Свойства минералов

Первые свойства минералов – это гомогенность, означающая равенство физических и химических свойств во всех или в параллельных направлениях. Гомогенные минералы образуют две группы.

К первой группе относятся аморфные или изотропные минералы. Физические свойства минералов, например, упругость, силы сцепления, электропроводность, равны по всем направлениям. Изотропность минералов отчетливо выявляется в процессе роста; изотропный минерал растет во все стороны с одинаковой скоростью, в результате чего образуется шар. В природе такие минералы встречаются довольно редко. В качестве примеров можно привести опал (SiO2xnH2O), алюмогель (А12O3xnH2O), и сидерогель гидроокиси железа.

Свойства минералов второй группы, которые называются кристаллические – встречаются значительно чаще. Кристаллические минералы называют анизотропными, в противоположность минералам изотропным. Физические и химические свойства минералов анизотропных различны в разных направлениях, но одинаковы в параллельных направлениях. Анизотропия минералов особенно хорошо проявляется в условиях свободного роста. Вследствие зависимости величины скорости роста от направления в этом случае возникает не шар, а тело, ограниченное плоскими гранями (кристалл). Минералы являются, следовательно, гомогенными анизотропными телами. Для более подробного разъяснения явления анизотропии приведем некоторые примеры, которые особенно отчетливо иллюстрируют зависимость определенных свойств минералов от направления:

а). Минерал кальцит (карбонат кальция) встречается в виде красивых прозрачных кристаллов в форме скаленоэдра (рис. 1). Раскалыванием из него можно получить другую форму с блестящими гранями – так называемый ромбоэдр спайности, показанный на рис. 1 вписанным в скаленоэдр. В кальците силы связи неодинаковы в различных направлениях, но имеются три направления, вдоль которых силы сцепления равны;

Свойства минералов второй группы, которые называются кристаллические – встречаются значительно чаще. Скаленоэдр кальцита с вписанным ромбоэдром спайности

Рис.1. Скаленоэдр кальцита с вписанным ромбоэдром спайности.

б). Кубик каменной соли также может служить примером существования в кристаллах предпочтительных направлений сил связи, а именно, нормали к граням куба. В этих направлениях силы связи между атомными слоями минимальны. Поэтому каменная соль раскалывается всегда по кубу. В отношении же оптических свойств минерал ведет себя как изотропное тело;

в). Сильно зависеть от направления может и твердость. Так, у дистена вдоль длинной оси твердость равна 4–4,5, а перпендикулярно ей – 6–7 (рис. 2);

Свойства минералов, которые зависят от направления, называются векторными. Анизотропия твердости у дистена

Рис.2. Анизотропия твердости у дистена.

г). Различной по различным направлениям может быть также и растворимость.

Свойства минералов, которые зависят от направления, называются векторными. Векторными свойствами минералов являются, например, твердость, скорость роста, преломление света. Следовательно, описывая свойства минералов, необходимо указывать, в каких направлениях они были измерены. Свойства минералов, не зависящие от направления, называют скалярными (например, удельный вес и удельная теплоемкость).

Инструменты