Анекдот в тему
На экзамене по минералогии:
— Чем отличается кварц от кальцита?
— Кварц ломается, как попало. А кальцит — по правилам.
— Молодец! Минералы — как студенты: у кого-то спайность, у кого-то — нервы.
Что такое спайность?
Оказывается, даже то, как камень раскололся, — предмет пристального изучения. Изучают характер раскола/скола, который может дать подсказку в определении камня. Поэтому тема спайности и излома является важной. Давайте разберёмся в ней на примерах.
Спайность — это когда в кристалле есть определённые плоскости, по которым он легко раскалывается, если удар пришёлся по направлению спайности.
Спайный раскол/скол
Когда камень раскалывается по спайности, он образует плоскость спайности — или поверхность спайного скола. Такие поверхности часто бывают гладкими, блестящими, почти зеркальными. Разлом проходит строго по направлению слабых связей в кристаллической решётке.
Излом
Излом — это поверхность, возникающая при разрушении минерала вне плоскостей спайности или в случае её отсутствия. Поверхность излома может быть раковистой, неровной, зернистой и т.д., в зависимости от минерала.
Совершенная спайность
У минералов с ясно выраженной, совершенной спайностью часто наблюдаются ступенчатые или ровные изломы.
Это связано с тем, что такие минералы легко раскалываются по определённым направлениям, образуя гладкие, ровные или ступенчатые, часто блестящие, поверхности. Примеры: полевые шпаты, галенит, галит и др.
Такая спайность говорит о слабых межатомных связях в определённых направлениях кристаллической решётки.
Если у минерала одна плоскость спайности, он будет раскалываться на тонкие пластинки — как у слюды. Если две плоскости, скол будет напоминать ступеньки лестницы: каждая «ступенька» ограничена двумя плоскостями (полевой шпат). У некоторых минералов бывает и три (кальцит), и больше направлений спайности.
Несовершенная спайность
Однако, даже если у минерала есть спайность, он может раскалываться по спайным плоскостям с трудом и не так чётко, образуя неровную, шероховатую, с изгибами или ступеньками поверхность спайности. В таком случае говорят о несовершенной спайности.
Это происходит, когда связи между атомами в этих направлениях достаточно прочные, и минерал неохотно следует по этим "линиям слабости".
Для минералов с несовершенной спайностью характерны неровный или шероховатый, зернистый изломы (апатит, пирит, ильменит и др.).
Как будут раскалываться минералы со спайностью
Проще говоря, спайность — это когда минерал знает, по каким линиям ему лучше развалиться. Не суетно, а строго по кристаллографической инструкции. Там, где связи между атомами послабее, кристалл говорит: «Окей, вот тут и тресну».
Если у минерала одна плоскость спайности, он будет рассыпаться, как слюда — на тонкие блестящие пластинки.
Если две — получится что-то вроде лестницы: каждый скол — как аккуратная ступенька.
Полевой шпат — две плоскости спайности, скол ступенчатый. Типичный каменный реалист: «Упал? Вот тебе аккуратная ступенька страдания».
Три — уже как уголок от коробки, а если четыре — это уже почти кубик Рубика.
Кальцит — у него три плоскости совершенной спайности под углом (не под прямым). Если уронить, распадается на ромбики, как будто хотел поучаствовать в игре в тетрис.
Галит (каменная соль) — кубическая спайность, три плоскости под прямым углом. Распадается на мелкие кубики.
Галит — минерал с совершенной спайностью
Галит (каменная соль) имеет три плоскости совершенной спайности, пересекающиеся под прямыми углами — это и называется кубическая спайность.
Поэтому при разрушении галит часто распадается на мелкие кубики.
Пищевая соль часто бывает именно из галита.
Галит — это минерал, химически представляющий собой натрий хлор (NaCl), то есть обычная поваренная соль.
Он бывает:
- природного происхождения — добывается в шахтах (каменная соль),
- или образуется при выпаривании морской или солёной воды (морская или поваренная соль).
