Совершенная спайность. Механические свойства минералов. а) Спайность весьма совершенная

Спайностью называют способность минералов раскалываться и давать при раскалывании ровные поверхности. Спайность характерна для тел, имеющих упорядоченное внутреннее строение, так как её совершенство зависит именно от внутреннего порядка минерала; аморфные тела, например, стекло, спайностью не обладают. Теперь познакомимся подробнее с видами спайности, выделяются:

  • весьма совершенная спайность,
  • совершенная спайность,
  • средняя спайность.
  • несовершенная, весьма несовершенная спайность или полное её отсутствие.

Весьма совершенная спайность

Представьте себе стопку бумаг. Вы всегда можете без проблем снять верхний листик или разделить эту стопу бумаг на несколько, но разорвать эту стопку довольно сложно. Это почти идеальный пример минерала с весьма совершенной спайностью, где каждый листик это слой кристаллической решётки. Вспомните слюду, она ведёт себя точно так же: пластинку слюды можно расщеплять на тончайшие листочки, однако разорвать её очень непросто. Подобным образом ведут себя и многие другие слоистые минералы: тальк, графит, молибденит, аурипигмент, гипс etc.



Совершенная спайность

Если весьма совершенная спайность позволяет буквально "расщепить" кристалл, то совершенная спайность позволит кристаллы "раскрошить". Минералы с совершенной спайностью раскалываются не в одном, как в случае с весьма совершенной спайностью, а в нескольких направлениях, при этом все сколы получаются ровными. Увидеть такую спайность можно у разных минералов: галенита, кальцита, доломита, галита, флюорита и других. При этом принято указывать, в каких направлениях существует спайность. То есть, если при раскалывании кальцита получаются ромбоэдры, говорят, что спайность по ромбоэдру, если получаются кубы, как у галита или галенита, указывается, что спайность по кубу.




Средняя спайность

Средняя спайность отличается от совершенной тем, что минералы хоть и раскалываются в нескольких направлениях, ровные сколы получаются только в некоторых из них. Характерна такая спайность для полевых шпатов, пироксенов и амфиболов, топаза и других минералов.




Несовершенная спайность

Обычно несовершенной спайностью объединяют собственно несовершенную спайность, весьма несовершенную спайность, а также отсутствие спайности. Почему? Различить на глаз эти категории спайности практически невозможно. Ровных поверхностей при раскалывании минералов с несовершенной спайностью не получается совсем, напротив, весьма характерен раковистый излом . Если вы когда-нибудь разбивали более-менее крупные кусочки стекла, то обращали внимание, что получается вогнутая или выгнутая поверхность, напоминающая формой створку раковины – это и называется раковистым изломом.

Связь между атомами, входящими в некоторые кристаллические структуры такова, что в определённых направлениях сцепление оказывается очень слабым, а в других – значительным. То есть многие, даже очень твёрдые минералы, могут раскалываться по ровным плоским поверхностям – по плоскостям спайности . Это свойство часто называется спайностью . Различают спайность весьма совершенную (эвклаз), совершенную (топаз) и несовершенную (гранат). У целого ряда драгоценных и поделочных камней она вообще отсутствует.

Слюда, которая представляет собой очень мягкий минерал с твёрдостью около 2-х, легко расщепляется на пластинки тоньше листа бумаги. Алмаз может раскалываться в четырёх направлениях параллельно граням правильного октаэдра. Характерное свойство топаза – это лёгкость, с которой он раскалывается под прямым углом к вертикальной кристаллографической оси. Плагиоклаз имеет два направления спайности, расположенные почти под прямым углом друг к другу. Сподумен легко раскалывается в двух направлениях, угол между которыми составляет 87°.

Кристаллы некоторых драгоценных камней (например, корунд) имеют плоскости отдельности. Это свойство, которое называется отдельностью , отличается от спайности тем, что раскол возможен только по плоскостям, разделяющим сдвойникованные пластины, то есть параллельно ориентированным поверхностям.

Наличие спайности необходимо учитывать при огранке и шлифовании камней, а также при вставлении их в оправу. Сильное механическое воздействие может вызвать раскол (трещину) по спайности. Часто для этого бывает достаточно лёгкого удара или чрезмерного надавливания при определении твёрдости. Термические напряжения, возникающие в процессе ювелирной газопламенной пайки, могут приводить к образованию в камнях трещин по спайности. Это не только снижает ценность камня, но и чревато опасностью того, что он в дальнейшем и вовсе расколется по возникшим трещинам. Огранка фасетами (плоскими гранями) драгоценного камня с весьма совершенной спайностью (например, эвклаза) требует большого искусства.

