Твердость

Твердостью называется способность минерала препятствовать внешнему механическому воздействию: царапанью, вдавливанию, шлифованию. Существуют следующие методы определения твердости:

- царапанье – Ф. Моос подобрал 10 минералов так, что каждый последующий царапает предыдущий;

- вдавливание;

- шлифование.

Таблица 11

Определение твердости минералов

№ п/п	Минерал	Формула	По Моосу	По Виккерсу(вдавливание), кг/мм2	По Разивалю(шлифование), %
	Тальк	Mg3[Si4O10](OH)2		2,4	0,03
	Гипс	CaSO4·2H2O		36,0	1,04
	Кальцит	CaCO3		109,0	3,75
	Флюорит	CaF2		189,0	4,17
	Апатит	Ca5(PO4)3(F,OH,Cl)		536,0	5,42
	Ортоклаз	K[Al Si3O8]		795,0	31,0
	Кварц	SiO2		1120,0	100,0
	Топаз	Al2[SiO4](F,OH)2		1427,0	146,0
	Корунд	Al2O3		2060,0	833,0
	Алмаз	C		10060,0	117000,0

В дополнение к минералам шкалы Мооса при определении твердости можно использовать бытовую шкалу твердости: у ногтя твердость 2,5; у стекла – 5; игла или стальной нож – 7. Минералы твердости 1 пишут по бумаге, не царапая ее.

Определение твердости методом царапанья заключается в следующем. Сначала образец минерала чертят по стеклу и узнают его примерную твердость. Затем берутся эталонные минералы из шкалы Мооса, имеющие твердость, близкую к предполагаемой. Если минерал на одном из соседних эталонных образцов оставляет царапину, а на другом нет, то твердость минерала считается средней между ними (например, если минералом можно царапать флюорит, но нельзя апатит, то твердость его 4,5).

Наиболее распространены минералы с твердостью не выше 7, а минералы с большей твердостью встречаются редко. К числу последних наиболее относятся некоторые гранаты – твердость 7,5-8, берилл – 8, турмалин – 8 и корунд – 9. Корунд является единственным минералом с твердостью 9, так же как и алмаз с твердостью 10.

Оптические свойства минералов

Блеск

Падающий на минерал световой поток частично отражается обратно. Этот отраженный свет и создает впечатление блеска минерала. Интенсивность блеска, т.е. количество отраженного света, тем больше, чем больше показатель преломления минерала.

Металлический блеск имеют минералы с показателем преломления выше 3, они сверкают подобно металлу. Такие минералы не прозрачны в проходящем свете и дают черную или очень темную черту. В порядке возрастающей отражательной способности минералы располагаются в следующей последовательности: молибденит, стибнит, галенит, халькопирит, пирит.

Полуметаллический блеск имеют минералы не прозрачные и полупрозрачные в проходящем свете с показателем преломления 2,6-3,0, пример: гематит.

Неметаллический блеск по мере уменьшения количества отраженного света подразделяется:

на алмазный блеск – очень сильный, характерен для минералов с показателем преломления 1,9-2,6. Сюда следует отнести циркон, касситерит, сфалерит, алмаз;

стеклянный блеск подобный отражению света от стекла, характерен для минералов с показателем преломления 1,3-1,9, это лед, галоидные соединения, сульфаты, карбонаты, силикаты и другие. На долю минералов со стеклянным блеском приходится около 70 % природных соединений. Они в основном светлоокрашены, и черта у них светлая (табл. 3).

Вторым важным фактором (независимо от показателей преломления света), влияющим на результат отражения света, является характер поверхности, от которой происходит отражение. Выше были рассмотрены блески минералов, обусловленные зеркально гладкими поверхностями (гранями кристаллов, плоскостями спайности). Если минерал в изломе имеет неровную, ямчатую, бугристую поверхность, то блеск тускнеет и минерал приобретает жирный блеск –

Таблица 12

Зависимость блеска минералов от показателя преломления

и отражательной способности

Блеск	Показатель преломления n	Пределы отражательной способности R, %	Минералы	n	R, %
Стеклянный	1,3-1,9	2-10	Лед Флюорит Кварц Корунд	1,309 1,434 1,544 1,703	2,0 3,1 4,5 7,8
Алмазный	1,9-2,5	10-19	Циркон Касситерит Сфалерит Алмаз Киноварь	1,950 2,000 2,370 2,420 2,850	10,2 11,7 16,5 17,2 23,1
Полуметалли-ческий	2,5-3,0	19-25	Гематит	3,000	25,0
Металлический	Больше 3,0	Больше 25	Антимонит Молибденит Серебро	4,040 4,700 -	36,0 42,0 95,0

выглядит как будто его поверхность покрыта тонким слоем жира. Поверхность с более грубо выраженной неровностью обладает восковым блеском. Наконец, если тонкодисперсные массы обладают еще и тонкой пористостью, то тогда поверхности приобретают матовый блеск (главным образом, у землистых агрегатов – каолинита, мела, сажистого пиролюзита). У минералов с параллельно-волокнистым строением (асбест, селенит) - шелковистый блеск, а у минералов с весьма совершенной спайностью (тальк, мусковит) – перламутровый блеск.