archive-ru.com » RU » M » MINERALL-INF.RU

Total: 329

Choose link from "Titles, links and description words view":

Or switch to "Titles and links view".
  • О свойствах минералов - Что нужно знать о минералах - Все о минералах и их свойство
    Среди хрупких минералов многие тверже стали и поцарапать их можно только еще более твердыми минералами корундом алмазом твердыми сплавами или синтетическими материалами такими как карборунд или боразон Поскольку хрупкость определяемая по царапине практически эквивалентна ударной хрупкости то испытать твердый минерал на хрупкость можно и ударами молотка если не жаль испортить образец правда в случае когда минерал настолько тверд что не поддается царапанью стальной иглой или ножом его заведомо можно считать хрупким Слабоковкие минералы при ударе молотком сначала сплющиваются и лишь потом раскалываются а очень ковкие не раскалываются вообще Некоторые достаточно хрупкие минералы иногда поддаются расплющиванию осторожны ми ударами молотка например самородный висмут В целом понятие ковкости в минералогии не идентично пластичности равно как и понятие хрупкости не идентич но упругости Пластичных минералов значительно больше чем ковких к тому же упругость векторное свойство и степень ее меняется в зависимости от направ ления в кристалле Некоторые мягкие и достаточно пластичные минералы образующие по спайности гибкие но не упругие листочки или волокна такие как графит хлориты молибденит MoS2 хризотил асбест ковеллин CuS аурипигмент As2S3 тетрадимит Bi2Te2S и др ведут себя при царапаньи как хрупкие т е крошатся и царапи на на их поверхности выглядит запыленной К числу ковких минералов относится большинство самородных металлов кроме сурьмы и отчасти висмута а также теллура и сплавов некоторые интерметаллические соединения отдельные сульфиды аргентит и акантит Ag2S и еще сравнительно немногие минералы Поэтому ковкость представляет собой важный диагностический признак в отличие от хрупкости присущей подавляющему большинству минералов разных классов Главным фактором от которого зависит ковкость минералов является природа кристалло структурных связей а именно ковкость и тягучесть при невысокой твердости характерна для большинства минералов в структуре кристаллов которых доминирует металли ческая связь Ковкость и тягучесть металлов тесно связана с их трансляционными свойствами т е наличием в них по тенциальных плоскостей механического скольжения сдви га параллельных плоским сеткам решетки гуще

    Original URL path: http://minerall-inf.ru/Miner/Miner3/4.html (2016-02-08)
    Open archived version from archive


  • О свойствах минералов - Что нужно знать о минералах - Все о минералах и их свойство
    при обработке драгоценных камней Шлифо вочная твердость определяется методом Розиваля из крис талла вырезается кубик грани которого подвергаемые шли фовке имеют площадь 4 см2 В процессе шлифовки такой грани при постоянных условиях она стирается и объем кубика уменьшается Величина обратная уменьшению его объема и называется твердостью при шлифовке Шлифовоч ная твердость кварца приниматеся за 100 а ее значения для других минералов даются по отношению к кварцу Для целей диагностики минералов впрочем обычно вполне достаточно определять относительную твердость ца рапаньем руководствуясь шкалой Мооса Количественное исследование твердости минералов составляющих эту шка лу показало что она для большей части шкалы возрастает в геометрической прогрессии Если принять твердость кварца за 100 по Моосу 7 то знаменатель этой профессии будет близок к 2 т е каждый последующий минерал член шка лы примерно вдвое тверже предыдущего Исключение сос тавляет алмаз превосходящий по твердости корунд более чем в два раза Разрыв в твердости между корундом и алмазом примерно равен диапазону твердости минералов охватыва емому первыми девятью членами шкалы Мооса Минералогическая шкала твердости была предложена австрийским минералогом Фредериком Моосом 1772 1839 в 1820 году и с тех пор практически не претерпела изменений хотя и предлагались другие варианты шкалы но они не получили широкого признания В шкале Мооса единственный не вполне удачный эталон кальцит твер дость которого в зависимости от направления царапанья меняется на 0 5 балла от 2 5 2 7 на грани базопинакоида 0001 до 3 2 3 5 на гранях призмы Поэтому предлагалось заменить его в шкале твердости кубическим минералом га ленитом твердость которого не зависит от направления царапанья зато она может меняться на целый балл от 2 до 3 с изменением химического состава вхождением Se Ag Bi и др Твердость топаза определенная на разных гранях так же неодинакова Она соответствует 8 на призматических гра нях а на грани базопинаковда понижается до 7 5 У корун

