Минералдардың физикалық қасиеттері

Минералдардың түсі — бірден көзге ілінетін нышаны. Минералдың түсі ұдайы етене тұрақты болуы мүмкін, мысалы малахит — жасыл, азурит — көк. Көбінесе әр түрлі себептерден (әсіресе қоспалардан) түсі өзгеріп те отырады. Мысалы, кварц мөлдір, ақ, сұр, күлгін, торғын, қара да болады. Керісінше, әр түрлі минералдар бір түске боялады. Мысалы, гипс те, кальцит те, галит те қызғылт түсті болуы мүмкін. Қайсыбір минералдардың түсі өзінің бетіне сәуле түсуіне байланысты неше түрлі реңмен құлпырып тұрады. Мысалы, халькопиритті оңға-солға аунатса алтындай сары беті күлгін, көк, жасыл, шұбар түске айналады. Лабрадордың жасылтым қара бетінен көк түсті құбылу байқалады, сондықтан оны «ай тасы» деп те атайды.

Минералдың түсін мүмкіндігінше дәл айқындау керек. Ол үшін түсін күнделікті белгілі заттардың түсімен салыстырып айтады: сүттей (жұмыртқадай) ақ, лимондай (сабандай) сары, кірпіштей, не қан қызыл т. с. с. Көбіне реңін қос сөзбен дәлдеген де дұрыс: ақ сүр, жасылтым сұр, қара сұр.

Минералдардың дағы (сызығы) деп олардың майда ұнтағының түсін айтады. Дағы минералдың төл түсіндей (мысалы, магнетиттің сынығы да, ұнтағы да қара) немесе басқа түсті де (пириттің кесегі — қоладай сары, ұнтағы — қара) болуы мүмкін. Сфалериттің түсі әр түрлі, ал дағы қашанда өз түсінен бозырақ. Бояуы қою минералдар үшін олардың ұнтағының реңі— өте маңызды сипаттамасы. Мөлдір тұнық минералдардың ұнтағы ақшыл келеді.

Минералдың дағын көру үшін оны фарфор сынығының (оны бисквит дейді) бұжыр бетіне егейді. Сонда осы бетте минералдың дағы (сызығы) қалады. Қатты минералдардан дақ түспейді.

Минералдардың мөлдірлігі — олардың өз бойынан сәуле өткізгіш қабілетіне, алдымен минералдың кристалдық торының құрылысына, қоспаларының аз-көптігіне байланысты. Саф элементтер, сульфидтер, темір тотықтары күңгірт, мөлдір минералдар шыны тәрізді (сутас, исланд шпаты т. б.); жартылай тұнық минералдардың тек сынықтарының шетінен сәуле өтеді (халцедон, опал, гипс т. б.). Майда түйіршікті кен агрегаттары сәуле өткізбейді.

Минералдардың Жылтырлығы — өз бетінде сәулені- шағылыстыруына, ендеше сәулені сындыру қабілетіне байланысты. Минералдар жылтырлығына қарай былайша жіктеледі: металдай, беті саф металдай жарқырайды (пирит, халькопирит, галенит т. б.); металша (графит, гематит); алмастай өте күшті жарқырайды (алмас, кейде сфалерит); шыныдай, шынының бетіндей жарқыл, тұнық, шамалы мөлдір, жымдасуы жетік минералдарға (сутас, кальцит, ас тұзы, дала шпаттары) тән; майдай (дұрысы тоң май жаққандай) ойыс сынықты минералдарға (кварц, нефелин) тән; жібектей, қылқанды, шудалы минералдардан (гипс-селенит) көрінеді; танадай (перламутр), ұлудың қабыршағының ішкі бетіндей жарқырайды (гипс).

Жабық кристалды, аморфты сынығы кедір-бұдыр минералдардың беті топырақтай; кемік агрегаттардың беті күңгірт келеді.

Минералдардың пішіні (габитусы). Минералдардың басым көпшілігі кристалл болғандықтан,) олардың әрқайсысының тек өзіне тән геометриялық пішіні бар. Пішініне қарап оларды былайша жіктейді (2.7- сурет).

1) Изометрлі — жан-жағынан қырларының ұзындығы біркелкі. Мысалы, пириттің текшелері, кальциттің ром- боэдрі, магнетиттің октаэдрі; 2) бір бағытта ұзын: призмалар, бағана, сырық, ине-қылқан, қылшық тәрізді. Мысалы, гипстің қылтанақтары, кварцтың сырықтай ұзын призмалары; 3) қос бағытта бойлаған пішіндер. Олар жапырақ, табақша, тақташа, қабыршақ пішінділер. Мысалы, гипстің, бариттің табақшалары, слюдалардың, хлориттердің жапырақтары, қабыршақтары.

Кристалдардың жымдасуы деп олардың механикалық күштен (мысалы ұру) жазық беттерге шытынау қабілетін айтады. Бұл құбылыс кристалдың ішкі торына байланысты. Жымдасу дәрежесі беске бөлінеді: аса, жетік—минерал жымдасу жазығына сай оп-оңай жұқа жапырақ — қабықшақтарға жіктеледі; мысалы, слюдалар, графит, хлориттер; жетік — ұрып-соқса минералдың жымдасу бағыттары шытынайды. Олар кальцит, гипс, барит, дала шпаттары, ас тұзы. Жетік жымдасқан бейруда минералдардың синонимдеріне «шпат» (грекше табақша) деген сөз кіреді.

Ескерту: 1) Минералдардың крйсталдық жақта-ы мен жымдасу жазық беттерін шатыстырмау керек. Мысалы, пириттің кристалдық текшелерінің жақтары теп-тегіс айнадай жарқырайды, ал жымдасуы жетіксіз болғандықтан, сынықтары кедір-бұдыр. 2) Жымдасуын байқау үшін минералды ұрып-соғудың керегі жоқ, өйткені сіздің қолыңыздағы әрқашан да минералдың сынығы деп саналады.

Орташа жымдасу —минерал сынығында тегіс жымдасу жазықтарымен қатар, оған қатынасы жоқ кедір-бұдыр беттер де көрінеді, мысалы, дала шпаттарынан, пироксендерден; жетімсіз жымдасқан минералдар (күкірт, оливин) сынығынан тегіс түзу жазықтарды кере алмайсың, сынықтары ұдайы кедір-бұдырлы; минералдарда жымдасу қасиеті мүлде жоқ болса (кварц, магнетит, аморфты минералдар) сынық беті ойыс (мүйіздің сынығындай), бұжыр болады. Мұндайда кристалдың жымдасуын тым жетіксіз дейді.

Минералдардың жымдасу жазығы бірнеше бағытта кездесуі мүмкін: слюдалардікі бір-ақ бағытта, галенит, кальциттің жымдасуы үш бағытта, гипстің жымдасуы бір бағытта тым жетік, басқа бағытта орташа, үшінші бағытта жетіспеген.

Кристалдың торына (ол өзгермейді) байланысты болғандықтан, минералдың жымдасу сипаты өте қажетті қасиет.

Кристалдарда жымдасуынан басқа жіктелу жарықшақтары байқалуы мүмкін (мысалы, гематиттің). Олар шынының бетіндей тегіс емес, жарқырауы да көмескі, параллель бағытта жиі-жиі жіктеледі.

Минералдардың қаттылығы деп олардың механикалық әсерге (мысалы, тырнауға) көрсеткен тегеурінін айтады. Бұл минералдардың басты бір сипаты. Қаттылығын білу үшін, әшейінде бір минералды екіншісімен тырнайды, сөйтіп, оның салыстырмалы қаттылығын анықтайды. Ол үшін 10 минералдан тұратын эталонды Моос шкаласын қолданады (2.3-кесте). Олардың біріншісі (тәлк) ең жұмсағы, оныншысы (алмас) ең қаттысы, төмендегі сандарда көрсетілген минералдар өзінен алдыңғыларды тырнап, оның бетінде із қалдырады және ұнтақтайды. Мысалы, ортоклаз алдыңғы бесеуін де тырнайды, өзі кварцпен тырналады.

2.1- кесте тау жыныстарының қаттылығын анықтайтын Моос шкаласы

Сонымен қоса қолда бар мынадай заттардың қаттылығын пайдалануға болады: тырнақ —2—2,5; шыны— 5, болат бұйым (ине, пышақ жүзі) - 4,5-5.

Минералдың каттылығын анықтау үшін оның жазық бетін Моос шкаласындағы минералдың үшкір ұшымен тырнайды. Егер оның бетіне әжім түссе, оның қаттылығы эталондағыдан кем болғаны, сызық түспесе оның өзі қатты болғаны.

Минералдарды сипаттағанда олардың тығыздығында (меншікті салмағын) байқау абзал. Ол үшін алақандағы минералдың салмағын шамалайды: тығыздығы 3,0 г/см³-ге шейін болса — жеңіл, 3,0— 4,0 г/см³-лерін — орташа, одан көбірек көрінсе ауыр деп есептейміз. Біраз жатыққан соң, осылайша шамалау қиын болмайды. Металдардың қосындылары көбіне ауыр болады (пирит, галенит, сфалерит, магнетит т. б.). Есте сақтау керек: минералдың салмағын алақанда ұстаған үлгіде ол жалғыз болса ғана шамалаймыз.

