelor este numită întregul set de transformări pe care le suferă, din momentul începerii până în momentul distrugerii complete. Din păcate, studiul genezei, în special detaliile sale, prezintă mari dificultăți. Faptul este că formarea mineralelor are loc de obicei în condiții inaccesibile observării directe. Găsim minerale și depozitele lor deja în formă finită, după perioade lungi de timp după apariția lor.

Din punct de vedere genetic, mineralele sunt împărțite în magmatogen, asociate în originea lor cu solidificarea așa-numitei magme și exogen, sau minerale de formare a suprafeței care au apărut în apropierea suprafeței cu participarea agenților meteorici - apă, oxigen din aer, acid carbonic etc. Al treilea grup genetic este metamorfice minerale formate la adâncime ca urmare a recristalizării altor minerale.