7. Фізико-діагностичні властивості мінералів.

Знання діагностичних ознак дає змогу з достатньою достовірністю визначити найпоширеніші мінерали не тільки у великих зразках, але й у разі наявності їх у породах у вигляді невеликих вкраплень, уламків тощо. Основними діагностичними фізичними ознаками мінералів є їхні колір, блиск, прозорість, твердість, спайність, злам, густина. Рідше використовуються магнітність, смак, запах тощо.

Колір мінералів визначається їхнім хімічним складом, кристалічною структурою, механічними домішками. Розрізняють колір мінералів у суцільному стані і в порошку. Оскільки лише порівняно невелика кількість мінералів має постійне забарвлення, а багато мінеральних видів різнобарвні, надійнішою ознакою є колір порошку мінералу, або його риска. Колір риски визначають, потерши мінералом об шорстку поверхню фарфорової пластинки. Наприклад, колір риски різнобарвного флюориту завжди білий. Колір риски можна, однак, визначити лише для порівняно м'яких мінералів. Якщо ж твердість їх перевищує твердість бісквіта (5...6) за шкалою Мооса, то вони дряпають його, не залишаючи риски. Отже, для кожного мінералу встановлюють, за можливості, дві характеристики — колір його в суцільному стані (в куску), який визначається візуально, і колір риски.

Блиск мінералів зумовлений відбиттям світла від їхньої поверхні. За блиском мінерали поділяються на дві групи.

До першої належать мінерали з металічним чи напівме- талічним блиском. Металічний блиск нагадує блиск поверхні металу. Так блищать самородні метали, сульфіди, деякі оксиди. Це непрозорі мінерали з чорною чи темно- забарвленою рискою. Напівметалічний блиск характерний, наприклад, для графіту.

Другу, численнішу, групу утворюють мінерали з неметалічним блиском:

алмазний блиск — дуже сильний, характерний, для прозорих та напівпрозорих мінералів (алмаз); скляний блиск нагадує блиск поверхні скла, дуже поширений (кальцит, галіт, кварц на гранях кристалів); жирний блиск — поверхня мінералу видається ніби змащеною жиром, чи покритою жирною плівкою (нефелін); перламутровий блиск нагадує блиск внутрішніх поверхонь черепашок деяких молюсків (слюда, гіпс); шовковистий блиск буває в мінералів, які утворюють голчасті чи волокнисті агрегати (азбест); восковий блиск мають деякі мінерали з аморфною будовою (кремінь). Окремі мінерали, зокрема ті, що утворюють землисті агрегати, взагалі не блищать, у цьому разі їхній блиск характеризують як матовий (лімоніт).

Крім здатності відбивати світло, мінерали мають і здатність пропускати світло — прозорість. За цією ознакою виділяють мінерали прозорі, напівпрозорі і непрозорі. До останніх належать мінерали з металічним блиском. Однак майже всі мінерали, за винятком деяких самородних, прозорі або просвічують у дуже тонких зрізах, шліфах, які використовують для діагностування їх під мікроскопом.

Під твердістю мінералів розуміють їхню здатність протистояти зовнішній механічній дії (дряпанню, різанню, стиранню тощо). Твердість залежить від особливостей кристалічної структури мінералів.

Німецький мінералог Ф. Моос запропонував десятибальну шкалу, в якій мінерали групуються відповідно до їхньої відносної твердості. Шкалу назвали його ім'ям — шкала Мооса, або мінералогічна шкала твердості. Вона складається з 10 мінералів-еталонів, з яких кожний наступний, тобто мінерал з вищим порядковим номером, завдає подряпин кожному попередньому, тобто залишає на ньому неглибокий слід. Мінерали з рівними значеннями твердості не дряпають один одного.

Тальк 1; Гіпс 2; Кальцит 3; Флюорит 4 ; Апатит 5; Ортоклаз 6; Кварц 7; Топаз 8; Корунд 9; Алмаз 10

Шкала твердості відносна. З її допомогою можна встановити лише, який мінерал твердіший. Для порівняння наведено абсолютну твердість мінералів-еталонів, виміряну на спеціальних приладах-склерометрах.

Мінерали з твердістю 1...2. за шкалою Мооса, умовно вважаються м'якими, з твердістю від 3 до 6 — середньої твердості і вище 6 — твердими.

Для визначення твердості мінералів, за шкалою Мооса, слід гострими краями зразків дряпати рівні, свіжі, не вивітрені поверхні. В деяких мінералів, через особливості будови кристалічної решітки, твердість може бути різною в різних напрямках.

За відсутності шкапи Мооса орієнтовну твердість мінералу можна визначити підручними засобами. Наприклад, можна скористатись олівцем (твердість графіту — 1), заліз¬ним цвяхом — твердість 4, склом — твердість 5, ножем — твердість 5...6, голкою — твердість 6.

Спайністю називають здатність мінералів розколюватися чи розщеплюватися за певними площинами, паралельними дійсним чи можливим граням кристала, які називають площинами спайності. Вони здебільшого гладенькі, блискучі, утворюються внаслідок неоднакових сил зчеплення між певними плоскими сітками кристалічної решітки кристала.

Розрізняють такі ступені спайності: цілком досконалу; досконалу; середню; цілком недосконалу.

Деякі мінерали характеризуються спайністю в двох, трьох, чотирьох й шести напрямках. У такому разі вказують кути між площинами спайності.

Площини спайності не треба плутати із гранями кристалів. Слід пам'ятати, що, по-перше, площини спайності вирізняються сильнішим, ніж на гранях, блиском, свіжіші на вигляд, по-друге, у мінералів зі спайністю є здебільшого декілька паралельних площин спайності. У деяких мінералів на гранях видно штриховку, тоді як площини спайності завжди гладенькі.

Для мінералів з недосконалою чи цілком недосконалою спайністю важливою діагностичною ознакою може служити злам, тобто характер поверхні уламків, на які мінерал розколюється внаслідок удару.

Густина мінералів у повсякденний практиці визначається лише орієнтовно звичайним зважуванням на долоні (в лабораторних умовах з допомогою гідростатичних ваг).