«Полевой определитель обычных горных пород и минералов»

Полевой определитель обычных горных пород и минералов

Для определения горных пород и минералов Соединенных Штатов и толкования их происхождения и значения

Автор: Фредерик Брюстер Лумис, бывший профессор минералогии и геологии Амхерстского колледжа

С 47 цветными образцами и более чем 100 другими иллюстрациями по фотографиям У. Э. Корбина и рисункам автора

Издательство G. P. Putnam’s Sons, Нью-Йорк и Лондон

ПОЛЕВОЙ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОБЫЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД И МИНЕРАЛОВ

Copyright, 1923, 1948

by

Frederick Brewster Loomis

Двадцать шестой тираж. Переработано в 1948 г.

Все права защищены. Ни эта книга, ни ее части не должны воспроизводиться в какой бы то ни было форме без разрешения.

Сделано в Соединенных Штатах Америки

Посвящается МОЕЙ МАТЕРИ, которая в детские годы поощряла меня собирать минералы, горные породы и окаменелости.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Каждый, кто проявляет наблюдательность, странствуя по этому миру, хочет знать, что он видит и каков смысл всего этого. Кое-где с помощью способных проводников некоторые приобщились к сфере тех обширных и увлекательных знаний о природе, которые столь стремительно накопились в течение этого и во второй половине прошлого века. Это полная сокровищница, которая постоянно пополняется, но, к сожалению, те немногие посвященные вскоре усвоили технический язык и привычки, так что их знания и новые приобретения передаются лишь очень немногим. Широкая публика, не владея языком и не имея под рукой толкователя, почти сразу сталкивается с барьером, преодолеть который у немногих хватает времени или терпения.

В последнее время стало ясно, что максимальный прогресс невозможен, если знания в какой-либо ветви науки ограничены лишь узким кругом лиц. Самые быстрые успехи достигаются там, где многие люди проявляют интерес и энтузиазм. Ни в одной науке не должно быть сложного барьера между любителем и профессиональным исследователем. Вся природа в равной степени открыта для изучения каждым, и никогда не следует создавать препятствия в виде терминологии, которую трудно усвоить любому человеку. В последнее время эти барьеры отчасти разрушены, и компетентные исследователи написали руководства, которым может следовать каждый, вскоре начиная разбираться в растениях, деревьях, птицах, насекомых и т. д. До сих пор никто не пытался сделать изучение минералов и горных пород настолько прямым и простым, чтобы каждый мог сделать первые шаги. Большинство книг по минералам и практически все книги по горным породам написаны для школьных курсов и, мягко говоря, остужают тот энтузиазм, который естественным образом пробуждается при обнаружении интересных на вид горных пород или минералов.

Цель этой книги заключается, во-первых, в том, чтобы предоставить средства для определения минералов и горных пород с помощью методов, практичных без сложного оборудования или предварительной подготовки; и во-вторых, в том, чтобы обрисовать условия, в которых формировались различные минералы и горные породы, с тем чтобы уже при первой встрече получить представление о событиях, предшествовавших найденному минералу или горной породе. Для этой цели были разработаны определительные таблицы для выявления горных пород и минералов по таким очевидным признакам, как цвет, твердость и т. д. Каждый минерал или горная порода предваряются сводкой их характеристик, затем приводятся признаки, по которым их можно отличить от любого похожего минерала, после чего рассматриваются условия их образования и их значение. Для тех, кто интересуется составом минералов, он приводится в виде химических символов для каждого минерала. Большинство классификаций минералов основаны на составе, причем все сульфиды, карбонаты и т. д. сгруппированы вместе, но в этой книге, поскольку общественный интерес и коммерческое использование в первую очередь связаны с присутствующим металлом, минералы в каждом случае сгруппированы вокруг основного металла; например, все минералы железа объединены вместе.

В книгу были включены некоторые минералы и горные породы, которые не являются строго распространенными, такие как драгоценные камни и метеориты: драгоценные камни — потому что они представляют огромный интерес для их владельцев и часто являются просто идеальными примерами довольно распространенного минерала; а такие формы, как метеориты — потому что важно, чтобы при случайной находке такой объект был опознан и тем самым не был утерян для науки.

Книга богато иллюстрирована: минералы, у которых цвет важен для идентификации, показаны в цвете, а те, которые являются черными или у которых цвет не выступает определяющим фактором, представлены либо на фотографиях, либо в виде контурных рисунков.

Во вводной главе содержатся объяснения терминов, используемых при описании минералов, и систем, в которые они объединяются. Знание систем, возможно, не является обязательным, но оно очень помогает при определении минералов и крайне важно для понимания того, почему отдельные минералы принимают те разнообразные формы, которые для них характерны. Эти системы станут понятнее после того, как будет собрано и изучено несколько минералов.

Есть надежда, что книга поможет тем, кто уже обладает некоторой базой знаний о горных породах и минералах, и особенно что она побудит многих начать знакомство с горными породами и минералами, которые окружают нас повсюду и служат фундаментом, на котором строится наш материальный прогресс. Горные породы и минералы имеют некоторые преимущества перед большинством собираемых объектов в том, что они не требуют специальной подготовки перед хранением и не портятся со временем.

Автор будет признателен за исправления или предложения по улучшению подачи материала в этой книге.

Ф. Б. Л.

Амхерст, шт. Массачусетс

CONTENTS

PAGE Preface vii CHAPTER I.—An Introduction 3 II.—On the Forms and Properties of Minerals 10 III.—The Minerals 25 IV.—The Rocks 170 V.—Miscellaneous Rocks 248 Bibliography 270 Index 273

СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ (В КОНЦЕ КНИГИ)

