Mineraalien fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Mineraalien havaittavat ominaisuudet, kovuus, lohkeavuus, kiilto, väri, viiru ja tiheys, johtuvat suoraan niiden sidoksista ja kiderakenteesta ja ovat tunnistuksen perusta.

Definition

Mineraalien mitattavat ja havaittavat mekaaniset, optiset ja kemialliset ominaisuudet, jotka johtuvat niiden koostumuksesta ja rakenteesta ja joita käytetään niiden tunnistamiseen ja erotteluun.

Scope

Tämä aihe käsittelee diagnostisia ominaisuuksia, joita käytetään mineraalien tunnistamiseen: kovuus Mohsin asteikolla, lohkeavuus ja murtuma, kiilto ja läpinäkyvyys, väri ja viiru, ominaispaino, sitkeys, magnetismi, fluoresenssi ja reaktiot happoihin. Se selittää, miten kukin ominaisuus heijastaa mineraalin taustalla olevaa sidosten lujuutta, rakenteellista anisotropiaa ja kemiaa.

Core questions

• Miten Mohsin asteikko luokittelee suhteellisen kovuuden, ja mikä säätelee absoluuttista kovuutta?
• Miksi jotkut mineraalit lohkeavat tasoja pitkin, kun taas toiset murtuvat epäsäännöllisesti?
• Miten väri ja viiru eroavat diagnostisessa luotettavuudessa?
• Mitkä rakenteelliset piirteet selittävät mineraalin ominaispainon?

Key theories

Mohsin kovuusasteikko

Suhteellinen järjestysasteikko talkista timanttiin luokittelee mineraalit naarmuuntumiskestävyyden perusteella, mikä heijastaa kemiallisten sidosten lujuutta ja tiheyttä rakenteessa.

Lohkeavuus rakenteellisena ilmentymänä

Lohkeavuus tapahtuu heikoimpien sidosten tasoja pitkin kidehilassa, joten sen lukumäärä, laatu ja kulmat ovat suoria, toistettavissa olevia sisäisen rakenteen indikaattoreita.

Clinical relevance

Ominaisuuksiin perustuva tunnistus on edelleen nopein ja helpoimmin saatavilla oleva menetelmä kentällä ja luokkahuoneessa, tukee jalokivien arviointia ja tarjoaa yhteyden havaittavan käyttäytymisen sekä laboratoriomenetelmillä määritettyjen sidosten ja rakenteen välillä.

History

Friedrich Mohs esitteli vertailevan kovuusasteikkonsa vuonna 1812 tarjoten ensimmäisen standardoidun diagnostisen ominaisuuden; myöhempi työ yhdisti lohkeavuuden, tiheyden ja optiset piirteet röntgenanalyysillä paljastettuihin kiderakenteisiin, yhdistäen kuvailevan ja rakenteellisen mineralogian.

Key figures

• Friedrich Mohs
• Cornelis Klein
• William D. Nesse

Seminal works

• klein2007
• nesse2016

Frequently asked questions

Miksi väri on epäluotettava tunnistuskeino?

Monet mineraalit osoittavat vaihtelevaa väriä hivenepäpuhtauksien tai rakenteellisten virheiden vuoksi, joten pelkkä väri voi olla harhaanjohtava; viiru, jauhetun mineraalin väri, on paljon johdonmukaisempi.

Mitä eroa on lohkeavuudella ja murtumalla?

Lohkeavuus on rikkoutumista rakenteen määräämiä sileitä tasoja pitkin, kun taas murtuma on epäsäännöllistä rikkoutumista (kuten simpukkamurtuma kvartsissa), jossa ei ole rakenteellisen heikkouden tasoa.