Как узнать, какой это минерал. Определение минералов Определение камней по внешнему виду

Для определения минералов существует много методов, которые требуют специальных приборов и лабораторий (химический, кристаллографический, рентгенометрический анализы). Вместе с тем известен самый простой – макроскопический метод определения минералов, основанный на изучении их внешних особенностей: морфологии кристаллов, простейших свойств механических (твердость, излом, спайность и др.), оптических (цвет, блеск, прозрачность) и проч.

При макроскопическом определении минералов необходимо придерживаться следующих правил:

определение любой характеристики всегда ведется по наиболее свежей поверхности раскола;

образец нужно слегка перемещать, чтобы свет падал на него под разными углами;

всегда сравнивать характеристики исследуемого образца с соответствующими характеристиками уже известных образцов;

придерживаться следующей последовательности определения: твердость → блеск → спайность → излом → цвет в куске → черта → прочие свойства;

немедленно после определения каждой характеристики следует записать ее в тетрадь;

всегда вначале определить все указанные свойства, и лишь затем начинать поиск соответствующего образца по литературе (определителю минералов).

Твердость является важнейшим свойством при определении минералов. Твердость минерала – это его способность противостоять внешнему механическому воздействию. Твердость минералов зависит от особенностей их внутреннего строения, а также от химического состава. Например, графит и алмаз, хотя и состоят из одного и того же элемента (углерода), обладают совершенно разной твердостью, поскольку их кристаллические решетки неодинаковы. С другой стороны, образцы лимонита также могут разительно отличаться по твердости в силу разного содержания молекул воды – чем больше молекул воды, тем ниже твердость. В связи с этим важно помнить, что, во-первых, гидратированные соединения всегда мягче безводных (как боксит и корунд), а во-вторых, что существует значительное количество минералов, твердость которых изменчива. Наиболее простой способ определения твердости – царапанье одного минерала другим. Для оценки относительной твердости принята шкала Мооса, представленная десятью минералами-эталонами, твердость которых постоянна. В шкале Мооса каждый последующий минерал царапает все предыдущие (чем выше номер минерала, тем он тверже).

Тальк – 1.

Кальцит – 3.

Флюорит – 4.

Апатит – 5.

Ортоклаз – 6.

Кварц – 7.

Топаз – 8.

Корунд – 9.

Алмаз – 10.

В природе не известно минералов, по твердости находящихся между корундом и алмазом. Поэтому для практического определения твердости алмаз не требуется. Для определения твердости исследуемого минерала на его поверхности выбирают гладкую площадку и, сильно нажимая, проводят по ней острым углом минерала из шкалы Мооса. Если на исследуемом минерале остается царапина, то его твердость будет меньшей, чем у минерала шкалы Мооса; если царапина отсутствует, то твердость исследуемого минерала больше эталонного. Испытание проводят до тех пор, пока исследуемый минерал не встанет в интервале между двумя минералами из шкалы твердости, т.е. твердость его не определится как промежуточная между ними или как равная одному из них. Для определения твердости часто пользуются некоторыми распространенными предметами. Так, твердость мягкого карандаша – I; ногтя – 2; стекла 5–5,5; стальной иглы и стального ножа 6–7.

Блеск минерала зависит от его способности преломлять и отражать лучи и от характера самой отражающей поверхности. Различают минералы с металлическим и неметаллическим блеском. Металлический блеск присущ минералам, отражающим свет подобно стали. Таким блеском обладают многие сульфиды, окислы железа, самородные металлы. Блескполуметаллический (металловидный) несколько тусклее, он характерен для графита.Стеклянный блеск характерен плоскостям спайности многих прозрачных минералов (кальцит, гипс, полевые шпаты, грани кристаллов кварца).Жирный блеск (излом кварца, нефелина) напоминает блеск, проявляющийся на поверхности, смазанной маслом.Перламутровый блеск присущ минералам, поверхность которых блестит как внутренняя (перламутровая) поверхность раковины (слюда, тальк).Шелковистый блеск напоминает блеск шелковой ткани, свойственен минералам с волокнистым строением (селенит, асбест).Восковой блеск, подобный блеску поверхности свечи, имеют некоторые скрытокристаллические и аморфные агрегаты (халцедон, кремень).Матовый блеск по сути означает отсутствие блеска – при этом поверхность отражает свет равномерно тускло, подобно писчему мелу. Матовый блеск присущ землистым разностям с мелкопористой поверхностью (каолин, боксит). Одновременно с выявлением блеска, удобно определять спайность и излом минерала.

Спайность – способность минералов раскалываться по плоскостям. Плоскости спайности совпадают с теми плоскостями кристаллической решетки, в которых силы сцепления между атомами минимальны. Для обнаружения спайности минерал следует повернуть к свету так, чтобы какая-то часть его поверхности отразила свет в глаза. Если у исследуемого образца спайность присутствует, то на блестящей поверхности можно увидеть множество отражающих свет пластин, наслаивающихся друг на друга, и образующих своеобразную лестницу. Все эти блестящие пластины (плоскости спайности) лежат параллельно, и разделяются тончайшими темными линиями. У многих минералов спайность выражена в нескольких направлениях, взаимно пересекающихся. Например, у слюд (мусковита, биотита) спайность прослеживается лишь в одном направлении. У галита и сильвина – в трех направлениях, перпендикулярных друг другу (спайность по кубу). Сфалерит обладает шестью направлениями плоскостей спайности. Выделяют несколько видов спайности: весьма совершенная, совершенная, средняя и несовершенная.Весьма совершенная спайность проявляется в том, что минерал очень легко (ногтем, лезвием ножа) расщепляется по определенному направлению на тонкие параллельные пластинки с гладкой блестящей поверхностью (слюды, тальк, хлорит).Совершенная спайность выражается в том, что минерал при легком ударе молотком раскалывается по ровным параллельным плоскостям (кальцит, полевой шпат).Средняя спайность обнаруживается при сильном ударе, плоскости спайности при этом могут различаться с некоторым трудом.Несовершенная спайность обнаруживается с трудом (апатит, берилл). Это практически минералы без спайности. При отсутствии достаточного навыка плоскости спайности можно иногда спутать с гранями кристалла. Следует иметь в виду следующее:

на плоскостях спайности минералы обычно блестят сильнее, чем на гранях кристаллов и любых других поверхностях излома;

в плоскости спайности минерала всегда следует находить несколько параллельных друг другу пластин, последовательно наслаивающихся друг на друга (типа ступенек).

