Физические свойства минералов
К основным физическим свойствам минералов относят кристаллическую форму, цвет в образце и цвет тонкого порошка (черты), побежалость, прозрачность, блеск, твердость, спайность, излом, плотность и др. На основании этих свойств можно определить большинство минералов, не прибегая к химическому анализу.
Кристаллическая форма является, пожалуй, самым точным внешним признаком для определения минералов. Однако в природе минералы встречаются главным образом в виде зерен неправильной формы, не имеющих четко выраженных кристаллических граней, и установить их кристаллическую форму невооруженным глазом очень трудно. Для этой цели применяются оптические методы исследования шлифов.
Иногда минералы образуют кристаллические формы, несвойственные им. Это обусловлено замещением ранее существовавших минералов с сохранением их внешней формы. Такое явление называется псевдоморфизмом. Например, встречающиеся в природе кубы лимонита, никогда не образующего кристаллы, представляют псевдоморфозу по пириту, кристаллы которого имеют форму куба.
Цвет минералов — бржный признак для их характеристики и диагнсстики. Различают цвет минерала в образце и цвет тонкого порошка — черты. Цвет минералов может быть обусловлен внутренними их свойствами, незначительными изоморфными примесями и включениями посторонних минералов, различными световыми эффектами (преимущественно с явлениями интерферен-
ции). Поэтому цвет одного и того же минерала может иметь различные оттенки.
Цвет черты — цвет тонкого порошка минерала, который образуется, если минералом провести черту на неглазурованной поверхности фарфоровой пластинки. Цвет черты может отличаться от цвета образца.
Побежалость — окраска минералов, связанная с появлением на них тончайшей пленочки других минералов. Чаще побежалость бывает радужной, переливающейся различными цветами, напоминающими окраску тонких пленок нефти, иногда одноцветной.
Блеск минералов обусловлен их способностью отражать свет и зависит в основном от показателя преломления света. Различают блеск металлический и полуметаллический для непрозрачных минералов, стеклянный, алмазный, перламутровый, смолистый, восковой и др.
Твердость минераллов — сопротивление механическому воздействию другого, более прочного тела. Точное определение твердости минерала производится специальными приборами — микротвердомерами. Приближенно она оценивается по эталонным минералам шкалы Мооса, которую составляют 10 минералов в порядке увеличения твердости на единицу: 1 — тальк, 2 — гипс, 3 — кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — ортоклаз, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз.
Если один из минералов царапает другой, то он считается более твердым. Для определения твердости какого-либо минерала его сравнивают с парой смежных эталонных минералов.
Спайность минералов — свойство кристаллов колоться по плоскостям, параллельным действительным и возможным граням. Эти плоскости называются плоскостями спайности. Явление спайности объясняется особенностями внутреннего строения кристаллов. Различают несколько степеней спайности. При весьма совершенной спайности минерал легко расщепляется пальцами на отдельные пластинки (слюда, гипс). Совершенная спайность проявляется в том, что при ударе молотком минерал раскалывается по ровным плоскостям (кальцит). Для средней степени спайности характерно образование при раскалывании минерала ступенчатых поверхностей с параллельными ступеньками (полевой шпат). При несовершенной спайности на обломках расколотого минерала лишь изредка можно обнаружить остатки плоскостей (берилл). У минералов с весьма несовершенной спайностью на изломе практически нельзя обнаружить ровных, параллельных друг другу поверхностей (кварц).
Излом — это форма поверхности раскола, на которой нельзя обнаружить элементов спайности. Различают формы излома: раковистый, напоминающий волнистую поверхность раковины (сера); занозистый, напоминающий неструганую доску /роговая обманка); землистый, имеющий матовую поверхность,
как бы покрытую мелкой пылью (мел, лимонит); зернистый, характерный для минералов с зернистым строением (мрамор, антрацит).
Относительная плотность минералов изменяется от долей единицы (газы, нефть, лед) до 23 (осмистый иридий). В соответствии с этим различают минералы легкие с относительной плотностью до 2,5; средние — 2,5—4 и тяжелые — свыше 4.
Наряду с перечисленными общими для всех минералов свойствами ряд минералов обладает характерными только для них физическими свойствами, являющимися иногда их основными диагностическими признаками. К таким свойствам следует отнести прозрачность минералов, их ковкость, плавкость, магнитные свойства, реакции с кислотами и т. п.