Прежде спайность использовалась для аккуратного расчленения крупных камней на части или для отделения дефектных участков. Самый большой из когда-либо найденных алмазов ювелирного качества «Куллинан» (3106 кар весом) был в 1908 году расколот по спайности на три крупных куска и множество мелких частей. Теперь подобные операции выполняются распиловкой или лазерной резкой, что позволяет лучше использовать форму камня и сырьё, а также избежать нежелательных трещин и расколов.

Некоторые минералы раскалываются по направлениям, не совпадающим с плоскостями спайности. Форму поверхности фрагментов, на которые распадается минерал при ударе, называют изломом . Он бывает раковистым (похожим на отпечаток раковины), неровным, занозистым, волокнистым, ступенчатым, ровным, землистым, крючковатым и др. (рис. 3.2).


Иногда излом может служить диагностическим признаком, позволяющим различить сходные по внешнему облику минералы. Раковистый излом типичен, например, для всех разновидностей кварца и для имитаций драгоценных камней из стекла. Крючковатый излом с зазубренными краями часто встречается у металлов, например, у золота.

Все камни более или менее хрупки и раскалываются при достаточно сильном ударе. Но неправильную поверхность излома, имеющую обычно раковистый облик, нельзя спутать с хорошо выраженной поверхностью раскола по спайности. Спайность обнаруживается с различной лёгкостью. Чтобы расколоть алмаз, требуются значительные усилия. Об этом можно судить по тому, что в давние времена надёжным испытанием для выделения самого твёрдого из драгоценных камней считалось его сопротивление удару молота. С другой стороны, топаз раскалывается так легко, что если постучать им по твёрдому предмету, то в камне возникают «перья» зарождающихся трещин. Кунцит – прекрасная сиреневая разновидность сподумена – так легко раскалывается по спайности, что при его огранке надо проявлять повышенную осторожность. Эвклаз также относится к тем драгоценным камням, огранка которых затруднена сильным развитием спайности.

Спайность минералов

способность большинства минералов раскалываться по определённым направлениям, образуя в расколе плоские поверхности. С. м. - свойство, связанное с особенностями кристаллической структуры минерала (см. Кристалл (См. Кристаллы)). Плоскости С. м. проходят параллельно плоским сеткам кристаллической решётки, максимально густо усаженным атомами, т. е. обладающими наибольшей ретикулярной плотностью; сила сцепления между этими сетками минимальна. Важное значение имеет также тип химической связи (например, направление плоскостей спайности Алмаза и Сфалерита, структуры которых тождественны, различно из-за неодинаковой химической связи в этих минералах - ковалентной в первом, ионной во втором). По лёгкости раскалывания различают спайность весьма совершенную (слюда, хлорит), совершенную (кальцит, галенит и др.), среднюю (полевые шпаты и др.), несовершенную (апатит, касситерит и др.) и весьма несовершенную, при которой спайность практически отсутствует (золото, корунд и др.). В одном кристалле в соответствии с его симметрией и типом структуры может проявиться несколько видов спайности. Способность минералов раскалываться по неспайным направлениям называется отдельностью. Спайность - важный диагностический признак минерала.

  • - сочетание минералов, характерное для данной п. или ее отдельных горизонтов, обусловленное факторами почвообразования...
  • - процесс связывания воды минералами...

    Толковый словарь по почвоведению

  • - процесс потери минералами связанной воды....

    Толковый словарь по почвоведению

  • - Учение о Г. минералов занимается процессами образования минералов...
  • - совм. нахождение в земной коре минералов, связанных общими условиями образования. Изучение П. м. имеет большое значение при поисках и оценке м-ний полезных ископаемых, имеющих сходную геохим. историю...

    Естествознание. Энциклопедический словарь

  • - свойство материалов при механическом дроблении раскалываться по определенным направлениям с образованием плоских поверхностей в местах раскола...

    Строительный словарь

  • - в минер. образованиях сложного состава, формирующихся в течение длительного и сложного процесса выделяются м-лы или гр. м-лов, образующиеся в разные стадии процесса...

    Геологическая энциклопедия

  • - петрохим. параметр, отражающий щелочность среды минералообразования и выраженный в виде коэффициента железистости, представляющего собой отношение: Mg, содер. элементов в котором даны в атомных количествах...

    Геологическая энциклопедия

  • - - закономерное совместное нахождение генетически связанных между собой минералов. B широком понимании к одному П. м. относятся все первичные и вторичные, ассоциирующие минералы к.-л. м-ния или г....

    Геологическая энциклопедия

  • - С. называется способность кристалла раскалываться при ударе, толчках, надавливании на части, ограниченные более или менее ровными плоскостями, причем плоскости раскалывания имеют всегда строго определенное...

    Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

  • - световой эффект, вызываемый отражением части светового потока, падающего на минерал...

    Большая Советская энциклопедия

  • - характер поверхностей, образующихся при расколе кристаллов или зёрен минерала...

    Большая Советская энциклопедия

  • - способность большинства минералов раскалываться по определённым направлениям, образуя в расколе плоские поверхности. С. м. - свойство, связанное с особенностями кристаллической структуры минерала)...

    Большая Советская энциклопедия

  • - СПА́ЙНОСТЬ, спайности, мн. нет, жен. . Свойство, способность кристаллов разделяться на листообразные полосы...

    Толковый словарь Ушакова

  • - сп"...

    Русский орфографический словарь

  • - ...

    Формы слова

"Спайность минералов" в книгах

КОЛЛЕКЦИЯ МИНЕРАЛОВ

Из книги Бетанкур автора Кузнецов Дмитрий Иванович

КОЛЛЕКЦИЯ МИНЕРАЛОВ Осенью 1819 года Бетанкур снова окунулся в преподавательскую работу. С октября он вёл регулярные занятия в Институте Корпуса инженеров путей сообщения. В это же время по его распоряжению приобретена коллекция минералов в количестве трёхсот образцов, в

Парагенезис минералов

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ПА) автора БСЭ

Блеск минералов

Из книги Большая Советская Энциклопедия (БЛ) автора БСЭ

Генерация минералов

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) автора БСЭ

Излом минералов

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ИЗ) автора БСЭ

Типоморфизм минералов

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ТИ) автора БСЭ

Спайность минералов

Из книги Большая Советская Энциклопедия (СП) автора БСЭ

Твёрдость минералов

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ТВ) автора БСЭ

Флуоресценция минералов

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ФЛ) автора БСЭ

Цвет минералов

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ЦВ) автора БСЭ

Отдельность минералов

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ОТ) автора БСЭ

Энергия минералов

Из книги Мозг против старения автора Кибардин Геннадий Михайлович

Энергия минералов Мы живем в эпоху развитой цивилизации, и техногенные элементы окружают нас повсюду. Извне наш организм ежедневно подвергается целому потоку электромагнитных излучений, и большинство из них – это положительные энергии, идущие к нам от Солнца, земли,

СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ

Из книги Сила каменных пирамид (целебные свойства минералов) автора Ревинский Юрий Алексеевич

СВОЙСТВА МИНЕРАЛОВ АВАНТЮРИН (от итальянского аввентуре - случайно, Si02). Мелкозернистый кварц коричневатого, серо - желтого, красноватого цвета с золотым искристым отливом, обусловленным включениями мелких чешуек гематита, гётита или биотита, а также зеленоватого

Таблица основных минералов, содержание минералов в продуктах

Из книги Скажи, что ты ешь, и я скажу, сколько ты проживешь! автора Подопригора Игорь Витальевич

Таблица основных минералов, содержание минералов в

14.1. Свойства минералов

Из книги Материалы для ювелирных изделий автора Куманин Владимир Игоревич

14.1. Свойства минералов Наиболее важными характеристиками ювелирных камней являются их оптические свойства, в частности цвет, прозрачность, показатель светопреломления, блеск, дисперсия, плеохроизм.Прозрачность – способность кристалла пропускать свет без поглощения.

Спайностью называется способность кристаллов и кристаллических зерен раскалываться или расщепляться по определенным кристаллографическим направлениям. 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, скаленоэдрических и призматических кристаллов или даже совершенно неправильных кристаллических зерен кальцита наблюдается всегда одна и та же форма спайности по ромбоэдру). Поэтому этот признак, являющийся характерным 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.)*. Об этом же говорят названия таких минералов, как ортоклаз (спайность под прямым углом), плагиоклаз (под косым углом) и др.

* (К шпатам издавна относят те, не имеющие металлического блеска, минералы, которые обладают хорошей спайностью в нескольких направлениях ("спате" по-гречески - пластина) )

Практически важно различать степень совершенства проявления спайности. С этой точки зрения принята следующая пятиступенчатая шкала.