PAGE Tourmaline crystals, growing amid feldspar crystals in a cavity in granite, from Paris, Me. 279 Plate 1.—Basal forms of the isometric system 311 Plate 2.—Basal forms of the tetragonal system. Basal forms of the orthorhombic system 312 Plate 3.—Basal forms of the monoclinic system. A cross section of the prism with its edges beveled so that a six-sided prism is formed (pseudo-hexagonal). Basal form of the triclinic system. 313 Plate 4.—Basal forms of the hexagonal system 314 Plate 5.—Gold in quartz from California (in color) 280 Plate 6.—Native silver in calcite. Argentite, the black masses throughout the white quartz (in color) 281 Plate 7.—Pyrargyrite as it appears after moderate exposure to the light; streak at left. Crystal form of pyrargyrite. Prousite as it appears after moderate exposure to the light; streak at left (in color) 282 Plate 8.—Native copper from Michigan. Chalcopyrite in tetrahedrons and an occasional octahedron; streak to the left (in color) 283 Plate 9.—Chalcocite crystals with the bluish tarnish. Tetrahedrite crystals; streak to left (in color) 284 Plate 10.—Tetrahedrons showing characteristic manner in which tetrahedrite occurs. A cube with the edges beveled and the corners cut in a form characteristic of cuprite 315 Plate 11.—Cuprite, the red crystals showing characteristic color, others showing the green tarnish of malachite. Malachite (green) and azurite (blue), the two minerals shown together as they very commonly occur (in color) 285 Plate 12.—Limonite. The crystal form in which goethite is found (in color) 286 Plate 13.—Hematite. Clinton iron ore, oolitic. Siderite crystals (in color) 287 Plate 14.—Crystal forms of hematite. A typical crystal of magnetite. The rhombohedron typical of siderite 317 Plate 15.—Pyrite crystals. Marcasite in concretionary form with radiate structure (in color) 288 Plate 16.—The pyritohedron. The pyritohedron with certain of its edges beveled by the cube faces, to show the relationship of these two forms 318 Plate 17.—Galena in crystals. Pyromorphite crystals (Green) (in color) 289 Plate 18.—Typical forms for cerrusite. Forms in which anglesite occurs 319 Plate 19.—Sphalerite, some the normal yellow and some crystals with the reddish tinge. (White is dolomite.) Zincite, streak to the left (in color) 290 Plate 20.—A characteristic form in which sphalerite may occur. Characteristic form for zincite crystals. Typical form of crystal of willemite 320 Plate 21.—Smithsonite in yellow crystals. Franklinite in octahedral crystals, streak to left (in color) 291 Plate 22.—Moss agates, showing the dendritic growth of manganitic minerals, like manganite or pyrolusite. Crystal form of manganite 321 Plate 23.—Crystals of green corundum in syenite, from Montana. Typical crystal forms of corundum 322 Plate 24.—Arsenopyrite, showing crystals massed so as to be incompletely developed. Realgar as it usually occurs in powdery incrustations (in color) 292 Plate 25.—Large crystals of stibnite; the light colored face is the one parallel to which cleavage occurs. Niccolite is a vein in slate (in color) 293 Plate 26.—Cobaltite, silver color, with pink tinge. Smaltite, pink is cobalt bloom (in color) 294 Plate 27.—Carnotite from Southwest Colorado. Cinnabar (in color) 295 Plate 28.—Cassiterite, twinned crystals. The crystal form in which both cassiterite and rutile occur when in simple crystals. Multiple twinning characteristic of rutile 323 Plate 29.—Crystal of spinel. Crystal forms in which dolomite occurs 324 Plate 30.—Two intergrowing or twinned quartz crystals. Diagram of the typical quartz crystal. A quartz crystal on which the left hand rhombohedron is represented by small faces, while the right hand rhombohedron has large faces 316 Plate 31.—Amethyst, not however deep enough colored for gems. Jasper, with botryoidal surface (in color) 296 Plate 32.—Banded agate from Brazil (in color) 297 Plate 33.—Common opal from Arizona. Siliceous sinter or geyserite from Yellowstone Park (in color) 298 Plate 34.—Orthoclase, a cleavage piece. Crystal forms of orthoclase. Diagram of a multiple twin of a plagioclase feldspar 325 Plate 35.—A group of microcline crystals from Pike’s Peak, Colo. Labradorite, showing multiple twinning (the striation) and the iridescent play of colors (in color) 299 Plate 36.—Crystal form of a pyroxene. Cross sections of a pyroxene crystal showing the lines of intersection of two cleavage planes. Cross sections of pyroxenes, showing typical forms taken by crystals. Augite crystals, in crystalline limestone (in color) 300 Plate 37.—Diagrams of amphibole crystals. Tremolite in silky fibrous crystals, asbestos. Hornblende crystals in quartzite 326 Plate 38.—The dodecahedron and the 24-sided figure characteristic of garnets. The garnet, grossularite. The garnet, alamandite (in color) 301 Plate 39.—Beryl of gem quality. Zircon in syenite (in color) 302 Plate 40.—Cyanite crystals in schist. A crystal of mica, showing basal cleavage (in color) 303 Plate 41.—Crystal form typical of topaz. A topaz crystal from Brazil. Crystal form typical of staurolite when simple. A typical twin of staurolite (in color) 304 Plate 42.—Epidote crystals. Typical forms of epidote crystals. Typical forms of tourmaline 327 Plate 43.—Serpentine. Chlorite (in color) 305 Plate 44.—The typical form of analcite. A typical natrolite crystal. The typical crystal form of stilbite. A sheaf-like bundle of fibrous crystals, typical of stilbite 329 Plate 45.—A group of calcite crystals. Typical forms of calcite 330 Plate 46.—Typical forms of aragonite. Typical form of the anhydrite crystal 331 Plate 47.—A piece of gypsum looking on the surface of the perfect cleavage, and showing the two other cleavages as lines, intersecting at 66°. Twinning is also shown. A simple crystal of gypsum. Twin crystals of gypsum. 332 Plate 48.—A group of barite crystals. Outline of the typical tabular barite crystal. The six-sided double pyramid, composed of three interpenetrating crystals, typical of witherite and strontianite 328 Plate 49.—Apatite crystals in crystalline calcite. The ends of apatite crystals showing common modes of termination (in color) 306 Plate 50.—A group of fluorite crystals. A group of halite crystals (in color) 307 Plate 51.—Sulphur crystals. Ice crystals, the top one, the end of a hexagonal prism; the two lower figures multiple twins as in snow flakes 333 Plate 52.—The Devil’s Tower, Wyoming, an example of igneous rock with columnar structure, and resting on sedimentary rocks 334 Courtesy of the U. S. Geological Survey Plate 53.—A coarse granite. Graphic granite 335 Plate 54.—Syenite. Gabbro 336 Plate 55.—Basalt-porphyry. The large white crystals are phenocrysts of plagioclase feldspar. Basalt-obsidian 337 Plate 56.—Amgydoloid 338 Plate 57.—The north face of Scott’s Bluff, Neb., showing sedimentary sandstones above and clays below. The type of erosion is characteristic of arid regions 339 Courtesy of the U. S. Geological Survey Plate 58.—Breccia. Conglomerate 340 Plate 59.—Calcareous shale. Coquina 341 Plate 60.—Foramenifera from chalk; enlarged about 25 diameters. Encrinal limestone; fragments of the stems, arms and body of crinoids 342 Plate 61.—Amber. Two bottles of petroleum, the left hand one with a paraffin base, the right hand one with an asphalt base (in color) 308 Plate 62.—Diatomaceous earth magnified 50 times. Two diatoms from the above enlarged 250 times 343 After Gravelle, by the courtesy of Natural History Plate 63.—A metamorphic rock, showing the contortion of layers due to expansion under heat 344 Plate 64.—A conglomerate partly metamorphosed to a gneiss. A typical gneiss 345 Plate 65.—Mica schist, with garnets. Chlorite schist (in color) 309 Plate 66.—Phyllite. A white marble, with black streaks due to graphite 346 Plate 67.—Serpentine composed of serpentite, hematite, and some calcite (in color) 310 Plate 68.—Claystones, simple and compound. A lime concretion, which on splitting disclosed a fern leaf of the age of the coal measures 347 Plate 69.—A septeria from Seneca Lake, N. Y. Pisolite from Nevada 348 Plate 70.—A geode filled with quartz crystals 349 Plate 71.—A quartz pebble from the bed of a New England brook. A pebble of schist and granite from the foot of Mt. Toby, Mass. 350 Plate 72.—An iron-nickel meteorite, of 23 lbs., which fell in Claiborne Co., Tenn. An etched slice of an iron meteorite which fell in Reed City, Osceola, Co., Mich. 351 Plate 73.—A stone meteor, about natural size, which fell in 1875 in Iowa Co., Iowa 352

ПОЛЕВОЙ ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОБЫЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД И МИНЕРАЛОВ

ГЛАВА I ВВЕДЕНИЕ

Зачем

Зачем интересоваться горными породами и минералами? Потому что весь мир состоит из горных пород и минералов. Они представляют собой фундамент, на котором мы строим. Из них мы извлекаем все наши металлы, и степень использования нами минералов служит мерилом прогресса нашей цивилизации. Обломки горных пород образуют почву, из которой через растения мы получаем нашу пищу и в конечном счете нашу жизнь. Горные породы создают дикие или мягкие пейзажи — один из источников радости, по меньшей мере. Знание горных пород и минералов — это знание основ, первоисточников. Между нахождением сырья и его нынешним использованием обычно лежит множество шагов (так много, что мы забываем о связи начала и конца), как, например, в ваших часах. Они сделаны из золота, латуни, стали, агата, стекла, а на стрелках, возможно, нанесена светящаяся радиевая краска. Велик путь от обнаружения и добычи золота, халькопирита, гематита, карнотита и т. д., через сырье — золото, медь, железо и т. д. — до готовых часов, но минералы лежат в основе часов; и потребовались века, чтобы найти их и научиться один за другим их использовать: от золота 10 000 лет назад до радия в последние пятьдесят лет. Кроме того, есть радость от выхода в дикие и нетронутые уголки природы, радость от прикосновения к основам земли, радость от пейзажей, от красоты самих минералов.

Но зачем коллекционировать горные породы и минералы? Во-первых, потому что это способ узнать их. Как минералы, так и горные породы требуют внимательного изучения, чтобы разглядеть все те тонкие особенности, по которым они различаются. Часто необходимо сравнивать один образец с другим, чтобы зафиксировать в памяти различия формы, цвета, черты, хотя по мере роста знакомства эти признаки начинают распознаваться с первого взгляда. Именно многократное изучение заставляет горную породу рассказать историю той местности, откуда она родом. Наши первые попытки прочесть эту историю дают лишь самые общие факты. Книгу природы, написанную в горных породах, приходится читать внимательно, часто между строк. Пока мы не привыкли к знакам, которыми написаны слова, мы читаем медленно. Глядя на книгу природы, которая всегда открыта, большинство людей не читают, поскольку не знают ее букв. Каждый минерал — это буква, каждая горная порода — слово, и мы учимся читать по мере того, как познаем минералы и горные породы, и каждый раз при повторном осмотре перед нами открывается все больше фактов. Место, где залегает горная порода или минерал, безусловно, составляет их взаимосвязь и вовлечено в чтение этой истории. Ни один человек сегодня не является совершенным чтецом. Все мы день за днем учимся видеть в горных породах больше. Поэтому важно иметь горные породы и минералы там, где их можно брать в руки и многократно изучать, где к ним можно обратиться в минуты досуга. Не останавливайтесь, когда узнали название минерала или горной породы. Вам нужно большее. Поймите, что это значит. Во-вторых, минералы обладают красотой формы, цвета и структуры, и они не тускнеют. Через десять лет они будут столь же безупречны, как и при обнаружении. Все мы по природе своей сороки и любим собирать интересующие нас предметы. Это неплохая привычка, ее нужно лишь направить в нужное русло. Развивайте ее. Заведите хобби, и минералы с горными породами — отличный выбор, ибо они подобны сокровищам на небесах, «где ни моль, ни ржа истребляют». Они не только доставят вам удовольствие, но и станут созидательным образованием, приучая глаз видеть, а разум — мыслить прямо. Никто еще не пожалел о времени и усилиях, потраченных на коллекционирование минералов или горных пород.

Коллекционирование

Для того чтобы коллекция представляла ценность, необходимо соблюдать два-три правила. Что касается горных пород, собирайте образцы достаточно крупные, чтобы они были характерными и ясными по своему составу. Стандартный размер для горных пород составляет 3 на 4 дюйма по верхней поверхности и от одного до двух дюймов в толщину в зависимости от природы породы. Крошечные осколки не передают характер породы должным образом, и к тому же они постоянно путаются. Каждый экземпляр должен быть снабжен этикеткой по крайней мере с его названием и точным местом, откуда он происходит. Состав, структурные особенности, ассоциации и классификация могут быть добавлены — чем больше, тем лучше, так как каждый пункт увеличивает информативность и ценность образца. Можно делать собственные этикетки или использовать печатные бланки и вкладывать в этикетки столько заботы и искусства, сколько хочется — чем больше, тем лучше. Одна вещь очень важна: иметь номер на этикетке с соответствующим номером на самом образце, чтобы в случае их разделения их можно было легко воссоединить даже тому, кто не знаком с отдельными экземплярами. Наконец, отведите своей коллекции как можно лучшее место — в ящиках, коробках или витрине. Образцы заслуживают того, чтобы содержаться в порядке и там, где их можно легко увидеть и сравнить. Природа систематична, и есть причина для порядка, в котором рассматриваются горные породы и минералы. Желательно, чтобы этот порядок или какой-либо из природных порядков прослеживался в коллекции. В этой книге основой классификации служат металлы, причем все минералы, первично связанные с тем или иным металлом, сгруппированы вместе.

При сборе минералов размеры образцов не могут выдерживаться столь строго, однако этого следует придерживаться при сборе некристаллических минералов и по возможности. Кристаллы же выбираются с различных точек зрения, таких как совершенство формы, цвет, примеры спайности, двойникования и т. д., поэтому во многих случаях в коллекции должны появляться меньшие или большие экземпляры. Всегда желательно, чтобы в коллекции было представлено как можно больше вариаций горной породы или минерала, а во многих случаях — и примеры вмещающей породы, из которой происходят кристаллы. Когда кристаллы крошечные, их полезно помещать в пробирки, чтобы они не потерялись.

Где

С чего начать составление коллекции? Поближе к дому. Сначала соберите местные минералы и горные породы, а затем расширяйте географию как можно шире. Лучшие места — голые и обнаженные скалы, особенно там, где доступны свежие, невыветрелые поверхности. Карьеры и участки, где проводились взрывные работы вдоль дорог, предоставляют прекрасные возможности. Трещины и полости в горных породах особенно склонны содержать красивые кристаллы, и в любых местах упорные поиски обнаружат удивительное количество различных минералов. Наибольшее разнообразие встречается в метаморфических породах или там, где магматические породы вступают в контакт с другими породами, но даже осадочные породы обладают неплохим набором минералов. По всей территории оледенения на севере Соединенных Штатов разбросаны валуны, принесенные издалека, которые дают удивительное количество минералов и разнообразие горных пород.

