Однако же при всей наглядности и простоте использования цвета для диагностики минералов, этот фактор нельзя считать единственным и достаточным, поскольку цвет минерала все же может зависеть от слишком многих причин.
Спайность
Спайность – это свойство, характеризующее поведение минералов при раскалывании. В отличие от других минералов, чей скол имеет шероховатый, ровный, неровный или раковистый излом, у минералов, отличающихся спайностью, раскол происходит по гладким плоскостям. Это происходит из-за того, что плоскости излома зависят от кристаллической структуры, которая в данном случае имеет разную силу притяжения узлов решетки. Минерал раскалывается в том направлении, где самые слабые связи.
Так, например, слюда имеет спайность в одном направлении, поваренная соль – спайность по кубу. Это означает, что при раскалывании первый минерал образует обломки в виде пластин, второй – в виде кубиков.
Одни минералы могут иметь спайность в одном направлении (слюда), другие – два, три и т. д. Вообще насчитывают до шести направлений спайности, по которым камни легко раскалываются, некоторые же совсем не имеют такой способности.
Спайность является неизменным свойством кристаллической структуры минералов и поэтому является важным диагностическим признаком.
Твердость
Твердость – свойство минералов, характеризующее степень сопротивления, оказываемого минералом при царапании. Она также зависит от кристаллической структуры. Чем прочнее соединяются между собой атомы внутренней структуры минерала, тем большей твердостью он обладает, тем сложнее его поцарапать. И наоборот – мягкие пластинчатые минералы, такие как тальк или всем известный графит (стержень карандаша), имеют слабые внутренние связи, поэтому легко крошатся и кажутся на ощупь жирными.
Самый твердый минерал, как известно, алмаз. О свойствах алмаза сказано очень многое. Его удивительные качества используются и в ювелирном деле, и в технике. Атомы углерода алмаза связаны очень прочно. Поцарапать алмаз можно разве что другим алмазом. Алмазом заканчивается принятая в минералогии шкала твердости Ф. Мооса, австрийского минералога, введенная им в XIX веке для описания относительной твердости минералов. Такая «непобедимость» алмаза определила его широкое применение для изготовления режущих инструментов – и исторически это самое раннее его применение в технике. Следующий по твердости за алмазом камень – корунд – является прекрасным абразивом и, помимо этого, используется в ювелирном деле.
Моос расположил 10 самых известных минералов в порядке возрастания их твердости. Они являются эталонами показателя своего уровня твердости. Как происходит диагностика минерала по шкале Мооса? Ученые проверяют, какой самый твердый минерал по этой шкале может поцарапать образец. Это значит, что твердость исследуемого минерала выше твердости поцарапанного им минерала, но ниже твердости следующего, который сам царапает образец.
Различные свойства твердости определяют способы применения минералов в современной технике. Наверняка все слышали выражение «часы на семнадцати камнях». Здесь речь идет о рубиновых вкладышах в механизме часов, в которых вращаются оси шестеренок. Качество часового механизма определяется числом работающих в нем шестеренок. Так что рубины определяют качество и долговечность часов.
Твердость может быть измерена не только относительно, но и абсолютно. В минералогии принято измерять абсолютную твердость (точнее – микротвердость) в килограммах на квадратный миллиметр (кг/мм 2).
Пиро– и пьезоэлектричество
Издавна людям было известно, что кристаллы определенных минералов, если их предварительно нагреть, притягивают и отталкивают частицы золы. Это явление свойственно, например, турмалину, о котором в средневековой Европе узнали благодаря купцам, привозившим его из Индии. Тогда турмалин назвали «электрическим камнем», а позднее явление возникновения электрических зарядов на гранях кристалла при нагревании получило имя «пироэлектричество».
Пьезоэлектричество соответственно связано с деформацией кристалла. В XIX веке были открыты и описаны пьезоэлектрические свойства кристаллов. Они заключаются в том, что, если к граням кристалла-пьезоэлектрика приложить электрическое напряжение, – кристаллы деформируются, растянутся или сожмутся. И наоборот – при растяжении или сжатии на их гранях возникает электрическое напряжение. В основном все пироэлектрики одновременно являются пьезоэлектриками, но обратное – неверно.
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу