Специальные физические тесты

Существует ряд специальных тестов, проводимых при макроскопическом исследовании, каждый из которых применим лишь к некоторым минералам. Рассмотрим самые распространенные.

Люминесценция

Вообще это вспомогательный метод, который сам по себе не может служить для целей определения минерала, а является дополнительным к проведенным ранее наблюдениям. Некоторые минералы излучают свет при возбуждении различными видами энергии (за исключением накаливания). Люминесценция обычно наблюдается макроскопически, когда минерал облучается длинноволновым (около 365 нм) или коротковолновым (около 253 нм) ультрафиолетовым светом. Под действием этих двух видов излучения минерал может вести себя как одинаково, так и по-разному. Некоторые минералы излучают свет только в одном из этих диапазонов, а другие светятся различным светом в зависимости от длины волны падающего света. Рассмотрим наиболее типичные примеры флюоресценции.

1. Когда говорят о флюоресценции, первым делом вспоминают о флюорите. Само слово флюоресценция произошло от названия этого минерала. Для большинства флюоритов характерна фиолетовая флюоресценция. Она обычно вызывается небольшим замещением кальция редкоземельными элементами. Флюоресценция может возбуждаться и обычным солнечным светом, поэтому зеленые кристаллы флюорита часто имеют фиолетовый оттенок в отраженном свете.

2. Другим минералом, который обычно флюоресцирует, является кальцит. Его красная, розовая или желтая флюоресценция обусловлена главным образом присутствием марганца, но в некоторых случаях она вызвана присутствием органических примесей (порфиринов).

3. Большая часть шеелитов (CaWO₄, часто содержит примесь молибдена) флюоресцирует белым или голубовато-белым светом; но цвет их флюоресценции постепенно переходит в желтоватый по мере замещения ионов Mo⁶⁺ ионами W⁶⁺. Поэтому цвет флюоресценции может использоваться для полуколичественного определения степени замещения молибдена вольфрамом.

4. Хромсодержащие минералы: рубин, изумруд, хромсодержащий кианит и шпинель имеют красную флюоресценцию, особенно если смотреть на них через красное или оранжево-красное стекло.

5. Некоторые вторичные урановые минералы, а также урансодержащий опал проявляет зеленую, ярко-зеленую или желто-зеленую флюоресценцию. Этот быстрый и высокочувствительный метод используют для определения присутствия в минералах урана.

Однако флюоресценцию надо рассматривать как непредсказуемое и непостоянное явление. Для многих месторождений характерны определенные флюоресцирующие минералы. Например, обычно не флюоресцирующий скаполит из Онтарио имеет яркую оранжево-желтую флюоресценцию в ультрафиолетовых лучах. Причиной ее считается небольшое количество серы в составе скаполита. Также примером может служить виллемит (силикат цинка Zn₂(SiO₄)) с яркой зеленой флюоресценцией из месторождения Франклин-Фернес. Его зеленое свечение обусловлено следами марганца. Характерная флюоресценция какого-либо минерала из одного месторождения не обязательно будет наблюдаться у того же минерала из других месторождений. В одном и том же месторождении типичный флюоресцирующий минерал может образовывать также не флюоресцирующие разности. Например, флюоресценция алмаза довольно типичное явление. Цвет ее может быть голубым или желтовато-зеленоватым. Кроме того, наряду с флюоресцирующими алмазами в одном месторождении встречаются и не флюоресцирующие.

Магнетизм

При макроскопических испытаниях можно установить только притягивается минерал ручным магнитом или нет. Из обычно встречающихся минералов магнитом притягивается самородное железо, магнетит и некоторые пирротины. Однако многие железосодержащие минералы становятся магнитными после их сильного прокаливания на воздухе; поэтому такие испытания полезны для определения железа в минерале.

Электрические свойства

Эти свойства для определения минералов используются крайне редко. Разве что для турмалина можно проводить испытания на пироэффект, нагревая его.

Радиоактивность

Минералы, содержащие уран и торий, обладают радиоактивностью, которая обнаруживается специальными приборами.

Минеральные ассоциации

Ассоциации оказывают большую помощь минералогам и геологам при идентификации минералов, а часто являются единственным ключом для такой идентификации. Для использования ассоциаций необходим некоторый опыт. Так, например, бледно-коричневатая слюда в темных (черных) пироксен-оливиновых породах, вероятнее всего, окажется флогопитом, а не биотитом. Светло-зеленая слюда в таких же породах окажется фукситом, а не мусковитом, тогда как похожая зеленоватая слюда в пегматитах (кварц-полевошпатовых породах) будет железосодержащим мусковитом, а не фукситом (хромовой разновидностью мусковита). Опыт использования ассоциаций надо приобретать, просматривая горные породы и минералы в коллекциях, запоминая парагенезисы.