Как получают пищевую соль из галита:
- Галит очищают, дробят и просеивают,
- Иногда дополнительно обогащают (например, йодом),
- В результате получается обычная соль, которую мы используем на кухне.
На упаковке могут писать: каменная соль, минеральная соль, соль природного происхождения — это всё чаще всего и есть переработанный галит.
Так почему в пачке соль — не кубики, а мелкие камушки?
В природе галит кристаллизуется в кубической сингонии — в соляных шахтах и пещерах он может образовывать идеальные кубики.
Но в продаже (например, крупная соль «для засолки») — это уже измельчённый минерал, прошедший дробление и просеивание.
Кубическая форма теряется, потому что кристаллы:
- ломаются по плоскостям спайности,
- но часто дают и неровные изломы, особенно если изначально были деформированы.
Именно поэтому в пачке — не кристаллы, а их обломки.
Зато если взять натуральный кристалл галита из шахты (например, из Соликамска) — он будет как настоящий кубик.
Излом и его виды
Если у минерала нет спайности, или она несовершенная, или удар пришёлся «мимо спайности» — минерал ломается случайным образом, и на месте разлома образуется излом.
Излом — это поверхность, возникающая при разрушении минерала вне плоскостей спайности или в случае её отсутствия.
Несмотря на «беспорядочность», характер излома бывает достаточно типичным для разных минералов — и это тоже используют при их определении.
Виды излома:
Раковистый (ра́ковистый изло́м) — гладкий, изогнутый, с концентрическими дугами, как у раковины.
Примеры: кварц, обсидиан.
Занозистый — с острыми, рваными осколками, как будто камень «разодрали».
Пример: кианит.
Неровный — шероховатый, грубый, ломкий.
Примеры: апатит, пирит, ильменит.
Зернистый — поверхность как бы состоит из мелких кристаллов или зёрен.
Часто встречается у: магнетита, хромита.
Землистый — рыхлый, похож на крошку или сухую землю.
Пример: лимонит.
Связь излома со спайностью:
- У минералов с несовершенной спайностью (например, апатит, пирит, ильменит) часто встречаются неровные или зернистые изломы.
- У минералов с ясно выраженной спайностью (полевые шпаты, галенит, галит) — излом может быть ровным или ступенчатым, если разрушение всё же не шло строго по плоскостям.
Кварц — минерал без спайности
Кварц — кристаллический минерал с жёсткой тригональной (гексагональной) решёткой.
Однако его атомная структура очень прочная и однородная во всех направлениях, поэтому у него нет слабых зон, по которым он легко бы раскалывался.
В результате спайность у кварца практически отсутствует.
При ударе кварц не даёт плоскостей спайности, а ломается по излому — чаще всего раковистому, гладкому, изогнутому, с округлыми формами. Такой излом напоминает поверхность стекла или обсидиана.
У горных пород при разрушении тоже образуются изломы, а не спайные расколы.
Почему? Потому что:
- Горная порода — это агрегат минералов, она не обладает собственной кристаллической решёткой, как отдельный минерал.
- Поэтому у породы нет спайности — и, соответственно, не может быть спайного скола.
- При разрушении породы возникает излом — как результат механического разрушения вне закономерных направлений.
Терминология:
- У минералов — бывает спайный скол/раскол и излом (если не по спайности).
- У горных пород — говорят просто:
- 👉 излом породы — термин, который описывает, как именно ломается порода: гладко, неровно, зернисто, крошится и т.д.
- 👉 раскол — при грубом механическом разрушении, например, ударе
- 👉 поверхность разлома — в геологическом, инженерном и тектоническом контексте (например, трещины, тектонические смещения)
- 👉 поверхностный скол — в буквальном смысле, когда откололся небольшой фрагмент породы
Спасибо за прочтение!
Присылайте найденные камушки на определение и любование:
Телеграм как комментарий к любому посту
ВКонтакте через Предложить пост на стене группы