Metodi per la determinazione dei minerali. Come identificare i minerali

Ci sono così tanti minerali, forse parte del motivo per cui sono così interessanti da collezionare. In questa pagina troverai una descrizione degli esperimenti che possono essere eseguiti senza attrezzature speciali e quindi restringere notevolmente l'area di ricerca, nonché una descrizione dei minerali più comuni che possono essere confrontati con i risultati degli esperimenti. Puoi anche andare subito alla sezione della descrizione - forse sarai immediatamente, senza alcuna esperienza, in grado di trovare la risposta alla tua domanda. Ad esempio, in questa sezione imparerai a distinguere l'oro vero da altri minerali gialli lucenti, leggere strisce di strati di colori brillanti nella roccia o imparare a determinare quale tipo di strano minerale si sfalda nelle lastre quando viene strofinato.

Passi

Parte 1

Condurre esperimenti

    Innanzitutto, capiamo la differenza tra minerali e pietre ordinarie. Un minerale è una combinazione naturale di elementi chimici che forma una certa struttura. E, nonostante sia possibile trovare lo stesso minerale in forme e colori diversi, mostrerà comunque le stesse proprietà durante il test. Al contrario, le pietre possono essere composte da una combinazione di minerali e non hanno un reticolo cristallino. Non è sempre facile distinguerli, tuttavia, se l'esperimento fornisce risultati diversi da diversi lati dell'oggetto, è molto probabile che l'oggetto sia una pietra.

    • Puoi provare a determinare che tipo di pietra è, o almeno determinare a quale dei tre tipi di roccia appartiene.
  1. Impara a navigare nella classificazione dei minerali. Migliaia di minerali hanno trovato posto sul nostro pianeta, ma molti di loro sono rari o si trovano troppo in profondità nel sottosuolo. A volte bastano un paio di esperimenti e non hai dubbi sul fatto che questo sia uno dei minerali comuni dall'elenco nella sezione successiva. Se il tuo minerale non corrisponde a nessuna delle descrizioni di cui sopra, prova a consultare il classificatore di minerali della tua regione. Se hai fatto molti esperimenti, ma non sei riuscito a ridurre il numero di opzioni a due o tre, guarda su Internet. Guarda le foto di ogni minerale che assomiglia al tuo e cerca tutti i possibili suggerimenti su come distinguere questi minerali.

    • È meglio includere almeno un test che richieda l'esposizione al minerale, come un test di durezza o uno stroke test. Le esperienze che implicano solo la visualizzazione e la descrizione possono rivelarsi distorte, poiché persone diverse descrivono gli stessi minerali in modi diversi.
  2. Studia la forma e la superficie del minerale. L'insieme delle forme di ciascun minerale e le caratteristiche di un gruppo di minerali è chiamato "forma generale". Per descrivere queste caratteristiche, i geologi hanno una varietà di termini tecnici, ma di solito è sufficiente una descrizione generale. Ad esempio, il tuo minerale è irregolare, ruvido o liscio? Che cos'è: una miscela di cristalli rettangolari o il tuo esemplare è irto di punte cristalline affilate?

    Dai un'occhiata più da vicino a come brilla il tuo minerale. La lucentezza si riferisce al modo in cui un minerale riflette la luce e, sebbene questo non sia un test scientifico, può essere utile descriverlo. La maggior parte dei minerali ha una lucentezza "vetrosa" ("lucida") o metallica. Tuttavia, puoi anche descrivere la lucentezza come "spessa", "perla" (lucentezza biancastra), "opaca" (opaca, come la ceramica non smaltata) o qualsiasi altra definizione che ritieni corretta. .

    Presta attenzione al colore del minerale. La maggior parte delle persone non vede alcuna difficoltà in questo, ma, nel frattempo, questa esperienza potrebbe essere inutile. Piccole inclusioni estranee possono causare un cambiamento di colore, motivo per cui puoi trovare lo stesso minerale in diversi colori. Tuttavia, se il minerale ha un colore insolito, diciamo viola, questo può restringere notevolmente la ricerca.

    • Quando descrivi i minerali, evita nomi di colori fantasiosi come "salmone" o "puce". Cerca di cavartela solo con rosso, nero e verde.
  3. Sperimenta con un ictus. Questo è un test utile e facile, purché si disponga di un pezzo di porcellana bianca non smaltata. Il rovescio delle piastrelle del bagno o della cucina è perfetto; forse puoi comprare qualcosa di adatto al negozio di forniture per riparazioni. Essendo diventato il proprietario dell'ambito pezzo di porcellana, basta strofinare il minerale sulla piastrella e vedere che tratto di colore lascia. Spesso il colore del tratto sarà diverso dal colore di base del minerale.

    • Lo smalto conferisce alla porcellana e ad altri tipi di ceramica una lucentezza vetrosa (lucida).
    • Tieni presente che alcuni minerali non lasciano una striscia, in particolare i minerali duri (poiché sono più duri di una piastra di striscia).
  4. Valuta la durezza del materiale. Per determinare rapidamente la durezza di un materiale, i geologi usano la scala di durezza Mohs, dal nome del suo creatore. Se il risultato corrisponde al fattore di durezza "4", ma non raggiunge "5", allora il coefficiente del tuo minerale è compreso tra "4" e "5", puoi interrompere l'esperimento. Prova a graffiare il tuo minerale usando gli elementi comuni elencati di seguito (o i minerali del kit per il test di durezza); iniziare dal basso e, se il test è positivo, risalire la scala verso l'alto:

    • 1 -- Facile da grattare con l'unghia, sensazione oleosa e morbida (corrisponde alla tacca della stearite)
    • 2 -- Può essere graffiato con un'unghia (gesso)
    • 3 -- Può essere facilmente tagliato con un coltello o un chiodo, graffiato con una moneta (calcite, calcareo)
    • 4 -- Facile da graffiare con un coltello (fluorite)
    • 5 -- Difficile da graffiare con un coltello, può essere graffiato con un pezzo di vetro (apatite)
    • 6-- Può essere graffiato con una lima, lui, con sforzo, può graffiare il vetro (ortoclasio)
    • 7-- Può graffiare l'acciaio della lima, graffiare facilmente il vetro (quarzo)
    • 8 -- Graffi quarzo (topazio)
    • 9 -- Graffia quasi tutto, taglia il vetro (corindone)
    • 10 -- Graffia o taglia quasi tutto (diamante)
  5. Rompi il minerale e studia in quali pezzi si rompe. A causa del fatto che ogni minerale ha una certa struttura, deve rompersi in parti in un certo modo. Se si osservano superfici più piatte nelle faglie della stessa roccia, allora abbiamo a che fare fendere. Se non ci sono superfici piane, ma si osservano curve e rigonfiamenti caotici continui, allora è presente una frattura nel minerale.

