광물의 물리적 특성 II: 다광물 분석

단일 광물 표본은 주요 물리적 특성이 있는 경우 거의 나타낼 수 있습니다. 물리적 특성을 다루는 데모 나 실험의 경우 먼저 조사 중인 주요 기능이나 특성을 실제로 표시하는 적절한 광물 샘플 그룹을 선택해야 합니다. 아래에서는 지질학적 맥락에서 색상, 광택, 줄무늬, 경도, 자성, 산과의 반응 등 물리적 특성에 대한 근본적인 정의를 다룹니다.

색상— 색상은 단순히 미네랄을 볼 때 육안으로 보이는 명백한 색상을 나타냅니다. 궁극적으로, 이것은 광물 표면에서 우선적으로 반사되는 빛의 파장의 결과입니다. (그림1)

줄무늬- 줄무늬는 분말, 즉 매우 미세한 곡물, 미네랄 샘플의 색상입니다. 이는 분말 재료라인을 만들기 위해 미네랄 샘플을 채취하고 도자기 판을 가로질러 드래그하여 관찰된다. (그림1)

경도— 경도는 사실상 미네랄의 표면 강도, 또는 분리에 대한 저항, 즉 긁을 수 있는지 여부입니다. 광물은 다른 미네랄의 표면을 긁을 수 있다면 다른 광물보다 더 어렵다고 합니다. 광물 경도 척도는 1-10에 이르는 광물 경도 척도로,^19세기 초에 광부학자 프리드리히 모스에 의해 개발되었지만, 현대 재료 과학에 기초하여 규모는 선형이 아닙니다. (그림2)

자기성— 자기는 자석이나 나침반에 영향을 미치는 광물의 능력을 말합니다. 일반적으로, 이 성질은 미네랄 자성(도3)에만전을 기하지만, 다른 광물은 혈염 및 보른자와 같은 약한 자기(특히 가열 후)를 보일 수 있다. 궁극적으로, 자기는 전자 스핀 방향, 또는 순간의 공간 조직의 결과입니다.

산과의 반응— 지질학자들은 탄산염 화합물의 존재를 평가하기 위해 종종 희석산(거의 변함없이 2-3% HCl)으로 바위와 미네랄을 테스트합니다. 수많은 탄산염 미네랄이 있지만 가장 흔한 것은 희석 된 HCl으로 활발하게 발포하는 석회암 (암석 석회암의 핵심 구성 요소)과 돌로미테 (암석 돌로미티의 핵심 구성 요소)입니다.

광택— 광택은 미네랄 표면이 빛을 반사하는 경향이 있는 방법의 주관적인 척도입니다. 두 가지 일반적인 범주로 나뉩니다.
- 금속 (매우 반사감과 반짝), 같은 피라이트(그림 4)및 갈레나(그림 5)등의 미네랄에서 볼 수 있듯이
- 비금속 (외관에 더 둔한), 펠트파르(도 6),석영(도 7)및 muscovite(도 8)와같은 미네랄에서 볼 수 있습니다.

광택은 주관적인 속성 (아마도 더 나은 "품질"이라고 불임), 일반적으로 지질학자에 반대 보석 학자의 관심사로, 수업의 나머지는 대신 속성 색상에 초점을 맞출 것이다, 줄무늬, 경도, 자성, 산과의 반응.

그림 1. 색상, 줄무늬, 광택. 미네랄 헤마타이트는 벌크 색상 (이 경우 은색 어두운)과 "줄무늬"(이 경우 붉은 주황색)라고 불리는 분말의 색상이 어떻게 매우 다를 수 있는지를 잘 볼 수 있습니다. 헤마타이트는 다양한 종류의 광택을 표현할 수 있지만, 여기에 는 금속 광택을 보여줍니다.

그림 2. 경도 스케일. 경도 스케일은 미네랄 표면이 얼마나 쉽게 분해될 수 있는지, 즉 긁힌 광물표면을 기준으로 미네랄을 비교하는 방법입니다. "더 단단한" 미네랄은 "더 부드러운" 미네랄을 긁을 것입니다.

그림 3. 자그넷 미네랄 샘플. 자은은 산화철입니다. 철은 행성 지구의 주요 구성 요소이지만, 지구 코어의 외딴 지역(표면 아래 약 2,900km)의 순수한 원소 형태로만 존재합니다. 지구의 지각과 표면에서 철분은 산소와 하이드록실 그룹으로 결합되어 일반적인 미네랄 자민, 혈족 및 리모니트를 형성합니다. 자인은 지구상에서 모든 자연 발생 미네랄 중 가장 자성입니다.

그림 4. 파이라이트. Pyrite는 메탈릭 광택과 옅은 황동 옐로우 색조로 인해 바보의 금으로도 알려져 있습니다.

그림 5. 갈레나. 갈레나 (때로는 리드 볼이라고도 함)는 금속 광택을 가진 미네랄의 또 다른 예입니다. 그것은 납의 주요 광석, 은의 소스 (때로는 1-2 % 은포함), 낮은 융점이있다.

그림 6. 펠트파르. 펠트파르스는 지구 지각의 최대 60%를 차지하는 암석 형성 광물 그룹입니다. 그들은 비 금속 광택을 표시하는 미네랄의 좋은 예입니다.

그림 7. 석영. 석영은 비금속 광택을 가진 미네랄의 또 다른 좋은 예입니다. 그것은 feldspar 후 지구의 지각에서 두 번째로 가장 풍부한 미네랄입니다.

그림 8. 모스크바. 일반적으로 운하로 알려진, muscovite는 비 금속 광택을 표시하는 또 다른 미네랄이다.

역사적으로 광물의 물성에 대한 평가는 광물 식별의 중요한 첫 번째 단계였습니다. 현미경 및 현대 분석 계측기(예: 석유 현미경, 엑스레이 회절, 엑스레이 형광 및 전자 마이크로 프로브 기술)가 현장에서 사용할 수 없기 때문에 관찰된 물리적 특성의 인식 및 사용이 중요한 진단 도구가 될 수 있다.

광물의 물리적 특성을 평가하고 관찰하는 것은 광물의 거시적 특징이 실제로 원자 수준의 구조 또는 화학 조성물의 외부 표현인 방법을 보여주는 훌륭한 수단입니다. 이 프로세스는 다음에 대한 통찰력을 제공합니다.

1) 화학 조성이 반사 표면과 빛의 상호 작용에 미치는 영향.
2) 화학 조성 및 원자 결합 강도가 분리 (긁힘)에 대한 광물의 저항에 미치는 영향.
3) 화학 조성 및 원자 스케일 주문이자기(예: Fe-베어링 물질의 존재) 및 희석산과의반응(예: CO₃^2-애니온 그룹의 존재)과 같은 특성에 영향을 미치는 방법.

이 비디오에서 설명한 물리적 특성에 대한 지식이 필요한 산업 및 엔지니어링 응용 프로그램도 있습니다. 예를 들어, 절단하거나 분쇄해야 하는 기계는 이 공정을 돕기 위해 미네랄 물질을 사용할 수 있습니다. 또한, 보석 학자 (일반적으로 식별 하 고 판매를 위한 보석 품질의 미네랄을 준비) 색상과 광택 같은 속성에 관심이 있을 수 있습니다.