Есть ли компьютерная программа определяющая камень. Как распознать основные минералы. Мусковит имеет перламутровый блеск

Определение минералов, простые методы диагностики без приборов

Описанные оценочные методы не всегда позволяют добиться точного определения минерала. Надежное определение требует количественного химического анализа и рентгеновского кристаллографического исследования, а для этого нужна специализированная лаборатория. Любители и коллекционеры всегда в состоянии добиться успеха в практических определениях, используя визуальные, физические, оптические и морфологические качества и применяя некоторые элементарные химические способы.

Нам же придется ограничиться простыми методами, проводя определения способом последовательного исключения и не пользуясь сложным инструментарием профессионала.

Для начала берем достаточно свежий образец минерала и при необходимости отделяя его от более крупного куска. Максимально внимательно рассматриваем его сначала невооруженным глазом, а потом с помощью лупы, отмечая любые поддающиеся распознаванию свойства. Необходимо точно записывать все установленные наблюдения - в этом случае мы добьемся успеха, даже если результат будет недостаточно ясен и придется повторять определение каких-то свойств. Сосредотачиваем наше внимание на внешней форме и облике минерала, его агрегатном состоянии (если он поликристаллический), на присутствии двойников, на элементах симметрии. Затем следует изучение окраски минерала, проверка цвета черты, поскольку минерал может казаться неокрашенным чисто внешне.

Указания на блеск во многих случаях могут оказаться сомнительными, поэтому в записях нужно указывать возможные альтернативы. Это же относится к прозрачности.

Определяем твердость с помощью описанных выше упрощенных методов, и только потом с большей точностью проверяем ее и выявляем по шкале твердости. Затем сокращаем разрыв между значениями твердости и проверяем ее в доступных нам пределах по диагностической карте.

Дальнейшие наши наблюдения относятся к наличию у минерала спайности и (если она обнаруживается) изучению характера поверхности спайности.

Затем проверяем хрупкость, размер обломков, гибкость и эластичность. Взвесив на руке, оцениваем удельный вес. Подвергаем кусочек минерала действию воды и раствора соляной кислоты. Наконец, отмечаем сопутствующие минералы (парагенез), что во многих случаях облегчает определение.

Хорошо образованные кристаллы находятся внутри массы горной породы. Слева фосгенит. Справа: кристаллы зеленого аннабергита, образовавшиеся в жеоде (пустоте в горной породе, обросшей кристаллами, образовавшимися при остывании породы)

Слева: хорошо сформированные кристаллы граната, включенные в горную массу. Справа: черный турмалин шерл и ортоклаз

НЕСКОЛЬКО ПРИМЕРОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИНЕРАЛОВ

Вполне вероятно, что в конце всех наших действий могут остаться сомнения в правильности диагностики. Как из них выбраться? Попытаемся показать выход на нескольких примерах.

Агрегаты зернистого магнетита очень похожи на такие же образования хромита. Но цвет черты у магнетита черный, а у хромита коричневый. Кроме того, магнетит оказывает магнитное воздействие на стрелку компаса, а хромит - нет.

Когда очертания кристаллов не слишком четкие, плотный пирит с радужной побежалостью трудно отличить от халькопирита. Цвет черты у них похож. Но тогда можно установить, что пирит более твердый (6), чем халькопирит (4,5).

Черный сфалерит и черный касситерит имеют одинаковый полуметаллический блеск. Но их можно различить по твердости. У сфалерита она 3,3, у касситерита - 6,5. Кроме того, сфалерит часто встречается совместно с другими сульфидами, а в ассоциации с касситеритом присутствуют кварц и слюда.

Флюорит, аметист и апатит отличаются формой кристалла. Но их зернистые агрегаты могут иметь почти идентичный фиолетовый цвет, а форма в таком случае трудно различается. Аметист среди этих минералов наиболее твердый - он не царапается лезвием перочинного ножа и, кроме того, не обладает спайностью. Флюорит имеет совершенную спайность и распознается по люминесценции во время нагревания. Апатит более твердый, чем флюорит, и имеет несовершенную спайность.

Авгит, роговая обманка и турмалин образуют часто более или менее удлиненные призмы, которые очень похожи. Турмалин распознается по отсутствию спайности и наличию типичной полосчатости на гранях призмы. Кроме того, он чаще встречается в кислых породах.

Напротив, авгит и роговая обманка образуются в основных породах. Они отличаются характером спайности. У авгита два направления хорошей спайности почти под прямым углом, в то время как роговая обманка имеет совершенную спайность под углом в 125 o .

Полевые шпаты, кальцит, барит и гипс часто имеют беловатую окраску и похожи по своей совершенной спайности. Легко исключается гипс, так как он царапается ногтем, и полевые шпаты, которые царапает нож. Барит и кальцит имеют одинаковую твердость, но их можно различить, так как барит гораздо тяжелее. Кроме того, под воздействием раствора соляной кислоты кальцит вскипает с шипением.

Топаз в 2 раза тяжелее аналогичного куска кварца.

