Коллектив авторов - О самоцветах и самородных металлах

В небольших разломах многих известняков обнаруживаются образования, похожие на окаменевший папоротник, – дендриты, образующиеся из отложений оксидов и гидроксидов марганца и железа.

Двойники

Одной из характерных кристаллических форм являются двойники, представляющие собой взаимные закономерные срастания кристаллов одного и того же минерала. Они бывают простыми и сложными и отличаются своеобразными формами (например, кристаллы гипса срастаются в «ласточкин хвост»).

Внешняя форма и симметрия кристалла зависят от связей между атомами и от их расположения. Расположение атомов определяет физические свойства кристаллов.

Цвет

Некоторые минералы имеют настолько чистый и выразительный цвет, что ими пользуются в качестве основы для изготовления красок. В повседневной речи часто встречаются выражения типа изумрудно-зеленый, рубиново-красный, голубой, как бирюза, цвета аметиста и т. п. Цвет – один из главных критериев идентификации кристалла, однако общеизвестно, что ряд минералов имеет переменный цвет. Среди многочисленных минералов с неизменным цветом – зеленый малахит, черный графит, желтая сера. Кварц, кальцит, каменная соль – минералы, бесцветные в чистом виде, окрашиваются, если содержат примеси. Известна синяя соль, а также желтый, розовый, фиолетовый или бурый кварц. А такой минерал, как флюорит, существует практически во всей цветовой гамме.

Цвет турмалина, апатита и берилла может варьировать в зависимости от условий образования. В этом случае цвет не является различающим фактором. Цвет минерала зависит как от химического состава и структуры, так и от наличия механических примесей, трещинок и пр.

Твердость

Под твердостью понимают сопротивление кристалла попытке деформировать его, другими словами – то сопротивление, которое он оказывает внешнему механическому воздействию.

Фридрих Моос (1773—1839) предложил относительную 10-ступенчатую шкалу твердости (которой пользуются до сих пор), где каждый из минералов, представляющих собой градации твердости, царапает предшествующий: 1 – тальк, 2 – гипс, 3 – кальцит, 4 – флюорит, 5 – апатит, 6 – полевой шпат, 7 – кварц, 8 – топаз, 9 – корунд, 10 – алмаз (эти значения действительны для данных минералов в чистом виде). На практике удобно разделять минералы по твердости на четыре группы: 1) мягкие (твердость меньше 2,5) – в большей или меньшей степени царапаются ногтем); 2) средней твердости (от 2,5 до 5,5—6) – оставляют царапину на ногте; царапаются ножом или осколком стекла; 3) твердые (5,5—6) – царапают стекло или лезвие ножа; 4) очень твердые (> 7) – царапают кварц.

Твердость минералов первой группы легко уточнить с помощью бумаги: минерал твердости 1 легко пишет по бумаге; твердости 1,5 – царапает бумагу, пишет с трудом; твердости 2 – не пишет, но царапается ногтем.

Спайность

Удар молотка или давление ножа позволяют отделить плоские в расколе слои кристаллов некоторых минералов. Расслоение происходит вдоль границ минимального сцепления. Это свойство называется спайностью. Некоторые минералы можно расслоить в различных направлениях. Каменная соль и галенит расслаиваются параллельно граням куба. Флюорит расслаивается, т. е. имеет спайность по граням восьмигранника (октаэдра), кальцит – по граням ромбоэдра. Другие минералы, например слюда или гипс, прекрасно расслаиваются только в одном направлении, а в другом направлении расслоение несовершенно или, как правило, невозможно.

Излом

Многие минералы, например кварц и опал, не имеют спайности ни по каким направлениям, основная их часть раскалывается беспорядочно. В зависимости от поверхности излома различают плоский излом, неровный излом, раковистый излом, полураковистый излом, шероховатый излом и др. Излом может служить параметром определения минерала.

Блеск

Так же, как и цвет, блеск – один из параметров определения минерала. Различают минералы с металлическим и неметаллическим блеском, тем не менее, когда невозможно их различить, иногда говорят о полуметаллическом блеске. Различают многочисленные категории минералов с неметаллическим блеском в зависимости от его интенсивности и качества. Самые распространенные термины для определения этого блеска – алмазный блеск, стеклянный блеск, жирный блеск и матовый блеск (у минералов со слабой отражающей способностью).

Шкала Мооса

Цветные камни могут быть любой твердости, но если твердость меньше шести, то их использование в ювелирном деле становится проблематичным. Твердость изменяется вследствие выветривания, включений, примесей, кристаллических сростков и спайности.

Твердость

На практике твердость определяется как реакция сопротивления камня на механическое воздействие (царапанье) различными эталонами. Существует несколько шкал твердости с пропорциональным делением, наиболее известна шкала Мооса. При определении твердости минерала следует быть осторожным, чтобы не повредить естественную огранку кристалла.

Черта(цвет минерала в порошке)

Если потереть камень о фарфоровую пластинку, не покрытую глазурью, то появится след черты, который иногда совпадает с цветом минерала (в основном для случая идиохроматических окрасок) или полностью отличается от него (например, черта пирита черная). Аллохроматические минералы обычно имеют белую или очень бледную черту. И снова надо быть очень осторожным при тестировании, чтобы не повредить естественную огранку кристаллов.

Плотность

Плотность минерала, определяемая в метрической системе как отношение массы к объему, традиционно используется в диагностике драгоценных камней, поскольку эта константа почти не меняется от образца к образцу. Суспензионный метод определения плотности минералов наиболее точный и быстрый. Образец помещают в жидкость с известной плотностью, если он всплывает, его плотность меньше, чем плотность жидкости; если тонет – плотность больше. При соответствующем наборе тяжелых жидкостей с эталонированной плотностью можно легко определить плотность довольно большого числа минералов. Для прецизионных измерений плотности обычно используют метод двойного взвешивания, когда один раз взвешивают образец на воздухе, а второй раз – в воде.

Двупреломление