Cechy makroskopowe minerałów skałotwórczych


Tomasz Bartuś



Większość występujących w przyrodzie minerałów tworzy ciała krystaliczne o uporządkowanej budowie wewnętrznej. Budujące je atomy usytuowane są względem siebie w ściśle określonym położeniu, tworząc sieć przestrzenną. W zależności od występujących elementów symetrii wyróżnia się następujące układy krystalograficzne:

  1. trójskośny,
  2. jednoskośny,
  3. trygonalny i heksagonalny,
  4. rombowy,
  5. tetragonalny,
  6. regularny.

Kryształy posiadają określony kształt, nazywany pokrojem. Wyróżnia się następujące pokroje kryształów:

  • izometryczny - gdy kryształ ma identyczne lub zbliżone wymiary w trzech kierunkach, modelem jest sześcian
  • tabliczkowy - gdy kryształ ma różne wymiary w trzech kierunkach, modelem jest prostopadłościan
  • płytkowy - gdy kryształ ma podobne wymiary w dwóch kierunkach, zaś w trzecim jest wyraźnie mniejszy od poprzednich, modelem jest kartka papieru
  • listewkowy, gdy kryształ ma różne wymiary w trzech kierunkach, przy czym jeden wymiar wyraźnie przeważa nad pozostałymi,
  • słupkowy, gdy kryształ ma podobne wymiary w dwóch kierunkach, w trzecim zaś wymiar wyraźnie większy od dwóch poprzednich (w przypadku, gdy wymiar trzeci bardzo znacznie przeważa nad pozostałymi, można wyróżnić pokrój pręcikowy igiełkowy lub włóknisty).
Piryt - pokrój izometryczny
Fig. 1. Pokrój izometryczny w pirycie

Muskowit - pokrój cienkopłytkowy
Fig. 2. Pokrój cienkopłytkowy w muskowicie (Sudety, Piława Górna)

Hornblenda - pokrój słupowy
Fig. 3. Pokrój słupowy w hornblendzie

Do wytworzenia dobrze wykształconych, dużych kryształów dochodzi w przyrodzie rzadko. Najczęściej mają one postać kryształów wrosłych, tzn. obrośniętych ze wszystkich stron przez inne kryształy. Kryształy dobrze wykształcone spotyka się też w postaci kryształów narosłych, np. na powierzchni szczelin, pęcherzy i innych wolnych przestrzeni w skałach. Najczęściej jednak minerały o budowie krystalicznej tworzą ciała dobnokrystaliczne, w postaci form zbitych, ziarnistych, naciekowych (stalaktyty, stalagmity), sekrecji, geod, konkrecji, itp.

Geoda ametystowa
Fig. 4. Gigantyczna geoda ametystowa (Brazylia?)

Minerały bezpostaciowe (o nieuporządkowanej budowie) nie tworzą kryształów, lecz występują w formie skupień, jako żele mineralne (np. opal) lub szkliwa wulkaniczne, powstające na skutek gwałtownego ochłodzenia magmy.

Dokładną metodą badania minerałów jest analiza mikroskopowa, w której pod mikroskopem polaryzacyjnym określa się ich właściwości optyczne. Przy rozpoznawaniu minerałów stosuje się ponadto analizy i badania chemiczne, rentgenograficzne, derywatograficzne (różnicowa analiza termiczna), mikroskopię elektronową i skaningową oraz wiele innych. Wiele minerałów można dokładnie zidentyfikować na podstawie zespołu charakterystycznych właściwości makroskopowych.

Barwa. Zależy ona od rodzaju i charakteru ułożenia atomów w przestrzeni, które wpływają na pochłanianie i odbijanie promieni świetlnych. Wyróżnia się minerały:

  • barwne, o niezmiennej, charakterystycznej barwie,
  • zabarwione, o barwie pochodzącej od domieszek innych substancji,
  • bezbarwne.

Rysa. Jest ona barwą sproszkowanego materiału. Bada się ją pocierając minerałem o niepolerowaną płytkę porcelanową. Minerały barwne dają rysę barwną, zaś bezbarwne i zabarwione mają zawsze rysę białą.

