При определении минералов с помощью паяльной трубки главное внимание обращается на качественный химический состав минералов и их химические свойства. Эти признаки и выдвигаются настоящем руководстве на первое место. Внешние признаки минералов, тем не менее, не могут быть оставлены без внимания. Знание и умение использовать их существенно необходимы во всех тех случаях, когда приходится определять минерал в макроскопически различимых образцах, что обычно имеет место при работе с паяльной трубкой. К числу внешних признаков относятся: внешний вид минералов, спайность, излом, твердость и т. д.

В природных условиях минералы встречаются или в виде кристаллов с хорошо выраженными гранями, или в виде неправильных зерен, не имеющих кристаллографических очертаний, или же виде аморфных тел. Кроме того, известны жидкие и газообразные минералы, например вода, ртуть, угольная кислота.

Кристаллы, их форма и свойства рассматриваются в специальных руководствах по кристаллографии. Здесь необходимо отметить только, что внешняя форма кристалла нередко является важным диагностическим признаком многих минералов.

Зерна или кристаллы минералов срастаются в своеобразные фрегаты, форма и строение которых во многих случаях также являются весьма важными при диагностике минералов.

Различают следующие виды агрегатов.

1. Зернистые агрегаты —скопления неправильно сросшихся зерен одного или нескольких минералов (например, мрамор, полнокристаллические горные породы).

2. Плотные или сплошные массы — те же зернистые агрегаты”, из состоящие из очень мелких частиц (например, каолин, боксит и др.).

3. Землистые образования, напоминающие куски рыхлой почвы (мел, бурый железняк и др.).

4. Аморфные тела, напоминающие стекло и не проявляющие признаков кристаллической структуры (опал, вулканические стекла и др.).

5. Столбчатые агрегаты, характеризующиеся вытянутыми призматическими кристаллами (кальцит, берилл, скаполит и др.).

6. Волокнистые и жялковатыз минералы, образующие очень тонкие кристаллы, которые иногда можзо разделить на отдельные волокна (асбест, гипс и т. п.).

7. Листоватые агрегаты, расщепляющиеся на тонкие слюдоподобные листочки*, (слюды, хлориты и др.).

8. Натечные образования, представляющие собой корочки типа сталактитов и имеющие обычно жилкозатое или столбчатое сложение.

Спайностью называется свойство кристаллического вещества раскалываться по плоскостям определенного направления. Плоскости спайности вполне определенно расположены по отношении; к элементам ограничения кристаллов. Спайность — одно из важных свойств кристаллов и является хорошим диагностическим признаком дяя многих минералов.

Различают весьма совершенную спайность, когда минерал очень легко расщепляется пальцами на отдельные листочки, отличающиеся гладкостью и отлично отражающие свет (слюды, некоторые хлориты, гипс, графит).

Совершенной спайность считается в том случае, если минерал будет раскалываться на кусочки, ограниченные спайными плоскостями, в каком бы направлении ни ударить по нему молоточком (кальцит, свинцовый блеск, сфалерит, каменная соль и ДР-)-

Спайность средняя будет у минералов, при дроблении которых получается примерно одинаковое количество кусочков, ограниченных как неправильными, так и спайными плоскостями (полевые шпаты, пироксены, амфиболы).

Несовершенная спайность обнаруживается трудно, причем среди обломков раздробленного минерала кусочки со спайными поверхностями попадаются редко (например гранат).

Направление спайности называют по соответствующей простой форме кристалла, параллельно граням которой она будет располагаться. Например, в кубической сингонии различают спайность по кубу (свинцовый блеск, каменная соль), по октаэдру (флюорит), по ромбододекаэдру (сфалерит). В гексагональной сингонии различают спайность по пинакоиду (по базису), по призме или ромбоэдру (кальцит). В других сингониях ее различают по пинакоидам, призме и т. д.

У минералов с несовершенной спайностью при разламывании или дроблении получаются неровные поверхности. В зависимости от характера поверхности различают: излом раковистый, напоминающий поверхности раковин, например у кварца, стекол; занозистый, когда минерал дает острые тонкие иглы и занозы, например у асбеста, кремня; неровный, если получаются неправильные шероховатые поверхности; зернистый, когда минерал образует шероховатые поверхности, присущие скорее агрегатам, например мрамору и др.

Твердость у минералов довольно постоянна и является важным диагностическим признаком.

Под этим понятием подразумевают степень сопротивления минерала царапанию, шлифованию, давлению и т. д.

Для оценки твердости пользуются шкалой Мооса, в которой даются в качестве эталонов десять минералов, расположенных в порядке повышения их твердости.

Для определения твердости выбирают острый угол на куске минерала и чертят им по гладкой поверхности минерала из шкалы. Если исследуемый минерал оставляет заметную черту, то твердость его выше, и тогда переходят к следующему номеру из шкалы. Так проделывают до тех пор, пока не дойдут до того номера из шкалы, на котором исследуемый минерал не будет давать черты, но, наоборот, сам будет им чертиться. Например, у минерала, который будет чертить флюорит и сам будет чертиться апатитом, твердость равна 4—5. У тех минералов, которые взаимно чертят друг друга, твердость может считаться одинаковой.

Для менее точного определения твердости можно пользоваться следующей, более простой, практической шкалой.

Минералы имеют различную твердость на разных плоскостях даже на одной плоскости, если чертить на ней в различных направлениях (дистен, кальцит); это необходимо принять во внимание при определении твердости. У минералов, имеющих совершенную и весьма совершенную спайность, наименьшая твердость наблюдается на плоскостях спайности, а наибольшая — в направлении, перпендикулярном к спайности.

Начинающим рекомендуется попробовать получить черту кварцем на полевом шпате, полевым шпатом на апатите и т. д., чтобы ясно убедиться, какое усилие приходится применять, чтобы получить царапину. Из механических свойств минералов диагностическими признаками для некоторых из них служат:

• Хрупкость, когда от удара молотком минерал разбивается на куски.
• Ковкость, если от легкого удара молоточком минерал закругляется и сплющивается в пластинку (самородные медь и серебро, аргентит).
• Гибкость, если минерал в пластинке сгибается, но не принимает прежней формы при устранении действующей силы (хлориты, тальк).
• Упругость, когда минерал, изогнутый на значительный угол, после устранения действующей силы принимает свою прежнюю форму (слюды)

Цвет является важным диагностическим признаком при определении минералов, однако им нужно пользоваться осторожно, так как кроме собственной окраски, присущей данному веществу, цвет может меняться от примесей и целого ряда других причин.

Цвет черты минерала указывает на цвет минерала в порошке. Для этого пользуются неглазурованной фарфоровой пластинкой (называемой бисквитом), на которой проводят острым углом минерала черту. На бисквите остается след в виде порошка, по которому и определяют цвет черты.

Блеск минералов зависит от различной силы отражения, поглощения или преломления света. Различают блеск металлический, когда минерал по блеску и внешнему виду похож на металл; металлический блеск присущ металлам, соединениям тяжелых элементов с серой, окислам железа. Эти минералы совершенно непрозрачны, даже в осколках, и имеют черную или темно окрашенную черту на фарфоровой пластинке. Металловидный или полуметаллический блеск имеют темноокрашенные минералы, дающие, однако, более слабую темную или цветную густо окрашенную черту (например хромит, лимонит). Неметаллический блеск имеют прозрачные, бесцветные или светлоокрашенные минералы. Они дают белую или светлоокрашенную черту. Различают следующие разновидности неметаллического блеска: стеклянный (кварц, кальцит, гипс), алмазный (алмаз, сфалерит, киноварь) жирный (элеолит), перламутровый (слюда, тальк) и шелковистый (малахит, асбест).

Некоторые минералы, например турмалин, каламин и др., при гревании или охлаждении электризуются. Это явление можно блюдать с помощью опыления охлаждающегося минерала смесью порошков серы и сурика. При этом сера покрывает положительно заряженные участки поверхности минерала, а сурик — участки с отрицательным зарядом.

Магнитностью называется свойство некоторых минералов действовать на магнитную стрелку или притягиваться магнитом. Для определения магнитности употребляют или магнитную стрелку, помещенную на остром штативе, или магнитную подковку, или брусок. Очень удобно также пользоваться магнитной иглой или ножом.

При испытании на магнитность возможны три случая: а) когда минерал в естественном виде („сам по себе") действует на магнитную стрелку, б) когда минерал становится магнитным лишь поселе прокаливания в восстановительном пламени паяльной трубки в) когда минерал ни до, ни после прокаливания в восстановительном пламени магнитности не проявляет. Для прокаливания восстановительном пламени нужно брать мелкие кусочки величиной 2—3 мм.

Чтобы убедиться в результате реакции, следует прикоснуться прокаленному кусочку кончиком снятой со штатива магнитной стрелки, иглы и т. п.

При прокаливании железосодержащего минерала в восстановительном пламени происходит следующая реакция:

nFe₂O₃ + CO —FeO • (n—1) Fe₂O₃ + CO₂,

* даже частично может получиться Fe.- Наличие FeO и Fe обусловливает магнитность.

При действии окислительного пламени происходят такие реакции:

В последнем случае магнитность промежуточного продукта в виде (n-1) Fe₂O₃ не имеет места, так как реакция идет весьма быстро до полного превращения в немагнитную окись железа.

Многие минералы, не светящиеся сами по себе, начинают светиться при некоторых специальных условиях (при нагревании, действии рентгеновскими, ультрафиолетовыми и катодными лучами, при разламывании, царапании и т. д.).

Различают фосфоресценцию, люминесценцию, термолюминесценцию и триболюминесценцию минералов.

Фосфоресценция—способность минерала светиться после воздействия на него теми или другими лучами (виллемит).

Люминесценция — способность светиться в момент облучения (шеелит при облучении ультрафиолетовыми и катодными луча кальцит и др.).

Термолюминесценция — свечение при нагревании (флюорит, апатит).

Триболюминесценция — свечение в момент царапания иглой или раскалывания (слюды, корунд).

Радиоактивность

Многие минералы, содержащие такие элементы как ниобий, тантал, цирконий, редкие земли, уран, торий часто имеют довольно значительную радиоактивность, легко обнаруживаемую даже бытовыми радиометрами, которая может служить важным диагностическим признаком. Для проверки радиоактивности сначала измеряют и записывают величину фона, затем минерал подносят возможно ближе к детектору прибора. Увеличение показаний более чем на 10-15% может служить показателем радиоактивности минерала.

Электропроводность

Целый ряд минералов обладает значительной электропроводностью, которая позволяет их однозначно отличить от похожих минералов. Может проверятся обычным бытовым тестером.