Одновременно с определением спайности (и блеска) можно выявить излом минерала.

Излом . Раскалывая различные минералы, можно заметить, что образующаяся при этом поверхность различна. В зависимости от характера этой поверхности изломы бывают следующих видов:

зернистый – поверхность образована множеством сросшихся зерен, сфер; свойственен оолитовым агрегатам;

землистый – отличается шероховатой матовой поверхностью (каолинит);

раковистый – имеет вид вогнутой, концентрически-волнистой поверхности (кремень);

занозистый – поверхность образована одинаково ориентированными иглами (роговая обманка);

ступенчатый – поверхность в виде ступеней, разделяющих плоскости спайности (полевые шпаты, галит, галенит);

неровный – хаотично изломанная блестящая поверхность твердых минералов, лишенных спайности (нефелин).

Цвет минералов является важным диагностическим признаком. Минералы имеют различный цвет: белый, серый, желтый, красный, зеленый, синий, черный. Могут быть и бесцветными. Практически цвет минералов определяют на глаз путем сравнения с хорошо знакомыми предметами: молочно-белый, яблочно-зеленый, соломенно-желтый и проч. Окраска минералов зависит от их химического состава и примесей. Некоторые минералы (лабрадор) меняет цвет в зависимости от условий освещения, приобретая красивую радужную окраску. Такое свойство минералов называетсяиризацией . Иногда, кроме основной окраски, тонкий поверхностный слой минерала имеет дополнительную окраску, при этом поверхность его переливается синим, красным, розовато-фиолетовым цветом (халькопирит, борнит). Это явление называетсяпобежалостью . Побежалость объясняется интерференцией света в тонких пленках, образующихся на поверхности минерала в результате различных реакций. Существует также значительное количество минералов, не имеющих постоянной окраска (кварц, галит, нефелин и др.), и, соответственно, цвет для них диагностическим признаком являться не может. В подобных случаях, а также при совпадении других внешних черт различных минералов, оказывается полезным определение черты.

Черта – это цвет порошка минерала. Многие минералы в раздробленном или порошкообразном состоянии имеет другой цвет, чем в куске. Так, пирит в куске – соломенно-желтого цвета, а в порошке – почти черный. Для определения черты проводят несколько раз куском минерала по неглазурованной фарфоровой пластинке (при условии, что твердость минерала меньше твердости фарфора). Если минерал слишком тверд, то порошок получают, истирая его еще более твердым минералом. Как правило, если с помощью фарфора не удается определить цвет порошка, то пишут, что черта у минерала отсутствует.

Прочие свойства объединяют другие, нередко строго индивидуальные признаки минералов. Тем не менее, прочие свойства часто играют важнейшую роль в диагностике, особенно у родственных минералов (например, галит и сильвин).Удельный вес зависит от химического состава и структуры минерала. Все минералы можно разделить по удельному весу на три группы:легкие с удельным весом менее 2,5 (янтарь, гипс, галит); средние - с удельным весом 2,5-5 (апатит, корунд, сфалерит); тяжелые – с удельным весом больше 5 (киноварь, галенит, золото). Удельный вес минералов в полевых условиях определяется приблизительно – взвешиванием на руке (в образце должен присутствовать только один минерал).Прозрачность – выделяют минералынепрозрачные , т.е. не пропускающие световых лучей даже в очень тонких пластинках (самородные металлы, многие сульфиды, окислы железа);просвечивающие только в тонкой пластинке (по тонкому краю, как полевые шпаты, кремень, многие карбонаты); полупрозрачные , пропускающие свет подобно матовому стеклу (гипс, халцедон); прозрачные , пропускающие свет как обычное стекло (горный хрусталь, исландский шпат). Для некоторых минералов характерны особые, только им присущие свойства. Например, способность минералов карбонатов вступать вреакцию с соляной кислотой ("вскипать"). Ряд минералов характеризуетсямагнитностью (магнетит, пирротин) – они отклоняют магнитную стрелку. Для диагностики в полевых условиях имеет значениерастворимость минералов в воде или кислотах и щелочах. Галит и сильвин легко растворяются в воде. Эти же минералы обладаютвкусом – соленым у галита, горько-соленым у сильвина. Природные квасцы отличаются кислым, вяжущим вкусом. Иногда минералы имеютзапах . Так, арсенопирит и самородный мышьяк при ударе пахнут чесноком; пирит, марказит – издают запах сернистого газа; фосфорит при трении – запах жженой кости. Некоторые минералыжирные на ощупь (тальк), другие – легкопачкают руки (графит, пиролюзит).Двойным лучепреломлением обладает исландский шпат.Флюоресценция характерна флюориту.Гигроскопичностью обладают каолин, сильвин, карналлит.Радиоактивностью отличаются минералы, содержащие уран, торий.

Для определения минералов пользуются определителями и таблицами, которые составляют на основании изучения их физических свойств. Определив твердость, необходимо установить блеск минерала, затем цвет черты, спайность и другие внешние признаки. Далее, принимая во внимание твердость и блеск минерала, находим в приведенной таблице описание, которое более всего соответствует всем физическим свойствам изучаемого образца. В таблице минералы сгруппированы по твердости (мягкие, средней твердости, твердые) и блеску (металлический и неметаллический).

Минералы отличаются определенным химическим составом и внешними физическими признаками. К ним относятся: блеск, твердость, цвет, характер излома . Определить минералы по внешним признакам - дело нетрудное, но оно требует внимания и аккуратности.

Определение химического состава минерала - более сложная задача. В нашем определителе приводятся формулы лишь тех минералов, которые имеют несложный химический состав.

Прочитав эту главу, вы ознакомитесь с приемами определения наиболее распространенных минералов.

Цветные таблицы для определения помогут узнать название минерала, который попал вам в руки.

При определении минералов по внешнему виду нужно сперва обратить внимание на общие для всех минералов признаки, а затем уже рассматривать особенности, отличающие их друг от друга.

В первую очередь обратите внимание на блеск минерала.

Большинство минералов благодаря отражению своими поверхностями лучей света блестит, и лишь некоторые из них - матовые - лишены блеска.

По блеску минералы легко делятся на две группы: минералы с металлическим блеском и минералы с неметаллическим блеском.

МИНЕРАЛЫ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМ БЛЕСКОМ 1 - радиально-лучистые кристаллы антимонита - сурьмяного блеска - на барите; 2 - кристалл пирита - серного колчедана; 3 - галенит (темный) - свинцовый блеск - в кварце; 4 - кристалл галенита в барите; 5 - натечный гематит - так называемая «красная стеклянная голова»; 6 - кристалл железного блеска; 7 - кусок сплошного гематита - красного железняка; 8 - кристаллы магнетита в хлоритовом сланце.

Блеск металлический:

1. Металлический блеск напоминает блеск поверхности свежего излома металлов. Металлический блеск лучше виден на свежей (неокисленной) поверхности металла. Минералы, обладающие металлическим блеском, непрозрачны и более тяжелы по сравнению с минералами, имеющими неметаллический блеск. Иногда вследствие процессов окисления минералы, имеющие металлический блеск, покрываются матовой коркой.

Металлический блеск характерен для минералов, являющихся рудами различных металлов. Примерами минералов, имеющих металлический блеск, могут служить золото, медный колчедан, свинцовый блеск.

2. Металловидный блеск - более тусклый, как у потускневших от времени металлов. Пример: магнитный железняк.

Блеск неметаллический:

1. Стеклянный блеск напоминает блеск поверхности стекла. Им обладают: каменная соль, горный хрусталь.

2. Алмазный блеск - искрящийся, напоминает стеклянный, но более сильный. Примеры: алмаз, цинковая обманка.

3. Перламутровый блеск подобен блеску перламутра (поверхность минерала отливает радужными цветами). Часто наблюдается, например, у кальцита, слюды.

4. Шелковистый блеск - мерцающий. Характерен только для минералов, имеющих волокнистое или игольчатое строение. Пример: асбест.

5. Жирный блеск имеет ту особенность, что поверхность минерала кажется как бы смазанной жиром. Иногда и сам минерал жирен на ощупь, как например тальк.

6. Восковой блеск подобен жирному, но более слабый. Пример: халцедон.

Матовые минералы лишены блеска и напоминают землистые массы. Пример: боксит.

Блеск лучше всего наблюдать на свежем изломе минерала или на свежей поверхности граней его кристаллов. После того как вы установите характер блеска, необходимо определить твердость минерала.

Твердость минералов

Твердость минерала - это то сопротивление, которое он оказывает, когда вы царапаете его каким-нибудь другим предметом или минералом. Если испытуемый минерал мягче, чем тот, которым вы царапаете по его поверхности, то на нем останется след - царапина.

Учеными составлена следующая шкала твердости минералов:

Громадное большинство минералов, распространенных в земной коре, обладает твердостью, не превышающей 7. Только незначительное количество имеет большую твердость.

Распознавать твердость минералов можно с помощью ногтя и осколка обыкновенного стекла.

По твердости все минералы разбиваются на три группы:

1. Мягкие минералы (ноготь оставляет царапину на минерале). Примеры: тальк, графит, гипс.

2. Минералы средней твердости (ноготь не оставляет царапины на минерале; минерал не оставляет царапины на стекле). Примеры: кристаллический кальцит, медный колчедан, или халькопирит.

3. Твердые минералы (минерал оставляет царапину на стекле). Примеры: кварц, полевые шпаты.

После испытания надо стереть порошок, т. е. раздробленные частицы минерала, с его поверхности и убедиться, что на минерале действительно остался след, так как порошок мог образоваться из того минерала, которым царапали.

Цвет черты (или, другими словами, цвет порошка) у некоторых минералов не отличается от цвета самого минерала; но встречаются и такие минералы, цвет порошка которых резко отличается от их цвета. Например, кальцит бывает бесцветный, белый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый, бурый, черный; порошок же у кальцита всегда белый.

Для получения порошка минерала (т. е. черты) применяется шероховатая, не покрытая глазурью фарфоровая пластинка - так называемый бисквит. Заменить бисквит можно черепком неглазурованного фарфора или осколком фаянсовой посуды, предварительно сняв с него наждачной бумагой или напильником гладкий слой глазури.

Если провести минералом по поверхности бисквита или по шероховатому излому фарфорового осколка, минерал оставит черту.

Все мягкие и средней твердости минералы, за небольшим исключением, дают черту; большинство твердых минералов черты не дает.

Если нет под рукой фарфоровой пластинки можно, поскоблив минерал ножом, получить тонкий порошок. Для определения цвета черты этот порошок следует растереть на белой бумаге.

Цвет оказывается постоянным признаком для немногих минералов. Так, например, малахит - всегда зеленый, золото - золотисто желтое и т.д. Для большинства минералов этот признак непостоянен. Для определения цвета минерала необходимо получить свежий излом.

Изломы минералов также могут быть различны. Так, например, кремень отличается раковистым изломом, свинцовый блеск - ступенчатым изломом, многие минералы имеют землистый, занозистый и другие изломы.

Вид излома зависит от физических свойств минерала, его кристаллического строения и твердости.

Для некоторых минералов характерна спайность, т. е. способность раскалываться или расщепляться по определенным направлениям. При этом образуются гладкие, блестящие плоскости раскола. Например, слюды характеризуются ярко выраженной спайностью. Они могут легко разделяться на тонкие гладкие листочки в одном направлении. Хорошо выраженной спайностью по трем направлениям отличается каменная соль: если раскалывать обломок кристалла каменной соли, то все осколки будут иметь правильную форму куба.

