Свойства минералов

Ответы к коллоквиуму по разделу «Минералы»

Минералы (структура, химический состав, физические свойства).

Минералы – это природные тела, имеющие определенный химический состав, и сформировавшиеся в результате геохимических процессов, протекающих в земной коре. Минералы входят в состав горных пород и определяют их физико-механические свойства. На настоящее время в земной коре обнаружено и диагностировано более 2200 минералов. Большинство из этих минералов в природе встречаются редко, только лишь около 100 минералов широко распространены и входят в состав горных пород. Такие минералы называют породообразующими.

Каждый минерал имеет определенное внутренне строение, свой химический состав и присущие только ему внешние признаки и свойства. Большинство минералов это твердые тела (кварц), но также есть и жидкие (нефть), и газообразные (метан) минералы.

Свойства минералов.

Структура – большинство минералов имеет кристаллическое строение, когда атомы расположены строго в определенном порядке и образуют пространственную решетку. Некоторые материалы не обладают кристаллической структурой и называются аморфными. Свойства минералов могут быть одинаковыми по всем направлениям (изотропными) или могут различаться по направлениям (анизотропными). Аморфные минералы по свойствам изотропные и обладают неправильной внешней формой.

Химический состав – каждый минерал имеет определенный химический состав, но существует две особенности: полиморфизм и изоморфизм. Полиморфизм – это когда минералы одинакового химического состава имеют разное внутреннее строение (алмаз-графит). Изоморфизм – это когда в структуре некоторых минералов могут присутствовать другие химические элементы. Химический состав минералов выражается кристаллохимической формулой, которая показывает количественное соотношение элементов и характер их взаимосвязи кристаллической решетки.

Физические свойства – к ним относятся оптические характеристики, твердость, спаянность, излом и плотность. Оптические характеристики – это цвет, прозрачность и блеск. Твердость – это способность минералов противостоять механическим воздействиям. Твердость ориентировочно оценивается по десятибалльной шкале Мооса.

Спаянность – это способность минералов раскалываться по определенным направлениям или плоскостям с образованием ровных гладких поверхностей, которые называются плоскостями спаянности. Излом – характеризует поверхность раскалывания или разрыва минерала. Плотность минералов изменяется в широких пределах от 1 до 23 г/см³. Самый легкий минерал считается нефть (0,8 г/см³), а самый плотный – самородный иридий (22,8 г/см³). Помимо указанных основных признаков при диагностике используют некоторые специфические свойства, которые присущи только данному минералу – вкус, запах, горючесть, реакция с кислотами. Такие свойства называют характерными или диагностическими признаками.