Przezroczystość. Określa ona zdolność minerałów do przepuszczania promieni świetlnych. Wyróżnia się minerały:

  • przezroczyste (np. kwarc),
  • przeświecające (np. chalcedon),
  • nieprzezroczyste (większość minerałów).

Minerały przezroczyste często zatracają tę cechę na skutek obecności drobnych próżni, banieczek gazów i spękań.

Połysk. Jest to cecha powierzchni minerału (jego ścian bądź powierzchni powstałych po jego rozbiciu), określająca sposób w jaki odbija ona promienie świetlne. Wyróżnia się następujące rodzaje połysku:

  • metaliczny: właściwy i półmetaliczny,
  • niemetaliczny: diamentowy, szklisty, tłusty, perłowy, jedwabisty i matowy.

Talk
Fig. 5. Połysk tłusty, jedwabisty w talku; Gemerská Poloma (Słowacja)

Łupliwość. Jest to zdolność minerałów do pękania pod wpływem uderzenia bądź nacisku na części ograniczone powierzchniami płaskimi. Łupliwość nie występuje u minerałów bezpostaciowych i u niektórych minerałów krystalicznych. Minerały mogą wykazywać łupliwość w jednym lub w kilku kierunkach. Kierunki te są w danym krysztale zawsze takie same, niezależnie od kierunku przyłożenia siły, np. uderzenia. W zależności od łatwości pękania minerału oraz stopnia prawidłowości powierzchni, łupliwość dzielimy na:

  • doskonałą,
  • bardzo dobrą,
  • wyraźną,
  • niewyraźną (słabą).

Ortoklaz - łupliwość
Fig. 6. Ortoklaz: łupliwość doskonała, bardzo dobra i wyraźna

Przełam. Cecha ta mówi nam o braku łupliwości. Minerał wykazujący przełam, pęka wzdłuż powierzchni zupełnie przypadkowych, jak np. kwarc. Ze względu na kształt tych powierzchni wyróżnia się następujące typy przełamów:

  • równy (powierzchnie zbliżone do płaskich),
  • nierówny: muszlowy (przypominający kształtem powierzchnię muszli), haczykowaty, zadziorowaty i inne.
Kwarc
Fig. 7. Kwarc, widoczny przełam (brak łupliwości)

Niektóre minerały pod wpływem uderzenia pękają wzdłuż słabo zaznaczających się, niezbyt równych powierzchni, które nie przecinają całego kryształu. Cecha ta określana jest jako oddzielność. Posiadają ją np. niektóre granaty.

Twardość. Jest to opór jaki stawia minerał przy próbie zarysowania go ostrym narzędziem. Próbę wykonuje się swobodnie pociągając ostrzem po powierzchni minerału, bez stosowania silnego punktowego nacisku, powodującego jej kruszenie bądź miażdżenie. Twardość minerałów określa się porównując ją do twardości minerałów wzorcowych, tworzących skalę Mohsa. Jest to zestaw 10 minerałów ułożonych kolejno od najmniej do najbardziej twardego:

  1. talk Mg3[(OH)2Si4O10]
  2. gips CaSO4 . 2H2O
  3. kalcyt CaCO3
  4. fluoryt CaF2
  5. apatyt Ca5F(PO4)3
  6. ortoklaz K[AlSi3O8]
  7. kwarc SiO2
  8. topaz Al2F2SiO4
  9. korund Al2O3
  10. diament C

Skala twardości Mohsa podaje tylko następstwo twardości, a więc szereg minerałów rysujących kolejno wszystkie poprzednie. W praktyce cała skala Mohsa jest rzadko stosowana, a twardość określa się pośrednio. Minerały o twardości 1 i 2 dają się łatwo zarysować paznokciem, o twardości 1 do 4 - gwoździem żelaznym, o twardości do 5 - ostrzem stalowym. Minerały o twardości 7 i większej są zdolne zarysować szkło. Twardość jest cechą charakterystyczną i stałą dla danego minerału. W wypadku wielu kryształów mieszanych, zwłaszcza glinokrzemianowych, może się ona zmieniać w pewnych, ściśle określonych dla danego minerału granicach. Istnieją też minerały, w których twardość jest cechą kierunkową, np. dysten. Twardość określamy badając minerał w stanie świeżym, nie zmienionym w wyniku późniejszych procesów, np. wietrzeniowych. Minerały zwietrzałe mają na ogół twardość niższą.

