Властивості мінералів

Перші властивості мінералів – це гомогенність, що означає рівність фізичних та хімічних властивостей у всіх або паралельних напрямках. Гомогенні мінерали утворюють дві групи.

До першої групи належать аморфні або ізотропні мінерали. Фізичні властивості мінералів, наприклад, еластичність, сили зчеплення, електропровідність, рівні у всіх напрямках. Ізотропність мінералів виразно виявляється у процесі росту; ізотропний мінерал росте на всі боки з однаковою швидкістю, внаслідок чого утворюється куля. У природі такі мінерали трапляються досить рідко. Як приклад можна навести опал (SiO₂xnH₂O), алюмогель (А1₂O₃xnH₂O), і сидерогель гідроксиду заліза.

Властивості мінералів другої групи, які називаються кристалічні – зустрічаються значно частіше. Кристалічні мінерали називають анізотропними, на противагу мінералам ізотропним. Фізичні та хімічні властивості анізотропних мінералів різні в різних напрямках, але однакові в паралельних напрямках. Анізотропія мінералів особливо добре проявляється за умов вільного росту. Внаслідок залежності величини швидкості росту від напрямку в цьому випадку виникає не куля, а тіло, обмежене плоскими гранями (кристал). Мінерали є, отже, гомогенними анізотропними тілами. Для детальнішого роз'яснення явища анізотропії наведемо деякі приклади, які особливо чітко ілюструють залежність певних властивостей мінералів від напряму:

а). Мінерал кальцит (карбонат кальцію) зустрічається у вигляді гарних прозорих кристалів у формі скаленоедра (рис. 1). Розколюванням з нього можна отримати іншу форму з блискучими гранями - так званий ромбоедр спайності, показаний на рис. 1 вписаним у скаленоедр. У кальциті сили зв'язку неоднакові у різних напрямах, але є три напрямки, вздовж яких сили зчеплення рівні;

б). Кубик кам'яної солі також може бути прикладом існування в кристалах кращих напрямів сил зв'язку, а саме нормалей до граней куба. У цих напрямках сили зв'язку між атомними шарами є мінімальними. Тому кам'яна сіль завжди розколюється по кубу. Щодо оптичних властивостей мінерал поводиться як ізотропне тіло;

в). Сильно залежить від напрямку твердість. Так, у дистена вздовж довгої осі твердість дорівнює 4–4,5, а перпендикулярно до неї – 6–7 (рис. 2);

г). Різною за різними напрямками може бути також розчинність.

Властивості мінералів, які залежать від напрямку, називаються векторними. Векторними властивостями мінералів є, наприклад, твердість, швидкість росту мінералів, заломлення світла. Отже, описуючи властивості мінералів, необхідно вказувати, у яких напрямах вони виміряні. Властивості мінералів, які не залежать від напрямку, називають скалярними (наприклад, питома вага та питома теплоємність).