Шкала твердости минералов

Шкала состоит из 10 минералов различной твердости, расположенных в такой последовательности, что каждый последующий минерал своим острым концом оставляет царапину на предыдущем. Для определения твердости устанавливают, какой из минералов шкалы царапается последним. Например, исследуемый минерал делает черту на плавиковом шпате (4 балла), а сам царапается апатитом (5 баллов), следовательно, твердость исследуемого минерала ≈4.5 балла.

Микротвердость минералов и горных пород можно получить с помощью прибора ПМТ-3 (рис.2.2) , принцип действия которого основан на вдавливании в образец алмазной пирамиды. Он представляет собой микроскоп, на тубусе которого смонтированы осветитель и устройство для закрепления алмазной пирамиды.

Для определения микротвердости прибор центрируют, образец – шлиф закрепляют на планке предметного столика. Рукояткой прибора медленно (10…15с) передают нагрузку (2…200 гс) на образец и раскалывают его. При этом шток опускается на поверхность образца, и алмазная пирамидка под действием груза вдавливается в тело материала. Через 5 с пирамиду возвращают в исходное положение, а на поверхности образца остается отпечаток, диагональ которой измеряют с помощью микроскопа. Число твердости (МПа) рассчитывают по формуле:

где Р – нагрузка на острие алмазной пирамиды;

d – длина диагонали отпечатка

Чтобы иметь достоверные сведения о твердости минерала, необходимо испытать не менее трех отдельных образцов, сделав для каждого образца по три определения. Для минералов, мало различающихся по внешним признакам и имеющих близкую по значению твердость (например, кальцит, гипс, ангидрит), довольно эффективным является способ воздействия 10% раствором соляной кислоты. При этом карбонаты "вскипают", выделяя углекислый газ.

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂

MgCO₃+2HCl=MgCl₂+H₂O+CO₂

По результатам петрографического анализа устанавливают названия минералов и их влияние на свойства различных горных породах.

Таблица 2.2