- Минералы и их свойства
Тема: «Минералы и их свойства»
- Общие сведения о минералах.
- Образование минералов.
- Свойства минералов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МИНЕРАЛАХ
Минералы – это составные части горных пород, характеризующиеся тем или иным химическим составом и структурой.
В настоящее время известно около 4000 минералов, из них около 50 являются породообразующими, т. е. входят в состав горных пород.
Большинство минералов это твердые или кристаллические вещества, но встречаются и жидкие (самородная ртуть, нефть) и газообразные (метан).
Не стоит путать минерал и горную породу.
Кристаллами называют твердые тела, имеющие естественную форму многогранников и отличающиеся закономерным расположением в пространстве элементарных частиц. Кристаллические вещества обладают анизотропностью (свойства кристаллов).
Кристаллы имеют различные формы тетраэдра, октаэдра, гексаэдра.
Рекомендуемые материалы
ОБРАЗОВАНИЕ МАНЕРАЛОВ:
Минералы образуются в основном в земной коре, в водной среде, на поверхности земли и в атмосфере. Образование минералов связано со следующими процессами:
Магматические, происходят в магме. Такие минералы тоже называются магматическими.
Метаморфические, происходят в земной коре и глубже ее под влиянием высоких давлений и температур. Такие минералы называют метаморфические.
СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ:
ЦВЕТ ЧЕРТЫ – цвет минерала в порошке. Часто цвет черты повторяет цвет минерала, но бывают и отклонения. Например, минералы магнетит и хромит имеют черный цвет, а их цвет в порошке или цвет черты отличаются: у магнетита черта черная, а у хромита – темно-бурая.
ПРОЗРАЧНОСТЬ – способность минерала пропускать свет. По этому признаку минералы разделяются на прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные.
БЛЕСК – способность отражать падающий свет. По отражательной способности минералов блеск подразделяется на металлический и неметаллический. Металлический блеск имеют минералы с высокой отражательной способностью. Неметаллический блеск подразделяют на: стеклянный, жирный, перламутровый и т.д.
СПАЙНОСТЬ – способность минералов раскалываться под ударом с образованием ровных поверхностей параллельных граням, ребрам и др. кристаллографическим направлениям. Выделяют спайность:
- весьма совершенная, при которой минерал раскалывается или расщепляется на тонкие пластинки или листы (минералы со слоистой структурой: слюды, графит и пр.) без затруднений;
- совершенная, при которой кристаллы раскалываются на более толстые пластинки, бруски с ровными поверхностями (кальцит, галенит, ортоклаз);
- средняя, при которой поверхность раскалывания не является ровной и блестящей, легко заметна на сколе, но ее плоскости более грубые и шероховатые;
- несовершенная, при которой поверхность скола неровная (апатит, нефелин, аметист) и обнаруживается с трудом.
При этом ряд минералов не имеет спайности (например, магнетит).
– весьма несовершенная (золото, корунд). (скол характеризуется изломом)
ИЗЛОМ – вид поверхности при расколе минерала, не являющейся плоскостями спайности. Бывает – неровный, ступенчатый, раковистый, занозистый и т.д.
ПЛОТНОСТЬ – это соотношение между весом минерала и одинакового количества воды. Это довольно важная для определения величина. Если мы примем удельный вес воды за 1, то у большинства минералов он варьируется от 2,2 до 3,2. У некоторых минералов (таких немного) очень высокий или очень низкий удельный вес. Например, у графита он равен 1,9, а у золота от 15 до 20, в зависимости от чистоты. Зависит от химического состава и структуры минерала. Все минералы по плотности подразделяются на: легкие (1–3 г./см 3), тяжелые (3,5–9 г./см 3), очень тяжелые (9–23 г./см3).
ТВЕРДОСТЬ – способность минерала сопротивляться механическому воздействию. Выделяют абсолютную и относительную твердости. Она у большинства минералов анизотропна.
Абсолютную твердость определяют прибором, называемым склерометр в кг/мм3.
Относительная твердость определяется сравнительным путем. Для этого берут минерал с известной твердостью и воздействуют им или на него другим минералом. Существует эталонная шкала для определения относительной твердости минералов. Её разработал австрийский минералог Моос в 1824 г., поэтому названа его именем. В ней подобраны 10 минералов, которые располагаются в порядке возрастания твердости и номер эталонного образца в ней означает величину относительной твердости этого минерала.
1 | Тальк | 6 | Ортоклаз |
2 | Гипс | 7 | Кварц |
3 | Кальцит | 8 | Топаз |
4 | Флюорит | 9 | Корунд |
5 | Апатит | 10 | Алмаз |
2 —2,5 | Ноготь большого пальца |
3 | Серебряная монета |
3,5 | Бронзовая монета |
5,5—6 | Лезвие перочинного ножа |
5,5-6 | Оконное стекло |
6,5—7 | Напильник |
Кроме перечисленных свойств, которые проявляются у всех минералов, существуют свойства присущие отдельным минералам или группе минералов. Их называют особые свойства и к ним относятся:
· Магнитность – определяется по отклонению минералом стрелки компаса;
· Люминесценция – любое излучение минералом света без накаливания. Выделяют: флюоресценцию – свечение минерала происходит при облучении ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами, фосфоресценцию – продолжение свечения минерала после прекращения облучения; люминесценция наблюдается у минералов, содержащих в кристаллической решетке примеси ионов. Так минерал шеелит светится бледно-голубым цветом за счет включений МОЛИБДЕНА.
· Пьезо- и пироэлектрические. Пьезоэлектричество – это явление, когда под действием давления вдоль полярной оси кристалла на её концах концентрируются положительные и отрицательные заряды. Пироэлектричество – тоже явление (появление электрических зарядов) только под действием температуры при нагревании.
· Реакция с соляной кислотой – происходит выделение углекислого газа, реакция хорошо наблюдается визуально.
· Вкус и запах – некоторые минералы издают запах, при каком-либо воздействии на них (при ударе и т.п.), другие минералы – соленые или горько-соленые на вкус (каменная соль).
· Радиоактивность – ею обладают минералы, содержащие радиоактивные элементы.
Люди также интересуются этой лекцией: 9. Терморезисторы.
Контрольные вопросы:
1. Что понимают под минералом?
2. Как происходит образование минералов.
3. Что относится к основным свойствам минералов?
4. Как определяется твердость минералов?