Удельный вес не является важным признаком для большинства минералов, но для минералов, в состав которых входят такие тяжелые элементы, как, например, свинец, удельный вес имеет большое значение при определении.

Классификация минералов по внешним признакам не требует определения удельного веса с большой точностью. Достаточно разделить минералы на две основные группы: легкие и тяжелые.

Для некоторых минералов отличительным признаком является магнитность. Минералы, содержащие железо, иногда обладают магнитностью, например магнитный железняк. Магнитность у других минералов, содержащих железо, проявляется после прокаливания.

Для определения магнитности минералов используется магнитная стрелка, подвешенная на тонком острие, а в полевых условиях работы - стрелка компаса. Минералы, обладающие магнитными свойствами при поднесении их к магнитной стрелке, притягивают ее к себе.

Некоторые минералы, имеющие в своем составе углекислоту, под действием соляной кислоты (10 %-ный раствор) выделяют в виде пузырьков углекислый газ - как говорят, минерал «вскипает». Сюда относятся: кальцит, малахит и горные породы - мел, известняк.

Существуют минералы, которые можно распознать на вкус, например каменная соль, калийные соли (сильвин, карналлит) и др.

Приступая к определению неизвестного минерала, используйте прежде всего первую часть нашего определителя, т. е. «».

По ключу первым делом вы должны установить, какой блеск имеет ваш минерал - металлический или неметаллический. Установив это, вы последовательно определяете твердость минерала, цвет черты и т. д. Полученные данные о минерале приведут вас в конце концов к определенным страницам второй части определителя, где описываются различные минералы. В «Ключе к определителю минералов» эти страницы указаны.

Если появится необходимость исследовать минерал на горение или плавкость, следует отколоть от него маленький кусочек, зажать его кончиками пинцета и ввести в пламя свечи, спиртовки или газовой горелки. Некоторые минералы, как например янтарь, загораются даже в пламени спички.

Для определения минералов существует много методов, которые требуют специальных приборов и лабораторий (химический, кристаллографический, рентгенометрический анализы). Вместе с тем известен самый простой – макроскопический метод определения минералов, основанный на изучении их внешних особенностей: морфологии кристаллов, простейших свойств механических (твердость, излом, спайность и др.), оптических (цвет, блеск, прозрачность) и проч.

При макроскопическом определении минералов необходимо придерживаться следующих правил:

определение любой характеристики всегда ведется по наиболее свежей поверхности раскола;

образец нужно слегка перемещать, чтобы свет падал на него под разными углами;

всегда сравнивать характеристики исследуемого образца с соответствующими характеристиками уже известных образцов;

придерживаться следующей последовательности определения: твердость → блеск → спайность → излом → цвет в куске → черта → прочие свойства;

немедленно после определения каждой характеристики следует записать ее в тетрадь;

всегда вначале определить все указанные свойства, и лишь затем начинать поиск соответствующего образца по литературе (определителю минералов).

Твердость является важнейшим свойством при определении минералов. Твердость минерала – это его способность противостоять внешнему механическому воздействию. Твердость минералов зависит от особенностей их внутреннего строения, а также от химического состава. Например, графит и алмаз, хотя и состоят из одного и того же элемента (углерода), обладают совершенно разной твердостью, поскольку их кристаллические решетки неодинаковы. С другой стороны, образцы лимонита также могут разительно отличаться по твердости в силу разного содержания молекул воды – чем больше молекул воды, тем ниже твердость. В связи с этим важно помнить, что, во-первых, гидратированные соединения всегда мягче безводных (как боксит и корунд), а во-вторых, что существует значительное количество минералов, твердость которых изменчива. Наиболее простой способ определения твердости – царапанье одного минерала другим. Для оценки относительной твердости принята шкала Мооса, представленная десятью минералами-эталонами, твердость которых постоянна. В шкале Мооса каждый последующий минерал царапает все предыдущие (чем выше номер минерала, тем он тверже).

Тальк – 1.

Кальцит – 3.

Флюорит – 4.

Апатит – 5.

Ортоклаз – 6.

Кварц – 7.

Топаз – 8.

Корунд – 9.

Алмаз – 10.

В природе не известно минералов, по твердости находящихся между корундом и алмазом. Поэтому для практического определения твердости алмаз не требуется. Для определения твердости исследуемого минерала на его поверхности выбирают гладкую площадку и, сильно нажимая, проводят по ней острым углом минерала из шкалы Мооса. Если на исследуемом минерале остается царапина, то его твердость будет меньшей, чем у минерала шкалы Мооса; если царапина отсутствует, то твердость исследуемого минерала больше эталонного. Испытание проводят до тех пор, пока исследуемый минерал не встанет в интервале между двумя минералами из шкалы твердости, т.е. твердость его не определится как промежуточная между ними или как равная одному из них. Для определения твердости часто пользуются некоторыми распространенными предметами. Так, твердость мягкого карандаша – I; ногтя – 2; стекла 5–5,5; стальной иглы и стального ножа 6–7.

Блеск минерала зависит от его способности преломлять и отражать лучи и от характера самой отражающей поверхности. Различают минералы с металлическим и неметаллическим блеском. Металлический блеск присущ минералам, отражающим свет подобно стали. Таким блеском обладают многие сульфиды, окислы железа, самородные металлы. Блескполуметаллический (металловидный) несколько тусклее, он характерен для графита.Стеклянный блеск характерен плоскостям спайности многих прозрачных или полупрозрачных минералов (кальцит, гипс, полевые шпаты, грани кристаллов кварца).Жирный блеск (излом кварца, нефелин) напоминает блеск, проявляющийся на поверхности, смазанной маслом.Перламутровый блеск присущ минералам, поверхность которых блестит как внутренняя (перламутровая) поверхность раковины (слюда, тальк).Шелковистый блеск напоминает блеск шелковой ткани, свойственен минералам с волокнистым строением (селенит, асбест).Восковой блеск, подобный блеску поверхности свечи, имеют некоторые скрытокристаллические и аморфные агрегаты (кремень).Матовый блеск по сути означает отсутствие блеска – при этом поверхность отражает свет равномерно тускло, подобно писчему мелу. Матовый блеск присущ землистым разностям с мелкопористой поверхностью (каолин, боксит). Одновременно с выявлением блеска, удобно определять спайность и излом минерала.

