ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механические свойства из "Таблицы для определения минералов по физическим и химическим свойствам" Все явления в минеральных индивидах, возникающие под влиянием внешних сил, при определении минералов описываются качественно. Так, пластические деформации,- которым подверглись минеральные индивиды в земной коре,— скольжение, сдвиг и блокирование — устанавливаются по изогнутым кристаллам, механическим двойникам, муаровому блеску, отдельности, волнистому угасанию и другим менее надежным признакам. [c.104] Хрупкое разрушение в минералах выявляется по трещинам, которые могут быть открытыми или залеченными, по остроугольным обломкам кристаллов, которые иногда могут быть регенерированы. [c.104] В минералогии реакцию кристалла на динамическую нагрузку выражают понятием характер сцепления . Подавляющая часть минералов — это тела хрупкие. В обычных условиях пластические деформации на них незаметны. Некоторые минералы с металлическим блеском обнаруживают явную пластичность. Среди них выделяют минералы тягучие (золото, медь, платина) и ковкие (халькозин, галенит). При царапании ножом на ковких минералах получается блестящая царапина, минерал слегка режется, а на хрупком минерале образуется тонкая пыль (минерал пылит), и царапина имеет светлый или черный цвет — в зависимости от блеска минерала. [c.104] Листочки минералов листоватой структуры под влиянием внешних усилий легко изменяют кривизну — гнутся. Это свойство воспринимать деформации называют гибкостью. В слюдах гибкость упругая, после снятия напряжения листочки слюды выпрямляются. В хлоритах область упругих деформаций незначительна, согнутый листочек у них не распрямляется. Такие минералы называют гибкими неупругими. Можно определить также гибкость некоторых волокнистых минералов —хризотил-асбеста, амфибол-асбеста, силлиманита. Очень прочные минералы тонкозернистой или спутанно-волокнистой структуры называют вязкими (халцедон, нефрит). [c.104] Плоскости спайности проходят параллельно существующим или возмон ным граням кристаллов. Поэтому всегда указываются кристаллографические формы, параллельно граням которых идут плоскости спайности, и дают символы этой кристаллографической формы (см. графу спайность в приведенных в книге таблицах для определения минералов). [c.105] Выявить спайность позволяют следующие приемы. [c.105] Различают следующие степени спайности весьма совершенная — кристалл легко расщепляется на тонкие листочки или пластинки (слюда, тальк) совершенная — поверхности менее гладкие, они образуются при большом механическом усилии наряду со спайными поверхностями может наблюдаться излом ортоклаз, кальцит) несовершенная — поверхности спайности или плоские, или отсутствуют, или обнарун иваются с трудом (кварц, нефелин). [c.105] Если наблюдается спайность по трем направлениям, а углы между плоскостями спайности прямые, то такая спайность возможна в минерале ромбической, тетрагональной или кубической сингонии, т. е. характеризуя спайность в обломках минерала, лишенных природного огранения, можно сделать выводы о принадлежности данного минерала к той или иной сингонии. [c.106] Под микроскопом спайность в зернах иногда представляет собой систему закономерных трещин, что позволяет определить степень совершенства, количество направлений спайности и углы между ними. [c.106] Плоскости спайности отличаются от естественных граней тем, что естественную грань кристалла можно отбить и она не повторится, а плоскости спайности можно получать многократно, пока позволяют размеры кристалла. Плоскости спайности более гладкие и совершенные, в то время как естественные грани имеют следы растворения, штрихи, присыпки и др. [c.106] Морфологически к спайности близка отдельность. Плоскостями отдельности могут быть плоскости срастания полисинтетических двойников или направления, содержащие тончайшие включения посторонних минералов, создающих своеобразные прокладки в структуре кристаллов. Плоскости отдельности менее совершенны, чем плоскости спайности. Раскалывание по спайности может произойти в любом месте кристалла, тогда как по отдельности — только в определенных участках. Отдельность наблюдается у корунда (по ромбоэдру, базопинакоиду), магнетита (по октаэдру), пироксенов и других минералов. Отдельность является особым свойством индивидов какого-либо минерала. Ее развитие обусловлено в первую очередь размерами кристаллов — отдельность чаще отмечается на крупных индивидах. Она характерна также для кристаллов, в которых в результате механических напряжений образовались полисинтетические двойники по плоскостям срастания последних и раскалываются индивиды реже в природных условиях по плоскостям срастания сдвойникованных кристаллов произошли сдвиги. Поэтому такие минералы имеют специальные названия— как разновидности. Например, алмазный шпат — это разновидность корунда, индивиды которого