Оборудование

Можно начать с очень простого оборудования: геологический или каменщицкий молоток, который можно приобрести в любом хозяйственном магазине, вполне достаточен для полевой работы. Горные породы следует раскалывать, чтобы показать свежие поверхности и добраться до слоев ниже разрушительного воздействия выветривания. Дома следует иметь чертную пластинку (кусок неглазурованного фарфора), набор минералов для определения твердости (см. стр. 20) и по небольшой бутылочке соляной и азотной кислоты. Карманная лупа полезна для более четкого рассмотрения формы мелких минералов. Эти вещи можно приобрести в любой компании по продаже товаров для естествоиспытателей, например в Ward’s Natural Science Establishment (P.O. 24, Beachwood Sta., Rochester, N. Y.) или в Kny-Scheerer Corp. (483 First Ave., New York City). Успех зависит от остроты глаза и упорных поисков. Во время путешествий часто предоставляются возможности увидеть и приобрести новые образцы.

Изучайте свою коллекцию

Обязательно улавливайте смысл в каждой горной породе и минерале. История местности раскрывается в ее горных породах и минералах. Обратите внимание, являются ли горные породы горизонтальными или сложенными в складки, меняют ли они свой характер от места к месту или по вертикали. Исследуя участок местности, можно обнаружить древнюю горную систему, ныне сглаженную, отметив серию метаморфических пород с центральным ядром из гранита — корнями бывших гор. Не бойтесь делать выводы из увиденного. Позже, при удобном случае, поищите информацию об этом регионе в геологическом описании (фолио), бюллетене или карте этого участка и сверьте свои находки. Эти геологические описания и бюллетени, которые существуют почти для каждого региона, оказывают большую помощь коллекционерам, подготавливая к тому, где искать различные горные породы и минералы. Напишите директору Геологической службы США (Washington, D. C.) с запросом каталога публикаций Геологической службы США или узнайте у него, какие карты или описания существуют для интересующего вас региона. Эти публикации США стоят недорого. При удобной возможности посещайте другие коллекции. В них вы увидите некоторые минералы или горные породы, которые ставили вас в тупик, и нет ничего более убедительного, чем вид самих горных пород или минералов. Никакое описание не может быть столь же убедительным. Кроме того, вы получите подсказки насчет мест, которые сможете посетить.

Литература

По мере роста вашей коллекции, если вы обнаружите особый интерес к тому или иному направлению этой области, вы сможете приобрести книги, дающие больше подробностей в этой сфере; в конце данной книги вы найдете список таких книг.

ГЛАВА II О ФОРМАХ И СВОЙСТВАХ МИНЕРАЛОВ

Горные породы

Все, что мы знаем о Земле путем непосредственного наблюдения, ограничено глубиной менее чем в четыре мили; хотя, проецируя вниз выходящие на поверхность слои горных пород, мы можем с достаточной долей уверенности предполагать знание структуры на глубину до шести-восьми миль. Эту внешнюю часть часто называют «земной корой», но представление о том, что более глубокие слои расплавлены, больше не поддерживается. Эта внешняя часть состоит из горных пород, и горную породу можно определить как массу материала, рыхлого или твердого, составляющую неотъемлемую часть Земли (например, гранит, известняк или песок). Горные породы (за исключением стекловатых магматических) представляют собой агрегаты одного или нескольких минералов: либо в их первоначальной форме, как кварц, полевой шпат и слюда в граните, либо во вторичной группировке, получающейся в результате смещения единиц из их первичного положения и их повторной перегруппировки, как в песчанике или глине.

Минералы

Поскольку горные породы представляют собой агрегаты минералов, лучше начать рассмотрение с минералов. Минерал можно определить как природное неорганическое вещество определенного химического состава. Он обычно твердый, как правило, имеет кристаллическое строение и может быть или не быть ограничен гранями кристаллов. Кристалл — это минерал, ограниченный симметрично сгруппированными гранями, которые имеют определенные отношения к набору воображаемых линий, называемых осями. Существует от 1100 до 1200 минералов, из которых 30 встречаются настолько часто и доминируют в составе горных пород до такой степени, что их называют породообразующими минералами. Еще около 150 встречаются достаточно часто, чтобы их можно было назвать обычными минералами, и можно ожидать обнаружения довольно большой их доли. Некоторые из них обильны в одной части страны и редкие в других, но эта книга написана так, чтобы охватить Соединенные Штаты, и поэтому в нее включены все минералы, обладающие умеренной распространенностью, хотя некоторые из них будут найдены только на западе, а другие преимущественно на востоке. Затем есть еще несколько минералов, которые действительно редки, но ценятся из-за красоты цвета и используются в качестве драгоценных камней. Они упомянуты, причем многие драгоценные камни — это просто прозрачные и красивые примеры минералов, которые в темной или мутной форме гораздо более обычны. Если кто-то найдет какие-либо из этих редких минералов, не упомянутых в данной книге, он должен обратиться к одному из более крупных руководств по минералогии, упомянутых в списке литературы, чтобы определить их.

Кристаллическая структура

Кристалл представляет собой массу молекул одинакового состава. Молекула, в свою очередь, состоит из атомов, и каждый атом представляет собой единичную массу элемента. Так, молекула кальцита состоит из одной единицы, или атома, кальция, одной — углерода и трех — кислорода (CaCO₃). Эти атомы удерживаются вместе притяжением и образуют молекулу, причем для изучения минералов молекула служит единицей. Минерал кальцит представляет собой массу молекул, подобных приведенной выше, причем каждая молекула настолько мала, что невидима даже с помощью мощнейшего микроскопа. Когда кальцит находится в кристаллической форме, молекулы, подобно шеренгам солдат, располагаются каждая на своем месте, каждая на определенном расстоянии от другой. Хотя каждая молекула может вибрировать или покачиваться в определенных пределах, она не покидает своего места. (Сравнение с солдатами хорошо подходит для молекул одного слоя, но следует помнить, что в кристалле существуют такие же интервалы и ряды вверх и вниз, а также по сторонам.) До тех пор пока молекулы остаются на фиксированных позициях — вверх и вниз, вперед и назад, а также вбок, — кристалл совершенен. Кальцит можно нагревать до тех пор, пока он не расплавится и не станет жидким. Тогда молекулы покидают свое определенное расположение и движутся во всех возможных направлениях, подобно солдатам после того, как ряды распались. До тех пор пока молекулы таким образом свободны в перемещении, но держатся вместе, вещество остается жидким. Бывают случаи, когда молекулы в этом беспорядке занимают фиксированные положения, не выстраиваясь в ряды. Такие минералы некристаллические и обычно имеют стекловидный вид. Если к минералу в жидком состоянии приложить еще больший нагрев, достигается точка (точка парообразования), выше которой молекулы разлетаются во все стороны друг от друга (подобно охваченным паникой солдатам), стремясь удалиться друг от друга на максимальное расстояние, так что только сосуд препятствует их рассеиванию. Находясь в таком состоянии, минерал становится газообразным. При охлаждении наблюдается обратный порядок. Молекулы газа собираются в беспорядочную толпу, или жидкость; и если эта масса охлаждается дальше (но не слишком внезапно), они выстраиваются в ряды и образуют кристалл. Это можно проиллюстрировать на примере воды. При температуре выше 212° F это пар (молекулы дико рассеяны); при температуре от 212° до 32° это вода (молекулы близки друг к другу, но мечутся, как стадо скота); а при температуре ниже 32° это лед, молекулы которого выстроены в идеальном порядке, ряд за рядом.

Кристаллические системы

При всем многообразии форм, которые могут принимать и принимают кристаллы, существует шесть систем расположения. Сначала рассмотрим случай, когда ряды, колонки и вертикальные ряды полностью равны; и теперь, чтобы выражаться научно, вместо разговоров о рядах, колонках и т. д. мы используем термин «оси» для выражения этих идей: колонки, или расположения спереди назад, называются осью a; ряды, или расположение с боков на бок — осью b; а вертикальное расположение — осью c. (См. табл. 1.) Эти оси представляют собой воображаемые линии, но они олицетворяют реальные силы.

Кубическая система

Когда оси равны между собой и перпендикулярны друг другу, говорят, что кристалл принадлежит к кубической (изометрической) системе. Куб является базовой формой, и каждая его сторона известна как грань. Концы осей выходят на середину граней куба. Существенная особенность этой системы заключается в том, что все, что происходит с одной осью, должно происходить со всеми остальными, что является другим способом выражения того факта, что все оси равны. Если представить себе куб со срезанными углами, мы получим новую грань на каждом из восьми углов в дополнение к шести граням куба. Затем, если каждую из этих новых граней увеличить до тех пор, пока они не соприкоснутся и не сотрутся грани куба, получится восьмигранная фигура — октаэдр. В нем оси будут проходить к углам. Другой модификацией куба было бы срезание фасок на каждом из его двенадцати ребер, что дало бы двенадцать новых граней в дополнение к шести граням куба. Если представить себе развитие этих новых граней до тех пор, пока они не соприкоснутся и не уничтожат грани куба, получится двенадцатигранная фигура — додекаэдр. А 24 ребра додекаэдра можно скосить, чтобы получить 24-гранную фигуру, и так далее. Разумеется, в природе углы не срезаются и ребра не скашиваются, но в результате взаимодействия сил, выраженных осями, и распределения молекул молекулы располагаются в виде куба, октаэдра, додекаэдра или комбинации этих базовых форм.

Образование кристаллов

Кристаллы образуются в жидкостях по мере их охлаждения или испарения, когда они больше не могут удерживать минералы в растворе. Кристаллы зарождаются вокруг центра, или зародыша (нуклеуса), и молекула за молекулой упорядоченное расположение нарастает, и кристалл растет, причем не существует какого-либо характерного для него размера. Если кристалл свободен в жидкости, он растет идеально со всех сторон, но если кристаллы растут бок о бок, наступает момент, когда они начинают мешать друг другу. Тогда свободные грани продолжают расти, и упорядоченное внутреннее расположение сохраняется, хотя внешне наблюдается стеснение.

Тетрагональная система

Во второй, тетрагональной системе одна ось (ось c) отличается от двух других, но все три по-прежнему перпендикулярны друг другу. Научным языком это означает, что линии сил больше или меньше в одном направлении, чем в двух других, но они действуют перпендикулярно друг другу. Оси a и b равны, и все, что происходит с одной из этих двух осей, должно происходить и с другой, но не обязано происходить с осью c. Думая о молекулах, которые организуются в рамках этой системы сил, очевидно, что простейшей формой будет квадратная призма, то есть спереди назад и с боков на бок количество молекул будет одинаковым, но вверх и вниз их окажется больше или меньше. Если бы восемь углов этой призмы были срезаны, а эти угловые грани увеличены в размерах до их соприкосновения, то получившийся октаэдр был бы длиннее (или короче) сверху вниз, чем с боков или спереди назад, однако размер спереди назад был бы равен размеру с боков. В этой системе мы можем иметь скошенные вертикальные ребра призмы без необходимости скашивать горизонтальные, либо мы можем скосить горизонтальные ребра, не трогая вертикальные. В этой системе не бывает додекаэдра, как и ни в какой другой системе, кроме кубической. Формы в этой тетрагональной системе на самом деле представляют собой комбинацию четырех сторон квадратной призмы с такими модификациями, которые в равной степени затрагивают их все, а также с двумя концами, которые могут быть плоскими, пирамидальными или представлять собой видоизмененные грани пирамиды.

Ромбическая система

В третьей системе все три оси неравны, но все три по-прежнему перпендикулярны друг другу. Это означает, что линии сил в кристаллах перпендикулярны друг другу, но имеют неравные значения. Грани в этом случае располагаются парами. То, что происходит на одном конце оси, должно происходить на противоположном конце, но не обязано происходить на концах какой-либо из других осей. Мы имеем дело с парами граней (по одной на каждом конце оси), и если три такие пары объединяются простейшим образом, получающаяся фигура будет прямоугольной призмой. Если мы срежем восемь углов этой призмы и увеличим грани до их соприкосновения, результатом станет октаэдр, в котором расстояние сверху вниз, с боков или спереди назад не совпадает ни в каких двух случаях. (См. табл. 2.) В этой системе, если грань образуется путем скоса одного ребра призмы, должна существовать соответствующая грань на диагонально противоположном ребре, но она не обязана присутствовать на каких-либо других ребрах. Однако, если срезан угол, эта грань затрагивает все оси, и поэтому должны быть срезаны все углы. Очень многие кристаллы встречаются в этой системе, и некоторые из них, имеющие призматическую форму, могут доставлять хлопоты, поскольку нередко вертикальные ребра призмы скошены настолько, что две исходные грани призмы уничтожаются, а две оставшиеся грани в сочетании с четырьмя новыми гранями образуют шестигранную призму, которая на первый взгляд кажется принадлежащей к гексагональной системе. (См. табл. 3, фиг. 3.) Однако близкое рассмотрение покажет, что вместо того, чтобы все грани призмы были одинаковыми, как это необходимо для гексагональной системы, они на самом деле разбиты на пары, и по крайней мере одна пара будет каким-то образом отличаться — например, наличием штриховки, ямок или большей матовостью.

Моноклинная система

В четвертой системе все оси неравны, оси a и b перпендикулярны друг другу, но ось c наклонена к оси a, пересекаясь с ней под непрямым углом. Моноклинная система похожа на ромбическую систему, за исключением того, что она наклонена или перекошена в одном направлении. В результате грани на концах оси b ромбоэдрические, в то время как остальные — прямоугольные. Как и в предыдущей системе, грани располагаются парами на противоположных концах осей; и, как в ромбической системе, грань может появляться на одном ребре и лишь должна повторяться на диагонально противоположном ребре. Простейшая форма в этой системе будет образована путем объединения трех пар граней на противоположных концах осей, что дает призму, которая прямоугольна в поперечном сечении, но наклонена назад (или вперед), если поставить ее вертикально. Как и во всех системах, если срезан один угол, должны быть срезаны все; и если эти угловые грани продолжить до взаимного соприкосновения, получается октаэдр, в котором, как и в призме, нет равных осей. Если этот октаэдр правильно сориентирован (то есть оси a и b горизонтальны), он будет наклонен вперед или назад. Многие минералы принадлежат к этой системе; и, как и в ромбической системе, нередко вертикальные ребра скошены настолько, что две грани призмы уничтожаются, а оставшиеся две грани призмы вместе с четырьмя новыми гранями образуют шестигранную призму, которая кажется гексагональной. (См. табл. 3, фигура 3.) Однако такую псевдогексагональную призму можно распознать по тому, что по крайней мере у одной пары граней имеются отличительные признаки (штрихи, ямки или матовость), а не все они абсолютно одинаковы.

Триклинная система

Пятая, триклинная система имеет все оси неравные, причем никакие две из них не пересекаются под прямым углом. Как и в двух предыдущих системах, грани встречаются парами на противоположных концах осей. Это самая сложная для ориентации кристалла система, но, к счастью, в ней встречается лишь немного кристаллов, таких как полевые шпаты.

Гексагональная система

Наконец, существует группа кристаллов, которые имеют четыре оси: одну вертикальную и три в горизонтальной плоскости, которые пересекаются под углами 60°, причем все эти три оси равны между собой, но отличаются от вертикальной оси. Простейшей формой в этой системе является шестигранная призма. Если срезан один угол этой призмы, должны быть срезаны все, и если эти угловые грани продолжить до взаимного соприкосновения, получается двойная шестигранная пирамида. В этой системе, если скошено одно из вертикальных ребер призмы, должны быть скошены все, но горизонтальные ребра скошивать необязательно; либо могут быть скошены горизонтальные ребра, а вертикальные — нет. Концы по отношению к оси c могут развиваться независимо от призмы, и поэтому призма может быть просто усечена плоским концом либо иметь пирамиды на любом из концов.

Гемиэдрические формы

В этой системе довольно часто встречаются формы, которые получаются в результате развития каждой второй грани либо призмы, либо двойной пирамиды. В случае призмы, если развивается каждая вторая грань (а остальные опускаются), получается трехгранная призма, как у турмалина. В случае двойной пирамиды, если три чередующиеся верхние грани соединяются с тремя чередующимися нижними гранями, образуется шестигранная фигура, известная как ромбоэдр, так как все грани имеют ромбоэдрическое очертание и все равны. Эти формы, в которых развита только половина граней, известны как гемиэдрические формы. Подобное явление может происходить и в кубической системе в случае октаэдра, а также в случае октаэдра других систем. Когда развита половина граней октаэдра, две верхние соединяются с двумя нижними и образуют четырехгранную фигуру, известную как тетраэдр. (См. табл. 10.) Хотя тетраэдры могут встречаться в любой из первых пяти систем, они не распространены за пределами кубической системы.

Двойникование

Еще одна модификация простых форм, с которой придется сталкиваться время от времени, — это двойникование. Под этим понимаются два кристалла, сросшихся так, будто они помещены бок о бок на какой-либо из граней, а затем повернуты до тех пор, пока две оси, которые в норме были бы параллельны, не окажутся под определенным углом друг к другу — 60° или 180°, что встречается чаще. Поверхность контакта между двумя кристаллами называется плоскостью (или гранью) срастания, и поскольку на этой грани больше не может добавляться материал, кристаллы продолжают расти, развивая другие грани, и мы находим соприкасающиеся друг с другом грани, которые должны находиться на противоположном конце или другой стороне кристаллов. Такое соприкосновение граней, которые соприкасаться не должны, и присутствие входящих углов являются признаками двойникования. У некоторых минералов двойникование может повторяться раз за разом, и если двойникование происходит по одной из концевых граней, возникает ветвящаяся структура, как у кристаллов морозных узоров и снега, либо множественное двойникование может состоять из кристаллов, растущих бок о бок, когда окончательная форма будет приближаться к серии тонких пластин, сложенных бок о бок, как у некоторых полевых шпатов. Специфические формы, характерные для отдельных минералов, рассматриваются в разделах, посвященных соответствующим минералам.

Другими важными свойствами минералов являются твердость, спайность, удельный вес, черта, блеск и цвет.

Твердость

Твердость можно определить как сопротивление минерала истиранию или царапанию. Она измеряется путем сравнения минерала со шкалой Мооса — набором из десяти минералов, расположенных в порядке возрастания твердости следующим образом:

1 talc 2 gypsum 3 calcite 4 fluorite 5 apatite 6 feldspar 7 quartz 8 topaz 9 corundum 10 diamond

Набор для измерения твердости можно приобрести у любого дилера минералогических принадлежностей. Для грубого определения в полевых условиях следующие объекты имеют указанную твердость: ноготь пальца — 2¼, медная монета — 3, лезвие ножа — около 5.5, стекло — не более 6. При испытании минерал оказывается тверже того, который он царапает, и мягче того, которым царапают его. Например, если минерал царапает кальцит и царапается флюоритом, его твердость лежит между 3 и 4, скажем 3.5. Когда два образца взаимно царапают друг друга, они имеют одинаковую твердость. При определении твердости следует соблюдать осторожность, особенно с более твердыми минералами; часто при испытании минерала более мягкий образец оставляет на более твердом полосу порошка, которая не является царапиной. Всегда следует потереть отметку, чтобы убедиться, что это действительно канавка, образованная царапанием.

Спайность

Спайность — это характерная для большинства минералов склонность, обусловленная расположением их молекул, раскалываться или трескаться по определенным плоскостям. Спайность любого минерала не является нерегулярной или неопределенной, а характерна для каждого минерала и всегда параллельна возможным или реальным граням кристалла, и описывается именно так. Например, галена имеет три спайности, все одинаково хорошие и параллельные граням куба, поэтому говорят, что она обладает кубической спайностью. Точно так же флюорит обладает октаэдрической спайностью, а кальцит — ромбической. У некоторых минералов спайность отлично развита в одной плоскости и слабее в других плоскостях либо может отсутствовать вовсе. Различная степень совершенства, с которой минерал раскалывается, выражается как совершенная или несовершенная, отчетливая или неочетливая, хорошая или плохая и т. д.

Удельный вес

Удельный вес минерала — это его вес по сравнению с весом равного объема воды и, следовательно, выражение того, во сколько раз минерал тяжелее воды. Например, удельный вес пирита составляет 5.1, что означает, что он в 5.1 раза тяжелее воды. У чистого минерала удельный вес является постоянным и представляет собой важный фактор при окончательном определении. Как обычно получают этот показатель, кусок чистого минерала взвешивают на воздухе, и это значение можно назвать x. Затем его погружают в воду и снова взвешивают, и это значение называют y. Разница между весом на воздухе и весом в воде представляет собой вес равного объема воды. Тогда мы имеем следующую формулу:

specific gravity = xx-y.

Для проведения таких измерений были разработаны различные весы, но любые весы, точно взвешивающие мелкие предметы, могут быть приспособлены для работы с удельным весом путем подвешивания небольшой чашечки под обычной чашей для взвешивания. При использовании этих весов следят за тем, чтобы нижняя чаша всегда была погружена в воду даже во время взвешивания минерала на воздухе, так что при взвешивании в воде на нижней чаше вес этой нижней чаши уже учтен.

Черта

Под чертой понимается цвет минерала в измельченном порошкообразном виде. Для некоторых минералов, особенно металлических руд, она имеет важнейшее значение, поскольку остается постоянной, хотя цвет поверхности минерала существенно меняется. Ее проще всего определить, потерев уголок минерала о кусок неглазурованного фарфора. Для этой цели изготавливаются небольшие пластинки, известные как «чертные пластинки».

Блеск

Блеск минерала — это внешний вид его поверхности в отраженном свете, и он служит важным подспорьем в определении многих минералов. Различают два типа блеска: металлический — блеск металлов, большинства сульфидов и некоторых оксидов, все из которых непрозрачны по тонким краям; и неметаллический — блеск минералов, которые более или менее прозрачны по тонким краям и большинство из которых имеют светлую окраску. Распространенными неметаллическими видами блеска являются: стеклянный — блеск стекла; смоляной — вид смолы; жирный — маслянистый вид; перламутровый — вид перламутра; шелковистый — похожий на шелк из-за волокнистой структуры; алмазный — яркий, как алмаз; и матовый, как у мела.

Цвет

При использовании с осторожностью цвет имеет важнейшее значение при определении минералов, особенно при быстрой диагностике. У металлических минералов он постоянен и надежен; однако у неметаллических минералов он может варьировать из-за присутствия небольших количеств примесей, действующих как пигменты. Цвет зависит от химического состава, и если на него не влияют примеси, он называется естественным; но когда цвет обусловлен какой-либо включенной примесью, он называется экзотическим. В последнем случае при определении следует соблюдать осторожность. Многие минералы в исходном состоянии бесцветны, но приобретают экзотические цвета в результате присутствия малых количеств примесей; например, чистый корунд бесцветен, но при наличии следов оксида железа становится красным и называется рубином, а при наличии следов кобальта — синим и называется сапфиром.

ГЛАВА III МИНЕРАЛЫ

ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ МИНЕРАЛОВ НА ОСНОВЕ ТВЕРДОСТИ, ЦВЕТА И ДР.

OPAQUE COLORS Color Hardness Streak Remarks Mineral Red scarlet 2.5 scarlet surface tarnishes black prousite 2.5 vermilion surface scarlet to dark red cinnabar ochre 7 white non-crystalline jasper 6 ochre red color red to almost black hematite rose 4 white effervesces in warm acid rhodochrosite dark 4 orange zincite 2.5 purplish red surface tarnishes black pyrargyrite brownish 3.5 brownish red cuprite Orange 3.5 white to yellowish pyromorphite 1-1½ orange realgar Blue 5.5-6 white in igneous rocks sodalite azure 4 azure azurite sky 7 & 4.5 white blade-like crystals cyanite turquoise 6 blue non-crystalline turquois 2-4 white chrysocolla Green malachite 3.5 lighter green malachite olive 6.5-7 white in igneous rocks olivine 3.5 white to yellow pyromorphite 2 white mica-like cleavage chlorite 1 white greasy feel, color light to dark olive green talc yellowish 6.5 white epidote 2.5-4 white color yellow green to olive serpentine Yellow golden 2.5 shining non-crystalline gold brassy 6 greenish-black usually crystalline pyrite 6 greenish-gray color pale brassy yellow, usually non-crystalline marcasite 5.5 greenish-black colors nitric acid green millerite 4 greenish-black color golden similar to gold chalcopyrite 3.5 dark brown purplish tarnish on surface tetrahedrite bronze 5.5 pale brownish-black color with coppery cast niccolite 4 dark gray-black with speedy black tarnish pyrrhotite 3 gray-black brownish with bluish tarnish bornite 2.5 shining coppery red color copper sulphur 3.5 white to yellowish compact masses pyromorphite 2 yellow sulphur 1-3 earthy masses carnotite

Brown violet 1½ shining tarnishes black cerargyrite yellowish 7.5 white 4-sided prisms zircon 6.5 gray cassiterite 5.5 ochre yellow compact to earthy masses limonite 5 brownish-yellow goethite 4.5 black wolframite 3.5 yellowish-brown sphalerite 3.5 white siderite grayish 7.5 white often twinned staurolite 6.5 pale brown rutile 3.5 white to yellowish earthy masses pyromorphite reddish 7 white dodecahedrons & trapezohedrons garnet Black 6.5 gray cassiterite 6 reddish-brown franklinite 6 black magnetic magnetite 5.5 dark brown chromite 5.5 black yellow precipitate in sulphuric acid wolframite 5-6 black non-magnetic ilmenite 5-6 brownish-black compact masses psilomelane 5 brownish-yellow surface often brownish goethite 3.5 dark brown tetrahedrons tetrahedrite 2.5 silvery fresh surfaces silver color silver 2.5 scarlet fresh surfaces bright red prousite 2.5 purplish red fresh surfaces red pyrargyrite 2 black earthy masses pyrolusite 1 steel gray greasy feel graphite Metallic Gray 2.5 black tarnishes black, bluish, or green chalcocite 2.5 lead gray sectile argentite 2.5 lead gray cubic cleavage galena 2 lead gray long prismatic crystals stibnite 1.5 bluish gray in scales molybdenite steel 5.5 gray black rose color in nitric acid smaltite 4.5 steel gray very heavy platinum 4 reddish black often in striated prisms manganite 1 gray with greasy feel graphite silvery 5.5 black arsenopyrite 2.5 silvery tarnishes black on exposure silver reddish 5.5 gray black rose color in nitric acid cobaltite pearly 1-1½ shining exposed surfaces violet brown cerargyrite White, with impurities 4 white porcelainous masses, effervesces in acid magnesite grayish or yellowish 2 white earthy masses, greasy feel kaolinite 1-3 white earthy masses bauxite 1 white greasy feel, fibrous or scaly talc