Gęstość właściwa. W przypadku niektórych minerałów stanowi doskonałą cechę rozpoznawczą (np. barytu - 4,5 g . cm-1, galeny - 7,58 g . cm-1). Większość minerałów skałotwórczych ma jednak gęstość rzędu 2,5-3,5 g . cm-1. Cecha ta zatem w badaniach terenowych nie ma zatem praktycznego znaczenia.

Inne cechy. W przypadku niektórych minerałów w badaniach makroskopowych wykorzystywane są inne charakterystyczne cechy. Należą do nich:

  • kruchość (np. turmalin),
  • sprężystość (np. muskowit),
  • giętkość (np. gips),
  • kowalność (np. srebro rodzime),
  • smak (np. halit),
  • magnetyzm (np. magnetyt),
  • opalizacja (opal),
  • labradoryzacja (labrador),

Iryzacja światła w labradorze
Fig. 8. Iryzacja światła (labradoryzacja) w labradorze
Geostrada Sudecka. Przewodnik geologiczny. Tom 1Geostrada Sudecka. Przewodnik geologiczny. Tom 2Geostrada Sudecka. Przewodnik geologiczny. Tom 3
 
 

Materiały wstępne

 
 
 
 
 
 
Tabela geochronologiczna (upr.) b/w
 
dokument pdf
Tabela geochronologiczna (upr.) basic colours
 
dokument pdf
Tabela geochronologiczna (upr.) full colours
 
dokument pdf
Tabela geochronologiczna
 
 
 

Skały magmowe

 
 
Klasyfikacja skał magmowych
 
dokument pdf
Skały magmowe (prezentacja)
 
Główne minerały:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Krzemiany_wyspowe (oliwiny, granaty, topaz)
 
 
 
 
 
 
 
 
Skały plutoniczne:
 
 
 
 
Granitoidy (granit, granodioryt, tonalit)
 
 
 
 
 
 
 
 
Skały wulkaniczne:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Skały żyłowe:
 
 
 
 
Aplity, lamprofiry
 
 
 
 
..

Skały osadowe

 
 
Główne minerały:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Minerały skał osadowych
 
 
 
 
 
Skały okruchowe
 
 
 
 
 
 
 
Struktury sedymentacyjne skał okruchowych - prezentacja
 
Skały węglanowe
 
Wapienie (wstęp)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Skały krzemionkowe
 
Martwice krzemionkowe i gejzeryty
 
 
Rogowce (radiolaryty, gezy, spongiolity)
 
 
Opoki
 
 
 
 
 
 
Ewaporaty
 
 
 
 
Skały alitowe, fosforanowe
 
 
 

Skały metamorficzne

 
 
Główne minerały:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
epidot
 
 
Wstęp do metamorfizmu, minerały, struktury i tekstury - materiały do ćwiczeń
 
dokument pdf
Wstęp do metamorfizmu, minerały, struktury i tekstury - prezentacja
 
 
dokument pdf
Produkty metamorfizmu regionalnego
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Produkty ultrametamorfizmu
 
 
 
 
Produkty metamorfizmu termicznego
 
 
Skarny
 
 
Hornfelsy
 
 
 
 
Produkty dynamometamorfizmu
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Produkty metamorfizmu impaktytowego
 
 
 
 
 
 
Materiały do ćwiczeń cz. II
 
dokument pdf
Prezentacja Metamorfizm II
 
dokument pdf

Wyniki kolokwium

 
 
kolokwium ze skał OSADOWYCH (22.01.2018)
 
Wszystkie