    • La scissione è descritta più dettagliatamente dal numero di piani prodotti dalla frattura (solitamente da uno a quattro); tiene conto anche del concetto perfetto(liscio) o imperfetto(superficie ruvida.
    • Le pause sono di diversi tipi. Sono descritti come scheggiati ( fibroso), tagliente e seghettato ( agganciata), a forma di scodella ( shelly, cocleare) o nessuno dei precedenti ( irregolare).
  6. Se non hai ancora identificato il tuo minerale, puoi condurre ulteriori esperimenti. Ci sono molti altri test a disposizione dei geologi per classificare i minerali. Tuttavia, molti semplicemente non sono utili per identificare le specie più comuni, molti richiedono attrezzature speciali o materiali pericolosi. Ecco un riassunto di alcune esperienze che potrebbero essere necessarie:

    Se il minerale si stacca a strati durante l'attrito, probabilmente è mica. Questo minerale è facile da identificare, perché se lo graffi con un'unghia o anche solo con un dito, si delamina in lamine sottili. Mica di potassio” (o bianca). marrone chiaro o incolore, mentre la mica magnesiaca” (o nera) è marrone scuro o nera, con striature grigio-marrone.

    Ora capiamo la differenza tra oro e oro "gatto". Pirite, noto anche come oro "gatto", sembra anche un metallo giallo lucido, ma bastano un paio di esperimenti per rendere evidente la differenza. La pirite ha un fattore di durezza fino a e talvolta supera 6, mentre l'oro è molto più morbido, compreso tra 2 e 3. Lascia una striscia nero-verdastra e può sbriciolarsi sotto una pressione sufficiente.

Determinazione dei minerali, semplici metodi diagnostici senza strumenti

I metodi di valutazione descritti non sempre consentono una determinazione accurata del minerale. Una determinazione affidabile richiede analisi chimiche quantitative e cristallografia a raggi X, e ciò richiede un laboratorio specializzato. Hobbisti e collezionisti sono sempre in grado di riuscire in determinazioni pratiche, utilizzando qualità visive, fisiche, ottiche e morfologiche e applicando alcuni metodi chimici elementari.

Dovremo limitarci a metodi semplici, effettuando determinazioni con il metodo dell'eliminazione successiva e non utilizzando gli strumenti complessi di un professionista.

Per cominciare, prendiamo un campione abbastanza fresco del minerale e, se necessario, lo separiamo da un pezzo più grande. Lo esaminiamo il più da vicino possibile, prima a occhio nudo e poi con una lente d'ingrandimento, rilevando eventuali proprietà riconoscibili. È necessario registrare accuratamente tutte le osservazioni stabilite - in questo caso ci riusciremo anche se il risultato non è abbastanza chiaro e dobbiamo ripetere la definizione di alcune proprietà. Concentriamo la nostra attenzione sulla forma esterna e sull'aspetto del minerale, sul suo stato di aggregazione (se è policristallino), sulla presenza di gemelli, sugli elementi di simmetria. Segue poi lo studio del colore del minerale, controllando il colore della linea, poiché il minerale può apparire incolore solo esternamente.

Le indicazioni di brillantezza in molti casi possono essere discutibili, quindi le possibili alternative dovrebbero essere annotate nei registri. Lo stesso vale per la trasparenza.

Determiniamo la durezza utilizzando i metodi semplificati sopra descritti, e solo allora la controlliamo con maggiore precisione e la identifichiamo sulla scala della durezza. Quindi riduciamo il divario tra i valori di durezza e lo controlliamo entro i limiti a nostra disposizione secondo la mappa diagnostica.

Le nostre ulteriori osservazioni si riferiscono alla presenza di scissione nel minerale e (se viene trovata) allo studio della natura della superficie di scissione.

Quindi controlliamo la fragilità, la dimensione dei frammenti, la flessibilità e l'elasticità. Pesando sulla mano, stimiamo il peso specifico. Esponiamo un pezzo di minerale all'azione dell'acqua e una soluzione di acido cloridrico. Infine, si notano i minerali di accompagnamento (paragenesi), che in molti casi ne facilitano l'identificazione.


I cristalli ben formati si trovano all'interno della massa rocciosa. Fosgenite a sinistra. A destra: cristalli di annabergite verde formati in un geode


A sinistra: cristalli di granato ben formati incastonati nella massa rocciosa. A destra: tormalina nera schorl e ortoclasio

ALCUNI ESEMPI DI DETERMINAZIONE DEI MINERALI

È probabile che alla fine di tutte le nostre azioni possano sorgere dubbi sulla correttezza della diagnosi. Come uscirne? Proviamo a mostrare l'output con alcuni esempi.

Gli aggregati di magnetite granulare sono molto simili alle stesse formazioni di cromite. Ma il colore della linea nella magnetite è nero e nella cromite è marrone. Inoltre, la magnetite ha un effetto magnetico sull'ago della bussola, mentre la cromite no.

Quando i contorni dei cristalli non sono troppo chiari, la pirite densa con una tinta iridescente è difficile da distinguere dalla calcopirite. Hanno lo stesso colore di linea. Ma allora si può stabilire che la pirite è più dura (6) della calcopirite (4.5).

La sfalerite nera e la cassiterite nera hanno la stessa lucentezza semi-metallica. Ma possono essere distinti dalla durezza. Per la sfalerite è 3,3, per la cassiterite è 6,5. Inoltre, la sfalerite si presenta spesso insieme ad altri solfuri e quarzo e mica sono presenti in associazione con la cassiterite.

