Как да разпознаваме минералите дефиниция и класификация на минералите



страница1/5
Дата09.04.2018
Размер497.84 Kb.
  1   2   3   4   5
КАК ДА РАЗПОЗНАВАМЕ МИНЕРАЛИТЕ

Дефиниция и класификация на минералите.
Минералът е твърдо вещество с определена кристална структура.То трябва да е неорганично, естествено образувано, хомогенно вещество с определен химичен състав. Химическият състав може да варира за минерали от една минерална система.

Кристалната структура е пространственото геометрично подреждане на атомите и йоните във вътрешната структура на минералите. Съществуват 14 основни подреждания на кристалната решетка. Понякога кристалната структура определя и формата на минерала. Дори когато зърната на минерала са много малки и с неправилана форма, кристалната структура може да се определи чрез рентгенов анализ или с помоща на оптичен мискроскоп.

Кристалната структура и химическият му състав опредлеят един минерал. Възможно е два минерала да имат еднакъв химически състав, но различна кристална решетка – наричат се полиморфни. Такива са например пирит и марказит – и двата минерала са железен сулфид. Кристалната структура има голямо значение за физическите свойства на минерала. Така например въпреки че диамантът и графитът имат един състав (и двата са чист въглерод), то графитът е много мек, докато диамантът е най-твърдия от известните минерали.

Според Световната Минералогична Асоциация понастоящем са известни над 4000 минерала.

Минерали и скали – Скалата е съвкупност (агрегат) от един или повече минерали. В скалата може да има и органични останки. Специфичните минерали в една скала могат много да варират. Някои минерали като кварц, слюда и фесдшпат са често срещани, докато други са намерени само в едно или две находища по света. Повече от половината минерали са толкова редки, че са били намерени само в няколко проби, а има има и такива открити само в няколко скални зърна.
Някои пособия, необходими при идентификация на минерали:


  1. Ръчна лупа за наблюдение на малки кристали или фосили.

  2. Малка плочка от бял порцелан за определяне чертата на минерала.

  3. Монета и малка пластина от стъкло за определяне на твърдостта.

  4. Комплект образци от някои основни минерали за сравнение с непознат образец.

  5. Разпечатка с основните кристални форми за сравнение с кристалната форма на непознат образец.

  6. Дневник и химикал за описание на мястото, къдетоса намерени минералите.

  7. По възможност каталог на минералите с хубави цветни снимки и разбираемо описание.

  8. Малък магнит за определяне дали минералът има магнитни свойства.

Физични свойства на минералите
Определянето ня химичния състав и кристалната структура на даден минерал е трудна задача без подходящото оборудване. Всъщност не е възможно определянето на тези два аспекта на минерала в една непрофесионална лаборатория. Тези аспекти, обаче, определят физичните свойства на минерала. Подреждането на атомите и молекулите, както и силата на връзката между тях определят различни физични свойства за различните минерали. Доста минерали имат сходни физични свойства, но при изучаване на цялата съвкупност от свойства, много често те образуват уникална съвкупност за определен минерал и по този начин позволяват идентификацията му.

ЦВЯТ

Обикновено най-напред се забелязва цветът на минерала. Някои минерали лесно могат да бъдат разпознати по цвета, защото винаги са в един цвят. Малахитът например е винаги зелен. Трябва да се има предвид, че цветът не е достатъчен за идентифициране на един минерал. Химически примеси могат да променят цвета на минерала без да се променят останалите му свойства. Кварцът например в най-чистата си форма е безцветен и чист като стъкло. Когато в него има следи от желязо става виолетов (аметист). Примеси от манган го правят розов (розов кварц). Ако кварцът е подложен на радиация, той се оцветява в кафяво (опушен кварц).


Цвят на тънък слой стрит минерал (черта на минерала)
Когато един минерал се търка силно по неглазирана плочка бял порцелан, той оставя следа от стрит прах. За даден минерал цветът на тази следа винаги е същия независимо дали има примеси. Например кварцът оставя бяла следа независимо дали е виолетов (аметист), розов (розов кварц) или кафяв (опушен кварц). На снимката е показан геод с аметистови кристали.
ПРОЗРАЧНОСТ
Прозрачността описва колко добре светината преминава през образец от даден кристал. Има три степени на прозрачност: прозрачен, полупрозрачен (прозиращ) и непрозрачен. През прозрачните минерали човек може да вижда минералите. През полупрозрачните минерали човек вижда светлина, но не и обекти. През непрозрачните не може да се види нищо.

На снимката е показан берил, който е почти прозрачен



БЛЯСЪК

Блясъкът характеризира начина, по който повърхността на минерала отразява светлината. Блясъкът трябва да се наблюдава върху прясно счупена, непотъмняла повърхност. Различават се два основни типа на блясък – металически и неметалически. Изпозваните термини за описание на блясъка са:



  • металически - пример: злато

  • стъклен - пример: кварц, турмалин

  • брилянтов (диамантен) - пример: диамант

  • смолист - пример: сфалерит

  • восъчен (мазен) - пример: тюркоаз

  • перлен - пример: талк

  • кпринен - пример: азбест

  • матов (пръстен) - пример: боксит


Турмалинът има стъклен блясък


ТВЪРДОСТ
Скалата на търдостта на минералите е предложена от германския минералог Фридрих Моос. Тази скала има десет степени, сътветстащи на твърдостта на дест добре известни минерали. Степен едно съответства на най-мекия материал, а степен десет – на най-твърдия. По-долу следват минералите използвани в скалата на Моос за твърдост


Скала на Моос за твърдост на минералите

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Талк

Гипс

Калцит

Флуорит

Апатит

Фелдшпат

Кварц

Топаз

Корунд

Диамант

За да използвате скалата на Моос, опитайте се да одраскате повърхността на неизвестен минерал с минерал от скалата. Например ако незвестният минерал не може да бъде одраскан от фелдшпат (6), но се драска от кварц (7), то неговата твърдост е между 6 и 7 (например пирит с твърдост 6—6.5)

Ако не разполагате с минерали от скалата на Моос, то по-долу следват някои обикновени предмети и тяхната твърдост:


Обикновени предмети и тяхната твърдост

2.5

3.5

5.5

6.5

8.5

Нокът

монета

стъкло

Стоманен нож

шмиргел

Ако неизвестен образец не може да се одраска с нокът, но се драска от монета, то твърдостта му е между 2.5 и 3.5. Пример за такъв минерал е калцита (3).


ЦЕПИТЕЛНОСТ
Това е свойство на минералите при счупване да се цепят по различни (1, 2, 3 или повече) определени кристалографски посоки. Съществуват съвсем съвършена, съвършена и несъвършена цепителност. Някои от скъпоценните камъни с неясна цепителност показват лом, който е с различен характер – мидест, кухест, зърнест, неравен и др. Някои минерали се чупят само по една посока. Други по две и повече.

Някои основни форми на цепителност са ромбохедрална, кубична и басална. При кубичната цепителност се формират кубове (халит). При ромбохедралната цепителност се формират шестоъгълни призми (калцит), а басална цепителност възниква по равнина успоредна на основата на минерала (топаз)



Ако счупването на даден минерал в една или повече посоки е ясно, цепителността му се счита перфектна. Например калцитът се цепи перфектно в три посоки. Когато счупването не е толкова ясно, цепителността се описва като добра, ясна, слаба и никаква. Някои минерали добресе цепят в една посока, но лошо в другите. Например гипсът се цепи идеално в една от посоките и слабо в другите две.
ЛОМ
Не всички минерали се цепят лесно. Някои вместо това се чупят. За разлика от сцепванията, които обикновено са ясни плоски повърхнини, счупванията могат да бъдат гладко окръглени, неравномерни, грапави и нащърбени. Основните видове на повърхността при счупване (ломът) са конкоидална (кварц), влакнеста или нащърбена, начупена, неравномерна и неправилна. Образецът малахит на сномката има конкоидален лом, той е гладък и заоблен.
СПЕЦИФИЧНО ТЕГЛО
Специфичното тегло отразява плътността на минерала. Обикновено се изисква спецоализирана апаратура за определяне на специфичното тегло. При известен опит човек може да определеи специфичното тегло на дадена проба и на ръка. Поради различното специфично тегло при еднакви размери на образците, някои ще тежат повече. По-долу следват някои известни минерали с тяхното специфично тегло:


Минерал

Плътност

Специфично тегло g/sm3

Сяра, графит

Леки

1-2

Гипс, кварц

Средни

2-3

Флуорит, берил

Средно тежки

3-4

Корунд, повечето метални оксиди

Тежки

4-6

Самородно злато, платина

Най-тежки

19



КРИСТАЛНА ФОРМА
Минералите израстват в специфични форми и обикновено кристализират в една от шестте кристалинни системи. Осите на кристала, ъглите, при които те се пресичат и степента на симетрия определят всяка една система.

  • Изометрична – нарича се още кубична кристална система. Кристалите обикновено са оформени като блокове с подобни и симетрични лица. Кристалът има три оси на симетрия, всички под прав ъгъл една спрямо друга и всички с еднаква дължина (пирит).

  • Тетрагонална – обикновено кристалите имат форма на четиристранни присми и пирамиди. Всеки кристал има три оси, които са взаимно перпедикулярни. Две от осите са с еднаква дължина и лежат в хоризонтална равнина. Третата ос (вертикална) има друга дължина (циркон).

  • Хексагонална – тези кристали обикновено са оформени като шестоъгълни призми или пирамиди. Всеки кристал има четири ои на симетрия. Три лежат в една равнина, имат еднаква дължина и се пресичат под 120о. Четвъртата ос има различна дължина и е перпендикулярна на другите три (берил).

  • Орторомбична – тези кристали са къси и плътни. Всеки кристал има три неравни оси, които са взаимноперпедикулярни (топаз).

  • Моноклинични – кристалите са къси и плътни с наклонени лица накрая. Всеки кристал има три неравни оси. Две от осите лежат в една равнина и са под прав ъгъл. Третата ос е наклонена (гипс).

  • Триклинична – кристалите обикновено са плоски с остри ръбове, но нямат прави ъгли. Всеки кристал има три неравни оси. Нито една не е перпендикулярна на някоя друга (фелдшпат).


Таблица с основни физични физични свойства на някои минерали и способи за определянето им за даден минераложки образец

Физични свойства на Минералите

ФИЗИЧНО СВОЙСТВО

Дефиниция

Тестващ метод

Цепителност

Разцепване на минерала по плослкости на отслабване в кристалната структура.

Изследвайте минерала за места, където е бил счупен. Търсете повърхност, където светлината се отразява като от плоскост. Лесно може да се направи грешка с лицето на кристала и за определянето на това свойство трудно се добива опит.

Цвят

Отразена от минерала светлина (в определен честотен диапазон)

Определете цвета на минерала – бял, черен, зелен, ясен и т.н.

Кристална форма

Геометрична форма на кристала или минерала

Изследвайте и опишете геометричната форма на минерала – кубична, хексагонална и др. Това свойство по-рядко се изследва в непрофесионалните лаборатории.

Лом

Повърхност на счупване (не сцепване) на минерала

Изследвайте минерала за места, където е бил счупен. Опишете повърхността на счупване като неправилна (грапава) или конкоидална (като при счупено стъкло).

Твърдост

Устойчивост на драскане и търкане

Използвайте минерали с известна твърдост от таблицата на Моос, ако разполагате с такава, или други предмети с известна твърдост, за да драскате неизвестния образец докато определите твърдостта му.

Блясък

Тип на отразената от минерала светлина

Огледайте образеца за да определите дали има металически блясък (изглежда като парче метал) или неметалически блясък (не изглежда като парче метал)

Магнитност

Свойство на обекта да взаимодейства намагнитени тела

Използвайте магнит за да определите дали взаимодейства с образеца.

