О свойствах минералов.
Как типичное векторное свойство, твердость, будучи измерена на разных гранях кристалла одного и того же минерала, зачастую оказывается различной. При этом в большинстве случаев твердость, определенная на грани базопинакоида, получается ниже измеренной на призматических гранях. Анизотропия твердости четко проявляется даже в наиболее симметричных, изометрических кристаллах кубической сингонии. Твердость граней кристалла, как правило, тем выше, чем больше ретикулярная плотность параллельных им плоских сеток кристаллической решетки. Например, у алмаза самой вы-, сокой твердостью обладают грани октаэдра (111), несколько меньшей — грани ромбододекаэдра (НО) и еще более низкой — грани куба (100); эта последовательность строго согласуется с уменьшением ретикулярной плотности сеток решетки алмаза, параллельных названным граням. Хотя в данном конкретном случае различия в твердости невелики, но именно они дают возможность шлифовать алмазы алмазным же порошком.
Насколько же могут расходиться значения твердости одного минерала, измеренные на разных гранях его кристаллов и/или в разных направлениях (допустим, вдоль и поперек кристалла)? Из приведенных выше (при разборе шкалы Мооса) примеров видно, что это расхождение обычно не превышает 0,5—1,0 балл. Однако в учебниках минералогии до сих пор часто указывается в качестве классического примера анизотропии твердости минерал кианит (имеющий и второе название, данное ему Р.-Ж.Гаюи, — дистен, что означает "две прочности", т.е. двоякую твердость). Дистен относится к пинакоидальному классу триклинной сингонии, и твердость его измеряется на пинакоидальных гранях. При этом говорится, что по длине кристалла он имеет твердость 4,5, а поперек — 7, т.е. различие достигает 2,5 балла. В действительности, по современным данным, твердость кианита, измеренная на грани 1-го пинакоида (100) вдоль оси с, равна 5,5, а перпендикулярно с — 6,5; на грани 2-го пинакоида (010) — соответственно 6 и 7; на грани 3-го пинакоида (001) в направлении, параллельном оси Ь, твердость составляет 5,5, а параллельно оси а — 6,5. Иными словами, и в данном случае расхождение каждый раз не превышает одного балла, хотя в целом составляет 1,5 балла. Однако пример кианита (дистена) весьма показателен в том отношении, что колебания его твердости приходятся как раз на верхнюю границу твердости стали, и если царапать минерал ножом или стальной иглой вдоль удлинения кристаллов, то царапина появится, а если поперек — то нет (поскольку это направление в кристаллах кианита наиболее плотно заселено катионами А13+). Кианит по-прежнему остается очень наглядным примером для демонстрации анизотропии твердости минералов.
Спайность и отдельность.
Спайность — специфическое, чисто минералогическое (точнее, минералого-кристаллографическое) понятие. Это свойство, присущее только кристаллам минералов, и то далеко не всех, заключается в их способности раскалываться по определенным кристаллографическим направлениям с образованием ровных и гладких, часто блестящих плоскостей раскола. Минералы могут иметь спайность по одному (например, по пинакоиду), двум (чаще всего по призме) или нескольким пересекающимся направлениям (например, по кубу или ромбоэдру, т.е. в трех направлениях, по октаэдру или тетраэдру, т.е. в четырех направлениях, по ромбододекаэдру, т.е. в шести направлениях и т.д.). В последнем случае (относящемся особенно к минералам кубической синго-нии и вообще изометрического габитуса) при расколе минерала по спайности образуются спайные выколки определенной формы (например, кубической — у галита, галенита и др., октаэдрической — у флюорита или алмаза, ромбододе-каэдрической — у сфалерита, ромбоэдрической — у кальцита), часто с гладкими блестящими плоскостями ограничения, напоминающими грани кристалла; такие выколки при недостатке опыта нетрудно и вправду принять за кристаллы. У разных минералов спайность бывает проявлена по-разному, т.е. с разной степенью совершенства. В минералогии принято различать:
— весьма совершенную спайность (например, у слюд, хлоритов, молибденита, графита, талька), когда минеральный индивид легко расщепляется на тончайшие пластинки или листочки (чешуйки);
— совершенную (хорошую) спайность (например, у полевых шпатов, кальцита, флюорита, галенита, амфиболов), когда поверхности спайности — гладкие и блестящие, но при расколе образца по спайности (а в других направлениях минералы с совершенной спайностью раскалываются с трудом) получаются не листочки, а спайные выколки.
— среднюю (ясную) спайность, когда минералы при ударе молотком еще раскалываются преимущественно по спайным направлениям, но поверхности раскола уже не столь гладкие и блестящие (пироксены, скаполиты);
<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>