О природе минералов 1 Введение

 D. Tabor, PIOC.
Phys.
Soc. 67: 254, 1954).
го. Это свидетельствует о том, что Моос отби-
рал свои минералы с большой тщательностью и
искусством, чтобы получить не равные, а обосно-
ванные интервалы своей шкалы. Исключение со-
ставляет алмаз, который по твердости значитель-
но превышает все остальные стандартные мине-
ралы.
Твердость, подобно другим физическим свой-
ствам, зависит от анизотропии структуры мине-
ралов и варьирует по разным направлениям. Это
справедливо даже для кубических минералов. За
исключением нескольких случаев (например, у ки-
анита Тв. = 4 : 5 на плоскости (100), параллель-
ной оси ж, 6 -г 7 на плоскости {100}, параллельной
оси у, и 7 на плоскости {010}), разница не настоль-
ко велика, чтобы ее стоило учитывать. У алмаза,
однако, разница в твердости на различных гра-
нях значительна, что и позволяет осуществлять
его огранку посредством шлифовки алмазным по-
рошком.
Твердость различных групп минералов
Представляется полезным привести некоторые об-
общенные данные о твердости минералов. Допол-
нительные сведения приведены в Приложении II.

---

Самородные элементы, не считая ярчайшего
исключения, представленного алмазом, обыч-
но являются мягкими. Вместе с тем платина
(Тв. = 4 : 4,5) и железо (Тв. = 4,5) достаточ-
но твердые; еще большей твердостью обладает
иридосмин (Тв. = 6 : 7).
Соединения тяжелых металлов (серебра, меди,
свинца, висмута и ртути) являются мягкими
(Тв. < 4).
Большинство сульфидов и сульфосолей отно-
сительно мягки, хотя у обычного дисульфида
железа — пирита — Тв. = 6 : 6,5.
Галогениды мягкие.
Карбонаты и сульфаты обычно мягкие.
Фосфаты обладают промежуточными значени-
ями твердости (Тв. ~ 5).
Безводные силикаты чаще всего твердые
(Тв.= 5,5 : 8), а водные силикаты (слюды, цео-
литы) мягче.
Оксиды, как правило, твердые, а гидроксиды,
наоборот, относительно мягкие.
6.3.2 Спайность
Наблюдающаяся у многих минералов способность
раскалываться по отдельным плоскостям атомов в
структуре свидетельствует о том, что вдоль этих
плоскостей силы связи оказываются более слабы-
ми, чем вдоль других направлений.
Плоскости спайности всегда обладают высокой
плотностью атомов и во всех случаях параллель-
ны возможным граням кристалла. Одновремен-
но они являются кристаллографическими плос-
костями и определяются соответствующими ин-
дексами Миллера. Спайность выявляют, просле-
живая регулярные системы трещин в прозрачных
минералах, таких, как флюорит или кальцит, ли-
бо ровные отражающие плоскости, образующиеся
при раскалывании кристаллов, что наблюдается
у полевых шпатов, пироксенов и слюд. Это неиз-
менное и надежное свойство, которое порой ока-
зывается хорошим средством, позволяющим уста-
новить симметрию минералов. Следы плоскостей
спайности играют важную роль реперных направ-
лений при оптическом изучении ксеноморфных зе-
рен (т. е. не имеющих хорошо выраженных граней)
под микроскопом.
В зависимости от легкости, с которой минера-
лы раскалываются по определенным плоскостям,
спайность обозначается следующими терминами:
весьма совершенная:
крайний случай раска-
лывания, когда его даже трудно предотвра-
тить — спайность у слюды, параллельная плос-
кости {001}, или у молибденита вдоль плоско-
сти {0001};
совершенная:
раскалывание происходит легко,
например у флюорита по {111}, кальцита по
{1011}, барита по {110};
средняя:
как у ортопироксена вдоль {110};
несовершенная:
отмечается у фторапатита и
других минералов группы апатита параллель-
но {0001}.
Другие виды спайности относятся к
 трудно-
различимым.
Отдельностью
называют свойство минера-
лов раскалываться по определенным дискретным
плоскостям в противоположность спайности, ко-
торая проявляется вдоль любой из плоскостей, на-
ходящихся на межатомных расстояниях. Отдель-
ность нередко связана с наличием пластинчатых
вростков в кристаллах, возникающих в результате
экссолюции по определенным кристаллографиче-
ским плоскостям в минерале-хозяине. Она наблю-
дается, например, в некоторых авгитах, которые
содержат пластинчатые выделения пижонита или
ортопироксена, параллельные {001} (рис. 2.12).
Знание атомной структуры минерала часто
позволяет объяснить направление спайности. Это
хорошо видно у слюд, где пространственное распо-
ложение атомов характеризуется наличием плос-
костей, параллельных {001}. Плоскости группи-
руются в сложные слои (см. рис. 11.53), состоя-
щие из соединенных угловыми узлами тетраэдров
SiO
4
, которые в свою очередь связаны вершинами
со слоем октаэдров AlO
6
(или MgO
6
, или Fe
2+
O
6
),
имеющих общие ребра. Последовательно располо-
женные сложные слои соединяются друг с другом
посредством слабых связей с K
+
, который нахо-
дится в 12-кратной координации. Таким образом,
единственный заряд у K
+
делится между 12 окру-
жающими его ионами, и поэтому каждая связь
является электростатически ослабленной. Отсю-
да легко понять наличие у слюд спайности вдоль
плоскостей с ионами K
+
.

---

Рис 6. 4 Раковистый излом у обсидиана
Спайность пироксенов и амфиболов также не-
посредственно связана с их структурой, которая
содержит цепочки тетраэдров SiO4, расположен-
ные параллельно кристаллографической оси
 ζ.
Спайность возникает, как это следует из рис 11.31
и 11.41, по плоскостям между цепочками
6.3.3 Излом
Если минерал раскалывается не вдоль плоскости
спайности, а по другим направлениям, то поверх-
ность излома может обладать характерными осо-
бенностями.
Наиболее распространенную разновидность
представляет собой
 раковистый
излом. Исследуе-
мый минерал при ударе раскалывается по вогну-
тым поверхностям с характерными гребнями, рас-
полагающимися приблизительно концентрически
вокруг места удара, причем вся поверхность напо-
минает створку раковины моллюска. Такой излом
наблюдается у стекол и наиболее ярко проявляет-
ся у вулканического стекла —
 обсидиана
(рис. 6. 4),
который является породой, а не минералом. Ра-
ковистый излом легко дает скрытокристалличе-
ский кварц в виде кремня
1
, и первобытные люди
использовали это его свойство для изготовления
орудий труда с острыми режущими краями, кото-
рые образуются пересекающимися поверхностями
излома. Среди известных минералов раковистый
излом наблюдается у кварца и оливина
Из других, менее известных видов излома сле-
дует упомянуть
 ровный, неровный
и
 занозистый
Последний термин применяется к поверхностям с
небольшими, но острыми и зазубренными неров-
ностями.
6.3.4 Прочность
Под прочностью понимается способность минера-
ла реагировать на удар, раздавливание, разреза-
ние и изгиб
Самородные металлы — медь, серебро и золо-
то — могут быть сплющены легкими ударами MO-

---

лотка. Такое свойство называется
 ковкостью.
Од-
нако большинство минералов
 хрупкие,
и при лег-
ких ударах или надавливании крошатся. Одни
минералы разлетаются на куски легче, чем дру-
гие. Например, очень хрупким является англезит
PbSO
4
. B качестве другого крайнего случая отме-
тим, что многие минералы можно разрезать но-
жом, хотя под ударами молотка они также спо-
собны превращаться в порошок. Такие минералы
называются
 режущимися,
и их примером являет-
ся хлораргирит (роговое серебро) AgCl.
Спайные листочки слюды гибкие и упругие.
Чешуйки молибденита, так же как и талька, гиб-
кие, но не упругие.