б) жирный – как бы смазанный маслом (нефелин);
в) перламутровый (слюды, тальк);
г) шелковистый – при тонковолокнистом строении (асбест, тремолит);
д) алмазный (галенит, сфалерит);
е) матовый – практически не блестит, часто с пористой, неровной поверхностью (каолинит);
5. Прозрачность – способность минерала пропускать свет.
- прозрачный (горный хрусталь, топаз);
- полупрозрачный (халцедон, опал);
- просвечивающий – пропускающий свет лишь в очень тонких пластинах (полевые шпаты, нефрит);
- непрозрачный (пирит, магнетит).
6. Излом – вид поверхности, образующейся при раскалывании минерала.
- раковистый – имеющий вид вогнутой и концентрически-волнистой поверхности, напоминающий поверхность раковин (кварц);
- занозистый – с поверхностью, покрытой ориентированными в одном направлении «занозами» (гипс, роговая обманка);
- неровный (нефелин, берилл);
- землистый – с матовой шероховатой поверхностью (каолинит, лимонит);
- зернистый – встречающийся часто у минеральных агрегатов.
7. Спайность – способность минералов раскалываться по блестящим параллельным плоскостям по определенным кристаллографическим направлениям. Не следует путать плоскости спайности с природными гранями кристаллов.
- Весьма совершенная – минерал очень легко (ногтем) расщепляется на отдельные тончайшие пластинки, образуя зеркально-блестящие плоскости спайности (слюда, гипс).
- Совершенная – минерал раскалывается при слабом ударе молотком на гладкие параллельные пластинки, кубы или другие формы (галит, кальцит, полевой шпат).
- Средняя – образует по плоскости спайности при расколе неровный угол (апатит).
- Несовершенная – обнаруживается с трудом, при расколе образуется поверхность с неправильным изломом (оливин).
- Весьма несовершенная – не обладает спайностью (кварц, золото).
8. Твердость – степень сопротивляемости минерала внешним механическим воздействиям (царапанью, резанью). Для определения твердости принята шкала Мооса, в которой используются минералы с известной и постоянной твердостью.
Таблица 1.
ШКАЛА ТВЕРДОСТИ МИНЕРАЛОВ
| Минералы-эталоны | Твердость | Подручные материалы |
| Тальк Mg3[Si4O10][OH]2 | 1 | Карандаш |
| Гипс Ca [SO4]*2H2O | 2 | Ноготь |
| Кальцит Ca[CO3] | 3 | Желтая монета |
| Флюорит Ca F2 | 4 | Бронзовая монета, гвоздь |
| Апатит Ca5[PO4]3(F, Cl) | 5 | Стекло |
| Ортоклаз K[Al Si3O8] | 6 | Игла |
| Кварц SiO4 | 7 | Напильник, кварц |
| Топаз Al2[SiO4] (F, OH)2 | 8 | |
| Корунд Al2O3 | 9 | |
| Алмаз C | 10 |
Интервалы твердости между минералами-эталонами различные. Алмаз тверже талька не в 10 раз, а более чем в 1000 раз. Самый большой интервал между корундом и алмазом.
В практике нередко прибегают к определению твердости при помощи распространенных предметов. Минералы большей твердости, чем 7, встречаются редко.
9. Удельный вес (от 0,6 – 21). На практике для быстрого приблизительного взвешивания пользуются сравнением веса на руке:
- легкие (до 2,5 – смолы, гипс, галит, самородная сера)
- средние (до 4 – кальцит, кварц, полевые шпаты)
- тяжелые (больше 4 – рудные минералы).
Чаще всего встречаются минералы с удельным весом от 2,5 до 5.
10. Реакция с соляной кислотой (5-10%). Карбонаты (светлые) – вскипают; кальцит – легко растворяется в холодной кислоте, доломит требует измельчения для растворения в кислоте, сульфиды выделяют сероводород.
11. Тест на вкус. Определяются растворимые в воде соли. Галит – соленый на вкус, сильвин – с горько-соленым вкусом и слегка щиплет язык.
Задание: провести макроскопические исследования образцов минералов из учебной коллекции.
Лабораторная работа №4
КЛАССИФИКАЦИЯ МИНЕРАЛОВ
САМОРОДНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Цель работы: - знакомство с химической классификацией минералов; изучение минералов из класса простых веществ или самородных элементов.
1. Самородные элементы.
2. Сульфиды.
3. Оксиды и гидрооксиды.
4. Галоидные соединения.
5. Карбонаты.
6. Сульфаты.
7. Фосфаты.
8. Силикаты.
Данная классификация основывается на химическом составе минералов и их кристаллической структуре. В ряде классов минералы могут подразделяться на подклассы. Из общего числа минералов около 34% падает на силикаты, около 25% - на оксиды и гидрооксиды, около 20% - на сульфиды, на долю всех остальных приходится около 21% минералов.