раскалываются по плоскостям срастания механических двойников по направлению базопинакоида или основного ромбоэдра разлистованный кварц, великолепные образцы которого находятся на Хрустальной горе около г. Екатеринбурга, раскалывается по плоскостям срастания бразильских двойников (по основному ромбоэдру). В шлифах, срезы которых перпендикулярны плоскости сдвига, разлистованный кварц очень сходен с олигоклазом. [c.106] Поверхность, получаемая при раскалывании минералов в направлениях, не совпадающих со спайностью, называется изломом. Различают следующие виды изломов неровный — шероховатая поверхность (хромит, полевой шпат) раковистый — волнистая поверхность, напоминающая скульптуру раковины (кварц) занозистый — у волокнистых и игольчатых агрегатов (хризотил-асбест, селенит) крючковатый — у тягучих минералов (золото, медь) зернистый, землистый — у зернистых и землистых агрегатов ровный — у халькопирита. [c.107] Твердость — сопротивление минерала царапанию или внедрению острия. Это свойство минерала наиболее универсально характеризует его механическую прочность. Твердость определяется упругими свойствами минерала, прочностью, способом и условиями измерения. Существует три способа измерения твердости царапание, шлифование и вдавливание острия или шарика. Наиболее простой, но и менее точный метод —царапание какого-либо минерала более твердьш минералом. Он применяется с древнейших времен. В начале прошлого столетия Ф. Моосом была предложена десятибалльная шкала, представляющая набор минералов, в которой каждый последующий минерал оставляет царапину на предыдущем (табл. 10). Цифры значений твердости по шкале Мооса заменяют названия минералов например, твердость 3 означает твердость, которая свойственна кальциту, 4 — флюориту и т, д. Эти цифры представляют собой ранги, с которыми никаких алгебраических действий производить нельзя они ничего не говорят об истинной природе твердости. Шкала Мооса позволяет твердые тела по прочности расположить в упорядоченный ряд. [c.107] Твердость — свойство анизотропное. На гранях кристалла она зависит от направления и обусловливается ретикулярной плотностью в одном и том же кристалле вершины и ребра всегда оставляют царапины на гранях. Классическим примером анизотропии твердости является дистен. [c.107] Если на гранях кристалла определять твердость по разным направлениям и от одной точки откладывать отрезки, пропорциональные ее численному значению, то и в итоге получится геометрическое место точек в виде кривой (розетки) твердости, которая непрерывна (рис. 35). Кривые твердости отражают симметрию грани. Ее значение меньше в направлении, перпендикулярном к спайности наибольшее значение твердости проявляется по биссектрисе угла спайности. В разных индивидах одного и того же вещества кривые твердости на соответственных гранях сильно отличаются друг от друга. Это связано с наличием дефектов конституции индивидов (количество и состав примесей, остаточные напряжения и т. д.). [c.107] Низкая твердость свойственна минералам, в состав которых входит кристаллизационная вода или гидроксильная группа (ОН) . В таких минералах появляется водородная связь, обладающая очень низкой энергией. По всем параметрам подобные минералы приобретают аномальные свойства (например, вода). Структура кристаллов слоистая или близкая к ней, отличается пониженной плотностью упаковки атомов, в связи с чем соединения, содержащие водород, обладают низкими плотностью и прочностью. Они легко разрушаются при нагревании, хорошо растворяются, имеют пониженную твердость и низкие показатели преломления. [c.109] Твердость минерала по шкале Мооса определяют методом сравнения. Сначала образец минерала царапают ножом или стеклом и устанавливают примерную его твердость. Затем выбирают из шкалы подходящий эталон. Если эталон оставляет на исследуемом минерале царапину, то из шкалы берут менее твердый минерал, и операцию повторяют. После того как твердость минерала и эталона сближается, минералом проводят царапину по эталону. При равенстве твердости минерала и эталона они оставляют царапины друг на друге. Если испытуемый минерал на одном из двух соседних эталонов оставляет царапину, а на другом нет, то твердость минерала характеризуется как промежуточная (например, у магнетита 5,5 —между твердостью апатита и ортоклаза). Когда минералов-эталонов нет, твердость определяют ногтем — около 2, стеклом — около 5, перочинным ножом — 4,5—5,5. [c.110] При определении твердости минералов следует иметь в виду, что твердость на вершинах и ребрах кристаллов выше, чем на гранях и плоскостях спайности или на ровной поверхности образца. Твердость также кажется выше у движущегося образца по сравнению с неподвижным. [c.110] Эту твердость в отличие от твердости, определяемой царапанием, называют микротвердостью. Численные значения ее для минералов шкалы Мооса приведены в табл. 10. [c.111] Вернуться к основной статье