Магнитность

Этим свойством обладают немногие минералы. Для определения магнитности пользуются магнитной стрелкой,магнит. Сильно магнитные магнетит или пирротин притягивают или отталкивают магнитную стрелку. Магнитные свойства важны при диагностике минералов. При минералогических исследованииях по этим свойствам производится разделение минералов на фракции.

Электропроводность

Электропроводность минералов характеризуется способностью пропускать в разной степени электрический ток. Электрические свойства связаны с электронным строением атомов, и электрической структурой. Виды электропроводности: электропроводные - самородные минералы; слабо электропроводные – сульфиды и оксиды; диэлектрики – минералы с пьезоэлектрическими и пироэлектрическими свойствами.

Пьезоэлектричество – электричество, возникающее в кристаллах при сжатии или при растяжении. Если сжимать кристалл, на его концах могут возникнуть отрицательные заряды, а при растяжении этого же кристалла на тех же концах заряды могут быть положительными. Это характерно для кварца, турмалина и горного хрусталя.

Пироэлектричество (с греческого пирос – огонь) – электричество, возникающее в кристаллах в связи с изменением температуры. Электрические заряды возникают только на концах кристаллов-диэлектриков. Пироэлектрическими свойствами обладают лишь те кристаллы у которых нет центра симметрии. Природный пироэлектрик – турмалин, есть и синтетические.

Радиоактивность

Радиоактивностью (радио по-латински – выпускать лучи, актив – интенсивно) называется превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы другого с излучением элементарных частиц. Радиоактивностью обладают минералы, содержашие радиоактивные элементы. К природным радиоактивным элементам относятся U – уран, Th –торий, Ra – радий. У минералов в состав которых входят радиоактивные элементы разрушается кристаллическая решетка, изменяются их физические свойства (твердость, плотность, блеск). Это свойства называются метамиктными.

Радиоактивость применяется при поиске урановых руд и для определения абсолютного возраста горных пород. Этот метод основан на изменении скорости распада радиоактивного вещества. Зная количество конечных продуктов распада урана (свинца и геллия) и скорость этого распада, можно вычислить абсолютный возраст.

Вкус (растворимость в воде).

На вкус определяют лишь некоторые минералы, растворимые в воде. Галит – вкус –соленый, сильвин, мирабилит – горько-соленый, карналлит – горький.

Растворимость в кислоте.

Для некоторых минералов диагностическим признаком является их реакция с 5-10% соляной кислотой. В первую очередь это кальцит, котрый реагирует в образце при комнатной температуре. Реакция сопровождается выделением углекислого газа в виде пузырков. Доломит реагирует с кислотой в порошке, а магнезит в порошке, но при нагревании. А вот пиролюзит растворяется в соляной кислоте с выделением хлора.

Горючесть

При горении сера выделяет резкий удушливый запах и горит синим пламенем.

Литература: [5] с. 69-82 , [4] с. 16-25 , [8] с. 65-68.

Лабораторная работа №2

Тема: Изучение коллекций минералов: сера, графит, медь, пирит, халькопирит, борнит, галенит, сфалерит.

Методы изучения и практического решения задач темы: используя раздаточный материал - коллекции минералов по таблице №1, шкалу относительной твердости Мооса, фарфоровые бисквиты, стекла, магнит, а также коллекцию физических свойств минералов учебного минералогического музея, раскрыть и объяснить тему.

Цели лабораторного занятия:Научиться диагностировать минералы по характерным физическим свойствам. Познакомить их с тем, что определенные минералы по их полезным физическим свойствам находят свои области применения в народном хозяйстве (2 часа).

Задания:

1. Знать определения физических свойств минералов, научиться определять по физическим свойствам минералы из коллекции и заполнить следующие графы в таблице. 1) № образца; 2) цвет; 3) цвет черты; 4)твердость; 5) плотность; 6) спайность; 7) блеск; 8) особые свойства; 9) применение;

2. Определить по характерным диагностическим свойствам выданные минералы.

Контрольные вопросы:

1. Назовите диагностические признаки и формулу пирита?Какими свойствами отличается пирит от халькопирита?

2. Назовите диагностические признаки и формулу серы?

3. Назовите диагностические признаки и формулу сфалерита?Какой

блеск имеет сфалерит?

3. Назовите диагностические признаки и формулу халькопирита?

4. Назовите диагностические признаки и формулу галенита?

5. Что характерно для борнита?

6. Какой блеск имеет пирит?

Самородная сера S (ромб.синг.). Цвет соломенно-желтый (рис.1) до бурого (рис.2), иногда серый до черного. Черта желтоватая, почти белая, иногда черты не дает. Блеск гранях кристаллов алмазный, в изломе жирный, смолистый. Излом неровный до раковистого. Спайность несовершенная. Очень хрупок. Твердость 1,5-2,5. Плотность 2. При трении электризуется. Легко загорается от спички и горит синим пламенем, издавая резкий запах SО₂. Встречается в виде зернистых , плотных или землистых масс, а также в виде корок, налетов, реже кристаллов.

Происхождение. Образуется из сульфатов (гипса) в зоне восстановления в присутствии органических веществ, в результате окисления сероводорода, осаждается в виде возгонов при вулканических извержениях, а также является продуктом жизнедеятельности организмов.

рис. 1 рис.2

Графит С (гекс.синг.). Цвет железно-черный, стально-серый (рис.3). Черта черная, блестящая. Блеск металловидный, матовый, жирный. Излом неровный до раковистого. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Твердость 1. Плотность 2,2. Проводит электричество. Огнеупорен и кислотоупорен. Графит образует мелкие шестиугольные кристаллики в известняках и сланцах. От похожего на него молибденита отличается по черте: графит дает черную черту на бумаге, молибденит – голубоватую.

Встречается в виде листоватых , чешуйчатых, плотных, мелкозернистых и землистых масс (рис.4).

Происхождение. Магматическое, метаморфическое, пневмотолитовое.

рис. 3 рис.4

Самородная медь Cu (куб.синг.) Цвет медно-красный (рис.6). С поверхности часто бывает покрыта черным и зеленоватым налетом. Черта медно-красная, блестящая. Блеск металлический, матовый, жирный. Излом крючковатый. Минерал тягучий и ковкий. Спайность весьма несовершенная. Твердость 2,5-3. Плотность 8,8-8,9. Обладает высокой электропроводностью.

Встречается в сплошных массах (иногда пластинчатых), реже кристаллы, обычно соединяющиеся в древовидные сростки (рис.5), также желваки, налеты.

Происхождение. Гидротермальное; осадочное – при химическом выветривании сернистых медных руд.

рис.5 рис.6

Пирит FeS₂ (куб. синг.) - серный колчедан. Определяется по соломенно-желтому цвету, черной черте, металлическому блеску, по не­ровному и раковистому излому, высокой твердости (6-6,5), средней плотности (4,9-5,2). Пи­рит является самым распространенным сульфидом. Часто встречается в виде кристаллов, имеющих форму куба, с взаимно перпендикулярной штриховкой на гранях (рис.7), образует друзы, вкрапленники, сплош­ные зернистые массы. В зоне окисления пирит неустойчив и переходит в бурые гидроокислы железа (лимонит).

Кристаллы пирита

рис. 7

Происхождение. Гидротермальное, отчасти магматическое, метаморфическое, осадочное.

Халькопирит CuFeS₂ (тетр.синг.) - медный колчедан. Определя­ется по латунно-желтому (рис.8), зеленовато-золотистому цвету, зеленовато-черной черте, металли­ческому блеску, низкой твердости (3,5-4), средней плотности (4,1-4,3) и ха­рактерной пестрой, часто радужной (рис.9) или синей побежалости. Излом неровный. Хрупкий. Халькопирит образует сплошные зер­нистые агрегаты, в кристаллах встречается очень редко, только в друзовых пустотах и вкраплении.

Происхождение. Преимущественно гидротермальное, реже магматическое, метаморфическое.

рис.8 рис.9

Борнит Cu₅FeS₄ (куб.синг.) – пестрая медная руда (рис.10). Цвет в свежем изломе темный медно-красный. Почти всегда покрыт яркой пестрой побежалостью (рис.11). Черта серовато-черная, блеск металлический. Спайность отсутствует. Твердость 3. Плотность 5,0-5,2.

Происхождение. 1. Гидротермальное (первичный борнит) – в жилах и скарнах с халькопиритом, галенитом, сфалеритом. 2. Экзогенные (вторичный вариант) – в зоне цементации медных месторождений.

рис.10 рис.11

Галенит PbS (куб.синг.) - свинцовый блеск. Определяется легко по с винцово-серому цвету, серовато-черной черте, металличес­кому блеску, совершенной спайности в трех направлениях (рис.12), низкой твердости (2-3) и высо­кой плотности (7,4-9,6). В природе встречается в виде кристаллов кубической формы только в друзовых пустотах (рис.13), обычно в виде вкраплен­ников и зернистых агрегатов. Скрытокристаллические массы галенита носят название свинчака» Встречается в ассоциации со сфалеритом, халькопиритом, пиритом (полиметаллические руды).

рис. 12 рис.13

Сфалерит ZnS (куб.синг.) - цинковая обманка. Определяется по алмазному блеску, совершенной спайности, низкой твердости (3-4) и средней плотности 3,9-4,1. Цвет сфалерита меняется в зависимости от со­держания в нем железа от светло-желтого до темно-коричневого и да­же черного такие сильножелезистые разности сфалерита отклоняют магнитную стрелку). Обычно сфалерит бурый, коричневого цвета. Черта светлая, буроватая или желтоватая. Сфалерит встречается в ви­де кристаллов изометрического облика (тетраэдрического) (рис.14, 15). Вкрапленников и оплошных зернистых масс, в ассоциации с галенитом, пиритом, халькопиритом.

рис.14 рис.15

Литература: [1] с. 46-49, [5] с. 129-147.

Лабораторная работа №3

Тема: Изучение коллекций минералов: галит, кварц, гематит, магнетит, хромит, лимонит, гидраргиллит (гиббсит).

Методы изучения и практического решения задач темы: используя раздаточный материал - коллекции минералов по таблице №2, шкалу относительной твердости Мооса, фарфоровые бисквиты, стекла, магнит, а также коллекцию физических свойств минералов учебного минералогического музея, раскрыть и объяснить тему.

Цели лабораторного занятия:Научиться диагностировать минералы по характерным физическим свойствам. Познакомить их с тем, что определенные минералы по их полезным физическим свойствам находят свои области применения в народном хозяйстве (2 часа).

Задания:

1. Знать определения физических свойств минералов, научиться определять по физическим свойствам минералы из коллекции и заполнить следующие графы в таблице. 1) № образца; 2) цвет; 3) цвет черты; 4)твердость; 5) плотность; 6) спайность; 7) блеск; 8) особые свойства; 9) применение;

2. Определить по характерным диагностическим свойствам выданные минералы.

Контрольные вопросы:

1. Назовите диагностические признаки и формулу кварца?Какими свойствами отличается кварц от галита? В чем отличие кварца от халцедона?

2. Каковы характерные признаки гематита? Что такое красный железняк?

3. Какие отличительные свойства имеет магнетит?Каково их

происхождение?

3. Назовите диагностические признаки и формулу хромита? Его

происхождение?

3. Назовите диагностические признаки и формулу лимонита?

4. Назовите диагностические признаки и формулу гидраргиллита?

5. Какие разновидности имеет кварц?

6. Что входит в состав боксита?

7. Охарактеризуйте галит. Каково происхождение галита?

Галит NaCl (куб.синг.) прозрачные, бесцветные, белые и могут быть окрашены различными пигментами: галит -в серый, желтый, красный, синий (пятнами, полосами); Твердость 2,0-2,5 и плотность низкие 2,1-2,6, легко раст­воряются в воде. Спайность совершенная в трех направлениях (по граням куба). Хрупкий. Отличить галит можно по соленому вкусу. Галит образуют кристаллы в виде кубов (рис.16) или сплошные зернистые массы, реже корочки, налеты и выцветы.

Происхождение. Осадочное – образуется путем осаждения в замкнутых и полузамкнутых бассейнах в условиях жаркого и сухого климата.

рис. 16

Кварц SiO₂ (тригон.синг.) Можно определить по отсутствию спай­ности, твердости 7 , по форме кристаллов в виде призмы (рис.17), увенчанной пирамидой с горизонтальной штриховкой на гранях призмы (рис.18). Кварц имеет различный цвет: бесцветный, мелочно-белый, серый, реже Фиолетовый (аметист), черный (морион), прозрачный (горный хрусталь). В пустотах кварц обычно образует друзы и щетки. Значительная часть кварца встречается в виде зерен в ассоциации с различными минера­лами и оплошных зернистых агрегатов. Разновидности: халцедон -скрытокристаллическая разновидность встречается в виде почек, жеод, агат - полосчатый халцедон.

Кристаллы кварца

рис.17 рис.18