Спайность – способность минералов раскалываться по плоскостям. Плоскости спайности совпадают с теми плоскостями кристаллической решетки, в которых силы сцепления между атомами минимальны. Для обнаружения спайности минерал следует повернуть к свету так, чтобы какая-то часть его поверхности отразила свет в глаза. Если у исследуемого образца спайность присутствует, то на блестящей поверхности можно увидеть множество отражающих свет пластин, наслаивающихся друг на друга, и образующих своеобразную лестницу. Все эти блестящие пластины (плоскости спайности) лежат параллельно, и разделяются тончайшими темными линиями. У многих минералов спайность выражена в нескольких направлениях, взаимно пересекающихся. Например, у слюд (мусковита, биотита) спайность прослеживается лишь в одном направлении. У галита и сильвина – в трех направлениях, перпендикулярных друг другу (спайность по кубу). Сфалерит обладает шестью направлениями плоскостей спайности. Выделяют несколько видов спайности: весьма совершенная, совершенная, средняя и несовершенная.Весьма совершенная спайность проявляется в том, что минерал очень легко (ногтем, лезвием ножа) расщепляется по определенному направлению на тонкие параллельные пластинки с гладкой блестящей поверхностью (слюды, тальк, хлорит).Совершенная спайность выражается в том, что минерал при легком ударе молотком раскалывается по ровным параллельным плоскостям (кальцит, полевой шпат).Средняя спайность обнаруживается при сильном ударе, плоскости спайности при этом могут различаться с некоторым трудом.Несовершенная спайность обнаруживается с трудом (апатит, берилл). Это практически минералы без спайности. При отсутствии достаточного навыка плоскости спайности можно иногда спутать с гранями кристалла. Следует иметь в виду следующее:

на плоскостях спайности минералы обычно блестят сильнее, чем на гранях кристаллов и любых других поверхностях излома;

в плоскости спайности минерала всегда следует находить несколько параллельных друг другу пластин, последовательно наслаивающихся друг на друга (типа ступенек).

Одновременно с определением спайности (и блеска) можно выявить излом минерала.

Излом . Раскалывая различные минералы, можно заметить, что образующаяся при этом поверхность различна. В зависимости от характера этой поверхности изломы бывают следующих видов:

зернистый – поверхность образована множеством сросшихся зерен, сфер; свойственен оолитовым агрегатам;

землистый – отличается шероховатой матовой поверхностью (каолинит);

раковистый – имеет вид вогнутой, концентрически-волнистой поверхности (кремень);

занозистый – поверхность образована одинаково ориентированными иглами (роговая обманка);

ступенчатый – поверхность в виде ступеней, разделяющих плоскости спайности (полевые шпаты, галит, галенит);

неровный – хаотично изломанная блестящая поверхность твердых минералов, лишенных спайности (нефелин).

Цвет минералов является важным диагностическим признаком. Минералы имеют различный цвет: белый, серый, желтый, красный, зеленый, синий, черный. Могут быть и бесцветными. Практически цвет минералов определяют на глаз путем сравнения с хорошо знакомыми предметами: молочно-белый, яблочно-зеленый, соломенно-желтый и проч. Окраска минералов зависит от их химического состава и примесей. Некоторые минералы (лабрадор) меняет цвет в зависимости от условий освещения, приобретая красивую радужную окраску. Такое свойство минералов называетсяиризацией . Иногда, кроме основной окраски, тонкий поверхностный слой минерала имеет дополнительную окраску, при этом поверхность его переливается синим, красным, розовато-фиолетовым цветом (халькопирит, борнит). Это явление называетсяпобежалостью . Побежалость объясняется интерференцией света в тонких пленках, образующихся на поверхности минерала в результате различных реакций. Существует также значительное количество минералов, не имеющих постоянной окраска (кварц, галит, нефелин и др.), и, соответственно, цвет для них диагностическим признаком являться не может. В подобных случаях, а также при совпадении других внешних черт различных минералов, оказывается полезным определение черты.

Черта – это цвет порошка минерала. Многие минералы в раздробленном или порошкообразном состоянии имеет другой цвет, чем в куске. Так, пирит в куске – соломенно-желтого цвета, а в порошке – почти черный. Для определения черты проводят несколько раз куском минерала по неглазурованной фарфоровой пластинке (при условии, что твердость минерала меньше твердости фарфора). Если минерал слишком тверд, то порошок получают, истирая его еще более твердым минералом. Как правило, если с помощью фарфора не удается определить цвет порошка, то пишут, что черта у минерала отсутствует.

Прочие свойства объединяют другие, нередко строго индивидуальные признаки минералов. Тем не менее, прочие свойства часто играют важнейшую роль в диагностике, особенно у родственных минералов (галит и сильвин).Удельный вес зависит от химического состава и структуры минерала. Все минералы можно разделить по удельному весу на три группы:легкие с удельным весом менее 2,5 (янтарь, гипс, галит); средние - с удельным весом 2,5-5 (апатит, корунд, сфалерит); тяжелые – с удельным весом больше 5 (киноварь, галенит, золото). Удельный вес минералов в полевых условиях определяется приблизительно – взвешиванием на руке (в образце должен присутствовать только один минерал).Прозрачность – выделяют минералынепрозрачные , т.е. не пропускающие световых лучей даже в очень тонких пластинках (самородные металлы, многие сульфиды, окислы железа);просвечивающие только в тонкой пластинке (по тонкому краю, как полевые шпаты, кремень, многие карбонаты); полупрозрачные , пропускающие свет подобно матовому стеклу (гипс, халцедон); прозрачные , пропускающие свет как обычное стекло (горный хрусталь, исландский шпат). Для некоторых минералов характерны особые, только им присущие свойства. Например, способность минералов карбонатов вступать вреакцию с соляной кислотой ("вскипать"). Ряд минералов характеризуетсямагнитностью (магнетит, пирротин) – они отклоняют магнитную стрелку. Для диагностики в полевых условиях имеет значениерастворимость минералов в воде или кислотах и щелочах. Галит и сильвин легко растворяются в воде. Эти же минералы обладаютвкусом – соленым у галита, горько-соленым у сильвина. Природные квасцы отличаются кислым, вяжущим вкусом. Иногда минералы имеютзапах . Так, арсенопирит и самородный мышьяк при ударе пахнут чесноком; пирит, марказит – издают запах сернистого газа; фосфорит при трении – запах жженой кости. Некоторые минералыжирные на ощупь (тальк), другие – легкопачкают руки (графит, пиролюзит).Двойным лучепреломлением обладает исландский шпат.Флюоресценция характерна флюориту.Гигроскопичностью обладают каолин, сильвин, карналлит.Радиоактивностью отличаются минералы, содержащие уран, торий.

Для определения минералов пользуются определителями и таблицами, которые составляют на основании изучения их физических свойств. Определив твердость, необходимо установить блеск минерала, затем цвет черты, спайность и другие внешние признаки. Далее, принимая во внимание твердость и блеск минерала, находим в приведенной таблице описание, которое более всего соответствует всем физическим свойствам изучаемого образца. Минералы в таблице размещены по возрастанию твердости (мягкие, средней твердости, твердые), в каждой из групп учитывается блеск (металлический, неметаллический).

Минералов так много - возможно, отчасти по этой причине их так интересно коллекционировать. На этой странице вы найдете описание опытов, которые можно провести без специального оборудования и таким образом, значительно сузить зону поиска, а также описание самых распространенных минералов, которое можно будет сопоставить с результатами проведенных опытов. Можете даже прямо сейчас перейти в раздел описаний - может быть, вам сразу, без всяких опытов, удастся найти ответ на интересующий вопрос. Например, из этого раздела вы узнаете, как отличить настоящее золото от других блестящих желтых минералов, прочитаете о полосах блестящих цветных прослоек в породе или научитесь определять, что это за странный минерал, который расслаивается на пластины, если его потереть.

Шаги

Часть 1

Для начала давайте уясним разницу между минералами и обычными камнями. Минерал – это естественное сочетание химических элементов, образующее определенную структуру. И, несмотря на то, что можно встретить один и тот же минерал разных форм и цветов, он все равно проявит одинаковые свойства при тестировании. В противоположность этому, камни могут состоять из сочетания минералов и не имеют кристаллической решетки. Их не всегда легко отличить, однако, если проводимый опыт дает разные результаты с разных сторон объекта, то объект, скорее всего, является камнем.

• Можно попробовать определить, что это за камень или, хотя бы, определить, к какому из трех видов породы он относится.

1. Научитесь ориентироваться в классификации минералов. На нашей планете нашлось место тысячам минералов, но многие из них относятся к категории редких, либо залегают слишком глубоко под землей. Иногда хватает пары опытов, и у вас не остается сомнений, что это один из распространенных минералов из списка в следующем разделе. Если ваш минерал не подходит ни под одно из приведенных описаний, попробуйте свериться с классификатором минералов вашего региона. Если вы провели много опытов, но уменьшить количество вариантов до двух-трех так и не удалось, поищите в интернете. Просмотрите фотографии каждого минерала, похожего на ваш, и разыщите все возможные рекомендации, как различить эти минералы.

   • Лучше включить хотя бы один опыт, требующий воздействия на минерал, такой как тест на степень твердости или опыт со штрихом. Опыты, подразумевающие только рассматривание и описывание, могут оказаться необъективными, так как разные люди описывают одни и те же минералы по-разному.

2. Изучите форму и поверхность минерала. Совокупность форм каждого минерала и характерные особенности группы минералов называются "общей формой". Для описания этих характеристик геологи располагают множеством специальных терминов, но обычно и общего описания бывает достаточно. Например, ваш минерал бугристый, шероховатый или гладкий? Что это: смешение прямоугольных кристаллов, или же ваш экземпляр ощетинился острыми кристаллическими пиками?

   Присмотритесь к тому, как ваш минерал блестит. Блеском называют то, как минерал отражает свет, и, хотя это не научный тест, он может пригодиться для описания. Большинство минералов имеют "стеклянный" ("глянцевый") или металлический блеск. Однако вы можете описать блеск и как "жирный", “перламутровый" (беловатый блеск), "матовый" (тусклый, как у неглазурованной керамики), или прибегнуть к любому другому определению, которое покажется вам точным. Use multiple adjectives if you need to.

   Обратите внимание на цвет минерала. Большинство людей не видит в этом никаких затруднений, а, между тем, этот опыт может оказаться бесполезным. Небольшие инородные вкрапления могут вызвать изменение цвета, именно поэтому можно встретить один и тот же минерал разных цветов. Однако, если минерал имеет необычный цвет, скажем, лиловый, это может значительно сузить зону поиска.

   • При описании минералов избегайте замысловатых названий цветов, вроде "лососевого" или "пюсового". Постарайтесь обойтись просто красным, черным и зеленым.

3. Проведите опыт со штрихом. Это полезный и простой тест, если только у вас есть кусок белого неглазурованного фарфора. Отлично подойдет обратная сторона плитки из ванны или кухни; может быть, вы сможете купить что-то подходящее в магазине товаров для ремонта. Став обладателем заветного куска фарфора, просто потрите минерал о плитку и посмотрите, штрих какого цвета он оставит. Часто цвет штриха будет отличаться от основного цвета минерала.

   • Глазурь придает фарфору и остальным видам керамики стеклянный (глянцевый) блеск.
   • Помните, что некоторые минералы не оставляют штриха, особенно твердые минералы (так как они тверже, чем штриховая пластина).

4. Оцените твердость материала. Для быстрого определения твердости материала геологи пользуются шкалой твердости Мооса, названной так в честь ее создателя. Если результат подходит под коэффициент твердости "4", но не дотягивает до "5", значит, коэффициент вашего минерала находится между "4" и "5", - можете прекратить опыт. Попробуйте процарапать ваш минерал, воспользовавшись обычными предметами, которые упомянуты ниже (или минералами из набора для определения твердости); начните с нижних показателей и, если тест дал положительный результат, двигайтесь вверх по шкале к верхним показателям:

   • 1 -- Легко процарапать ногтем, на ощупь масляный и мягкий (соответствует насечка стеаритом)
   • 2 -- Можно процарапать ногтем (гипс)
   • 3 -- Легко можно прорезать ножом или гвоздем, процарапать монеткой (кальцит, известковый шпат)
   • 4 -- Легко процарапать ножом (плавиковый шпат)
   • 5 -- С трудом можно процарапать ножом, можно процарапать куском стекла (апатит)
   • 6-- Можно процарапать напильником, он сам, при усилии, может процарапать стекло (ортоклаз)
   • 7-- Может процарапать сталь для напильников, легко процарапывает стекло (кварц)
   • 8 -- Процарапывает кварц (топаз)
   • 9 --Процарапывает почти что угодно, режет стекло (корунд)
   • 10 -- Процарапывает или режет почти что угодно (алмаз)

5. Разбейте минерал и изучите, на какие куски он распадется. В силу того, что каждый минерал имеет определенную структуру, то и распадаться на части он должен определенным образом. Если в разломах одной породы вы наблюдаете больше плоских поверхностей, то мы имеем дело с кливажем . Если плоских поверхностей нет, а наблюдаются сплошные хаотические изгибы и выпуклости, то в минерале присутствует излом.

   • Более подробно кливаж описывается при помощи количества плоскостей, полученных при разломе (обычно от одной до четырех); также принимается во внимание понятие совершенная (гладкая) или несовершенная (шероховатая) поверхность.
   • Изломы бывают нескольких видов. Их описывают как занозистый (волокнистый ), острый и зазубренный (крючковатый ), чашеобразный (скорлуповатый , улиткообразный ) или ни один из вышеперечисленных (неровный ).

6. Если вы все еще не идентифицировали ваш минерал, можно провести дополнительные опыты. В распоряжении геологов есть много других тестов для классификации минералов. Однако, многие просто бесполезны для определения наиболее распространенных видов, многие потребуют специального оборудования или опасных материалов. Вот краткое описание нескольких опытов, которые могут оказаться необходимыми:

   Если при трении минерал отходит слоями, вероятно, это слюда. Этот минерал легко определить, так как, если его поскрести ногтем или даже просто пальцем, он расслаивается на тоненькие пластины. Калиевая” (или белая) слюда бледно-коричневая или бесцветная, тогда как магнезиальная” (или черная) слюда темно-коричневая или черная, с серо-коричневыми прожилками.

   Теперь уясним разницу между золотом и “кошачьим” золотом. Пирит , также известный как “кошачье” золото, тоже выглядит как блестящий желтый металл, но пары-тройки опытов достаточно, чтобы разница стала очевидной. Коэффициент твердости пирита достигает, а иногда и превышает 6, золото, в свою очередь, намного мягче, его показатель колеблется между 2 и 3. Он оставляет зеленовато-черный штрих и может крошиться при достаточном давлении.

Все чаще в ювелирных магазинах встречаются подделки и товар низкого качества. На прилавках магазинов есть украшения с драгоценными и синтетическими вставками. Иногда покупателя обманывают, и вместо самоцвета он получает имитацию. Тема искусственных минералов волнует весь ювелирный мир. Даже геммолог не сможет визуально с помощью лупы отличить все изделия. Как узнать драгоценный камень без специального образования?

Искусственные камни бывают:

• синтетическими;
• облагороженными;
• имитацией.

Только в лаборатории можно отличить синтетический кристалл от натурального. Состав и структура минералов идентичны. Основные физические свойства аналогов близки к природным.

Геммологи определяют также облагороженные кристаллы, которые проходят следующую обработку:

• окрашивание (staining);
• вощение (waxing/oiling);
• покрытие (coating);
• нагрев (heating);
• наполнение (filling);
• облучение (irradiation);
• отбеливание.

Эти данные должны быть указаны в сертификате, который прилагается к камню. В некоторых магазинах информацию не доносят до клиента. Покупатель может приобрести облагороженный рубин, стоимость которого составляет 5 $ ct по цене природного - 10 000 $ ct. Потребитель может обратиться в суд, и такая сделка расценивается как мошенничество.

Ювелирная конфедерация разработала для торговых организаций документ. Согласно предписанию, следует использовать специальную терминологию, принятую во всем мире. Как узнать, драгоценный камень или нет? Такую информацию можно получить из сертификата.

В цивилизованном мире драгоценные минералы продают только с сертификатом. Для подтверждения документа можно обратиться в лабораторию.

Самый престижный логотип на ювелирных изделиях - Gübelin. Швейцарский бренд выпускает украшения наивысшего качества.

В ювелирных магазинах на каждый камень выдается сертификат. В документе указывается:

• размер;
• цвет;
• пропорции;
• чистота;
• дефекты;
• способ огранки;
• место добычи.

В магазинах заверяют покупателя, что все изделия проверяют на соответствие. Как определить, настоящий камень или нет, стоя у витрины? Все выращенные минералы - идеальные.

Как определить настоящий камень самостоятельно?

Существуют простые способы определения имитации:

• теплом;
• на слух;
• на вес;
• ногтем.

Минерал надо взять в руки и подержать. Природный материал холодный и тяжелый. Все минералы имеют включения. Изделие рассматривают при разном освещении. Для этого используют лупу, выбирая модель с увеличением в 10 крат. При осмотре кристалл двигают вверх-вниз, чтобы получить четкое изображение на глубине.

Самоцвет можно протереть влажной салфеткой. Если на ткани остался след краски, не покупайте украшение.

Чистота и идеальность камня является признаком подделки. Перед покупкой самоцвета следует изучить такую информацию:

• оттенки кристалла;
• способы огранки;
• месторождения.