TRANSPARENT OR TRANSLUCENT COLORS Color Hardness Remarks Mineral Colorless or with faint tinges of color due to impurities 10 in octahedrons diamond 9 in hexagonal prisms corundum 8 in hexagonal prisms topaz 7 in three-sided prisms tourmaline 7 in hexagonal prisms quartz 7 non-crystalline chalcedony 7 or 4.5 cubes with beveled edges boracite 6 non-crystalline, pearly luster opal 5.5 rhombohedrons willemite 5.5 trapezohedrons analcite 5.5 tufts of needle-like crystals natrolite 5.5 sheaf-like bundles of crystals stilbite 5 hexagonal prisms with basal cleavage apatite 5 effervesces in acid smithsonite 5 becomes jelly-like in acid calamine 4.5 monoclinic prisms colemanite 4 in cubes fluorite 3.5 effervesces in acid, but one cleavage aragonite 3.5 effervesces in acid, heavy cerrusite 3 effervesces in acid, rhomboidal cleavage calcite 3 no effervescence, but soluble in nitric acid anglesite 2.5 in cubes tastes of salt halite 2 soluble in water, sweetish taste borax 2 1 perfect cleavage, and two imperfect cleaves at 66 with each other gypsum White or with faint tinges of color due to impurities, such as pink, bluish, etc. 7 hexagonal prisms quartz 7 non-crystalline chalcedony 7 or 4.5 cubes with beveled edges boracite 6 non-crystalline, pearly luster opal 6 cleavage in 3 directions, good in 2 and imperfect in the other feldspar 5.5 short eight-sided prisms pyroxene 5.5 long six-sided prisms amphibole 5.5 trapezohedrons analcite 5.5 tufts of needle-like crystals natrolite 5.5 sheaf-like bundles of crystals stilbite 5.5 rhombohedrons willemite 5 effervesces in acid smithsonite 5 becomes jelly-like in acid calamine 4.5 & 7 cubes with beveled edges boracite 4.5 monoclinic prisms colemanite 4 effervesces in acid, porcelainous magnesite 3.5-4 effervesces in acid, heavy, red color in flame strontianite 3.5 effervesces in acid, heavy, green color in flame witherite 3.5 effervesces in warm acid, rhomboidal cleavage dolomite 3.5 effervesces in acid, cleavage in one direction only aragonite 3.5 effervesces in acid, heavy, does not color flame cerrusite 3-3.5 no effervescence, cleavage in three directions at right angles anhydrite

3 effervesces in acid, rhomboidal cleavage calcite 3 tabular crystals, heavy, green color in flame barite 2-3 cleaves in thin elastic sheets mica 2.5 cleaves in cubes cryolite 2.5 cubes, soluble in water, salty taste halite 2 1 perfect cleavage, and 2 less perfect ones gypsum 2 cleaves in thin non-elastic sheets chlorite 2 soluble in water, tastes sweet borax 1 greasy feel talc Green 9 hexagonal prisms oriental emerald 8 octahedrons spinel 7.5 hexagonal prisms beryl 7 three-sided prisms tourmaline 7 dodecahedrons or trapezohedrons garnet 7 non-crystalline prase or plasma 6.5-7 non-crystalline, olive color olivine 6.5 yellow green color, rather opaque epidote 6 non-crystalline, pearly luster opal 5.5 short eight-sided prisms pyroxene 5.5 long six-sided prisms amphibole 5 hexagonal prisms apatite 4 cubes fluorite 3.5 effervesces in acid cerrusite 2.5-4 somewhat greasy feel, massive or fibrous serpentine 2 in mica-like scales, non-elastic chlorite 1 greasy feel, fibrous or scaly talc Red 9 hexagonal prisms ruby 8 octahedrons spinel 7 three-sided prisms tourmaline 7 dodecahedrons or trapezohedrons garnet 7 hexagonal rose quartz 7 non-crystalline jasper or carnelian 6 pearly luster fire opal 4 cubes, rose tints fluorite 2-3 pink mica-like scales lepidolite Blue 9 hexagonal prisms sapphire 7 & 4.5 blade-like crystals cyanite 6 non-crystalline masses turquois 5.5-6 in igneous rocks sodalite 4 azure color azurite 3.5 effervesces in acid, heavy cerrusite 2-4 earthy masses, turquoise color chrysocolla Violet 7 hexagonal prisms amethyst 4 cubes fluorite Yellow 9 hexagonal prisms oriental topaz 8 octahedrons spinel 8 hexagonal prisms topaz 4 cubes fluorite Brown 9 hexagonal prisms corundum 8 octahedrons spinel 7.5 four-sided prisms zircon 7 hexagonal prisms smoky quartz 7 three-sided prisms tourmaline 7 non-crystalline flint 6 non-crystalline opal 5.5 short eight-sided prisms pyroxene 5.5 long six-sided prisms amphibole 2-3 cleaves into thin sheets mica Black 9 hexagonal prisms corundum 8 octahedrons spinel 7 three-sided prisms tourmaline 5.5 short eight-sided prisms pyroxene 5.5 long six-sided prisms amphibole 2-3 cleaves in thin sheets mica

Группа золота

Золото, несомненно, было первым металлом, использованным первобытным человеком; поскольку оно встречалось в руслах рек, его яркий цвет быстро привлекал внимание, и оно было настолько мягким, что из него легко было изготавливать различные формы, которые благодаря отсутствию окисления становились постоянными украшениями. Этот металл связан с самыми ранними цивилизациями, находясь в таких древних гробницах, как гробницы в Керчи в Крыму, а также в северной Африке и Малой Азии. Оно использовалось в перегородчатой эмали Египта за 3000 лет до н. э. В Америке индейцы, особенно на юге, использовали его задолго до открытия континента.

Из всех металлов золото является самым ковким, и его пластичность поразительна: кусочек весом в гран (меньше булавочной головки) может быть вытянут в проволоку длиной 500 футов; и оно может быть расплющено в тончайший листок толщиной всего в ¹/₂₅₀₀₀₀ дюйма, в результате чего частица весом всего в один гран может покрыть площадь в 56 квадратных дюймов.

Оно образует очень мало соединений, но обладает значительной склонностью к образованию сплавов (то есть смесей с другими металлами без потери получаемым соединением своего металлического характера). В природе золото никогда не бывает абсолютно чистым, а представляет собой сплав, обычно с серебром, причем с золотом связано от доли процента до 30% серебра: чем больше серебра в сплаве, тем светлее цвет золота. Австралийское золото является чистейшим, содержащим лишь около 0.3% серебра, в то время как калифорнийское золото содержит около 10%, а венгерское золото доходит до 30% серебра. Другой сплав, довольно распространенный в природе, — это сплав с теллуром, такой как калаверит (AuTe₂), имеющий бледно-латунно-желтый цвет, похожий на пирит, но с твердостью всего 2.5. Другая комбинация включает золото, серебро и теллур — сильванит (AuAgTe₄), серебристо-белый минерал с твердостью всего 2. Такие комбинации известны как теллуриды, причем калаверит добывается как источник золота в Криппл-Крике, шт. Колорадо, в то время как сильванит является одной из важных руд золота в Южной Африке. Иногда золото также встречается в сплаве с платиной, медью, железом и т. д. Ювелиры изготавливают несколько сплавов: «красное золото» состоит из 3 частей золота и 1 части меди, «зеленое золото» имеет те же пропорции золота и серебра, а «голубое золото» представляет собой комбинацию золота и железа. Наши золотые монеты представляют собой сплавы из девяти частей золота и одной части меди для придания им большей долговечности. Большая часть добываемого в природе золота встречается в самородном виде, то есть в виде чистящего металла или с некоторым содержанием сплава.