К механическим относятся свойства, определяемые при каком-либо механическом воздействии на минерал: твердость, спайность и излом.
Твердость – сопротивление, которое оказывает поверхность минерала при попытке поцарапать ее другим камнем или иным предметом. Обычно определяется относительная твердость с помощью минералов шкалы Мооса или ее заменителей. Шкала Мооса состоит из десяти наиболее распространенных минералов, расположенных в порядке увеличения твердости (табл.2). На практике обычно пользуются заменителями минералов шкалы. Сначала диагностируемый минерал царапают ногтем по поверхности грани или спайности: если он царапается, то относится к группе мягких. Если не царапается, то необходимо острым концом минерала с усилием провести по стеклу: царапает, значит это твердый минерал; не царапает – минерал средней твердости (2,5….5,5). Твердость можно уточнить путем царапанья другими заменителями (см. табл. 2).
Таблица 2
Твердость минералов шкалы Ф. Мооса
Относительная | Эталонный минерал, химическая формула | Группа твердости | Заменители для определения относительной твердости* | Микротвердость, МПа | Твер. шлифования | |
Тальк, Mg3[Si4O10][OH]2 | Мягкие | Легко чертится (царапается) ногтем | 0,03 | |||
Гипс, CaSO4·2H2O | Чертится ногтем | 1,25 | ||||
Кальцит, СаСО3 | Средней твердо- сти | Царапается медной монетой | 4,50 | |||
Флюорит, CaF2 | Чертится стальным ножом под нажимом | 5,00 | ||||
Апатит, Ca5(PO4)3·(F,ОН,Cl)2 | С трудом царапается стальным ножом | 6,50 | ||||
Ортоклаз, (Na,K) (AlSi3O8] | Твердые | Царапает стекло с усилием. Царапается напильником | ||||
Кварц, SiO2 | Режет (царапает) стекло | |||||
Топаз, Al2[Fe(OH)2SiO4 ] | Очень твердые | Царапает кварц | ||||
Корунд, Al2O3 | Чертит топаз | 1 000 | ||||
Алмаз, С | Чертит корунд. Не царапается ничем | |||||
* На практике часто используются следующие заменители минералов: ноготь – 2,5; медная монета – 3,5; лезвие перочинного ножа – 4… 5,5; стекло – 5,5; напильник – 7
|
|
Абсолютная твердость определяется с помощью использования микроскопа и точной аппаратуры в специальных лабораториях для точной диагностики минерала и изучения изменения его твердости в разных направлениях.
Для визуальной диагностики минералов достаточно определить относительную твердость с помощью шкалы Мооса и ее заменителей. В определителях минералов твердость является важнейшим диагностическим свойством, которое определяется после оптических свойств.
Спайность – способность минералов раскалываться или расщепляться по определенным кристаллографическим направлениям с образованием ровных как будто полированных зеркальных поверхностей скола индивидов – плоскостей спайности. Спайность может появляться в одном, двух, трех и четырех направлениях. Это свойство обусловлено внутренним строением кристаллов и не зависит от их внешней формы.
|
|
Различают несколько видов спайности:
– весьма совершенная спайность – минерал легко расщепляется на тончайшие пластинки и чешуйки (слюда, тальк, графит);
– совершенная спайность – на поверхностях скола индивидов наблюдается ровные и зеркальные плоскости в одном (гипс), двух (полевые шпаты, пироксе-ны), трех (галит и кальцит) или четырех (флюорит) направлениях;
– весьма несовершенная спайность (или отсутствует) – поверхности раскола кристаллов неровные и волнистые, раковистые (кварц и нефелин).
Часто выделяют и среднюю спайность, когда при расколе образуются как ровные поверхности скола в 1-ом или 2-х направлениях, так и неровные в 2-х или 1-ом направлениях. Точно определить спайность можно лишь у обломков крупных кристаллов, когда можно наблюдать сколы в 3-х или даже 4-х направлениях. Чаще минеральные зерна находятся в агрегатах и можно увидеть сколы в одном или максимум в двух направлениях.
Излом характеризует общую поверхность разрыва и раскалывания минералов. Различают излом неровный – сера, апатит; ступенчатый – галит и галенит; занозистый – амфиболы, асбест; раковистый – нефелин, халцедон, опал; землистый – каолинит.
Таким образом, для определения спайности и излома следует найти свежую, недавно разбитую, не покрытую вторичными минералами и налетами поверхность скола в образце; путем его вращения (наклонов в разные стороны) пытаться охарактеризовать поверхности сколов. Если видите как будто полированные поверхности, значит, спайность есть, и надо постараться увидеть в скольких направлениях имеются такие зеркальные сколы, как выглядит общая поверхность сколы – ступенчатый или пластинчатый излом. Если зеркальные поверхности сколов отсутствуют, а они неровные, волнистые и т.п., то и спайность несовершенная или весьма несовершенная или отсутствует.