Fluorite, ametista e apatite si differenziano per la forma del cristallo. Ma i loro aggregati granulari possono avere un colore viola quasi identico e la forma in questo caso è difficile da distinguere. L'ametista tra questi minerali è il più duro: non viene graffiato dalla lama di un temperino e, inoltre, non presenta scollatura. La fluorite ha una scollatura perfetta ed è riconosciuta dalla sua luminescenza durante il riscaldamento. L'apatite è più dura della fluorite e ha una scissione imperfetta.

Augite, orneblenda e tormalina formano spesso prismi più o meno allungati molto simili. La tormalina si riconosce dall'assenza di scollatura e dalla presenza delle tipiche bande sulle facce del prisma. Inoltre, è più comune nelle rocce acide.

Al contrario, l'augite e l'orneblenda si formano nelle rocce di base. Differiscono nella natura della scissione. Augite ha due buone scollature quasi ad angolo retto, mentre l'orneblenda ha una scollatura perfetta a 125°.

I feldspati, la calcite, la barite e il gesso sono spesso di colore biancastro e sono simili nella loro perfetta scissione. Si escludono facilmente il gesso, che viene graffiato da un'unghia, e i feldspati, che vengono graffiati da un coltello. Barite e calcite hanno la stessa durezza, ma si possono distinguere in quanto la barite è molto più dura. Inoltre, sotto l'influenza di una soluzione di acido cloridrico, la calcite bolle con un sibilo.

Il topazio è 2 volte più pesante di un pezzo simile di quarzo.

Per la determinazione dei minerali esistono molti metodi che richiedono strumenti e laboratori speciali (analisi chimiche, cristallografiche, ai raggi X). Tuttavia, il più semplice è noto - macroscopico un metodo per determinare i minerali basato sullo studio delle loro caratteristiche esterne: morfologia cristallina, le più semplici proprietà meccaniche (durezza, frattura, scissione, ecc.), ottiche (colore, lucentezza, trasparenza), ecc.

Quando si determinano macroscopicamente i minerali, è necessario seguire le seguenti regole:

    la determinazione di qualsiasi caratteristica viene sempre effettuata sulla superficie di spacco più recente;

    il campione deve essere leggermente spostato in modo che la luce cada su di esso con diverse angolazioni;

    confrontare sempre le caratteristiche del campione in esame con le corrispondenti caratteristiche di campioni già noti;

    aderire alla seguente sequenza di definizioni: durezza → brillantezza → clivaggio → frattura → colore in un pezzo → linea → altre proprietà;

    subito dopo aver determinato ciascuna caratteristica, annotala su un quaderno;

    determinare sempre prima tutte le proprietà indicate e solo successivamente iniziare a cercare il campione corrispondente in letteratura (determinante dei minerali).

Durezza è la proprietà più importante nella determinazione dei minerali. La durezza di un minerale è la sua capacità di resistere a sollecitazioni meccaniche esterne. La durezza dei minerali dipende dalle caratteristiche della loro struttura interna, nonché dalla composizione chimica. Ad esempio, grafite e diamante, sebbene siano costituiti dallo stesso elemento (carbonio), hanno durezze completamente diverse, poiché i loro reticoli cristallini non sono gli stessi. D'altra parte, i campioni di limonite possono anche differire notevolmente nella durezza a causa del diverso contenuto di molecole d'acqua: maggiore è il numero di molecole d'acqua, minore è la durezza. A questo proposito è importante ricordare che, in primo luogo, i composti idrati sono sempre più teneri di quelli anidri (come la bauxite e il corindone) e, in secondo luogo, che esiste un numero significativo di minerali la cui durezza è variabile. Il modo più semplice per determinare la durezza è graffiare un minerale con un altro. Per valutare la durezza relativa è stata adottata la scala di Mohs, rappresentata da dieci minerali di riferimento, la cui durezza è costante. Nella scala di Mohs, ogni minerale successivo graffia tutti i precedenti (più alto è il numero del minerale, più è duro).

Talco - 1.

Calcite - 3.

Fluorite - 4.

Apatite - 5.

Ortoclasio - 6.

Quarzo - 7.

Topazio - 8.

Corindone - 9.

Diamante - 10.

In natura non si conoscono minerali di durezza compresa tra il corindone e il diamante. Pertanto, il diamante non è necessario per la determinazione pratica della durezza. Per determinare la durezza del minerale in esame, viene selezionata un'area liscia sulla sua superficie e, premendo con forza, viene disegnato lungo di essa un angolo acuto del minerale dalla scala di Mohs. Se rimane un graffio sul minerale in esame, la sua durezza sarà inferiore a quella del minerale della scala di Mohs; se non ci sono graffi, la durezza del minerale studiato è maggiore del riferimento. Il test viene eseguito fino a quando il minerale testato si trova nell'intervallo tra due minerali dalla scala di durezza, ad es. la sua durezza non sarà definita intermedia tra loro o uguale ad uno di essi. Per determinare la durezza, vengono spesso utilizzati alcuni oggetti comuni. Quindi, la durezza di una matita morbida sono io; unghie - 2; bicchieri 5–5,5; ago d'acciaio e coltello d'acciaio 6-7.

Splendore di un minerale dipende dalla sua capacità di rifrangere e riflettere i raggi e dalla natura stessa della superficie riflettente. Ci sono minerali con lucentezza metallica e non metallica. La lucentezza metallica è insita nei minerali che riflettono la luce come l'acciaio. Molti solfuri, ossidi di ferro e metalli nativi hanno questa brillantezza. Splendore semimetallico(metallico) un po' più fioco, è caratteristico della grafite. Bicchiere la lucentezza è caratteristica dei piani di scissione di molti minerali trasparenti o traslucidi (calcite, gesso, feldspati, facce di cristallo di quarzo). Grasso brillantezza (frattura al quarzo, nefelina) ricorda la brillantezza che appare su una superficie lubrificata con olio. Perla la brillantezza è insita nei minerali, la cui superficie brilla come la superficie interna (madreperla) del guscio (mica, talco). Setoso la lucentezza ricorda la lucentezza del tessuto di seta, caratteristica dei minerali a struttura fibrosa (selenite, amianto). Cera alcuni aggregati criptocristallini e amorfi (pietra focaia) hanno una lucentezza simile a quella della superficie di una candela. Opaco lucentezza significa essenzialmente l'assenza di lucentezza, mentre la superficie riflette la luce in modo uniforme e debolmente, come il gesso per scrivere. Una lucentezza opaca è insita nelle varietà terrose con una superficie finemente porosa (caolino, bauxite). Contemporaneamente al rilevamento della lucentezza, è conveniente determinare la scissione e la frattura del minerale.

Scollatura - la capacità dei minerali di dividersi lungo i piani. I piani di scissione coincidono con quei piani del reticolo cristallino in cui le forze di adesione tra gli atomi sono minime. Per rilevare la scissione, il minerale dovrebbe essere rivolto verso la luce in modo che una parte della sua superficie rifletta la luce negli occhi. Se nel campione in esame è presente la scollatura, su una superficie lucida si possono vedere molte lastre riflettenti la luce sovrapposte l'una sull'altra e che formano una specie di scala. Tutte queste placche lucenti (piani di scissione) giacciono parallele e sono separate da linee scure sottilissime. In molti minerali, la scissione si esprime in più direzioni, che si intersecano reciprocamente. Ad esempio, le miche (muscovite, biotite) hanno una scollatura in una sola direzione. Halite e sylvin hanno tre direzioni perpendicolari l'una all'altra (clivaggio del cubo). La sfalerite ha sei direzioni di piani di scissione. Esistono diversi tipi di scollatura: perfettissima, perfetta, media e imperfetta. perfetto la scissione si manifesta nel fatto che il minerale si divide molto facilmente (con un'unghia, una lama di coltello) in una certa direzione in sottili lastre parallele con una superficie liscia e lucida (mica, talco, clorite). Perfetto la scissione si esprime nel fatto che il minerale, colpito leggermente con un martello, si spacca lungo piani anche paralleli (calcite, feldspato). medio la scollatura viene rilevata con un forte impatto, mentre i piani di scollatura possono differire con qualche difficoltà. imperfetto la scissione si trova con difficoltà (apatite, berillo). Questi sono praticamente minerali senza scissione. In assenza di abilità sufficienti, i piani di sfaldatura possono talvolta essere confusi con facce di cristallo. Tieni presente quanto segue:

    sui piani di scissione, i minerali di solito brillano più fortemente che sulle facce dei cristalli e su qualsiasi altra superficie di frattura;

    nel piano di scissione del minerale, si dovrebbero sempre trovare diverse placche parallele tra loro, stratificate in sequenza una sopra l'altra (come gradini).

    Contemporaneamente alla determinazione della scissione (e della lucentezza), è possibile identificare una frattura del minerale.

    nodo . Quando si dividono vari minerali, si può notare che la superficie risultante è diversa. A seconda della natura di questa superficie, le fratture sono dei seguenti tipi:

    granulare: la superficie è formata da molti grani intrecciati, sfere; caratteristico degli aggregati oolitici;

    terroso - caratterizzato da una superficie opaca ruvida (caolinite);

    conchoidal - ha l'aspetto di una superficie concava, concentricamente ondulata (pietra focaia);

    scheggiato - la superficie è formata da aghi ugualmente orientati (orneblenda);

    a gradini - una superficie sotto forma di gradini che separano i piani di scissione (feldspati, salgemma, galena);

    irregolare - superficie lucida fratturata casualmente di minerali solidi, priva di scissione (nefelina).

Colore minerali è una caratteristica diagnostica importante. I minerali hanno un colore diverso: bianco, grigio, giallo, rosso, verde, blu, nero. Possono anche essere incolori. In pratica, il colore dei minerali viene determinato a occhio per confronto con oggetti noti: bianco latte, verde mela, giallo paglierino e così via. Il colore dei minerali dipende dalla loro composizione chimica e dalle impurità. Alcuni minerali (Labrador) cambiano colore a seconda delle condizioni di luce, acquisendo un bel colore iridescente. Questa proprietà dei minerali è chiamata iridescenza . A volte, oltre al colore principale, un sottile strato superficiale del minerale ha un colore aggiuntivo, mentre la sua superficie brilla di blu, rosso, viola rosato (calcopirite, bornite). Questo fenomeno è chiamato scolorimento . La tinta è spiegata dall'interferenza della luce nei film sottili formati sulla superficie del minerale a seguito di varie reazioni. Esiste anche una quantità significativa di minerali che non hanno un colore permanente (quarzo, salgemma, nefelina, ecc.) e, di conseguenza, il colore non può essere una caratteristica diagnostica per loro. In tali casi, così come quando coincidono altre caratteristiche esterne di vari minerali, risulta utile determinare la caratteristica.

tratto è il colore della polvere minerale. Molti minerali allo stato frantumato o in polvere hanno un colore diverso rispetto a un pezzo. Quindi, la pirite in un pezzo è di colore giallo paglierino e in polvere è quasi nera. Per determinare il tratto, un pezzo del minerale viene passato più volte su un piatto di porcellana non smaltato (a condizione che la durezza del minerale sia inferiore alla durezza della porcellana). Se il minerale è troppo duro, si ottiene una polvere macinandola con un minerale ancora più duro. Di norma, se non è possibile determinare il colore della polvere usando la porcellana, allora scrivono che il minerale non ha caratteristiche.

Altro proprietà combinare altre caratteristiche, spesso strettamente individuali, dei minerali. Tuttavia, altre proprietà giocano spesso un ruolo critico nella diagnosi, specialmente nei minerali correlati (alite e silvina). Specifica peso dipende dalla composizione chimica e dalla struttura del minerale. Tutti i minerali possono essere divisi per peso specifico in tre gruppi: polmoni con un peso specifico inferiore a 2,5 (ambra, gesso, salgemma); medio - con un peso specifico di 2,5-5 (apatite, corindone, sfalerite); pesante - con un peso specifico superiore a 5 (cinabro, galena, oro). Il peso specifico dei minerali nel campo è determinato approssimativamente - pesando sulla mano (nel campione dovrebbe essere presente un solo minerale). Trasparenza - rilasciare minerali opaco, cioè. non trasmettere raggi luminosi anche in lastre molto sottili (metalli nativi, molti solfuri, ossidi di ferro); traslucido solo in una lastra sottile (lungo un bordo sottile, come feldspati, selce, molti carbonati); traslucido che trasmettono luce come vetro smerigliato (gesso, calcedonio); trasparente, che trasmette la luce come un normale vetro (cristallo di rocca, longarone islandese). Alcuni minerali hanno proprietà speciali che sono uniche per loro. Ad esempio, la capacità dei minerali carbonatici di entrare reazione con acido cloridrico ("bollire"). Un certo numero di minerali sono caratterizzati magnetismo (magnetite, pirrotite) - deviano l'ago magnetico. Importante per la diagnostica sul campo solubilità minerali in acqua o acidi e alcali. L'alite e la silvina sono facilmente solubili in acqua. Questi stessi minerali hanno gusto - salato in halite, amaro-salato in sylvin. L'allume naturale ha un sapore aspro e astringente. A volte i minerali lo sono odore . Quindi, l'arsenopirite e l'arsenico nativo odorano di aglio quando vengono colpiti; pirite, marcasite - emettono l'odore di anidride solforosa; fosforite quando strofinata - l'odore dell'osso bruciato. Alcuni minerali untuoso al tatto (talco), altri - luce sporcarsi mani (grafite, pirolusite). Doppio rifrazione ha longarone islandese. Fluorescenza caratteristica della fluorite. igroscopicità possedere caolino, sylvin, carnallite. radioattività diversi minerali contenenti uranio, torio.

Per determinare i minerali vengono utilizzati determinanti e tabelle, che vengono compilati sulla base di uno studio delle loro proprietà fisiche. Determinata la durezza, è necessario stabilire la lucentezza del minerale, quindi il colore della linea, della scollatura e di altri segni esterni. Inoltre, tenendo conto della durezza e della brillantezza del minerale, troviamo nella tabella la descrizione che più di tutte corrisponde a tutte le proprietà fisiche del campione in esame. I minerali nella tabella sono disposti in ordine di durezza crescente (morbido, medio duro, duro), in ciascuno dei gruppi viene presa in considerazione la lucentezza (metallica, non metallica).

I minerali differiscono in una certa composizione chimica e caratteristiche fisiche esterne. Questi includono: lucentezza, durezza, colore, carattere di frattura. Determinare i minerali in base a segni esterni non è difficile, ma richiede attenzione e precisione.

Determinare la composizione chimica di un minerale è un compito più difficile. Il nostro determinante contiene formule di soli quei minerali che hanno una semplice composizione chimica.

Dopo aver letto questo capitolo, imparerai come identificare i minerali più comuni.

Le tabelle dei colori per l'identificazione ti aiuteranno a scoprire il nome del minerale che è caduto nelle tue mani.

Quando si determinano i minerali in base all'aspetto, è necessario prima prestare attenzione alle caratteristiche comuni a tutti i minerali, quindi considerare le caratteristiche che li distinguono l'uno dall'altro.

Prima di tutto, presta attenzione alla brillantezza del minerale.

La maggior parte dei minerali, a causa del riflesso dei raggi luminosi sulle loro superfici, brillano e solo pochi di essi - opachi - sono privi di lucentezza.

In base alla loro lucentezza, i minerali si dividono facilmente in due gruppi: minerali con lucentezza metallica e minerali con lucentezza non metallica.

MINERALI CON LUCENTEZZA METALLICA 1 - cristalli radiali-radianti di antimonite - lustro di antimonio - su barite; 2 - un cristallo di pirite - pirite di zolfo; 3 - galena (scuro) - lustro al piombo - in quarzo; 4 - cristallo di galena in barite; 5 - ematite sinterizzata - la cosiddetta "testa di vetro rosso"; 6 - cristallo di lucentezza del ferro; 7 - un pezzo di ematite solida - minerale di ferro rosso; 8 - cristalli di magnetite in scisto di clorite.

Lucentezza metallica:

1. La lucentezza metallica ricorda la lucentezza della superficie di una nuova frattura di metalli. La lucentezza metallica si vede meglio su una superficie metallica fresca (non ossidata). I minerali che hanno una lucentezza metallica sono opachi e più pesanti dei minerali che hanno una lucentezza non metallica. A volte, a causa dei processi di ossidazione, i minerali che hanno una lucentezza metallica si ricoprono di una crosta opaca.

La lucentezza metallica è caratteristica dei minerali che sono minerali di vari metalli. Esempi di minerali che hanno una lucentezza metallica sono l'oro, la pirite di rame e la lucentezza del piombo.

2. Lustro metallico - più opaco, come i metalli che si sono sbiaditi di volta in volta. Esempio: minerale di ferro magnetico.

Lucentezza non metallica:

1. La lucentezza del vetro ricorda la lucentezza di una superficie di vetro. Sono posseduti da: salgemma, cristallo di rocca.

2. Brillantezza del diamante: scintillante, che ricorda il vetro, ma più forte. Esempi: diamante, blenda di zinco.

3. La lucentezza della madreperla è simile alla lucentezza della madreperla (la superficie del minerale proietta colori iridescenti). Spesso osservato, ad esempio, nella calcite, nella mica.

4. Lucentezza setosa - luccicante. Caratteristico solo per i minerali che hanno una struttura fibrosa o aghiforme. Esempio: amianto.

5. La lucentezza oleosa ha la particolarità che la superficie del minerale sembra essere imbrattata di grasso. A volte il minerale stesso è untuoso al tatto, come il talco.

6. La lucentezza cerosa è simile a quella oleosa, ma più debole. Esempio: calcedonio.

I minerali opachi sono privi di lucentezza e assomigliano a masse terrose. Esempio: bauxite.

La brillantezza si osserva meglio su una frattura fresca del minerale o sulla superficie fresca delle facce dei suoi cristalli. Dopo aver stabilito la natura della lucentezza, è necessario determinare la durezza del minerale.

Durezza minerale

La durezza di un minerale è la resistenza che offre quando lo graffi con qualche altro oggetto o minerale. Se il minerale in esame è più morbido di quello che graffi sulla sua superficie, rimarrà un segno su di esso: un graffio.

Gli scienziati hanno compilato la seguente scala di durezza dei minerali:

La stragrande maggioranza dei minerali presenti nella crosta terrestre ha una durezza non superiore a 7. Solo una piccola quantità ha una durezza maggiore.

Puoi riconoscere la durezza dei minerali con un'unghia e un pezzo di vetro ordinario.

Per durezza, tutti i minerali sono divisi in tre gruppi:

1. Minerali morbidi (l'unghia lascia un graffio sul minerale). Esempi: talco, grafite, gesso.

2. Minerali di media durezza (l'unghia non graffia il minerale; il minerale non graffia il vetro). Esempi: calcite cristallina, pirite di rame o calcopirite.

3. Minerali duri (il minerale lascia un graffio sul vetro). Esempi: quarzo, feldspati.

Dopo il test, è necessario rimuovere la polvere, cioè le particelle frantumate del minerale, dalla sua superficie e assicurarsi che ci sia davvero una traccia sul minerale, poiché la polvere potrebbe formarsi dal minerale che è stato graffiato.

Il colore della linea (o, in altre parole, il colore della polvere) in alcuni minerali non differisce dal colore del minerale stesso; ma ci sono anche tali minerali, il cui colore della polvere differisce nettamente dal loro colore. Ad esempio, la calcite è incolore, bianca, gialla, verde, blu, indaco, viola, marrone, nera; la polvere di calcite è sempre bianca.

Per ottenere una polvere minerale (cioè tratti), viene utilizzato un piatto di porcellana ruvido e non smaltato, il cosiddetto biscotto. Potete sostituire il biscotto con una scheggia di porcellana non smaltata o un frammento di terracotta, dopo averne rimosso uno strato liscio di smalto con carta vetrata o una lima.

Se disegnate un minerale lungo la superficie di un biscotto o lungo una ruvida frattura di un frammento di porcellana, il minerale lascerà una linea.

Tutti i minerali teneri e medio duri, con poche eccezioni, danno un tratto; la maggior parte dei minerali solidi non dà tratti.

Se non c'è un piatto di porcellana a portata di mano, puoi raschiare il minerale con un coltello per ottenere una polvere fine. Per determinare il colore della linea, questa polvere dovrebbe essere macinata su carta bianca.

Il colore risulta essere una caratteristica costante per pochi minerali. Quindi, ad esempio, la malachite è sempre verde, l'oro è giallo dorato, ecc. Per la maggior parte dei minerali, questa funzione è instabile. Per determinare il colore del minerale è necessario ottenere una frattura fresca.

Anche le fratture minerali possono essere diverse. Quindi, ad esempio, la selce si distingue per una frattura concoidale, la lucentezza del piombo - per una frattura a gradini, molti minerali hanno fratture terrose, scheggiate e di altro tipo.

Il tipo di frattura dipende dalle proprietà fisiche del minerale, dalla sua struttura cristallina e dalla durezza.

Alcuni minerali sono caratterizzati dalla scissione, cioè dalla capacità di dividersi o dividersi in determinate direzioni. In questo caso si formano piani di divisione lisci e lucidi. Ad esempio, le miche sono caratterizzate da una scollatura pronunciata. Possono facilmente separarsi in sottili foglie lisce in una direzione. La scissione ben definita in tre direzioni si distingue per il salgemma: se dividi un frammento di un cristallo di salgemma, tutti i frammenti avranno la forma corretta di un cubo.

Il peso specifico non è una caratteristica importante per la maggior parte dei minerali, ma per i minerali che contengono elementi pesanti come il piombo, il peso specifico è di grande importanza nella determinazione.

La classificazione dei minerali per caratteristiche esterne non richiede la determinazione del peso specifico con grande precisione. È sufficiente dividere i minerali in due gruppi principali: leggeri e pesanti.

Per alcuni minerali, la caratteristica distintiva è il magnetismo. I minerali contenenti ferro sono talvolta magnetici, come il minerale di ferro magnetico. Il magnetismo di altri minerali contenenti ferro appare dopo la calcinazione.

Per determinare il magnetismo dei minerali, viene utilizzato un ago magnetico sospeso su una punta sottile e, sul campo, viene utilizzato un ago della bussola. I minerali che hanno proprietà magnetiche, quando vengono portati su un ago magnetico, lo attraggono a se stessi.

Alcuni minerali che hanno anidride carbonica nella loro composizione, sotto l'azione dell'acido cloridrico (soluzione al 10%), emettono anidride carbonica sotto forma di bolle - come si suol dire, il minerale "bolle". Questi includono: calcite, malachite e rocce - gesso, calcare.

Ci sono minerali che possono essere gustati, come salgemma, sali di potassio (sylvin, carnallite), ecc.

Quando si inizia a identificare un minerale sconosciuto, utilizzare prima di tutto la prima parte del nostro determinante, ad es. "".

Secondo la chiave, la prima cosa che devi determinare è che tipo di lucentezza ha il tuo minerale: metallico o non metallico. Stabilito ciò, si determina successivamente la durezza del minerale, il colore della linea, ecc. I dati ricavati sul minerale vi condurranno infine ad alcune pagine della seconda parte della guida, dove sono descritti vari minerali. Nella "Chiave del determinante dei minerali" sono indicate queste pagine.

Se diventa necessario esaminare il minerale per la combustione o la fusibilità, dovresti tagliarne un pezzetto, tenerlo con la punta di una pinzetta e metterlo nella fiamma di una candela, lampada a spirito o bruciatore a gas. Alcuni minerali, come l'ambra, prendono fuoco anche alla fiamma di un fiammifero.

Per la determinazione dei minerali esistono molti metodi che richiedono strumenti e laboratori speciali (analisi chimiche, cristallografiche, ai raggi X). Tuttavia, il più semplice è noto - macroscopico un metodo per determinare i minerali basato sullo studio delle loro caratteristiche esterne: morfologia cristallina, le più semplici proprietà meccaniche (durezza, frattura, scissione, ecc.), ottiche (colore, lucentezza, trasparenza), ecc.

Quando si determinano macroscopicamente i minerali, è necessario seguire le seguenti regole:

    la determinazione di qualsiasi caratteristica viene sempre effettuata sulla superficie di spacco più recente;

    il campione deve essere leggermente spostato in modo che la luce cada su di esso con diverse angolazioni;

    confrontare sempre le caratteristiche del campione in esame con le corrispondenti caratteristiche di campioni già noti;

    aderire alla seguente sequenza di definizioni: durezza → brillantezza → clivaggio → frattura → colore in un pezzo → linea → altre proprietà;

    subito dopo aver determinato ciascuna caratteristica, annotala su un quaderno;

    determinare sempre prima tutte le proprietà indicate e solo successivamente iniziare a cercare il campione corrispondente in letteratura (determinante dei minerali).

Durezza è la proprietà più importante nella determinazione dei minerali. La durezza di un minerale è la sua capacità di resistere a sollecitazioni meccaniche esterne. La durezza dei minerali dipende dalle caratteristiche della loro struttura interna, nonché dalla composizione chimica. Ad esempio, grafite e diamante, sebbene siano costituiti dallo stesso elemento (carbonio), hanno durezze completamente diverse, poiché i loro reticoli cristallini non sono gli stessi. D'altra parte, i campioni di limonite possono anche differire notevolmente nella durezza a causa del diverso contenuto di molecole d'acqua: maggiore è il numero di molecole d'acqua, minore è la durezza. A questo proposito è importante ricordare che, in primo luogo, i composti idrati sono sempre più teneri di quelli anidri (come la bauxite e il corindone) e, in secondo luogo, che esiste un numero significativo di minerali la cui durezza è variabile. Il modo più semplice per determinare la durezza è graffiare un minerale con un altro. Per valutare la durezza relativa è stata adottata la scala di Mohs, rappresentata da dieci minerali di riferimento, la cui durezza è costante. Nella scala di Mohs, ogni minerale successivo graffia tutti i precedenti (più alto è il numero del minerale, più è duro).

Talco - 1.

Calcite - 3.

Fluorite - 4.

Apatite - 5.

Ortoclasio - 6.

Quarzo - 7.

Topazio - 8.

Corindone - 9.

Diamante - 10.

In natura non si conoscono minerali di durezza compresa tra il corindone e il diamante. Pertanto, il diamante non è necessario per la determinazione pratica della durezza. Per determinare la durezza del minerale in esame, viene selezionata un'area liscia sulla sua superficie e, premendo con forza, viene disegnato lungo di essa un angolo acuto del minerale dalla scala di Mohs. Se rimane un graffio sul minerale in esame, la sua durezza sarà inferiore a quella del minerale della scala di Mohs; se non ci sono graffi, la durezza del minerale studiato è maggiore del riferimento. Il test viene eseguito fino a quando il minerale testato si trova nell'intervallo tra due minerali dalla scala di durezza, ad es. la sua durezza non sarà definita intermedia tra loro o uguale ad uno di essi. Per determinare la durezza, vengono spesso utilizzati alcuni oggetti comuni. Quindi, la durezza di una matita morbida sono io; unghie - 2; bicchieri 5–5,5; ago d'acciaio e coltello d'acciaio 6-7.

Splendore di un minerale dipende dalla sua capacità di rifrangere e riflettere i raggi e dalla natura stessa della superficie riflettente. Ci sono minerali con lucentezza metallica e non metallica. La lucentezza metallica è insita nei minerali che riflettono la luce come l'acciaio. Molti solfuri, ossidi di ferro e metalli nativi hanno questa brillantezza. Splendore semimetallico(metallico) un po' più fioco, è caratteristico della grafite. Bicchiere la lucentezza è caratteristica dei piani di scissione di molti minerali trasparenti (calcite, gesso, feldspati, facce di cristallo di quarzo). Grasso lucentezza (una frattura di quarzo, nefelina) ricorda la lucentezza che appare su una superficie lubrificata con olio. Perla la brillantezza è insita nei minerali, la cui superficie brilla come la superficie interna (madreperla) del guscio (mica, talco). Setoso la lucentezza ricorda la lucentezza del tessuto di seta, caratteristica dei minerali a struttura fibrosa (selenite, amianto). Cera alcuni aggregati criptocristallini e amorfi (calcedonio, selce) hanno una lucentezza simile a quella della superficie di una candela. Opaco lucentezza significa essenzialmente l'assenza di lucentezza, mentre la superficie riflette la luce in modo uniforme e debolmente, come il gesso per scrivere. Una lucentezza opaca è insita nelle varietà terrose con una superficie finemente porosa (caolino, bauxite). Contemporaneamente al rilevamento della lucentezza, è conveniente determinare la scissione e la frattura del minerale.

Scollatura - la capacità dei minerali di dividersi lungo i piani. I piani di scissione coincidono con quei piani del reticolo cristallino in cui le forze di adesione tra gli atomi sono minime. Per rilevare la scissione, il minerale dovrebbe essere rivolto verso la luce in modo che una parte della sua superficie rifletta la luce negli occhi. Se nel campione in esame è presente la scollatura, su una superficie lucida si possono vedere molte lastre riflettenti la luce sovrapposte l'una sull'altra e che formano una specie di scala. Tutte queste placche lucenti (piani di scissione) giacciono parallele e sono separate da linee scure sottilissime. In molti minerali, la scissione si esprime in più direzioni, che si intersecano reciprocamente. Ad esempio, le miche (muscovite, biotite) hanno una scollatura in una sola direzione. Halite e sylvin hanno tre direzioni perpendicolari l'una all'altra (clivaggio del cubo). La sfalerite ha sei direzioni di piani di scissione. Esistono diversi tipi di scollatura: perfettissima, perfetta, media e imperfetta. perfetto la scissione si manifesta nel fatto che il minerale si divide molto facilmente (con un'unghia, una lama di coltello) in una certa direzione in sottili lastre parallele con una superficie liscia e lucida (mica, talco, clorite). Perfetto la scissione si esprime nel fatto che il minerale, colpito leggermente con un martello, si spacca lungo piani anche paralleli (calcite, feldspato). medio la scollatura viene rilevata con un forte impatto, mentre i piani di scollatura possono differire con qualche difficoltà. imperfetto la scissione si trova con difficoltà (apatite, berillo). Questi sono praticamente minerali senza scissione. In assenza di abilità sufficienti, i piani di sfaldatura possono talvolta essere confusi con facce di cristallo. Tieni presente quanto segue:

    sui piani di scissione, i minerali di solito brillano più fortemente che sulle facce dei cristalli e su qualsiasi altra superficie di frattura;

    nel piano di scissione del minerale, si dovrebbero sempre trovare diverse placche parallele tra loro, stratificate in sequenza una sopra l'altra (come gradini).

    Contemporaneamente alla determinazione della scissione (e della lucentezza), è possibile identificare una frattura del minerale.

    nodo . Quando si dividono vari minerali, si può notare che la superficie risultante è diversa. A seconda della natura di questa superficie, le fratture sono dei seguenti tipi:

    granulare: la superficie è formata da molti grani intrecciati, sfere; caratteristico degli aggregati oolitici;

    terroso - caratterizzato da una superficie opaca ruvida (caolinite);

    conchoidal - ha l'aspetto di una superficie concava, concentricamente ondulata (pietra focaia);

    scheggiato - la superficie è formata da aghi ugualmente orientati (orneblenda);

    a gradini - una superficie sotto forma di gradini che separano i piani di scissione (feldspati, salgemma, galena);

    irregolare - superficie lucida fratturata casualmente di minerali solidi, priva di scissione (nefelina).

Colore minerali è una caratteristica diagnostica importante. I minerali hanno un colore diverso: bianco, grigio, giallo, rosso, verde, blu, nero. Possono anche essere incolori. In pratica, il colore dei minerali viene determinato a occhio per confronto con oggetti noti: bianco latte, verde mela, giallo paglierino e così via. Il colore dei minerali dipende dalla loro composizione chimica e dalle impurità. Alcuni minerali (Labrador) cambiano colore a seconda delle condizioni di luce, acquisendo un bel colore iridescente. Questa proprietà dei minerali è chiamata iridescenza . A volte, oltre al colore principale, un sottile strato superficiale del minerale ha un colore aggiuntivo, mentre la sua superficie brilla di blu, rosso, viola rosato (calcopirite, bornite). Questo fenomeno è chiamato scolorimento . La tinta è spiegata dall'interferenza della luce nei film sottili formati sulla superficie del minerale a seguito di varie reazioni. Esiste anche una quantità significativa di minerali che non hanno un colore permanente (quarzo, salgemma, nefelina, ecc.) e, di conseguenza, il colore non può essere una caratteristica diagnostica per loro. In tali casi, così come quando coincidono altre caratteristiche esterne di vari minerali, risulta utile determinare la caratteristica.

tratto è il colore della polvere minerale. Molti minerali allo stato frantumato o in polvere hanno un colore diverso rispetto a un pezzo. Quindi, la pirite in un pezzo è di colore giallo paglierino e in polvere è quasi nera. Per determinare il tratto, un pezzo del minerale viene passato più volte su un piatto di porcellana non smaltato (a condizione che la durezza del minerale sia inferiore alla durezza della porcellana). Se il minerale è troppo duro, si ottiene una polvere macinandola con un minerale ancora più duro. Di norma, se non è possibile determinare il colore della polvere usando la porcellana, allora scrivono che il minerale non ha caratteristiche.

Altro proprietà combinare altre caratteristiche, spesso strettamente individuali, dei minerali. Tuttavia, altre proprietà giocano spesso un ruolo critico nella diagnosi, specialmente nei minerali correlati (ad es. alite e silvina). Specifica peso dipende dalla composizione chimica e dalla struttura del minerale. Tutti i minerali possono essere divisi per peso specifico in tre gruppi: polmoni con un peso specifico inferiore a 2,5 (ambra, gesso, salgemma); medio - con un peso specifico di 2,5-5 (apatite, corindone, sfalerite); pesante - con un peso specifico superiore a 5 (cinabro, galena, oro). Il peso specifico dei minerali nel campo è determinato approssimativamente - pesando sulla mano (nel campione dovrebbe essere presente un solo minerale). Trasparenza - rilasciare minerali opaco, cioè. non trasmettere raggi luminosi anche in lastre molto sottili (metalli nativi, molti solfuri, ossidi di ferro); traslucido solo in una lastra sottile (lungo un bordo sottile, come feldspati, selce, molti carbonati); traslucido che trasmettono luce come vetro smerigliato (gesso, calcedonio); trasparente, che trasmette la luce come un normale vetro (cristallo di rocca, longarone islandese). Alcuni minerali hanno proprietà speciali che sono uniche per loro. Ad esempio, la capacità dei minerali carbonatici di entrare reazione con acido cloridrico ("bollire"). Un certo numero di minerali sono caratterizzati magnetismo (magnetite, pirrotite) - deviano l'ago magnetico. Importante per la diagnostica sul campo solubilità minerali in acqua o acidi e alcali. L'alite e la silvina sono facilmente solubili in acqua. Questi stessi minerali hanno gusto - salato in halite, amaro-salato in sylvin. L'allume naturale ha un sapore aspro e astringente. A volte i minerali lo sono odore . Quindi, l'arsenopirite e l'arsenico nativo odorano di aglio quando vengono colpiti; pirite, marcasite - emettono l'odore di anidride solforosa; fosforite quando strofinata - l'odore dell'osso bruciato. Alcuni minerali untuoso al tatto (talco), altri - luce sporcarsi mani (grafite, pirolusite). Doppio rifrazione ha longarone islandese. Fluorescenza caratteristica della fluorite. igroscopicità possedere caolino, sylvin, carnallite. radioattività diversi minerali contenenti uranio, torio.

Per determinare i minerali vengono utilizzati determinanti e tabelle, che vengono compilati sulla base di uno studio delle loro proprietà fisiche. Determinata la durezza, è necessario stabilire la lucentezza del minerale, quindi il colore della linea, della scollatura e di altri segni esterni. Inoltre, tenendo conto della durezza e della brillantezza del minerale, troviamo nella tabella la descrizione che più di tutte corrisponde a tutte le proprietà fisiche del campione in esame. Nella tabella i minerali sono raggruppati per durezza (morbido, semiduro, duro) e lucentezza (metallica e non metallica).