Реакция към HCl

Химична реакция на хидрохлорна киселина и калциев карбонат (CaCO3).

Капнете малка капка от HCl върху образеца и наблюдавайте дали има реакция (получават се мехури).

Специфично тегло

Отношение на масата на минерала към масата на същия обем вода.

По принцип не се определя в непрофесионални лаборатории. След като разпознаете минерала, можете да видите специфичното му тегло в справочника.

Черта на минерала

Цвят на минерала, когато е стрит.

Стрийте малка част от минерала на прах върху порцелановата плочка и опредеелете цвета на стритото.

Вкус

Нервна реакция на езика към различни химикали.

Близнете минерала (не се препоръчва в образователна лаборатория – не се знае кой го е пипал и лизал преди вас).

Други свойства

Флуоросценция, радиоактивност

Определянето изисква специална апаратура, като УВ лампа и гайгеров брояч. Обикновено не се изследва в непрофесионални лаборатории.


Таблица с някои основни минерали и свойствата им
По-долу следва таблица с някои основни минерали и свойствата им. Тя не съдържа всички физични свойства за всеки минерал. Целта е да покаже тези физични свойства, които са уникални за даден минерал и подпомагат неговата идентификация. Трябва да се има предвид, че не всички минерални образци показват описаните физични свойства. Например плагиоклазът има цепителност. За образеца, който изследвеате вие можете да откриете или да не откриете тази цепителност. Друго свойство е кристалната форма, притежавано от всички минерали. Доста рядко, обаче, за образци в непрофисионални лаборатории това свойство може ясно да се наблюдана. Добре изразена кристална форма може трудно да се срещне дори и сред музейни образци.


Разпознаване на минерали – диагностични физични свойства

Апатит

Зелен цвят, H=5, може да се открие хексагонална кристална форма, бяла черта на минерала, конкоидален лом, немагнитен, неметалически блясък, не реагира с HCl

Авгит

Тъмно- или убито зелен цвят, две равнини на сцепване под прав ъгъл, има подобни свойства на амфибола, Н=5, бяла черта на минерала, неметален блясък, немагнитен

Биотит

Черен цвят, една идеална посока на сцепване, водеща до разделянетона минерала на тънки, гъвкави плочи. Свойства подобни на тези на Мусковита, Н=3, сива черта на минерала, неметален блясък, немагнитен, не реагира с HCl

Калцит

H=3, реагира с HCl, 3 посоки на разцепване (ромбично разцепване), бяла черта на минерала, неметален блясък, немагнитен

Корунд

H=9, често показва хексагонална кристална форма, червено-кафеникав, няма цепителност, конкоидален лом, хексагонална кристална форма, бяла черта на минерала, немагнитен

Доломит

реагира с HCl в стритата си форма. Има свойства подобни на калцита.

Флуорит

H=4; 4 посоки на разцепване, често виолетов на цвят (може още да бъде бял, жълт, зелен, ясен (прозрачен)., бяла линия на минерала, неметален бласък, немагнитен, не реагира с HCl

Гален

Сив, металически минерал; три посоки на разцепване (кубично), Н=2, сива линия на минерала, немагнитен, металически блясък, не реагира с HCl, конкоидален лом.

Гарнет

Обикновено червеникаво кафяв цвят, без разцепване, като формира 12-стенни кристали (додекаедри). Н=7, конкоидален лом, не реагира с HCl, неметалически блясък, няма цепителност, бяла черта на минерала.

Графит

“моливен графит”, мек металически минерал, има сива сива черта на минерала.

Гипс

H=2, може да се драска с нокът, бял, бяла черта на минерала, една посока на сцепване, не реагира с HCl, неметален блясък.

Халит

"Сол", H=2.5, не може да се драска с нокът, три посоки на разцепване (кубично), солен вкус. прозрачен, бяля черта на минерала, кубическа кристална форма, неметален

Хематит

Червено кафяв цвят на линията на кристала, "ръжда", Н=5, няма цепителност, немагнитен, не реагира с HCl

Амфибол (хорнбленда)

Черен до тъмно зелен цвят, две посоки на сцепване под 120 или 60 градуса, има свойства подобни на авгита., бяла линия на минерала, Н=5, неметален бласък, немагнитен, не реагира с HCl

Магнетит

Металически минерал, има магнитни свойства, Н=6, сив, сива черта на минерала, неправилен лом, няма цепителност

Мусковит

Ясен (прозрачен) или полупрозрачен цвят, една идеална посока на разцепване, водеща до разделянето на минерала на тънки, гъвкави плочи. Свойства подобни на тези на Биотита., бяла черта на минерала, Н=2, немагнитен, неметален блясък, не реагира с HCl

Оливин

Ябълково зелен или жълтеникаво зелен цвят, H=7 (често трудно се определя), конкоидален лом, няма цепителност. немагнитен, неметален блясък, не реагира с HCl, бяла черта на минерала

Ортоклаз

H=6, оранжево розовият цвят е типичен, две посоки на сцепване под прав ъгъл, свойства подобни на плагиоклаза.бяла черта на минерала, неметалически блясък, немагнитен

Плагиоклаз

H=6, бял или сив цвят, могат да се видят жили (ивици) на повърхността на сцепване, две посоки на сцепване под прав ъгъл, свойства подобни на ортоклаза, бяла черта на минерала, две оси на сцепване, неметален блясък, немагнитен, не реагира с HCl

Пирит

"Златото на глупака", златист металически цвят. тъмно сива черта на минерала, няма цепителност, неправилен лом, Н=6, металически блясък, кристална форма – пиритохендрон, леко магнитен

Кварц

H=7, conchoidal fracture, no cleavage, color is typically white or clear but can be pink, red, purple, black, бяла черта на минерала, неметалически блясък, немагнитен, хексагонална форма

Сяра

Жълт цвят, миризма на развалено яйце когато се запали.

Талк

H=1, много мек, лесно се драска от нокът. сив, бяла черта на минерала, неметалически блясък, немагнитен, не реагира с HCl.

Карат – единица тегло за диаманта и за някои скъпоценни и полускъпоценни камъни – 1 карат=200 милиграма=0.2 грама

Карат - степен на чистота на златото. Чисто злато е 24 карата; 18 карата е при 75% злато, 14 карата е при 58% злато и 9 карата е при 37.5% злато

5. Химичен състав на Земята.

При изчисляване на средния химичен състав са използувани различни подходи, като крайната цел е била обобщена характеристика на разпространение на елементите. Най-достоверни данни има за литосферата, което е обяснимо , поради съвременните възможности за преки изследвания – до 10-15 км дълбочина. Съществуващите различия в стойностите на отделните елементи се дължат и на това дали са били включени образци с космичен произход /метеорити/ или не.



Химичен елемент

Процентно съдържание

Обемно съдържание

Кислород

46.6

93.8

Силиций

27.7

0.9

Алуминий

8.1

0.8

Желязо

5.0

0.5

Калций

3.6

1.0

Натрий

2.8

1.2

Калий

2.6

1.5

Магнезий

2.1

0.3

Други

1.5

-

Табл. Разпределение на химичните елементи в земната кора /по Mason, 1966/




Каталог: drago -> geophysics -> exam%20materials%202016-2017
drago -> Present simple past simple tense
drago -> Search earthquakes‘ в новосъздадената по-горе папка във формат. Csv
exam%20materials%202016-2017 -> Пещери пещера́та
exam%20materials%202016-2017 -> I. Земята – произход, форма, състав и строеж 4 часа Произход на Земята. Химичен състав. Форма и размери на Земята. Модел на Земята. Релеф
exam%20materials%202016-2017 -> Основни дефиниции в Географските информационни системи (гис). Историческо развитие на гис. Значение на гис в съвременното общество
exam%20materials%202016-2017 -> Същност на георадарния метод


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5


База данных защищена авторским правом ©obuch.info 2019
отнасят до администрацията

    Начална страница