Морфология кристаллов

Форма кристалла определяется его структурой. При образовании кристаллов развитие зависит от густоты расположения атомов, ионов на их гранях. Степень развития кристала в разных направлениях определяет его облик. Выделяют следующие типы облика:

- изометричный – кристалл примерно одинаково развит по трем взаимно перпендикулярным направлениям (куб пирита, додекаэдр граната);

- увеличение в одном направлении последовательно приводит к короткопризматическому, длиннопризматическому (кварц), игольчатому (селенит), волокнистому облику;

- сжатие в одном направлении определяет таблитчатый (барит), пластинчатый (разновидность гипса – пластинчатый гипс, или «марьино стекло»), чешуйчатый, листоватый облик (слюды);

- неравномерное развитие кристалла в разных направлениях определяет бочонкообразный, клиновидный, сноповидный и др. облик

Грани кристаллов нередко покрыты мелкими бороздками или штрихами. Для ряда минералов присутствие штриховки является важным диагностическим признаком. В одних случаях она наблюдается в виде параллельных штрихов, в других - штрихи пересекаются под определенным углом. Так, на гранях призмы кварца наблюдается поперечная штриховка, на гранях призмы топаза и берилла – вертикальная, а штриховка на соседних гранях пирита взаимноперпендикулярная.

Кристаллы редко бывают одиночными, обычно они образуют сростки. Параллельными сростками называются такие срастания кристаллов, в которых все грани первого кристалла параллельны соответствующим граням второго.

Двойниками называются закономерные срастания двух кристаллов одного и того же минерала, в которых один индивид может быть выведен из другого отражением в плоскости или поворотом на 180° вокруг оси.

Незакономерное срастание множества индивидов одного или разных минералов называется агрегатом. Друзы состоят из удлиненных кристаллов, щётки – из изометричных индивидов. Мелкие стяжения сферическиой или эллипсоидальной формы называются оолиты и сферолиты. Они имеют концентрически-скорлуповатое строение, отдельные слои их отлагаются вокруг центра, например, песчинки. Конкреция – это стяжение округлой формы, радиально-лучистого или скорлуповатого строения, рост которых происходил от центра к периферии.

При быстрой кристаллизации минерала в трещине или хорошо проницаемой породе образуются плоские или объёмные ветвистые агрегаты (дендриты).

Твёрдость

Твёрдость – способность минерала противодействовать внешнему воздействию, будь то царапание, вдавливание или шлифование. Метод динамического определения заключается в диагностике твёрдости относительно эталонов шкалы Мооса. Шкала Мооса состоит из десяти минералов-эталонов:

1 – тальк Mg[Si₄O₁₀](OH)₂

2 – гипс Ca[SO₄]*2H₂O

3 – кальцит CaCO₃

4 – флюорит CaF₂

5 – апатит Ca₅[PO₄]₃F

6 – ортоклаз R[AlSi₃O₈]

7 – кварц SiO₂

8 – топаз Al₂[SiO₄](F, OH)₂

9 – корунд Al₂O₃

10 – алмаз C

Определение твёрдости осуществляется царапанием острым углом минерала-эталона. Появление мельчайшей цапапины указывает на более высокую твёрдость определяемого минерала. Вместо минералов-эталонов нередко используют их заменители:

1 – грифель карандаша. Такие минералы легко пишут по бумаге;

2 – ноготь;

3 – медная монета;

4 – железный гвоздь;

5 – оконное стекло;

6 – острие стального ножа;

6,5 – 7 – острие напильника или бритвы;

9 – наждак, наждачная бумага.

На результаты определения относительной твёрдости влияет анизотропия. Например, у кианита (дистена) она варьирует от 4,5 вдоль удлинения кристалла до 6,5-7 в поперечном направлении.

Цвет

Цвет – это свойство вещества вызывать у человека определенное зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом отражаемого или пропускаемого излучения. Исходя из физической сущности, удобно разделить окраску минералов на собственную и чуждую. Собственная окраска обусловлена его химическим составом и структурой.

Наиболее распространенный вид собственной окраски минералов вызывается характером светопоглощения. Если свет не взаимодействует с минералом, то минерал остается бесцветным и прозрачным, как, например, разновидность кварца – горный хрусталь. При полном поглощении видимого спектра минерал становится черным и непрозрачным.

Окраска может зависеть от химических элементов-хромофоров (ванадий, хром, марганец, железо, кобальт, никель, медь).

Чуждая окраска определяется вростками пигментирующих окрашенных минералов, цветными плёнками разной природы и другими причинами, не связанными с особенностями конституции минерала.

Кроме того, окраска зависит от спектра светового пучка и от направления. Например, александрит при дневном освещении зелёный, а при искусственном – красный. Кордиерит тёмно-синий вдоль оси z, светло-синий – вдоль оси x, желтовато-серый – вдоль оси y. Это явление называется плеохроизмом.