О свойствах минералов.
Плотность — очень важная характеристика минералов; она широко используется как диагностический признак (особенно при определении драгоценных камней — с целью отличить их от имитаций), а также при гравитационном обогащении руд.
Хрупкость и ковкость.
Понятия хрупкости и ковкости в минералогии носят специфический, довольно условный характер и определяются чисто качественно, путем царапанья. Если при этом след получается чистым, блестящим, то минерал относится к ковким; если же царапина кажется на вид тусклой, "запыленной", то минерал считается хрупким. Ковкие минералы обычно имеют низкую твердость и легко царапаются стальной иглой, бритвенным лезвием или перочинным ножом; впрочем, существуют и очень хрупкие, но мягкие минералы, легко режущиеся ножом (например, реальгар AsS), a ковкость в той или иной мере может быть свойственна и сравнительно твердым минералам, таким, как самородные платина или палладий (однако примесь иридия, вызывающая дальнейшее повышение твердости, уменьшает ковкость, и, например, у платинистого иридия она проявлена слабо).
Среди хрупких минералов многие тверже стали, и поцарапать их можно только еще более твердыми минералами (корундом, алмазом), твердыми сплавами или синтетическими материалами (такими, как карборунд или боразон). Поскольку хрупкость, определяемая по царапине, практически эквивалентна ударной хрупкости, то испытать твердый минерал на хрупкость можно и ударами молотка (если не жаль испортить образец); правда, в случае, когда минерал настолько тверд, что не поддается царапанью стальной иглой или ножом, его заведомо можно считать хрупким. Слабоковкие минералы при ударе молотком сначала сплющиваются и лишь потом раскалываются, а очень ковкие не раскалываются вообще. Некоторые достаточно хрупкие минералы иногда поддаются расплющиванию осторожными ударами молотка (например, самородный висмут). В целом понятие ковкости в минералогии не идентично пластичности, равно как и понятие хрупкости не идентично упругости. Пластичных минералов значительно больше, чем ковких; к тому же упругость — векторное свойство, и степень ее меняется в зависимости от направления в кристалле. Некоторые мягкие и достаточно пластичные минералы, образующие по спайности гибкие, но не упругие листочки или волокна — такие, как графит, хлориты, молибденит MoS2, хризотил-асбест, ковеллин CuS, аурипигмент As2S3, тетрадимит Bi2Te2S и др., ведут себя при царапаньи как хрупкие, т.е. крошатся, и царапина на их поверхности выглядит "запыленной".
К числу ковких минералов относится большинство самородных металлов (кроме сурьмы и отчасти висмута, а также теллура) и сплавов, некоторые интерметаллические соединения, отдельные сульфиды (аргентит и акантит Ag2S) и еще сравнительно немногие минералы. Поэтому ковкость представляет собой важный диагностический признак, в отличие от хрупкости, присущей подавляющему большинству минералов разных классов. Главным фактором, от которого зависит ковкость минералов, является природа кристалло-структурных связей, а именно — ковкость и тягучесть (при невысокой твердости) характерна для большинства минералов, в структуре кристаллов которых доминирует металлическая связь. Ковкость и тягучесть металлов тесно связана с их трансляционными свойствами, т.е. наличием в них потенциальных плоскостей механического скольжения (сдвига), параллельных плоским сеткам решетки, гуще всего заселенным атомами. В кристаллах наиболее ковких металлов (меди, серебра, золота) такими плоскостями с максимальной ретикулярной плотностью являются слои плотнейшей кубической упаковки, параллельные граням октаэдра (111); структурный механизм ковкости металлов состоит именно в скольжении (сдвиге) этих плоскостей относительно друг друга. Более подробное рассмотрение трансляционных и упругих свойств кристаллов мы в этой книге опустим, так как они практически не используются при диагностике минералов.
<1> <2> <3> <4> <5> <6> <7> <8> <9> <10> <11> <12> <13> <14> <15> <16> <17> <18> <19> <20> <21> <22> <23> <24> <25> <26> <27>