Минералы определяют по следующим свойствам: цвету ми­нерала и цвету его черты на фарфоровой пластинке, блеску, прозрачности, твердости, спайности, отдельности, излому, магнитности и удельному весу.

Цвет минералов . Окраска минералов чрезвычайно разно­образна и зависит от поглощения некоторых лучей спектра и отражения непоглощенных лучей. Одним минералам свойствен­на постоянная окраска, так магнетит всегда черный, а мала­хит - зеленый. Другим же минералам присущи различные цве­та, например кварц бывает белый, желтоватый, дымчатый, розовый, фиолетовый, черный, иногда же бесцветный и про­зрачный. Полевой шпат в граните бывает розовый, иногда мя­со-красный или серый и т. д. Цвета минералов определяют на практике способом их сравнения с общеизвестными, более или менее твердо установленными цветами, например, говорят: зо­лотисто-желтый, оловянно-белый, лимонно-желтый, индигово-синий, бутылочно-зеленый, соломенно-желтый и т. д. Некоторые прозрачные минералы обладают свойством менять цвет в одном и том же кристалле в зависимости от того, под каким углом их рассматривать или в зависимости от характера осве­щения.

Цвет черты . Истинная окраска минералов хорошо опреде­ляется в порошке истолченного образца. Для получения порошка и определения его цвета чертят острым углом минерала по белой непокрытой глазурью фарфоровой пластинке или, еще проще, по свежему излому фарфоровой посуды. Цвет черты не всегда совпадает с цветом минерала. Так, у разноцветных флюоритов цвет черты образцов почти черного, красного и бес­цветного флюорита получается одинаково бесцветным. Кварц черты не дает, магнетит дает черную черту, разноцветные по­левые шпаты - белую или бесцветную, как и темно-зеленый оливин. Цвет минерала надо наблюдать на свежих поверхно­стях, так как испытуемый минерал может быть покрыт налета­ми других минералов и, вследствие выветривания, может изме­нить на поверхности окраску. Кроме того, минералы могут быть покрыты «побежалостью», т. е. радужной пленкой, изме­няющей их истинный цвет, что мы видим у лабрадора.

Блеск. Большинство минералов обладает способностью от­ражать своими поверхностями свет, чем и объясняется их блеск, который служит важным диагностическим признаком для всех минералов. Блеск надо изучать на свежих изломах, так же как и цвет. Различают следующие виды блеска мине­ралов:

блеск металлический - сильный, напоминающий блеск от­полированной поверхности металла. Минералы с металличе­ским блеском обычно непрозрачны и тяжелее остальных. К ним относятся: золото, пирит (серный колчедан), халькопирит (мед­ный колчедан), арсенопирит (мышьяковый колчедан), галенит (свинцовый блеск), магнетит (магнитный железняк), пиролю­зит, молибденит, пирротин, висмут, антимонит (сурьмяный блеск) и др.

Металловидный или полуметаллический блеск напоминает по­тускневший от времени блеск металлов. Характерен для гра­фита, антрацита, рутила, куприта, гематита и др.

Блеск неметаллический. Алмазный блеск - обусловли­вается отражением света от внутренних поверхностей минерала и свойственен минералам прозрачным или полупрозрачным с высоким показателем преломления. Пример: алмаз, сфалерит (цинковая обманка), кристаллы киновари, церуссит (белая свинцовая руда) и др . У последней иногда блеск стеклянный, в зависимости от угла падения света.

Стеклянный блеск напоминает блеск стекла, но выра­жен слабее, чем у минералов с алмазным блеском. Им обладают многие прозрачные минералы. Пример: кварц на гранях горного хрусталя, кальцит, гипс, оливин (последний имеет также жирный блеск), ортоклаз, флюорит, гранат, корунд и др . Жирный блеск напоминает как бы смазанную жиром или маслом по­верхность. Он характерен для мягких минералов. Пример: тальк, серпентин, элеолит, нефелин . Последний имеет в изломе жирный блеск, а на плоскостях кристаллов стеклянный, как и кварц, а сера, при жирном блеске в изломе, имеет на гра­нях алмазный блеск. Перламутровый блеск с тускло переливающейся радужной расцветкой, подобной блеску пер­ламутра, наблюдается на плоскостях спайности и обусловлен отражением света от плоскостей спайности минерала. Пример: слюда, кальцит, лабрадор. Шелковистый блеск - мерца­ющий - обусловливается тонковолокнистым строением минера­ла. Пример: волокнистый гипс (селенит), асбест . Малахит имеет стеклянный блеск, иногда до алмазного, у некоторых волокни­стых разностей блеск шелковистый. Восковой - слабый жир­ный блеск до матового. Пример: халцедон .

Для матовых или тусклых минералов, как боксит , характер­но полное отсутствие какого-либо блеска. Лишены блеска так­же: мел, различные охры, сажистый пиролюзит . Каолинит в сплошной массе - матовый, но его отдельным чешуйкам и пла­стинкам свойственен перламутровый блеск.

Вначале, пока у геолога не набился еще «геологический глаз», ему трудно уловить малозаметные оттенки в окраске отдельных минералов. Разные оттенки цветов, как и блеска, легче уловить путем сравнения образцов. Так, например, соло­менно-желтый цвет пирита в непосредственном соседстве с медным колчеданом заметно контрастирует с его латунно-желтым цветом.

Прозрачность. Прозрачность - свойство пропускать свет - определяется по тонким осколкам минералов или в пластинках. По степени прозрачности минералы разделяются на следующие группы: прозрачные (горный хрусталь, каменная соль, гипс, исландский шпат, топаз и др. ), полупрозрачные (халце­дон, опал, берилл, сфалерит, киноварь и др. ), просвечиваю­щие в массе (нефрит, родонит и др. ), просвечи­вающие в краях (полевые шпаты и др .), непрозрач­ные (графит, магнетит, пирит и др .). Кроме последней катего­рии, все минералы прозрачны в шлифах, т. е. при исследовании под микроскопом в проходящем свете пластинок, толщиной около 0,02 мм.Рудные минералы в подавляющем большинстве непрозрачны.

Твердость . Под твердостью понимают степень сопротивления минерала царапанию, шлифованию, сверлению, давлению и т. д. Твердость минералов довольно разнообразна у разных мине­ралов и более или менее постоянна у одних и тех же, притом легко и быстро определяется. Для оценки твердости принята шкала Мооса , включающая перечень десяти минералов, из которых каждый последующий процарапывает все предыдущие.

Минералы отличаются определенным химическим составом и внешними физическими признаками. К ним относятся: блеск, твердость, цвет, характер излома . Определить минералы по внешним признакам - дело нетрудное, но оно требует внимания и аккуратности.

Определение химического состава минерала - более сложная задача. В нашем определителе приводятся формулы лишь тех минералов, которые имеют несложный химический состав.

Прочитав эту главу, вы ознакомитесь с приемами определения наиболее распространенных минералов.

Цветные таблицы для определения помогут узнать название минерала, который попал вам в руки.

При определении минералов по внешнему виду нужно сперва обратить внимание на общие для всех минералов признаки, а затем уже рассматривать особенности, отличающие их друг от друга.

В первую очередь обратите внимание на блеск минерала.

Большинство минералов благодаря отражению своими поверхностями лучей света блестит, и лишь некоторые из них - матовые - лишены блеска.

По блеску минералы легко делятся на две группы: минералы с металлическим блеском и минералы с неметаллическим блеском.

МИНЕРАЛЫ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМ БЛЕСКОМ 1 - радиально-лучистые кристаллы антимонита - сурьмяного блеска - на барите; 2 - кристалл пирита - серного колчедана; 3 - галенит (темный) - свинцовый блеск - в кварце; 4 - кристалл галенита в барите; 5 - натечный гематит - так называемая «красная стеклянная голова»; 6 - кристалл железного блеска; 7 - кусок сплошного гематита - красного железняка; 8 - кристаллы магнетита в хлоритовом сланце.

Блеск металлический:

1. Металлический блеск напоминает блеск поверхности свежего излома металлов. Металлический блеск лучше виден на свежей (неокисленной) поверхности металла. Минералы, обладающие металлическим блеском, непрозрачны и более тяжелы по сравнению с минералами, имеющими неметаллический блеск. Иногда вследствие процессов окисления минералы, имеющие металлический блеск, покрываются матовой коркой.

Металлический блеск характерен для минералов, являющихся рудами различных металлов. Примерами минералов, имеющих металлический блеск, могут служить золото, медный колчедан, свинцовый блеск.

2. Металловидный блеск - более тусклый, как у потускневших от времени металлов. Пример: магнитный железняк.

Блеск неметаллический:

1. Стеклянный блеск напоминает блеск поверхности стекла. Им обладают: каменная соль, горный хрусталь.

2. Алмазный блеск - искрящийся, напоминает стеклянный, но более сильный. Примеры: алмаз, цинковая обманка.

3. Перламутровый блеск подобен блеску перламутра (поверхность минерала отливает радужными цветами). Часто наблюдается, например, у кальцита, слюды.

4. Шелковистый блеск - мерцающий. Характерен только для минералов, имеющих волокнистое или игольчатое строение. Пример: асбест.

5. Жирный блеск имеет ту особенность, что поверхность минерала кажется как бы смазанной жиром. Иногда и сам минерал жирен на ощупь, как например тальк.

6. Восковой блеск подобен жирному, но более слабый. Пример: халцедон.

Матовые минералы лишены блеска и напоминают землистые массы. Пример: боксит.

Блеск лучше всего наблюдать на свежем изломе минерала или на свежей поверхности граней его кристаллов. После того как вы установите характер блеска, необходимо определить твердость минерала.

Твердость минералов

Твердость минерала - это то сопротивление, которое он оказывает, когда вы царапаете его каким-нибудь другим предметом или минералом. Если испытуемый минерал мягче, чем тот, которым вы царапаете по его поверхности, то на нем останется след - царапина.

Учеными составлена следующая шкала твердости минералов:

Громадное большинство минералов, распространенных в земной коре, обладает твердостью, не превышающей 7. Только незначительное количество имеет большую твердость.

