Шкала твердости

Твердость, балл по Моосу	Минерал - эталон	Абсолютная твердость
1	Тальк	2,4
2	Гипс	36
3	Кальцит	109
4	Флюорит	189
5	Апатит	536
6	Полевой шпат	795
7	Кварц	1120
8	Топаз	1427
9	Корунд	2060
10	Алмаз	10060

Нередко, для определения твердости минерала используют широко распространенные предметы (особенно если отсутствует минерал – эталон). Так, мягкий грифель карандаша имеет твердость 1 балл, ноготь –2,5 балла, медная монета – 3 балла, железный гвоздь – 4 балла, стекло – 5 баллов, игла или лезвие ножа – 6 баллов, напильник – 7 баллов.

Большинство минералов в природе имеет твердость от 2 до 6 баллов; некоторые минералы отличаются различной твердостью в разных направлениях. Например, минерал дистен Al₂SiO₄O имеет твердость по длине кристалла 4,5 балла, а поперек – 6.

3. Спайность – способность некоторых минералов раскалываться или расщепляться по одному или нескольким направлениям с образованием ровных блестящих поверхностей. Это связано со строением кристаллической решетки минерала (см. рис.2.3).

Рис. 2.3. Плоская сетка кристаллической решетки.

Как видно на рисунке, плоскую сетку легче разорвать по линии АБ, нежели по линии СД.

Спайность может проявляться в одном направлении (слюда, графит), в двух (полевые шпаты), в трех (кальцит, каменная соль), в четырех (флюорит) и в шести направлениях (сфалерит).

Спайность подразделяется по степени ее совершенства:

• весьма совершенная – минералы легко расщепляются или раскалываются на отдельные тонкие пластинки с блестящей зеркальной поверхностью (слюда, гипс);

• совершенная – кристалл в любом месте колется по определенным направлениям, образуя ровные поверхности; неправильный скол получается очень редко (кальцит, галит, галенит);

• средняя – при расколе получаются как ровные, так и неровные поверхности (полевые шпаты, роговая обманка);

• несовершенная – ровные поверхности при расколе получаются редко (апатит, берилл);

• весьма несовершенная – спайность отсутствует, при расколе получаются только неровные поверхности излома (кварц).

4. Блеск минерала связан с отражением световых лучей от поверхности минерала. По блеску различают две большие группы минералов:

• минералы с металлическим блеском – блестящие непрозрачные минералы, такие как пирит, самородные металлы;

• минералы с неметаллическим блеском – более обширная группа, в которой, в свою очередь, выделяется несколько различных видов блеска. Как то: алмазный блеск - очень интенсивный блеск немногих прозрачных и просвечивающих минералов (алмаз, сфалерит); стеклянный – блеск, характерный для прозрачных и полупрозрачных минералов (кальцит, полевые шпаты, кварц); перламутровый – блеск с радужными переливами, присущий прозрачным минералам (мусковит, тальк, гипс); и некоторые другие виды (жирный, шелковистый, матовый, восковый).

• минералы с полуметаллическим блеском (похожим на металлический, но более слабый);

• минералы, лишенные блеска (землистые массы).

5. Цвет минерала. Для некоторых минералов цвет является постоянным признаком. Например, минерал малахит всегда имеет зеленый цвет, киноварь – красная, азурит – синий, пирит – золотистый. Для большинства минералов цвет – непостоянный признак. Например, полевые шпаты могут быть белые, серые, желтые, зеленые, красные. А минерал турмалин (из группы сложных бороалюмосиликатов): Na(Mg,Fe)₃(Al,Fe)₆BO₃₃Si₆O₁₈(OH,F)₄, может быть окрашен вообще во все цвета радуги и даже встречаются полихромные кристаллы турмалина: один конец розовый, другой конец зеленый, середина белая.

6. Цвет черты. Минералы, твердость которых относительно невелика, оставляют черту на неглазурованной фарфоровой пластинке. Цвет этой черты, или, другими словами, цвет минерала в порошке, иногда отличается от цвета минерала в куске. Например, черные по цвету гематит, хромит, сфалерит оставляют, соответственно, вишнево-красную, желтую и коричневую черту, а золотистый пирит – черную. Цвет черты обладает большим постоянством, чем цвет минерала в образце. Для диагностики большое значение имеет цвет черты минералов с металлическим и полуметаллическим блеском.

7.Оптические свойства минералов изучаются под микроскопом, в очень тонких срезах – шлифах, в проходящем свете. Однако некоторые оптические свойства можно увидеть невооруженным глазом. Например, при прохождении света через кристалл оптического кальцита – так называемого исландского шпата, естественный свет распадается на две световые волны, распространяющиеся с различными скоростями. Это эффект двупреломления света. Предмет, рассматриваемый через пластинку исландского шпата, двоится.

8. При диагностике – определении минерала по внешним признакам, могут быть использованы некоторые его специфические, присущие небольшой группе минералов, свойства:

• магнитность: некоторые минералы, содержащие железо (магнетит), действуют на магнитную стрелку компаса и притягиваются даже слабыми магнитами.

• прозрачность: способность минералов пропускать свет. По степени прозрачности различают прозрачные минералы (горный хрусталь, исландский шпат, мусковит), просвечивающие или полупрозрачные минералы (халцедон, гипс) и прозрачные минералы.

• растворимость в воде: некоторые минералы растворимы в воде, в основном галоиды и фториды.

• вкус: многие растворимые в воде минералы имеют вкус: галит – соленый, сильвин – горько-соленый.

• запах: некоторые минералы имеют характерный запах: асфальт, сера, арсенопирит FeAsS (при ударе издает запах чеснока).

• растворимость в кислотах: минералы группы карбонатов реагируют с растворами соляной и азотной кислот (кальцит CaCO₃ – бурно вскипает в HCl);

• ковкость: свойство самородных металлов. Максимальная ковкость у золота: теоретически, золото может образовывать слой толщиной в несколько молекул;

• гибкость характерна для листоватых минералов – слюд.

• горючесть: типичные горючие минералы это самородная сера, янтарь, озокерит.

• радиоактивность: характерна для минералов, содержащих радиоактивные элементы (U, Th, Ra) и изотопы.

• электрические свойства: некоторые минералы обладают электрическими свойствами. Выделяют пиро - и пьезоэлектричество. Пироэлектричество: заряд возникает на концах кристаллов-диэлектриков в связи с изменением температуры (турмалин). Пьезоэлектричество: заряд возникает в кристаллах при их растяжении или сжатии (кварц).

• люминесценция: способность свечения в ультрафиолетовых или рентгеновских лучах; выделяют флюоресценцию – свечение в процессе облучения и фосфоресценцию – свечение продолжается после облучения.