Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
собой связанные силами Ван-дер-Ваальса: графит, молибденит — M0S2, брусит — Mg[OH]2, каолин, тальк, хлориты и др. В графите расстояние между атомами в слоях составляет 1.42 А (т. е. даже меньше,
о
чем у алмаза), а расстояние между слоями равно 3.41 А. Благодаря легкой расщепляемости по плоскостям спайности общая твердость по шкале Мооса составляет 1—1.5, однако тонкими исследованиями установлено, что твердость в направлении, перпендикулярном к спайности, превышает 5.
Следует указать, что скрытокристаллические, тонкопористые и по-рошковатые разности минералов обладают ложными малыми твердостями. Например, гематит (Fe2Oa) в кристаллах имеет твердость 6, а в виде красной охры — меньше 1, что говорит лишь об отсутствии сцепления между отдельными частицами в тонкодиспергированной массе гематита.
В целом главная масса природных соединений обладает твердостями в пределах от 2 до 6. Более твердые минералы принадлежат безводным окислам и некоторым силикатам: кварц—SiO2 (твердость 7), касситерит — SnO2 (6—7), корунд — Al2O3 (9), минералы группы шпинели MgAl2O4 (8), топаз (8), берилл (7.5—8), турмалин (7—7.5), гранаты (около 7) и др.
Хрупкость, ковкость, упругость
Эти свойства при диагностике минералов имеют второстепенное значение. Однако для ряда минералов они являются весьма характерными.
Под хрупкостью в минералогической практике подразумевается свойство минерала крошиться под давлением при проведении острием ножа царапины по его поверхности. При этом, например, минерал, известный под названием блеклая руда, «пылится», т. е. дает матовую черту с темным порошком по краям. Халькозин, похожий на него по внешним признакам, в этом случае дает гладкий блестящий след, что свидетельствует о свойстве пластической его деформации, т. е. ковкости. Аналогичное явление, но в более сильно выраженной форме, обнаруживают ковкие самородные металлы (медь, золото, электрум, серебро и др.). Свойство ковкости их проявляется также и в том, что их зернышки на наковальне с помощью молоточка могут быть расплющены в тонкие пластинки.
Для ряда минералов, обладающих слабыми кристаллическими решетками, явление пластичности обусловливается скольжением, которое выражается в параллельном перемещении слоев кристаллической среды вдоль одной или нескольких плоскостей (скольжения в каменной соли). В других минералах пластичность выражается в механическом двойниковании (например, в кристаллах кальцита).
Упругость, т. е. свойство веществ изменять свою форму под влиянием деформирующих сил и вновь ее восстанавливать по удалении их, также характерна для некоторых минералов. Этим свойством обладают, например, слюды, не содержащие кальция, чем они отличаются от кальцийсодержащих, так называемых хрупких слюд, ломающихся при изгибе. Похожие на слюды хлориты при сильном изгибе хотя и не ломаются, но не восстанавливают своего прежнего положения. Минералы группы асбеста при их расщеплении дают тончайшее эластичное волокно, поддающееся текстильной обработке. Волокнистая разновидность гипса — селенит — этим свойством не обладает.
Все эти особенности минералов, так же как спайность и излом, находятся в несомненной зависимости от особенностей кристаллических структур и прочности связей структурных единиц, составляющих решетки. Свойством явно выраженной упругости, как видим, обладают минералы, характеризующиеся слоистой решеткой (главным образом слюды).
Удельный вес
Удельные веса минералов колеблются в широких пределах: от значений меньше 1 (природные газы жидкие битумы) до 23.0 (некоторые разности минералов группы осмистого иридия);
Главная масса природных органических соединений, окислов и солей легких металлов, расположенных в менделеевской таблице в верхней ее части, обладает удельными весами в пределах от 1 до 3.5: янтарь, твердые битумы (1.0—1.1), галит — NaCl (2.1—2.5), гипс — CaSO4 • 2H2O (2.3), кварц — SiO2 (2.65), алмаз (3.5) и др. Лишь некоторые сюда относящиеся минералы имеют больший удельный вес, например корунд и его разновидности — Al2O3 (4.0). Среди сульфатов особо выделяется барит — BaSO4 (4.3—4.7), почему он и получил свое название (барос — по-гречески «тяжесть»).
Соединения типичных тяжелых металлов, занимающих нижнюю часть менделеевской таблицы, характеризуются средними удельными весами от 3.6 до 9. Примеры: сидерит — FeCO3 (3.7—3.9), малахит (3.9), сфалерит — ZnS (4.0), пирит — FeS2 (5.0), магнетит — FeFe2O4 (4.9—5.2), гематит — Fe2O3 (6.0), англезит — PbSO4 (6.4), церуссит — PbCO3 (6.5), касситерит — SnO2 (7.0), галенит — PbS (7.5), киноварь— HgS (8.0), уранинит (7.5—10).
Наибольшие удельные веса свойственны самородным тяжелым металлам: медь (8.9), висмут (9.7), серебро (10—11), ртуть (13.6), золото (15—19), минералы группы самородной платины (14—20), минералы группы иридия и осмистого иридия (17—23).
Удельные веса минералов определяются в основном двумя способами: 1) методом вытеснения жидкости, т. е. путем взвешивания образца и измерения объема вытесненной им воды в сосуде, и 2) путем определения потери в весе минерала, погруженного в воду (абсолютный вес образца делят на потерю им веса в воде). Удельный вес мелких зернышек минерала определяется с помощью так называемого пикнометра или тяжелых жидкостей и весов Вестфаля, описываемых в специальных руководствах.