    Original URL path: http://minerall-inf.ru/Miner/Miner3/5.html (2016-02-08)
    Open archived version from archive

  • О свойствах минералов - Что нужно знать о минералах - Все о минералах и их свойство
    а следовательно выше твердость Помимо размеров ионов упрочнению структуры способствует увеличение их заряда что соответственно влияет и на твердость в сторону ее повышения Увеличение координационного числа соответствует уплотнению структуры и тем самым ведет к повышению твердости Таким образом можно сформулировать в общем виде следующее правило твердость минералов в среднем тем выше чем меньше размеры составляющих их ионов чем больше заряд валентность катионов и чем плотнее упаковка матери альных частиц слагающих кристалл т е чем больше координационные числа атомов в кристаллической структуре Но как уже отмечалось выше те же струкутурные фак торы содействующие упрочнению структурных связей и уплотнению всей структуры повышают также плотность минералов Поэтому как правило полиморфные модифи кации с более высокой плотностью обладают вместе с тем и большей твердостью Наоборот увеличение содержания во ды в минералах или переход минералов в метамиктное сос тояние понижают одновременно и плотность и твердость Можно привести несколько наглядных примеров иллюс трирующих сказанное выше В ряду полиморфов TiO2 анатаз брукит рутил параллельно возрастают плотность от 3 9 до 4 3 и твердость от 5 5 6 у анатаза до 6 6 5 у рутила В ряду оксидов и гидроксидов алюминия корунд диаспор бёмит гиббсит и плотность и твердость уменьшаются по мере увеличения содержания воды плотность от 4 у корун да А12О3 до 2 4 у гиббсита А1 ОН 3 твердость от 9 у корун да до 7 у диаспора АЮ ОН с цепной структурой 3 5 4 у бёмита АЮ ОН со слоистой структурой и 2 5 3 у гиббсита А1 ОН 3 У двух полиморфов СаСО3 кальцита КЧСа 6 и арагонита КЧСа 9 значительно разнятся и плотность и твердость причем и та и другая выше у арагонита с его более плотной структурой соответствнно плотность 2 72 и 2 95 r смЗ твердость 3 и 3 5 4 Корунд А12О3 гораздо тверже гематита Fe2O3 имеющего

    Original URL path: http://minerall-inf.ru/Miner/Miner3/6.html (2016-02-08)
    Open archived version from archive

  • О свойствах минералов - Что нужно знать о минералах - Все о минералах и их свойство
    твердость его измеряется на пинакоидальных гранях При этом говорится что по длине кристалла он имеет твердость 4 5 а поперек 7 т е различие достигает 2 5 балла В дей ствительности по современным данным твердость киани та измеренная на грани 1 го пинакоида 100 вдоль оси с равна 5 5 а перпендикулярно с 6 5 на грани 2 го пина коида 010 соответственно 6 и 7 на грани 3 го пинако ида 001 в направлении параллельном оси Ь твердость составляет 5 5 а параллельно оси а 6 5 Иными словами и в данном случае расхождение каждый раз не превышает одного балла хотя в целом составляет 1 5 балла Однако пример кианита дистена весьма показателен в том отно шении что колебания его твердости приходятся как раз на верхнюю границу твердости стали и если царапать минерал ножом или стальной иглой вдоль удлинения кристаллов то царапина появится а если поперек то нет поскольку это направление в кристаллах кианита наиболее плотно заселе но катионами А13 Кианит по прежнему остается очень наглядным примером для демонстрации анизотропии твер дости минералов Спайность и отдельность Спайность специфическое чисто минералогическое точнее минералого кристаллографическое понятие Это свойство присущее только кристаллам минералов и то да леко не всех заключается в их способности раскалываться по определенным кристаллографическим направлениям с образованием ровных и гладких часто блестящих плоскос тей раскола Минералы могут иметь спайность по одному например по пинакоиду двум чаще всего по призме или нескольким пересекающимся направлениям например по кубу или ромбоэдру т е в трех направлениях по октаэдру или тетраэдру т е в четырех направлениях по ромбододе каэдру т е в шести направлениях и т д В последнем слу чае относящемся особенно к минералам кубической синго нии и вообще изометрического габитуса при расколе мине рала по спайности образуются спайные выколки определен ной формы например кубической у галита галенита и др октаэдрической у

    Original URL path: http://minerall-inf.ru/Miner/Miner3/7.html (2016-02-08)
    Open archived version from archive

  • О свойствах минералов - Что нужно знать о минералах - Все о минералах и их свойство
    призматичес кой спайностью и амфиболы ленточный структурный мо тив имеющие совершенную спайность по призме а также полевые шпаты каркасный структурный мотив с совершен ной спайностью в двух направлениях к слюдам слоистый структурный мотав с весьма совершенной пинакоидальной спайностью Повышению степени совершенства спайности в этом ряду способствует и вхождение в минералы амфиболы и слюды гидроксила ОН В общей формулировке структурное объяснение спай ности восходящее к О Бравэ гласит направления спайности параллельны плоским сеткам кристаллической решетки слабее всего связанным между собой В кристаллах постро енных из частиц одного сорта т е одинаковой величины и с одинаковым зарядом таковыми всегда будут являться сетки расстояние между которыми в структуре кристалла самое большое Например в структуре алмаза с ковалентным ти пом связи максимально отстоят друг от друга сетки парал лельные граням октаэдра 111 и действительно алмаз име ет спайность по октаэдру Но если в кристалле присутствуют атомы не одного а скажем двух сортов то положение ме няется Слабее всего связанными здесь могут оказаться сет ки не самые отдаленные друг от друга а несколько более сближенные но зато не сцепленные между собой сильным взаимодействием противоположно заряженных ионов Так в структуре сфалерита геометрически подобной структуре алмаза но с частично ионным типом связи соседние окта эдрические сетки построены одна из положительных ионов цинка другая из отрицательных ионов серы поэтому между сетками действуют силы электростатического притя жения препятствующие разрыву спайности Зато в разде ленных несколько меньшим межшюскостным расстоянием сетках параллельных граням ромбододекаэдра располага ются как ионы цинка так и ионы серы благодаря этому электростатические силы нейтрализуются в основном уже в пределах самих сеток которые между собой оказываются связаны слабее Соответственно у сфалерита проявлена со вершенная спайность по ромбододекаэдру ПО В типично ионных кристаллах флюорита CaF2 октаэдрические сетки построенные из катионов Са2 заключены между парал лельными им сетками из анионов F таким образом в этом чередовании анионные октаэдрические сетки периодически соседствуют между собой Но сцепление между ними ослаб лено силами электростатического отталкивания одноименно заряженных ионов F чем и обусловлено проявление у флюорита совершенной спайности по октаэдру 111 Спай ные выколки флюорита имеют по преимуществу октаэдри ческую форму его кубические кристаллы как впрочем и октаэдрические при ударе молотком разбиваются на окта эдрические фрагменты Но наряду с ними возникают и ос колки тетраэдрической формы неточно называемые неко торыми минералогами выколками по тригональной пирами де действительно они подчас внешне напоминают триго нальную пирамиду хотя в действительности представляют собой тетраэдры ведь флюорит минерал кубической син гонии В свое время образование у флюорита спайных ос колков двух сортов сильно озадачило аббата Гаюи который так и не смог решить вставшую перед ним дилемму какую же форму следует признать первичной для кристаллов флю орита октаэдрическую или тетраэдрическую Как из вестно Гаюи пытался судить о внутреннем строении кристаллов по форме их спай ных осколков как бы вос станавливая по этим оскол кам первичную форму кристаллов На рис 3 1 приведен чертеж Гаюи реконструкция октаэдри ческого кристалла флюори та в виде кладки из спайных октаэдров На этом рисунке хорошо видно что наряду с шестью октаэдрами слага ющими большой октаэдрический кристалл в его строении участвуют еще восемь маленьких тетраэдров В

    Original URL path: http://minerall-inf.ru/Miner/Miner3/8.html (2016-02-08)
    Open archived version from archive

  • О свойствах минералов - Что нужно знать о минералах - Все о минералах и их свойство
    даже тех для которых она весьма характерна проявляется споради чески может быть а может и отсутствовать у одних крис таллов она наблюдается у других нет Например чис тый корунд А12О3 как правило отдельности не имеет но если в процессе роста его бочонковидных кристаллов в сетках решетки параллельных базопинакоиду 0001 про исходит замещение ионов О2 на гидроксильную группу ОН с меньшим зарядом т е в корунде появляются тон чайшие пленки диаспора а АЮ ОН то вследствие ослаб ления сцепления между этими сетками у кристаллов ко рунда возникает поперечная отдельность такой корунд получил название алмазного шпата или адамантина благодаря алмазному блеску на поверхностях пинако идальной отдельности Отдельность чаще всего проявляется у столбчатых крис таллов с кольцевым структурным мотивом берилл турма лин иногда у минералов с координационным корунд или каркасным кварц петалит структурным мотивом В ред ких случаях отдельность наследует направления спайности листоватая отдельность и совершенная спайность по базо пинакоиду у петалита впрочем у этого минерала наблюда ется и полисинтетическое двойникование по базопинако иду так что возможно отдельность у него обусловлена именно этим фактором Если кристаллы минералов не несут следов механичес ких напряжений и деформаций лишены посторонних включений не содержат гидроксильных групп или иных низковалентных анионов замещающих кислород и при отсутствии значительных нарушений кристаллической структуры отдельность у минералов за редкими исключе ниями не проявляется Излом Кристаллы лишенные спайности либо отдельности или обладающие несовершенной спайностью а также имеющие ясную или даже совершенную спайность в одном двух направлениях но несовершенную вплоть до отсутствия спайности в других при ударе молотком раскалываются по неровным поверхностям называемым в минералогии из ломом Характер этих поверхностей т е характер излома у разных минералов различен и может служить одним из диаг ностических признаков хотя у некоторых минералов отме чается до двух трех видов излома в разных направлениях в зависимости от структурного состояния степени упорядо ченности структуры и других факторов все же их набор ог раничен и не снижает значения излома как диагностическо го признака Чаще всего этот признак используется в соче тании с другими прежде всего с блеском в более редких случаях с окраской а также с твердостью В процессе оп ределения минерала по физическим свойствам важно уста новить не только какой у него излом но и какой цвет и блеск на свежем изломе т е на невыветренной поверхности и какая твердость по Моосу Есть много минералов у кото рых блеск на гранях один на свежем изломе другой встречаются и минералы имеющие в свежем изломе одну окраску а по прошествии небольшого времени меняющие ее на другую обычно выцветающие блекнущие Например минерал ферробрусит железистая разновидность брусита состава Mg Fe OH 2 в свежем изломе бесцветный или белый но на воздухе вскоре за несколько дней сперва жел теет затем буреет теряя при этом прозрачность а манган брусит марганцовистая разновидность того же брусита на воздухе постепенно чернеет Причина окисление желе за или марганца входящего в состав минерала Чернеет с по верхности и самородное серебро Содержащая серу разно видность минерала содалита гакманит в свежем изломе розовый но быстро буквально на глазах обесцвечивается на свету Можно привести и другие примеры изменения пер воначальной окраски минерала на

    Original URL path: http://minerall-inf.ru/Miner/Miner3/9.html (2016-02-08)
    Open archived version from archive

  • О свойствах минералов - Что нужно знать о минералах - Все о минералах и их свойство
    всего алмаза и его имитаций Кристаллооптические свойства Минералы точнее их кристаллы разделяются на две большие группы оптически изотропные и оптически анизотропные К первой группе относятся минералы кубической сингонии В высокосимметричных кристаллах кубической сингонии атомы ионы и другие составляющие их частицы равномерно распределены в трех взаимно перпендикулярных направлениях и потому световой луч распространяется в них во все стороны с одинаковой скоростью Соответственно эти кристаллы имеют один показатель преломления представляющий собой величину обратную скорости распространения светового луча в какойлибо среде Показатель преломления любой оптически прозрачной среды измеряется по отношению к показателю преломления воздуха равному 1 0003 и обычно без особой погрешности принимаемому за единицу показатель преломления пустоты Поэтому определяемые экспериментально значения показателей преломления прозрачных сред в том числе и кристаллов практически можно считать абсолютными Помимо кристаллов кубической сингонии оптически изотропными являются аморфные вещества включая опал янтарь аллофан и другие минералоиды а также стекла Они тоже характеризуются одним показателем преломления Правда у некоторых оптически изотропных минералов с высоким светопреломлением например у алмаза бывает резко выражена дисперсия света а точнее дисперсия показателей преломления лучей видимого спектра т е значения показателей преломления световых лучей разного цвета с разной длиной волны значительно различаются Проходя сквозь такие кристаллы белый свет разлагается в радужный спектр и в кристалле вспыхивают разноцветные блики или он даже рассыпает снопы цветных искр этот эффект называется огнем или игрой кристалла в частности драгоценного камня Явление оптической дисперсии вызывает необходимость раздельного определения показателей преломления света с разной длиной волны даже для оптически изотропных сред Сопоставление различных сред по оптической плотности т е по величине показателя преломления чем он выше тем больше оптическая плотность среды чаще всего производится по показателю преломления измеренному для желтого света с длиной волны 589 3 нм испускаемого парами натрия показатель преломления для натриевого света В нормальном случае за исключением некоторых аномальных веществ которых впрочем нет среди драгоценных камней а ведь

    Original URL path: http://minerall-inf.ru/Miner/Miner3/10.html (2016-02-08)
    Open archived version from archive

  • О свойствах минералов - Что нужно знать о минералах - Все о минералах и их свойство
    линобат или фианит кубические ZrO2 и НГО2 стабилизированные Y2O3 имеют более высокую дисперсию чем алмаз и соответственно более сильную игру огонь Правда большинство таких кристаллов кроме фа булита и фианита оптически резко анизотропны что снижает возможность их использования в качестве имитаций алмаза при рассматривании таких ограненных камней в лупу их задние ребра двоятся Ко второй группе оптически анизотропных минералов относятся все представители средних и низших сингоний т е абсолютное большинство минералов Оптически анизотропные кристаллы обладают способностью поляризовать естественный свет т е строго упорядочивать и ориентировать в пространстве направление его колебаний Эта их способность есть ответная реакция атомов ионов слагающих кристалл на воздействие ко торое оказывает на них электрическое поле световых волн ведь свет как известно один из видов электромагнитных колебаний Световые лучи создают электрическое поле с очень высокой частотой колебаний в диапазоне 4 7 5 1014 колебаний в секунду При столь высокой частоте энергетический импульс световых волн слишком мал чтобы сдвинуть с места тяжелые ядра атомов они остаются неподвижными зато электронные оболочки атомов деформируются поляризуются Такая поляризация атомов называется электронной В свою очередь поляризованные атомы воздействуют на световые волны поляризуя проходящие через кристалл лучи света и уменьшая скорость его распространения Чем сильнее поляризованы атомы тем скорость света в кристалле меньше т е тем больше его показатель преломления Входя в оптически анизотропный кристалл луч света раздваивается При этом в кристаллах средних и низших сингоний свет распространяется поразному В кристаллах средних сингоний имеющих как мы уже знаем одну кристаллографическую ось высшего порядка тройную четверную или шестерную ориентированную вертикально служащую осью с световой луч раздваивается на два с разными свойствами Один из них подчиняется обычным законам преломления света т е имеет постоянную скорость распространения во всех направлениях в кристалле и соответственно постоянный показатель преломления иными словами на его поведении оптическая анизотропность кристалла не сказывается Этот луч был назван Х Гюйгенсом 1678 опубликовано в

    Original URL path: http://minerall-inf.ru/Miner/Miner3/11.html (2016-02-08)
    Open archived version from archive



  •