Распознавать твердость минералов можно с помощью ногтя и осколка обыкновенного стекла.

По твердости все минералы разбиваются на три группы:

1. Мягкие минералы (ноготь оставляет царапину на минерале). Примеры: тальк, графит, гипс.

2. Минералы средней твердости (ноготь не оставляет царапины на минерале; минерал не оставляет царапины на стекле). Примеры: кристаллический кальцит, медный колчедан, или халькопирит.

3. Твердые минералы (минерал оставляет царапину на стекле). Примеры: кварц, полевые шпаты.

После испытания надо стереть порошок, т. е. раздробленные частицы минерала, с его поверхности и убедиться, что на минерале действительно остался след, так как порошок мог образоваться из того минерала, которым царапали.

Цвет черты (или, другими словами, цвет порошка) у некоторых минералов не отличается от цвета самого минерала; но встречаются и такие минералы, цвет порошка которых резко отличается от их цвета. Например, кальцит бывает бесцветный, белый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый, бурый, черный; порошок же у кальцита всегда белый.

Для получения порошка минерала (т. е. черты) применяется шероховатая, не покрытая глазурью фарфоровая пластинка - так называемый бисквит. Заменить бисквит можно черепком неглазурованного фарфора или осколком фаянсовой посуды, предварительно сняв с него наждачной бумагой или напильником гладкий слой глазури.

Если провести минералом по поверхности бисквита или по шероховатому излому фарфорового осколка, минерал оставит черту.

Все мягкие и средней твердости минералы, за небольшим исключением, дают черту; большинство твердых минералов черты не дает.

Если нет под рукой фарфоровой пластинки можно, поскоблив минерал ножом, получить тонкий порошок. Для определения цвета черты этот порошок следует растереть на белой бумаге.

Цвет оказывается постоянным признаком для немногих минералов. Так, например, малахит - всегда зеленый, золото - золотисто желтое и т.д. Для большинства минералов этот признак непостоянен. Для определения цвета минерала необходимо получить свежий излом.

Изломы минералов также могут быть различны. Так, например, кремень отличается раковистым изломом, свинцовый блеск - ступенчатым изломом, многие минералы имеют землистый, занозистый и другие изломы.

Вид излома зависит от физических свойств минерала, его кристаллического строения и твердости.

Для некоторых минералов характерна спайность, т. е. способность раскалываться или расщепляться по определенным направлениям. При этом образуются гладкие, блестящие плоскости раскола. Например, слюды характеризуются ярко выраженной спайностью. Они могут легко разделяться на тонкие гладкие листочки в одном направлении. Хорошо выраженной спайностью по трем направлениям отличается каменная соль: если раскалывать обломок кристалла каменной соли, то все осколки будут иметь правильную форму куба.

Удельный вес не является важным признаком для большинства минералов, но для минералов, в состав которых входят такие тяжелые элементы, как, например, свинец, удельный вес имеет большое значение при определении.

Классификация минералов по внешним признакам не требует определения удельного веса с большой точностью. Достаточно разделить минералы на две основные группы: легкие и тяжелые.

Для некоторых минералов отличительным признаком является магнитность. Минералы, содержащие железо, иногда обладают магнитностью, например магнитный железняк. Магнитность у других минералов, содержащих железо, проявляется после прокаливания.

Для определения магнитности минералов используется магнитная стрелка, подвешенная на тонком острие, а в полевых условиях работы - стрелка компаса. Минералы, обладающие магнитными свойствами при поднесении их к магнитной стрелке, притягивают ее к себе.

Некоторые минералы, имеющие в своем составе углекислоту, под действием соляной кислоты (10 %-ный раствор) выделяют в виде пузырьков углекислый газ - как говорят, минерал «вскипает». Сюда относятся: кальцит, малахит и горные породы - мел, известняк.

Существуют минералы, которые можно распознать на вкус, например каменная соль, калийные соли (сильвин, карналлит) и др.

Приступая к определению неизвестного минерала, используйте прежде всего первую часть нашего определителя, т. е. «».

По ключу первым делом вы должны установить, какой блеск имеет ваш минерал - металлический или неметаллический. Установив это, вы последовательно определяете твердость минерала, цвет черты и т. д. Полученные данные о минерале приведут вас в конце концов к определенным страницам второй части определителя, где описываются различные минералы. В «Ключе к определителю минералов» эти страницы указаны.

Если появится необходимость исследовать минерал на горение или плавкость, следует отколоть от него маленький кусочек, зажать его кончиками пинцета и ввести в пламя свечи, спиртовки или газовой горелки. Некоторые минералы, как например янтарь, загораются даже в пламени спички.

Для определения минералов существует много методов, которые требуют специальных приборов и лабораторий (химический, кристаллографический, рентгенометрический анализы). Вместе с тем известен самый простой – макроскопический метод определения минералов, основанный на изучении их внешних особенностей: морфологии кристаллов, простейших свойств механических (твердость, излом, спайность и др.), оптических (цвет, блеск, прозрачность) и проч.

При макроскопическом определении минералов необходимо придерживаться следующих правил:

определение любой характеристики всегда ведется по наиболее свежей поверхности раскола;

образец нужно слегка перемещать, чтобы свет падал на него под разными углами;

всегда сравнивать характеристики исследуемого образца с соответствующими характеристиками уже известных образцов;

придерживаться следующей последовательности определения: твердость → блеск → спайность → излом → цвет в куске → черта → прочие свойства;

немедленно после определения каждой характеристики следует записать ее в тетрадь;

всегда вначале определить все указанные свойства, и лишь затем начинать поиск соответствующего образца по литературе (определителю минералов).

Твердость является важнейшим свойством при определении минералов. Твердость минерала – это его способность противостоять внешнему механическому воздействию. Твердость минералов зависит от особенностей их внутреннего строения, а также от химического состава. Например, графит и алмаз, хотя и состоят из одного и того же элемента (углерода), обладают совершенно разной твердостью, поскольку их кристаллические решетки неодинаковы. С другой стороны, образцы лимонита также могут разительно отличаться по твердости в силу разного содержания молекул воды – чем больше молекул воды, тем ниже твердость. В связи с этим важно помнить, что, во-первых, гидратированные соединения всегда мягче безводных (как боксит и корунд), а во-вторых, что существует значительное количество минералов, твердость которых изменчива. Наиболее простой способ определения твердости – царапанье одного минерала другим. Для оценки относительной твердости принята шкала Мооса, представленная десятью минералами-эталонами, твердость которых постоянна. В шкале Мооса каждый последующий минерал царапает все предыдущие (чем выше номер минерала, тем он тверже).

Тальк – 1.

Кальцит – 3.

Флюорит – 4.

Апатит – 5.

Ортоклаз – 6.

Кварц – 7.

Топаз – 8.

Корунд – 9.

Алмаз – 10.

В природе не известно минералов, по твердости находящихся между корундом и алмазом. Поэтому для практического определения твердости алмаз не требуется. Для определения твердости исследуемого минерала на его поверхности выбирают гладкую площадку и, сильно нажимая, проводят по ней острым углом минерала из шкалы Мооса. Если на исследуемом минерале остается царапина, то его твердость будет меньшей, чем у минерала шкалы Мооса; если царапина отсутствует, то твердость исследуемого минерала больше эталонного. Испытание проводят до тех пор, пока исследуемый минерал не встанет в интервале между двумя минералами из шкалы твердости, т.е. твердость его не определится как промежуточная между ними или как равная одному из них. Для определения твердости часто пользуются некоторыми распространенными предметами. Так, твердость мягкого карандаша – I; ногтя – 2; стекла 5–5,5; стальной иглы и стального ножа 6–7.

Блеск минерала зависит от его способности преломлять и отражать лучи и от характера самой отражающей поверхности. Различают минералы с металлическим и неметаллическим блеском. Металлический блеск присущ минералам, отражающим свет подобно стали. Таким блеском обладают многие сульфиды, окислы железа, самородные металлы. Блескполуметаллический (металловидный) несколько тусклее, он характерен для графита.Стеклянный блеск характерен плоскостям спайности многих прозрачных или полупрозрачных минералов (кальцит, гипс, полевые шпаты, грани кристаллов кварца).Жирный блеск (излом кварца, нефелин) напоминает блеск, проявляющийся на поверхности, смазанной маслом.Перламутровый блеск присущ минералам, поверхность которых блестит как внутренняя (перламутровая) поверхность раковины (слюда, тальк).Шелковистый блеск напоминает блеск шелковой ткани, свойственен минералам с волокнистым строением (селенит, асбест).Восковой блеск, подобный блеску поверхности свечи, имеют некоторые скрытокристаллические и аморфные агрегаты (кремень).Матовый блеск по сути означает отсутствие блеска – при этом поверхность отражает свет равномерно тускло, подобно писчему мелу. Матовый блеск присущ землистым разностям с мелкопористой поверхностью (каолин, боксит). Одновременно с выявлением блеска, удобно определять спайность и излом минерала.

Спайность – способность минералов раскалываться по плоскостям. Плоскости спайности совпадают с теми плоскостями кристаллической решетки, в которых силы сцепления между атомами минимальны. Для обнаружения спайности минерал следует повернуть к свету так, чтобы какая-то часть его поверхности отразила свет в глаза. Если у исследуемого образца спайность присутствует, то на блестящей поверхности можно увидеть множество отражающих свет пластин, наслаивающихся друг на друга, и образующих своеобразную лестницу. Все эти блестящие пластины (плоскости спайности) лежат параллельно, и разделяются тончайшими темными линиями. У многих минералов спайность выражена в нескольких направлениях, взаимно пересекающихся. Например, у слюд (мусковита, биотита) спайность прослеживается лишь в одном направлении. У галита и сильвина – в трех направлениях, перпендикулярных друг другу (спайность по кубу). Сфалерит обладает шестью направлениями плоскостей спайности. Выделяют несколько видов спайности: весьма совершенная, совершенная, средняя и несовершенная.Весьма совершенная спайность проявляется в том, что минерал очень легко (ногтем, лезвием ножа) расщепляется по определенному направлению на тонкие параллельные пластинки с гладкой блестящей поверхностью (слюды, тальк, хлорит).Совершенная спайность выражается в том, что минерал при легком ударе молотком раскалывается по ровным параллельным плоскостям (кальцит, полевой шпат).Средняя спайность обнаруживается при сильном ударе, плоскости спайности при этом могут различаться с некоторым трудом.Несовершенная спайность обнаруживается с трудом (апатит, берилл). Это практически минералы без спайности. При отсутствии достаточного навыка плоскости спайности можно иногда спутать с гранями кристалла. Следует иметь в виду следующее:

на плоскостях спайности минералы обычно блестят сильнее, чем на гранях кристаллов и любых других поверхностях излома;

в плоскости спайности минерала всегда следует находить несколько параллельных друг другу пластин, последовательно наслаивающихся друг на друга (типа ступенек).

Одновременно с определением спайности (и блеска) можно выявить излом минерала.

Излом . Раскалывая различные минералы, можно заметить, что образующаяся при этом поверхность различна. В зависимости от характера этой поверхности изломы бывают следующих видов:

зернистый – поверхность образована множеством сросшихся зерен, сфер; свойственен оолитовым агрегатам;

землистый – отличается шероховатой матовой поверхностью (каолинит);

раковистый – имеет вид вогнутой, концентрически-волнистой поверхности (кремень);

занозистый – поверхность образована одинаково ориентированными иглами (роговая обманка);

ступенчатый – поверхность в виде ступеней, разделяющих плоскости спайности (полевые шпаты, галит, галенит);

неровный – хаотично изломанная блестящая поверхность твердых минералов, лишенных спайности (нефелин).

Цвет минералов является важным диагностическим признаком. Минералы имеют различный цвет: белый, серый, желтый, красный, зеленый, синий, черный. Могут быть и бесцветными. Практически цвет минералов определяют на глаз путем сравнения с хорошо знакомыми предметами: молочно-белый, яблочно-зеленый, соломенно-желтый и проч. Окраска минералов зависит от их химического состава и примесей. Некоторые минералы (лабрадор) меняет цвет в зависимости от условий освещения, приобретая красивую радужную окраску. Такое свойство минералов называетсяиризацией . Иногда, кроме основной окраски, тонкий поверхностный слой минерала имеет дополнительную окраску, при этом поверхность его переливается синим, красным, розовато-фиолетовым цветом (халькопирит, борнит). Это явление называетсяпобежалостью . Побежалость объясняется интерференцией света в тонких пленках, образующихся на поверхности минерала в результате различных реакций. Существует также значительное количество минералов, не имеющих постоянной окраска (кварц, галит, нефелин и др.), и, соответственно, цвет для них диагностическим признаком являться не может. В подобных случаях, а также при совпадении других внешних черт различных минералов, оказывается полезным определение черты.

Черта – это цвет порошка минерала. Многие минералы в раздробленном или порошкообразном состоянии имеет другой цвет, чем в куске. Так, пирит в куске – соломенно-желтого цвета, а в порошке – почти черный. Для определения черты проводят несколько раз куском минерала по неглазурованной фарфоровой пластинке (при условии, что твердость минерала меньше твердости фарфора). Если минерал слишком тверд, то порошок получают, истирая его еще более твердым минералом. Как правило, если с помощью фарфора не удается определить цвет порошка, то пишут, что черта у минерала отсутствует.

Прочие свойства объединяют другие, нередко строго индивидуальные признаки минералов. Тем не менее, прочие свойства часто играют важнейшую роль в диагностике, особенно у родственных минералов (галит и сильвин).Удельный вес зависит от химического состава и структуры минерала. Все минералы можно разделить по удельному весу на три группы:легкие с удельным весом менее 2,5 (янтарь, гипс, галит); средние - с удельным весом 2,5-5 (апатит, корунд, сфалерит); тяжелые – с удельным весом больше 5 (киноварь, галенит, золото). Удельный вес минералов в полевых условиях определяется приблизительно – взвешиванием на руке (в образце должен присутствовать только один минерал).Прозрачность – выделяют минералынепрозрачные , т.е. не пропускающие световых лучей даже в очень тонких пластинках (самородные металлы, многие сульфиды, окислы железа);просвечивающие только в тонкой пластинке (по тонкому краю, как полевые шпаты, кремень, многие карбонаты); полупрозрачные , пропускающие свет подобно матовому стеклу (гипс, халцедон); прозрачные , пропускающие свет как обычное стекло (горный хрусталь, исландский шпат). Для некоторых минералов характерны особые, только им присущие свойства. Например, способность минералов карбонатов вступать вреакцию с соляной кислотой ("вскипать"). Ряд минералов характеризуетсямагнитностью (магнетит, пирротин) – они отклоняют магнитную стрелку. Для диагностики в полевых условиях имеет значениерастворимость минералов в воде или кислотах и щелочах. Галит и сильвин легко растворяются в воде. Эти же минералы обладаютвкусом – соленым у галита, горько-соленым у сильвина. Природные квасцы отличаются кислым, вяжущим вкусом. Иногда минералы имеютзапах . Так, арсенопирит и самородный мышьяк при ударе пахнут чесноком; пирит, марказит – издают запах сернистого газа; фосфорит при трении – запах жженой кости. Некоторые минералыжирные на ощупь (тальк), другие – легкопачкают руки (графит, пиролюзит).Двойным лучепреломлением обладает исландский шпат.Флюоресценция характерна флюориту.Гигроскопичностью обладают каолин, сильвин, карналлит.Радиоактивностью отличаются минералы, содержащие уран, торий.

Для определения минералов пользуются определителями и таблицами, которые составляют на основании изучения их физических свойств. Определив твердость, необходимо установить блеск минерала, затем цвет черты, спайность и другие внешние признаки. Далее, принимая во внимание твердость и блеск минерала, находим в приведенной таблице описание, которое более всего соответствует всем физическим свойствам изучаемого образца. Минералы в таблице размещены по возрастанию твердости (мягкие, средней твердости, твердые), в каждой из групп учитывается блеск (металлический, неметаллический).

Для диагностики (то есть определения) минералов их выделяют в специальные группы, например:

• использования в качестве сырья для предприятий,
• материал для облицовок,
• камни для различных поделок,
• камни для ювелирного дела и т. д.

Чаще всего используют принципы классификации, которые основаны на закономерностях строения минералов – это химический состав, особенности структуры минерала, текстуры и т. д., то есть внешние признаки. Внешние признаки - ориентиры, дающие возможность любителю не заблудиться в мире камней. Уметь определять камни важно и для любителей украшений, чтобы не ошибиться и уметь распознавать натуральные камни.

Для любителя без специального оборудования первым и, наверное, единственным приемом определения камня является визуальный осмотр. Осматривая, нужно выявить и сформулировать свойства неизвестного минерала, его блеск, цвет, оттенки, твердость, форму, способность раскалываться, прозрачность и другие особенности.

Кристаллы и другие формы минералов

Апатит. Апатит - основное сырье для индустрии фосфорных удобрений.

Большинство минералов в природе встречается в кристаллическом состоянии .

Обычно кристаллы обладают только им присущей формой. Кубики галита, иголочки рутила, ромбоэдры кальцита и т. д. Минералы могут быть и в некристаллической, аморфной форме , например опал, халцедон, гагат.

Ярко выраженные, отдельные кристаллы находят довольно редко. Обычно находят их скопления – агрегаты.

Агрегаты кристаллов бывают разными - зернистыми, плотными, игольчатыми, призматическими . Для горного хрусталя (и не только его) характерны друзы – сростки кристаллов, прикрепленные как в щётке, одним концом к основанию.

Самородная медь и окислы марганца в различных породах и минералах могут находится в виде дентритов (дендритов) – ветвистых, древовидных агрегатов. Некоторые агрегаты, например аметист – фиолетовый кварц – часто встречается в виде конкреций или жеод – полостей или пустот, заполненных минеральным веществом.

В жеодах кристаллы растут от окраин к центру, а в конкрециях – от центра к периферии.

Минералы могут встречаться и в виде пленочных налетов , оолитов, которые похожи на слипшиеся шарики.

Форма, в которой встречается тот или иной минерал, является одним из его отличительных признаков. Поэтому коллекционеры часто предпочитают собирать не обработанные камни, а их природные формы - здесь минералы очень индивидуальны и сильно отличаются друг от друга.

Некоторые физические свойства минералов, например плотность или магнитность, имеют устойчивый характер.

Другие свойства для одного и того же минерала могут изменяться в зависимости от качества поверхности (его обработки): блеск, или маскироваться микрокристаллическим строением, как спайность. Третьи свойства, например, окраска, бывают характерны для для одних минералов, а у других очень сильно меняются от одного образца к другому. Для правильной визуальной диагностики нужно не только знать внешние признаки минералов, но и представлять роль каждого признака в диагностике - иногда цвет вторичен, иногда он более важен, и т.п.

Сначала достаточно уметь распознавать внешние признаки минералов - форма, симметрия кристаллов, характерный вид агрегатов и индивидов, цвет, твердость, блеск и др.

Блеск

Блеск – качественная характеристика отражения света поверхностью минерала – важная особенность минералов. Различают:

• блеск металлический, при котором поверхность минерала блестит, словно металл (минералы группы самородных элементов, а также большинство зернистых соединений и некоторые окислы);
• приближающийся к металлическому – металлоидный, как, например, у графита;
• алмазный блеск - им обладает не только алмаз, но и некоторые другие минералы; примерами минералов с алмазным блеском являются киноварь, сера, касситерит и другие;
• стеклянный блеск (кварц, кальцит, и многие другие минералы);
• перламутровый – у талька и некоторых разновидностей слюды;
• жирный, когда поверхность минерала словно масляная (самородная сера или кварц);
• шёлковый блеск – у минералов с волокнистым строением – асбест, волокнистый гипс, а также стеклянный и алмазный блеск.

Более половины минералов на гранях и изломах кристаллов обладают стеклянным блеском: кальцит, топаз, амфиболы, пироксены и другие.

Степени и виды блеска разраничены условно, на самом деле резких переходов между ними нет. Блочное строение кристалла, микротрещиноватость, включения, разъедание и выветривание поверхности, плёнки, чешуйки посторонних минералов – все это снижает блеск и иногда делает этот признак ненадёжным, его нельзя использовать как единственный. Тем более что в мелкокристаллических агрегатах глаз воспринимает общую картину, а не отдельные индивиды, поэтому блеск минерала может быть иным, чем в крупных кристаллах. Хорошо образованные кристаллы гипса имеют стеклянный блеск, а параллельно-волокнистая разновидность гипса селенит – шелковистый. Подвергнутые ударам или давлению, кристаллы гипса приобретают перламутровый блеск.

Разновидности минерала также могут отличаться блеском. Так, андрадит, как и другие гранаты, имеет стеклянный блеск, но у демантоида он приближается к алмазному.

Для оценки блеска рассматривают чистую и сухую поверхность камня.

Цвет минерала

Цвет, окраска минералов очень и очень разнообразны. Зависят они от химического состава, включений других веществ, особенностей строения минерала и являются важнейшим диагностическим признаком. Но бывает так (и довольно часто), что у одного и того же вида цвет может варьировать в очень широких пределах. Некоторые минералы меняют цвет в раздробленном, истертом состоянии. Например, пирит в отдельных кристаллах латунно-желтого цвета, а в порошке – черного. По этому свойству он легко узнаваем.

Окраска может быть присуща веществу самого минерала, то есть обусловлена присутствием в составе минерала так называемых хромофоров – химических элементов хрома, марганца, железа, кобальта, никеля, меди, титана. Такая окраска называется идиохроматической . Но цвет может быть также обусловлен некоторыми дефектами кристаллических структур, «иризации» – неоднородного преломления и отражения света из-за пластинчатой неоднородности кристалла.

Многие минералы получили своё название по своему характерному цвету. Например, альбит – белый в переводе, аурипигмент – золотая окраска, гематит – кровавый, целестин – небесно-голубой, цитрин – желтый, и т. д. От одного и того же персидского корня, означающего слово «синий», произошли названия трёх синих минералов – азурита, лазурита, лазулита . Но в большей части названия цветов существуют на греческом и латинских языках .

Целестин.

Постоянная (не изменяемая разными условиями) окраска минерала имеет первостепенное значение. Сера всегда желтая, азурит – всегда синий, малахит – зеленый, родохрозит – розовый и т. д.

И в то же время окраска камня может меняться. от разных условий Происходить это может из-за присутствия примесей.

Например, кальцит может быть окрашен примесями в голубой, сиреневый, желтый и другие цвета. Примесям хрома обязаны своему цвету красный рубин и пироп, зеленые изуруд и уваровит. Хромосодержащие александрит и кеммерерит имеют зеленый цвет при солнечном освещении, а при электрическом – фиолетовый.

Целестин.

Широкое распространение в земной коре железа и хрома объясняет причину распространения бурых, красных и зеленых оттенков в минералах. В противоположность этому синих минералов существует сравнительно очень немного.

Под цветом минерала всегда подразумеваются основные цвета, идиохроматические, неоднородные окраски могут служить дополнительными диагностическими признаками.

Цвет минерала необходимо определять на свежей, чистой поверхности грани или излома, когда он не маскируется налётами, окислами, выветриванием, плёнками.

Побежалость – это специфическая световая игра или иной дополнительный эффект, а иногда радужная окраска поверхности, свойственная минералам с металлическим блеском. Некоторые халцедоны имеют ярко-голубую окраску, обусловленную рассеянием света в микропористом поверхностном слое. При увлажнении окраска пропадает, а при высыхании появляется вновь.

Цвет черты имеет очень важное значение в определении минералов. Черта, оставляемая на матовой, неглазурованной поверхности фарфора, состоит из тонкого порошка минерала. Цвет черты не так насыщен, ярок и богат оттенками, как цвет кристаллов, зато это более постоянный признак, которым пользуются при определении непрозрачных густоокрашенных минералов, которых сложно определить.

Светлоокрашенные минералы обычно дают одинаковую белую черту.

По цвету кристаллов и цвету черты можно иногда установить наличие химических примесей и место минерала в изоморфном ряду. Цвет и черту темных минералов нужно рассматривать при ярком освещении.

Твёрдость минерала

Способность одного минерала оставлять царапину на поверхности другого зависит от его твёрдости. Твердость характеризует сопротивление минерала разрушающему механическому воздействию на его поверхность. Твёрдость имеет большое значение для камней, используемых в украшениях - чтобы они не разрушались быстро при носке. Это сопротивление обусловлено структурой кристалла и прочностью химических связей. Твердость понижается при дефектах и неоднородной структуре камня.

Порядковый номер или коэффициент определяется следующим образом: если какой-либо минерал царапает, например кальцит, имеющий твердость 3, то его твердость обозначается коэффициентом 3,5 (или 3–4).