Материал: Betekhtin

Общая часть

86

Давно установленные чисто практическим путем градации интенсив

ностей блеска минералов почти точно укладываются в следующую сту
пенчатую шкалу.

1. 

Стеклянный

 блеск, свойственный минералам с 

N

 = 1,3–1,85.

К ним относятся: лед (

N

 = 1,309), криолит (

N

 = 1,34–1,36), флюорит

(

N

 = 1,43), кварц (

N

 = 1,544); далее следуют многочисленные галоидные

соединения, карбонаты, сульфаты, силикаты и другие кислородные соли;
заканчивается этот ряд такими минералами, как шпинель (

N

 = 1,73), ко

рунд (

N

 = 1,77) и большинство гранатов (

N

 до 1,85).

2. 

Алмазный

 блеск, характерный для минералов с 

N

 = 1,85–2,6. В каче

стве примеров сюда следует отнести: англезит (

N

 = 1,87–1,89), циркон

(

N

 = 1,92–1,96), касситерит (

N

 = 1,99–2,09), самородную серу с алмазным

блеском на плоскостях граней (

N

 = 2,04), сфалерит (

N

 = 2,3–2,4), алмаз

(

N

 = 2,40–2,46), рутил (

N

 = 2,62), часто обладающий полуметаллическим

блеском, свойственным густоокрашенным разностям.

3. 

Полуметаллический

 блеск прозрачных и полупрозрачных минера

лов с показателями преломления (для Liсвета) 

N

 = 2,6–3,0. Примеры:

алабандин (

N

 = 2,70), куприт (

N

 = 2,85), киноварь (

N

 = 2,91).

4. 

Металлический

 блеск минералов с показателями преломления выше 3.

В порядке возрастающей отражательной способности приведем следую
щие примеры: гематит, пиролюзит (кристаллический), молибденит, ан
тимонит, галенит, халькопирит, пирит, висмут и др.

Влево от минимума (см. рис. 26) кривая отражательной способности

круто поднимается вверх. В эту область с показателями преломления
менее единицы попадают лишь некоторые чистые (самородные) метал
лы: серебро (

N

 = 0,18), золото (

N

 = 0,36), медь (

N

 = 0,64) и др.

Необходимо указать, что при определении отражательной способно

сти непрозрачных минералов помимо показателей преломления нельзя
не учитывать также коэффициента поглощения (

K

) данной среды. Для

этих случаев показатель отражения (

R

)

выражается следующей форму

лой (для оптически изотропных сечений минералов):

R

N

N K

N

N K

=

−

+

+

+

(

)

(

)

1
1

2

2

2

2

2

2

.

Это означает, что для непрозрачных минералов величины показате

лей отражения в действительности будут несколько выше, чем это опре
деляется по формуле Френеля. Этим легко объясняются кажущиеся ред
кие исключения из приведенного выше положения. Например, магнетит
обладает показателем преломления 2,42, т. е. должен был бы иметь ал
мазный блеск, однако благодаря непрозрачности, т. е. значительному по
глощению света, показатель отражения несколько повысится, перейдя на
диаграмме (см. рис. 26) в полосу полуметаллических блесков.

Глава 2. Конституция и свойства минералов

87

Если мы зададимся вопросом, какие же блески в минеральном цар

стве преобладают, то, распределив все прозрачные и просвечивающие
минералы по среднему показателю преломления (рис. 27), увидим отчет
ливо выраженный широкий максимум для значений 1,5–1,7. Подсчет
показывает, что на долю минералов со стеклянным блеском приходится
около 70 % природных соединений с показателями преломления, не пре
вышающими 1,9. Другая группа, правда, менее многочисленная, прихо
дится на минералы с металлическим блеском. Однако эти металлические
блески настолько характерны для целого ряда важных в практическом
отношении минералов, что многие из последних раньше носили назва
ние (а в немецком языке и до сих пор называются) по этому признаку;
например: галенит (свинцовый блеск), халькозин (медный блеск), анти
монит (сурьмяный блеск), кобальтин (кобальтовый блеск), гематит (же
лезный блеск) и т. д.

Рис. 27.

 Относительная распространенность минералов

с различными показателями преломления

Показатель преломления, как известно, в общем находится в зависи

мости от рефракции ионов, химического состава минералов, их удельно
го веса и от особенностей кристаллической структуры. Давно уже было
подмечено, что в минералах, обладающих одинаковой кристаллической
структурой, показатель преломления, как и удельный вес, обычно увеличи
вается с увеличением атомного веса катиона. Например, для MgO (уд. в. 3,64)

N = 

1,73

, 

а для

NiO (уд. в. 6,4) 

N =

 2,23;

или для Аl

2

О

3

 (уд. в. 4,0) 

N =

1,76,

a для Fe

2

O

3

 (уд. в. 5,2) 

N

 = 3,01 и т. д. Известно также, что вхождение в

состав соединений в виде изоморфных примесей высоковалентных
ионов — Fe

3+

, Cr

3+

, Ti

4+

, V

5+

 и др. — значительно повышает показатель пре

ломления. В изоструктурных соединениях, например NaCl и КСl, увели
чение размеров катиона (Na

1+

 0,98 и К

1+

 1,33) приводит к менее плотной

упаковке размеров и даже к понижению 

N 

(для КСl —1,490, тогда как для

NaCl — 1,544) в соответствии с понижением удельного веса, несмотря на
то что атомный вес К (39,0) выше, чем Na (23,0). Обратная картина для
показателя преломления устанавливается в соединениях NaF и NaCl, где
анион фтора (ат. вес 19,0) заменяется анионом хлора (ат. вес 35,5): для
NaF 

N

 = 1,328, а для NaCl 

N 

= 1,544, т. е. у первого соединения значительно

ниже, чем у второго, хотя удельный вес NaF (2,79) выше, чем NaCl (2,16).

Общая часть

88

Объясняется это очень низкой рефракцией фтора. Само собой разумеет
ся также, что изменение координационного числа катиона при перестрой
ке кристаллической структуры сказывается, как это указывалось выше
(см. 

полиморфизм

), на удельном весе, а следовательно, и на показателе

преломления кристаллического вещества.

Вторым важным фактором (независимо от показателей преломления

и поглощения света), влияющим на результат отражения света, является

характер поверхности

, от которой происходит отражение.

Выше мы рассмотрели блески минералов, обусловленные зеркально

гладкими поверхностями (т. е. гранями кристаллов и плоскостями спай
ности). Но если минерал в изломе имеет не идеально гладкую, а скрыто
бугорчатую или ямчатую поверхность, то стеклянные, алмазные и дру
гие блески приобретают чуть тусклый оттенок. Отраженный свет при этом
частично теряет свою упорядоченность, подвергаясь некоторому рассеи
ванию. Создается жировой, или, как чаще говорят, 

жирный блеск

. В этом

явлении мы можем наглядно убедиться, если проследим за изменением
блеска в

свежем изломе каменной соли во влажном воздухе. Через не

сколько дней блестящие поверхности нам будут казаться как бы покры
тыми тончайшей пленкой жира. Особенно это будет заметно в сравнении
с плоскостями свежих сколов. Наиболее типичными примерами жирно
го блеска могут служить блеск самородной серы в изломе или блеск эле
олита (нефелина), подвергшегося едва заметному разложению.

Поверхности с более грубо выраженной неровностью обладают 

воско'

вым блеском

. Особенно это характерно для скрытокристаллических масс и

твердых светлоокрашенных гелей. Таковы, например, часто встречающиеся
блески кремней, колломорфных масс минералов группы галлуазита и др.

Наконец, если тонкодисперсные массы вдобавок обладают тонкой

пористостью, то в этом случае падающий свет полностью рассеивается в
самых различных направлениях. Микроскопические поры являются сво
его рода «ловушками» для света. Поверхности такого рода носят назва
ние 

матовых

. Примерами могут служить: мел, каолин (в сухом состоя

нии), различные охры, сажистый пиролюзит MnO

2

, тонкопористые массы

гидроокислов железа и т. д.

Для некоторых минералов, обладающих явно выраженной ориенти

ровкой элементов строения в одном или двух измерениях в пространстве,
наблюдается своеобразное явление, связанное с блеском, так называемый

отлив

 минерала.

В минералах с параллельноволокнистым строением (асбест, немалит,

селенит и др.) мы всегда наблюдаем типичный 

шелковистый отлив

. Про

зрачные минералы, обладающие слоистой кристаллической структурой
и в связи с этим резко выраженной совершенной спайностью, имеют ха
рактерный 

перламутровый отлив 

(примеры: мусковит, пластинчатый

гипс, тальк и др.). В том, что появление перламутрового отлива связано

Глава 2. Конституция и свойства минералов

89

именно со слоистостью, легко убедиться, если сложить в пачку тонкие
покровные или оконные стекла и взглянуть на них сверху. Мы действи
тельно увидим своеобразный отлив, совершенно похожий на блеск жем
чужин.

Спайность и излом

Спайностью называется способность кристаллов и кристаллических

зерен раскалываться или расщепляться по определенным кристаллогра
фическим плоскостям, параллельным действительным или возможным
граням. Это свойство кристаллических сред связано исключительно с
внутренним их строением и для одного и того же минерала не зависит от
внешней формы кристаллов (например, у ромбоэдрических, скаленоэд
рических и призматических кристаллов или даже совершенно неправиль
ных кристаллических зерен кальцита наблюдается всегда одна и та же
форма спайности по ромбоэдру). Этот признак, являющийся характер
ным для каждого данного кристаллического вещества, служит одним из
важных диагностических признаков, помогающих определить минерал.
Не случайно многие минералы называются шпатами (полевые шпаты,
тяжелый шпат, плавиковый шпат, исландский шпат и т. д.)

1

. Об этом же

говорят названия таких минералов, как ортоклаз (спайность под прямым
углом), плагиоклаз (под косым углом) и др.

На практике важно различать степень совершенства проявления спай

ности. С этой точки зрения принята следующая пятиступенчатая шкала.

1. Спайность 

весьма совершен'

ная

 (например, в слюдах и хлори

тах). Кристалл способен расщеп
ляться на тонкие листочки (рис. 28).
Получить излом иначе, чем по спай
ности, весьма трудно.

2. Спайность 

совершенная

 (на

пример, в кристаллах кальцита, га
ленита, каменной соли и др.). При
ударе молотком всегда получают
ся выколки по спайности, внешне
очень напоминающие настоящие
кристаллы. Например, при разбивании галенита получаются мелкие пра
вильные кубики (рис. 29), при раздроблении кальцита — правильные
ромбоэдры и т. п. Получить излом по другим направлениям (не по спай
ности) довольно трудно.

1

 К шпатам (от греч. 

спате

 — пластина) издавна относят те не имеющие металличе

ского блеска минералы, которые обладают хорошей спайностью в нескольких направле
ниях.

Рис. 28.

 Весьма совершенная спайность

слюды

Общая часть

90

3. Спайность 

средняя

 (например,

в кристаллах полевых шпатов, рого
вых обманок и др.). На обломках
минералов отчетливо наблюдаются
как плоскости спайности, так и не
ровные изломы по случайным на
правлениям.

4. Спайность 

несовершенная

 (на

пример, у апатита, касситерита, са
мородной серы и др.). Она обнару
живается с трудом, ее приходится
искать на обломке минерала. Изло

мы, как правило, представляют со
бой неровные поверхности.

5. Спайность 

весьма несовер'

шенная

, т. е. практически отсут

ствует (например, у корунда, золо
та, платины, магнетита и др.). Она
обнаруживается в исключительных
случаях. Такие тела обычно имеют
раковистый излом, подобный тому,
что наблюдается в изломе шлака
или вулканического стекла — обси
диана (рис. 30). Мелкораковистый
излом характерен для многих суль
фидов. Для некоторых самородных
металлов (меди, серебра и др.) ха

рактерен занозистый, крючковатый излом.

В различных минералах, обладающих спайностью, плоскости послед

ней ориентированы неодинаково для различных типов кристаллических
структур: в координационных структурах с ионной связью, например га
ленита (PbS) и галита (NaCl) — по кубу; у кальцита (Са[СО

3

]) — по ром

боэдру; в силикатах, комплексные анионы которых представлены вытя
нутыми в одном направлении цепочками, например в пироксенах и
роговых обманках, — по призме; в силикатах, характеризующихся анион
ными слоями, например в слюдах и хлоритах, — по пинакоиду и т. д.

Согласно прежним представлениям, развитым Браве, плоскости спай

ности проходят параллельно наиболее удаленным друг от друга плоским
сеткам пространственной решетки. Г. В. Вульф, основываясь на данных
кристаллохимии, показал, что явление спайности в кристаллах с ионной
связью обусловлено анизотропией сил сцепления структурных единиц в
различных направлениях в кристаллических средах. Так, например, в кри
сталлической структуре сфалерита (ZnS) наиболее удаленные друг от друга

Рис. 30.

 Раковистый излом обсидиана

Рис. 29.

 Совершенная спайность в трех

направлениях и ступенчатый излом

галита