Шкала твердости минералов (Мооса)

Твердость Минерал Химический состав
Тальк Mg3(OH)2[Si4O19]
Гипс CaSO4 × H2O
Кальцит CaCO3
Флюорит CaF2
Апатит Ca5(F, Cl) [PO4]3
Ортоклаз K[AlSi3O8]
Кварц SiO2
Топаз Al2 (F, OH)2 [SiO4]
Корунд Al2O3
Алмаз C

 

Твердость минералов шкалы относительна. Так, твердость талька, определенная на специальном приборе путем вдавливания, равна 2,4 кг/мм2, а алмаза – 10060 кг/мм2, т. е. алмаз тверже талька не в 10 раз, а примерно в 500 раз.

В поле геологи часто пользуются бытовой шкалой твердости, порядковый номер предмета в которой соответствует его условной твердости:

1. Грифель мягкого карандаша.

2. Ноготь.

3. Медная монета.

4. Железный гвоздь.

5. Стекло.

6. Острие стального ножа, игла.

7. Напильник, кусочек кварца.

Для определения твердости любого исследуемого минерала на его поверхности выбирают гладкую площадку и, нажимая, проводят по ней острым углом минерала из шкалы твердости (или предметом). Если на исследуемом минерале остается царапина, то его твердость меньше, чем у минерала-эталона, если царапина отсутствует, то твердость первого больше. При равной твердости испытываемого минерала и минерала-эталона они взаимно слабо царапают друг друга. Если исследуемый минерал оказался по твердости в интервале между двумя эталонами, его твердость определится как промежуточная между ними.

Твердость является определяющим свойством минералов. Однако следует иметь в виду, что посторонние примеси и выветривание минералов могут изменять их стандартную твердость.

Удельный вес – это характеристика плотности минерала (г/см3). Точное определение удельного веса возможно лишь в лабораторных условиях. При определении минерала пользуются взвешиванием минерала на ладони с приблизительной оценкой «тяжелый», «средний», «легкий». Удельный вес минералов в табл. 2.

Таблица 2

Удельный вес минералов

 

Уд. вес, г/см3 Группа Минералы
До 2,5   2,5-4,0   Более 4,0 легкие   средние   тяжелые графит, сера, галит, сильвин, гипс, нефти, угли кварц, корунд, лимонит, флюорит, кальцит, доломит, ангидрит, апатит, фосфорит, оливин, роговая обманка, тальк, серпентин, слюды, полевые шпаты гранаты, рудные минералы

Специфические свойства минералов – это свойства, которые присущи одному или небольшой группе минералов. К ним относятся:

Магнитность – способность минерала действовать на стрелку компаса, отклоняя или притягивая ее. Кусочек определяемого минерала подносится к установившейся стрелке компаса и несколькими движениями в разные стороны проверяется его действие на нее. Этим свойством обладают магнетит, платина, пирротин, иногда ильменит.

Реакция со слабой (5-10 %) соляной кислотой. Минералы класса карбонатов «вскипают» с соляной кислотой, выделяя углекислый газ в виде пузырей. Кальцит вскипает в куске, доломит – только в порошке, магнезит и сидерит – в подогретой кислоте.

Некоторые сульфиды также вскипают с соляной кислотой с выделением сероводорода, распознаваемого по характерному запаху.

Вкус. По вкусу распознаются галит (каменная соль) и сильвин (калийная соль). Галит – соленый, сильвин – горько-соленый, щиплет язык.

Двойное лучепреломление. Это свойство хорошо выражено у прозрачных разностей кальцита - исландского шпата. Если через исландский шпат рассматривать предмет, то возникает его двойное изображение.

Некоторые минералы определяют на ощупь, например, каолинит – жирный, мажущий; тальк – жирный, мыльный; боксит, мел, трепел – сухие или «тощие». В природе встречаются минералы, для которых неплохим диагностическим свойством является запах. Так, если потереть или резко ударить друг о друга два кусочка арсенопирита или других арсенидов, то почувствуем чесночный запах – запах мышьяка.

 

11.3. ПОРЯДОК ОПИСАНИЯ МИНЕРАЛОВ

 

Название, химический состав в виде формулы, класс химической классификации. Цвет минерала в куске, порошке; блеск и прозрачность; излом и спайность; твердость с точностью до единицы; удельный вес в виде группы. Отличительные (диагностические) свойства минерала от других и от себе подобных. Формы нахождения в природе. Генезис и условия образования минерала.

Описание минерала должно быть последовательным, логичным, без нумерации свойств и относиться к конкретному образцу.

Например:

Галит, NаС1, хлориды. Цвет в куске пестрый, синевато-серых тонов, черта белая; блеск стеклянный, прозрачный; излом ровный, спайность весьма совершенная; твердость 2, удельный вес легкий. Соленый на вкус. Происхождение – осадочное.

 

11.4. ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ

 

Минерал (понятие). Породообразующие минералы. Макроскопическое (визуальное) определение. Кристаллические минералы. Кристаллическая решетка минерала. Элементы симметрии кристаллов. Кристаллографические сингонии. Аморфные минералы. Скрытокристаллические минералы. Генезис. Формы кристаллов: изометрические, призматические, таблитчатые, листоватые, чешуйчатые. Закономерные сростки кристаллов (двойники, тройники и т.д.). Друзы. Дендриты. Секреции, жеоды, миндалины. Конкреции. Натечные формы. Оолиты. Изоморфизм, полиморфизм, псевдоморфизм. Побежалость. Иризация. Бисквит. Шкала Мооса. Магнитность. Двойное лучепреломление.