Самородные элементы (простые вещества)
Все простые вещества – очень редкие минералы, они слагают не более 0.02% массы земной коры. Однако именно в виде таких минералов образуют промышленные концентрации некоторые особо ценные металлы – золото (Au), платина (Pt), осмий (Os), иридий (Ir), серебро (Ag). Значительная доля промышленных запасов серы, как химического сырья, сосредоточена в виде химически чистого элемента – самородной серы (S). Некоторые самородные элементы сами по себе являются ценным техническим материалом, например, алмаз (C) и графит (C) из-за своих особых свойств – твердости (для алмаза), электропроводности и тугоплавкости (для графита).
Графит C. Кристаллы образуются, как правило, в виде тонких пластинок, либо графит встречается в виде плотных масс темного серовато-черного цвета. На фарфоровой пластинке дает темно серую черту. Блеск полуметаллический, но чаще жирный на ощупь, пачкает руки. Спайность – весьма совершенная. Очень мягкий – твердость 1.
Сера S. Встречается в виде масс, прожилков, друз в осадочных горных породах. Цвет лимонно-желтый, желтовато-серый. Хрупкая, мягкая – твердость 1-2, легкая.
Задание: описать макроскопические свойства и определить минерал из класса самородные элементы.
Лабораторная работа №5
Цель работы: - изучение породообразующих минералов из класса сульфидов.
К этому классу относятся около 500 минеральных видов, главным образом сернистых соединений металлов и полуметаллов. Они имеют большое промышленное значение; являются главной рудой на медь, цинк, свинец, ртуть, и другие цветные металлы, а пирит (FeS2) служит сырьем для получения серного ангидрида и производства серной кислоты. Обратите внимание - черные металлы (железо, марганец, хром) не извлекаются, избыток серы мешает этому.
Физические свойства сульфидов очень специфичны. Внешне они подобны металлам – непрозрачны, имеют металлический блеск, цвета как и у металлов – в большинстве случаев серо-черные и желтые (реже красные и синие). Так же характерно, что все сульфиды имеют относительно низкую твердость – от 1 до 5 (т. е. мягче стекла). Исключение составляют пирит, марказит, твердость которых равна 6. За счет интенсивной окраски минералов и относительно невысокой твердости сульфиды дают на бисквите хорошую черту. Цвет черты является одним из диагностических признаков сульфидов. Удельный вес у них довольно высокий.
Пирит FeS2. Образует изометричные, кубические кристаллы. Обладает соломенно-желтым цветом. Черта черная. Спайность несовершенная, нельзя путать ровные блестящие внешние грани кристалла с плоскостями спайности.
Марказит FeS2. В отличии от пирита образует не кубические формы, а конкреции, так как является полиморфной модификацией пирита. Остальные свойства аналогичны пириту.
Халькопирит CuFeS2. Чаще образует пластинчатые агрегаты, сплошные массы зеленовато-желтого цвета. На поверхности наблюдаются радужные побежалости. Черта черная. Спайность несовершенная. Твердость 3,5 – 4.
Пирротин FeS. Формирует таблитчатые агрегаты красновато-бурого, бронзового цвета, часто с буроватой побежалостью. Черта черная. Спайность несовершенная. Твердость 3,5 – 4,5.
Галенит PbS. Габитус кубический, либо образует мелкозернистые агрегаты. Цвет кристаллов свинцово-серый, черта серовато-черная. Блеск сильный металлический до алмазного. Спайность весьма совершенная. Твердость 2 – 3.
Сфалерит ZnS. Образует тетраэдрические кристаллы, либо мелкозернистые агрегаты. Цвет минерала может быть различным – от коричневого до буровато-черного, цвет черты всегда коричневый. Блеск зависит от формообразования: алмазный, слабо металлический, жирный. Спайность совершенная. Твердость 3 – 4.
Киноварь HgS. Образует красные различных оттенков зерна, вкрапленные в песчаник или мрамор. Черта яркая ало-красная. В агрегатах блеск жирный, матовый. Спайность совершенная. Твердость около 3. Очень тяжелая (уд. вес 7,7).
Молибденит MoS2. Образует листоватые, чешуйчатые агрегаты. Цвет свинцово-серый. Можно легко спутать с графитом, и распознается по голубовато-серой черте. Блеск металлический, твердость 1 (пачкает руки), жирный на ощупь.
Задание: описать макроскопические свойства и определить минерал из класса сульфидов.
Лабораторная работа №6
ОКСИДЫ И ГИДРООКСИДЫ
Цель работы: - изучение породообразующих минералов класса оксидов и гидрооксидов.
К оксидам относятся простые по своей природе минералы, соединение элементов с кислородом. Они широко распространены в земной коре. Многие из них имеют большую практическую ценность: