Ugrás a tartalomhoz

Ásvány és kőzettan

Dr. Dávid Árpád (2011)

EKF ttk

Az ásványok fizikai tulajdonságai

Az ásványok fizikai tulajdonságai

Szín: Az ásványok színén a fehér fény (általában a napfény) hatására előállt jelenségeket értjük. Az ásvány színe attól függ, hogy milyen hullámhosszúságú fénysugarakat nyel el (szelektív abszorpció). Az általunk látható szín az el nem nyelt színek keveréke. Az ásványok színe is irányfüggő. Ezt a jelenséget többszínűségnek (pleokroizmus) nevezzük. A pleokroizmus leginkább polarizációs mikroszkópban figyelhető meg, vékonycsiszolatok vizsgálata során.

Ha a főalkotók minősége, mennyisége és azok egymáshoz kapcsolódása szabja meg az ásvány színét, akkor saját színű vagy idiokrómás ásványról beszélünk (1_5. kép). Ha a kis mennyiségben jelen lévő, idegen elemek (ún. nyomelemek), zárványok vagy szerkezeti hibák idézik elő a színt, akkor idegen színű vagy allokrómás az ásvány (1_6. kép). Saját színt különösen a réz, mangán, vas, króm, kobalt és nikkel ionos vegyületei eredményeznek. Ugyanezek a fémionok – kis mennyiségben megjelenve a szerkezetben – az idegen színű ásványok színezésében is fontos szerepet játszanak. A rubin vörös, a smaragd zöld vagy a pirop vörös színe egyaránt kis mennyiségű krómtartalmára vezethető vissza.

1_5. kép: Saját színű ásvány - malachit

1_6. kép: Idegen színű ásvány – citrin

Porszín: Csak a saját színű, idiokrómás ásványoknak lehet színes a pora. Azoknak, melyek éppen kémiai főkomponenseik révén színesek. A porszín megállapításának legegyszerűbb módja, ha egy máztalan porcelánlaphoz dörzsölgetjük az ásványt. A porszín a felületen végighúzódó finom részecskék színe lesz. A saját színű ásványoknak a pora is hasonló színű, csak kissé világosabb. Ezzel szemben az idegen színű ásványok pora mindig fehér, vagy ahhoz közel álló.

Fény: Az ásványok fénye fényvisszaverő képességüktől függ. A visszavert fény erőssége alapvetően a felület simasága, a törésmutató nagysága és az átlátszóság függvénye. A visszavert fény minősége viszont főként az aggregátumok elhelyezkedésétől, méretétől, illetve a kristályszerkezettől függ.

Fémes fény: átlátszatlan, opak ásványok, melyeknek nagy a fényvisszaverő képességük. A termésfémek (termésarany, termésezüst, termésrész), szulfidok (pirit, kalkopirit, galenit) és egyes oxidok (piroluzit, kassziterit) tartoznak ide.

Félig fémes fény: olyan átlátszó ásványok tartoznak ide, melyeknek nagy fénytörésük miatt nagy a fényvisszaverő képességük is. Egyes átlátszatlan terméselemek (termésarzén, grafit), szulfidok (cinnabarit, kalkozin) és oxidok (magnetit, ilmenit) vannak ebben a csoportban.

Gyémántfény: nagy fénytörésű, áttetsző vagy átlátszó szulfidok (szfalerit, greenockit), karbonátok (cerusszit), szulfátok (anglesit) és szilikátok (cirkon), valamint a gyémánt tartoznak ide.

Üvegfény: a legtöbb közepes fénytörésű, színtelen vagy színes oxid (kvarc, korund), karbonát (kalcit, dolomit, malachit), szulfát (barit, gipsz), foszfát (lazulit, türkiz) és szilikát (berill, gránátok, turmalinok, földpátok) ide sorolható.

Gyöngyházfény: kitűnően hasadó, jellemzően rétegszerkezetű, átlátszó és áttetsző ásványok tartoznak ide. Ilyen a szulfidoknál az auripigment, oxidoknál a brucit, szulfátoknál a gipsz, szilikátoknál az apofillitek vagy csillámok.

Zsírfény vagy viaszfény: kevés, alacsony fénytörésű ásvány (nefelin, uraninit, opál) van ebben a csoportban.

Selyemfény: leginkább a finom rostos halmazokra jellemző (gipsz, krizotil, aragonit).

Fénytelen: laza, földes aggregátumokat alkotó ásványok. Tipikus megjelenése az agyagásványoknak.

Szín- és fényjáték: Azokat a jelenségeket soroljuk ide, amikor egy ásványpéldány színe és/vagy fénye változó, tehát mozgásával más-más színeket, esetleg fényjelenségeket mutat. A színek és a fények játékának sokféle oka lehet.

Irizálás (futtatási szín) - oka a fény interferenciája. Olyan átlátszatlan ásványok felszínén figyelhető meg, melyet rendkívül vékony rétegként egy más fénytörésű anyag kérgez be. Nagyon elterjedt jelenség a gömbös-vesés goethit vagy hematit felületén.

Csillogás - a kristály belsejében, sokszor egymással párhuzamosan elhelyezkedő, pikkelyes, lemezes zárványok (főként hematit, lepidokrokit vagy csillámok) idézik elő. Ilyen például a mikrokristályos kvarcnál az aventurin, vagy a földpátoknál a napkő.

Csillaghatás (aszterizmus) - az ásvány domborúra csiszolt felszínén legtöbbször hatágú, csillag alakú fényeffektus észlelhető. Ezt kicsiny tűs ásványzárványok rendszere okozza. Legszebb példái a csillagzafír és csillagrubin.

Macskaszemhatás - a finom tűs halmazok vagy finom csatornák egymással párhuzamos elrendeződése okozza. A kvarc finom tűs zárványokat tartalmazó változatai, a macskaszem és tigrisszem ennek legismertebb példái.

Opalizálás - bizonyos opálváltozatokra, pl. a nemesopálra jellemző. A példány mozgatásával az ásványon szinte minden szín megjelenhet, általában eltérő erősségben. Ennek oka a nemesopál sajátos szerkezete.

Labradorizálás, adularizálás - a plagioklászok és az alkáli földpátok jellemző színjátéka. Ezek az ásványok parányi lemezkék sorozataként szilárdulnak meg. Ezekkel a lemezkékkel kapcsolatos interferenciajelenségek okozzák a földpátok egyedülálló színjátékát. Labradorizálás: intenzív kékes-sárgás-zöldes színjáték jellemzi (1_7. kép). Adularizálás: az ortoklász adulár nevű változatánál olykor a Hold sejtelmes fényéhez hasonló szín- és fényhatások észlelhetők.

1_7. kép: Labradorizálás jelensége – labradorit

Keménység: Irányfüggő, anizotróp sajátság. Olyan kohéziós tulajdonság, melyet az ásvány valamely mechanikai behatással szemben fejt ki. A keménység leggyorsabban karcolással határozható meg. A karcolási keménység megállapítására Friedrich Mohs osztrák kutató még a XIX. században összeállított egy tízfokú skálát. Elve, hogy a nagyobb fokozatúval megkarcolható a kisebb fokozatú ásvány.

A Mohs-féle keménységi skála

Keménység

Ásvány

Meghatározási lehetőség

1

talk

körömmel könnyen karcolható

2

gipsz

körömmel még nehezen karcolható

3

kalcit

körömmel nem, tűvel könnyen karcolható

4

fluorit

tűvel nehezen, késsel könnyen karcolható

5

apatit

tűvel nem, késsel nehezen karcolható

6

ortoklász

reszelővel karcolható

7

kvarc

az üveget karcolják

8

topáz

 

9

korund

 

10

gyémánt

 

Hasadás és törés: Hasadás esetén, mechanikai behatásra, többé-kevésbé sík lapok mentén válnak el egymástól a kristályok darabjai. Egy ásvány hasadásának módja a kristályszerkezettől és a kémiai kötések minőségétől függ. Az ásványokat hasadásuk szerint három csoportba különítjük:

Kitűnő vagy tökéletes hasadás: a hasadási lap könnyen előállítható, az elválási sík sima, tükröző felület. Az átlátszó ásványok hasadási lapjain sokszor szivárványos elszíneződésű foltok figyelhetők meg. Ilyen ásvány a kalcit, a galenit, a kősó és a gipsz.

Jó hasadás: a hasadási lap könnyen létrehozható, felszíne sima és gyengén tükröz. Jó hasadása van az amfiboloknak.

Tökéletlen vagy rossz hasadás: az elválási sík nehezen állítható elő, egyenetlen és nem tükröz. Ilyen pl. a cirkon és a kvarc.

A hasadás irányfüggő tulajdonság.

Ha mechanikai behatásra nem tudunk az ásványon létrehozni hasadásra utaló sík felületet, akkor törésről beszélünk. Ebben az esetben kristálytani irányoktól független, egyenetlen felületeket figyelhetünk meg. Ilyen a földkéreg leggyakoribb ásványa a kvarc. Egyes ásványoknál jellemző törési felületek figyelhetők meg. A kagylós törési felület jellemző pl. az opálra. A fémek törése horgas, az agyagszerű aggregátumoké földes.