Синтетический кристалл определяют при помощи ультрафиолетового фонарика. Если камень имеет яркое свечение, значит, он синтезированный.

Натуральный камень царапает стекло. Существуют способы и признаки, по которым определяется подлинность кристалла.

Корунд

Физические свойства корундов природных и синтетических близки. Для распознавания натуральных и синтетических рубинов, сапфиров важно наличие включений, трещин. Как определить, камень или стекло перед вами? Для этой цели используют сильную лупу.

Природные рубины содержат рутил. Особенность натурального рубина - пятнистая окраска. Природные сапфиры содержат газожидкие включения. Признак их натуральности - зональная окраска.

Особенности синтетических корундов:

1. Газовые включения разного размера и формы.
2. Криволинейное распределение окраски.

Натуральный сапфир по цвету напоминает бархат. Подделка из шпинели будет темнее. Если на природный сапфир направить луч, он будет в форме шестиконечной звезды. Натуральный сапфир нельзя поцарапать ногтем или ножом.

Изумруд

Если природный кристалл рассмотреть в лупу, можно увидеть трещины с газожидкими включениями. Иногда за них принимают воздушные пузырьки в подделке.

Синтетический изумруд можно проверить, направив на него ультрафиолетовый фонарик. Если камень люминесцирует неестественным цветом, он синтетический. Натуральный имеет красновато-бурый оттенок под ультрафиолетом. Этот способ не является точным. Изумруд колумбийский не изменит своей окраски.

Как определить, натуральный камень или искусственный? Природный минерал имеет четкие грани, а у синтетического они стертые. Искусственный кристалл - с желтоватым отливом.

Более мелкие изумруды склеивают в одно изделие. Для подделки используют другие кристаллы. Так получают крупные образцы, склеивая мелкий изумруд с синтетической шпинелью, бериллом, кварцем.

Качественный изумруд имеет насыщенный цвет. По характеру включений геммолог определяет месторождение камня. Изумруды из Колумбии подкрашивают. Проверить это можно в домашних условиях. Минерал помещают в воду со стиральным порошком.

Янтарь

Существует несколько способов определения подлинности янтаря:

1. Природный янтарь всегда будет плавать на поверхности солевого раствора (4 столовые ложки на стакан воды).
2. Приложить раскаленную иглу к янтарю. Запахнет смолой - натуральный камень, пластмассой - подделка.
3. Если янтарь потереть о натуральные ткани, он наэлектризуется. К камню притянется мелко нарезанная бумага.

Для исследования используют ультрафиолетовый фильтр. Прозрачный янтарь будет люминесцировать голубым и зеленым цветом. Непрозрачный экземпляр дает молочный оттенок, а необработанный - коричневый.

Жемчуг

Природное образование, извлекаемое из раковин, тяжелее подделки. Перлы имеют неровную поверхность, а у имитации она гладкая. Если две жемчужины потереть друг о друга, они цепляются.

Один из самых надежных способов - это провести жемчугом по зубам. Натуральный камень скрипит. Если перл уронить на пол, он будет подпрыгивать. Натуральный жемчуг можно поцарапать, и следа не останется. Цена натурального, культивированного и имитации отличается.

Какие камни имитируют?

Для подделки ювелирных камней часто используют стекло и пластмассу. С помощью этих материалов имитируют такие камни: сердолик, хризопраз, бирюзу и так далее. Для подделки рубина используют шпинель и стекло.

Применяют также склеенные дуплеты. Камни комбинируют вместе со стеклом. Как отличить драгоценный камень от стекла? Подделку легко распознать с помощью лупы. В месте склеивания будут расположены пузырьки.

Для имитации драгоценных минералов используют:

1. Натуральные минералы более низкого качества.
2. Синтетические камни.
3. Стекло.
4. Пластик.
5. Спрессованные кристаллы.
6. Составные камни (дуплет, триплет).

Определить подлинность украшения без специальных знаний сложно. При покупке драгоценного камня у ювелира лучше обратиться к оценщику.

Оценка качества минералов

Геммологическая экспертиза - это исследование подлинности камней. Контроль качества изделий происходит следующим образом. Первая оценка - визуальная. Геммолог рассматривает минерал при помощи лупы. При этом осмотре отсеивают брак:

• сколы;
• царапины;
• потертости.

Существуют характерные включения для каждого минерала. Геммолог отправляет изделие на дополнительные исследования, если обнаружил признаки:

• неравномерность окраски;
• пузыри.

В центрах экспертизы и оценки используют такие приборы:

1. Рефрактометр.
2. Полярископ.
3. Фильтр Челси.
4. Джим-тестер.

При помощи полярископа определяют погасание образца. Геммолог сразу сможет установить, стекло это или минерал.

Рефрактометром измеряют величину преломления, которая отличается для каждого материала. Для исследования используют иммерсионную жидкость. При помощи пипетки наносят несколько капель и закрывают защитным стеклом. Показания снимают через 30 секунд. После этого сравнивают с данными таблицы и определяют, какой минерал принесли на оценку.

Как отличить натуральный камень от искусственного? Фильтр Челси помогает установить происхождение изумрудов, сапфиров и рубинов. Некоторые геммологи считают, что прибор утерял свою актуальность. Синтетические изумруды сложно различить даже при помощи оборудования.

Джим-тестер измеряет теплопроводность минерала.

В лаборатории определяют:

• подлинность;
• происхождение;
• наличие облагораживания.

Принцип оценки камня получил название «правило 4 C». Это такие критерии, как масса, цвет, чистота и качество.

Синтетические камни

Аналоги создаются специально для ювелирных украшений, при этом цена изделий ниже. Синтезированные минералы имеют:

• максимальную чистоту;
• высокие оптические свойства;
• насыщенность цвета.

Кроме аналогов, которые обладают схожими свойствами, ученые создали и искусственные камни - фианиты и другие.

Производство синтетических изделий растет, совершенствуются и технологии. Покупатель имеет право выбирать. Одни хотят иметь уникальные камни, других интересует только внешняя красота. Потребитель хочет получить то изделие, которое указано на бирке.