В различных минералах, обладающих спайностью, плоскости последней ориентированы по определенным кристаллографическим направлениям, и притом не одинаково для различных типов кристаллических решеток: у галенита и каменной соли - по кубу, у карбонатов - по ромбоэдру, у роговых обманок и пироксенов - по призме - у слюд и хлоритов - только по пинакоиду. Нередко различно ориентированные плоскости спайности в одном и том же минерале имеют различную степень совершенства. Например, у кристаллов гипса, относящихся к моноклинной сингонии, наблюдаются следующие спайности: по второму пинакоиду (010) - весьма совершенная, по пирамиде (111) - средняя и по первому пинакоиду (100) - несовершенная. Количество направлений спайности в ряде случаев также является важным диагностическим признаком. Например, такие весьма похожие друг на друга по ряду внешних признаков (цвету, твердости, блеску и др.) минералы, как сфалерит - ZnS и вольфрамит - (Fe,Mn)WO 4 , отличаются друг от друга тем, что в кристаллах или зернах сфалерита наблюдается несколько направлений спайности по (110), тогда как у вольфрамита совершенную спайность мы всегда находим только в одном направлении по (010), вдоль вытянутости кристаллов или зерен.

Явление спайности в кристаллах объясняется, как показал Г. В. Вульф, различием сил сцепления между структурными единицами в кристаллической решетке в различных направлениях. Плоскостям спайности отвечают наименьшие величины сил сцепления, т. е. они проходят по направлениям наименьшего числа связей.

Свойство камней раскалываться или расщепляться по равным плоским поверхностям называется спайность.

Спайность

Спайность минералов может существовать только в кристаллических веществах. Она зависит от строения в камнях кристаллической решётки и от сил сцепления между атомами. В кристаллах совершенной формы плоскости спайности всегда параллельны какой-нибудь грани кристалла. В некоторых камнях имеющих свойство спайности не всегда можно определить направление пластов. Например в камнях имеющую микроскопическую или поликристаллическую структуру можно увидеть спайность только в одиночном кристалле. Спайность в камне появляется из-за того, что атомы в плоскости расположены очень близко к друг к другу, а атомы между плоскостями расположены дальше друг от друга, в связи с этим химические сцепления в плоскости намного сильнее химического сцепления между плоскостями.

Параллельная спайность минералов

В зависимости от лёгкости при которой раскалываются камни, спайность может быть совершенной, хорошей, отчётливой и несовершенной. Совершенной спайностью обладает алмаз, флюорит, топаз, хорошей обладает полевой шпат, отчётливой обладает андалузит, сфен, а весьма несовершенной спайностью обладает корунд, кварц.
В некоторых случаях спайность можно использовать для идентификации камня и этим индикатором являются интерференционные окраски которые видны внутри камня или на его поверхности. Очень часто такие окраски видны в кристаллах кальцита, флюорита и топаза. Для идентификации при наличии окраски необходимо знать направления спайности. Эти направления в соотношении с гранями кристалла могут выглядят по разному:

  • Октаэдрические — это когда плоскости параллельны граням или плоскостям октаэдра в кубическом кристалле. К таковым относится алмаз.
  • Призматические — это когда спайность параллельна граням призмы. К таковым относится сподумен.
  • Базальные — это когда плоскости параллельны пинакоиду. К таким можно отнести топаз.
  • Ромбоэдрические — это когда плоскости параллельны граням ромбоэдра. К таковым относится кальцит.

У некоторых камней таких как кварц вообще отсутствует спайность, а имеется способность раскалываться по определённым ослабленным плоскостям. Эта способность называется отдельностью.
Наличие свойства спайности нужно учитывать при шлифовке и огранке камней и при вставке этих камней в оправу потому, что механическое воздействие может вызвать раскол или образовать трещину. Произойти раскол или образоваться трещина может даже при определении твёрдости при сильном надавливании или от лёгкого удара по камню. Также нужно учитывать свойства спайности при пайке газовой горелкой которая вызывает термические напряжения, а они в свою очередь могут привести к образованию трещин в камне. Эти трещины не только снижают ценность камней но и могут развалить камень. Раньше свойства спайности использовали для аккуратного разлома камней на части или для отделения от них дефектных участков. Например в 1908 году был расколот с использованием свойств спайности самый большой алмаз который назывался Куллинан и весил 3106 карат. Этот алмаз раскололи на 3 крупных камня и множество мелких. В нынешнее время в основном камни распиливают и тем самым избегают появления нежелательных трещин и расколов, тем более поверхность спайности ни тем более поверхность отдельности не будет такой плоской и ровной как после распиливания.

Излом

Изломом называют форму поверхности камней после распада на части в результате резкого удара. Виды изломов бывают различные и называются в зависимости от формы излома: раковистые, землистые, ровные, неровные, ступенчатые, волокнистые, занозистые, крючковатые, зернистые, оскольчатые, эластичные, шероховатые, рыхлые. Например раковистый излом наблюдается у всех разновидностей кварца и у всех горных стекло образовавшихся пород.


Раковистый излом минералов

В основном изломом нужен только для определения характера разлома у камней которые не обладают свойством спайности, а в некоторых случаях излом используют для отличия между схожими по внешнему облику камней.

Поделиться: