Лабораторная работа №1 Описание основных породообразующих минералов.

Цель:изучить основные породообразующие минералы, их классификацию и основные диагностические признаки.

Материалы и принадлежности: коллекции минералов, шкалы твердости Мооса, определители минералов.

Минералами называют однородные по своему составу и строе­нию природные химические соединения или элементы, образо­ванные в результате определенных физико-химических процессов в земной коре и на ее поверхности.

В настоящее время известно более 2500 природных минералов, не считая разновидностей, но только немногие из них (около 50)имеют значение в образовании горных пород, слагающих земную кору. Они называются породообразующими.

К диагностическим показателям относятся внешние признаки минералов, видимые невооруженным глазом. Наиболее существенное значение имеют следующие признаки:

Строение.Строение минералов в большинстве случаев кристаллическое, однако, среди них встречаются и аморфные образования. Часто минералы имеют определенное очертание, встречаясь виде вытянутых пластинок, иголок, волокон, аморфных зерен, наростов, напыления. Реже встречаются кристаллы с четко выраженными формами в виде многогранников: гексаэдра (кубической формы – галит), ромбоэдр (кальцит), шестигранные пирамиды (горный хрусталь), и т.д.

Спайность. Под спайностью понимают способность минерала раскалываться при ударе или расщепляться с образованием четко выраженных и ориентированных блестящих поверхностей — плос­костей спайности. У минералов различают следующие виды спайности:

весьма совершенная — минерал легко расщепляется с образо­ванием одной плоскости спайности (биотит, мусковит);

совершенная — при легких ударах минерал, раскалываясь, об­разуется три плоскости спайности и, как правило, дает пра­вильные ограненные формы (гексаэдры у галита, ромбоэдры у кальцита);

средняя — минерал раскалывается на обломки, на которых об­наруживаются две плоскости спайности (роговая обманка, ор­токлаз);

несовершенная — плоскости спайности обнаруживаются с тру­дом, обломки в основном ограниченны поверхностями излома (апатит);

весьма несовершенная — спайность отсутствует, все обломки минерала неправильной формы (кварц, корунд).

Излом в отличие от спайности не имеет правильных, ориенти­рованных, блестящих поверхностей. При раскалывании или разла­мывании образуются следующие виды излома: ступенчатый (поле­вые шпаты), раковистый (кремень, опал), занозистый (роговая обман­ка), волокнистый (асбест), землистый (каолинит), зернистый (оливин) и др.

Твердость. Под твердостью понимают способность минерала сопротивляться истиранию каким-либо предметом. Это свойство связано со строением кристаллической решетки минерала. Ани­зотропные минералы в различных направлениях имеют разную твердость, изотропные — одинаковую.

Для оценки относительной твердости минерала пользуются шкалой Мооса — специальный набор из 10 минералов-эталонов различной твердости, которая условно обозначается баллами от 1 до 10. Цара­панием их друг о друга определяют твердость — более твердые ос­тавляют след на более мягких.

В полевых условиях для определения относительной твердости можно использовать различные легкодоступные предметы с изве­стной твердостью. Например, твердость ногтя равна 2—2,5; медной монеты — 3; стекла — 5—5,5; стального ножа — 5,5-6.

В природе преобладают минералы с твердостью от 2 до 7.

Определение твердости изучаемого минерала сводится к установлению двух соседних по шкале Мооса эталонных минералов, из которых первый царапается изучаемым минералом, а второй сам царапает его. Так, если изучаемый минерал царапает гипс и сам царапается кальцитом, то твердость его оценивается в 2,5 балла.

Абсолютная твердость минералов определяется специальными приборами — склерометрами, существенно отличается от значе­ний в шкале Мооса; так, твердость алмаза не в десятки, а в тысячи раз больше твердости талька.

Шкала Мооса

Твердость по шкале Мооса	Минералы-эталоны	Твердость минералов по группам	Число, твердость в кг/мм
1	Тальк	Мягкие – ноготь оставляет царапину на минерале	2,4
2	Гипс	Мягкие – ноготь оставляет царапину на минерале	36,0
3	Кальцит	Средней твердости – ноготь не оставляет царапину на минерале, минерал не оставляет царапину на стекле	109,0
4	Флюорит	Средней твердости – ноготь не оставляет царапину на минерале, минерал не оставляет царапину на стекле	189,0
5	Апатит	Средней твердости – ноготь не оставляет царапину на минерале, минерал не оставляет царапину на стекле	536,0
6	Ортоклаз	Твердые – минерал оставляет царапину на минерале, но не оставляет на кварце	796,7
7	Кварц	Твердые – минерал оставляет царапину на минерале, но не оставляет на кварце	1120,0
8	Топаз	Очень твердые – минерал оставляет царапину на кварце	1427,0
9	Корунд	Очень твердые – минерал оставляет царапину на кварце	2060,0
10	Алмаз	Очень твердые – минерал оставляет царапину на кварце	10060,0

Цвет – это окраска минерала в образце (в куске). Окраска минералов весьма разнообразна и для ряда представителей может быть характерной, например, зеленый малахит, синий лазурит. В этом случае окраска служит определяющим признаком. Цвет минералов зависит от их структурных особеннос­тей, присутствия в них красящих элементов и механи­ческих примесей. Благодаря хромофорным примесям цвет одногов того же минерала может быть различным, поэтому следует раз­личать собственную окраску и чуждую (вызванную примесями). Оценивать цвет минерала необходимо на све­жем изломе, так как на поверхности он может измениться в ре­зультате выветривания, что особенно заметно у сульфидов (пирит).

Цвет черты. Под цветом черты понимается цвет минерала в порошке, который определяется трением минерала по шерохова­той фарфоровой пластинке. Необходимость определения цвета черты обусловлена тем, что многие минералы в порошке имеют иной цвет, чем в куске. Некоторые минералы дают характерную черту: пирит в куске соломенно-желтый, а в порошке почти чер­ный; гематит — свинцово-черный, а в порошке кроваво-красный.

Блеск – способность минерала отражать свет, падающий на его поверхность. Блеск минералов зависит от количества отраженного от них света. Различают металлический и неметаллический блеск,у которых много разновидностей: алмазный (алмаз, сера); стеклянный (гипс, кальцит); металловидный (гематит); жирный (сера, нефелин); восковой (халцедон); перламутровый (слюды, орток­лаз), шелковистый (роговая обманка); шелковый (асбест); мато­вый (каолинит). При определении блеска цвет минерала не принимается во внимание.

Прозрачность. Под этим свойством понимается способностьминерала полностью поглощать, отражать или пропускать свето­вые лучи. Минералы делятся на прозрачные (горный хрусталь, кальцит, кварц, флюорит), полупрозрачный (опал, слюды, изумруд, киноварн), непрозрачные (пирит,графит). Некоторые непрозрачные минералы в тонких срезах про­свечивают характерным цветом, например гематит — кроваво-красным. Многие минералы становятся прозрачными лишь в тонких пленках и зернах.

К другим признакам относят вкус, запах, магнитность, растворимость в воде, взаимодействие с соляной кислотой и другие.

Данные определение диагностических признаков выданных образцов наиболее целесообразно свести в следующую таблицу:

Минерал	Габитус	Твердость	Блеск	Цвет	Цвет черты	Спайность	Другие отличительные признаки	Значение
1		2	3	4	5	6	7	8

Состав отчета:

– описание минералов различных классов (классификация по составу);

– таблица определения признаков у полученных образцов.