Бұлардан басқа сипаттамалар минералдарды анықтауда қосымша рөл атқарады. Десек те кейбір минералдың өзіне тән ерекше қасиеттері болады. Мысалы, сынғақ (морт) деп минералдың пышақпен кескенде (тілгенде) уатылып, ұнтақталатын қасиетін айтады, олар: пирит, магнетит. Алтын, күміс сияқты саф минералдар қатты затқа салып, ақырын соққанда созылып, қақталады.

Басқа бір минералдар майыстырғанда пішінін өзгертеді де, сырт күштен босатқаннан кейін қайтадан қалпына келеді. Мұны минералдың серпімділігі дейді. Мысалы, слюдалардың (биотит, мусковит) жапырақшалары. Ал оларға ұқсас хлориттердің жапырақ-қабықшалары майыстырғаннан кейін бұрынғы қалпына келмейді. Асбертің жіңішке талшықтары жіптей иіруге көнеді, ал селенит (гипстің қылқанды түрлері) морт сынады.

Аздаған минералдың магниттік қабілеті бар. Олар құбылнаманың тілін немесе темір ұнтақтарын өзіне тартады (немесе кейін тебеді). Магнетит — осындай минерал (атауы да айтып тұр).

Карбонат құрамды минералдар бетіне тұз қышқылын тамызса «быжылдап» не «шымырлап» қайнайды. Себебі олардан көмір қышқыл газы бөлініп шығады (шампандағы немесе минералды судағыдай):

СаСО₃-2НС1 = СаС1₂+Н₂О+СО₂.

Қейбір галоидті минералдар (ас тұзы,сильвин) суға салса ериді және ащы дәмі бар.

Минералдардың агрегаттары. Минералдардың кристалдары жалғыз-дара сирек кездеседі, кебіне олар өзара немесе бір-бірімен бірігіп кристалданады да, оларды агрегаттар дейді.

Друза деп сырықша ұзын кристалдардың -бір бетке бір ұшымен өсіп шоқталған түрлерін (мысалы, кварц, гипс) айтады. Егер уақ кристалдар бір-біріне қырымен жанасып өссе, ондайын «щетка» дейді.

Дендриттер деп тастың жазық тегіс бетіндегі өсімдіктердің ұсақ бұтақ-жапырақтарынық таңбасы (мысалы, мүктің) сипатты агрегаттарын атайды (мысалы, саф мыс, марганецтің сулы тотықтары).

Конкрециялар (жұмыршықтар) минералды заттардың бір орталық нүктеден біртіндеп өсе келе жабысуынан түзіледі. Олардың пішіні көбіне жұмыр келеді де ішкі құрылысы қабыршақтанып немесе радиалды бағытта сәулеленіп бітеді (мысалы, лимонит, фосфориттер). Егер кішігірім конкрециялар біріне-бірі жабысып өссе бүйрек тәрізді агрегат дейді. Диаметрі сантиметр шамасындағы домаланған агрегаттарды (мысалы, бокситтер) пизолиттер, диаметрі 1—2 миллиметрге таяу қауызды тарыдай түрлерін оолиттер (мысалы, кальцит, лимонит) деп атайды.

Ерітінді баяу буланған жағдайда жыныстың қуыстарын, қабырғаларын жауып өскен агрегаттар бауыр, сауыс, сүңгі, бүр, бүршік тәрізді болады (кальцит, гипс, малахит).

Айтылғандарға қосымша, жыныс бетінде минералдардың қабықшалары, қайызғақтары, қаспақтары, жұғын-жолақтары да кездеседі (лимонит, малахит, азурит).

Ерітіндіден кристалданған минералдар қауырт өссе, бірін-бірі ығыстырып, сыйыса алмай түйіршіктер құрады (галенит, пирит, сфалерит, магнетит, ас тұзы). Мұндайда егер кристалдар пішіні табақша, тақташа болса жапырақша, қабықша агрегаттар түзіледі (слюдалар, хлориттер), сорайған жіңішке кристалдардан (гипс-селенит, кварц, кальцит) сояу, ине, қылқан, талшық, шуда агрегаттар түзіледі.

Өте уақ, тек микроскоппен ғана көрінетін кристалдар агрегатын жабық кристалды дейді. Кристалдар кеңістіктің әр бағытында үймелеп тығыз агрегаттар түзсе оны нығыз (сом) агрегатты дейді.

Аморфты минералдық жиынтықтар біркелкі тығыз не қопсыған топырақ тәрізді, күңгірт жарқылды, ойыс сынықты не сауыс агрегаттар (мысалы, лимонит, бокситтер) түзеді.