Ásványtani alapismeretekÁsványtani alapismeretek

3. előadás3. előadás

PolimorfiaPolimorfia�� Egy bizonyos szilárd anyag a külső Egy bizonyos szilárd anyag a külső

körülmények függvényében körülmények függvényében különböző belső szerkezettel különböző belső szerkezettel rendelkezhet.rendelkezhet.

A grafit kristályrácsa

A gyémánt kristályrácsa

Polimorf kristályok:azonos kémiai összetételűde eltérő szerkezetű kristályok

Polimorf ásványok és jelentősége geológiai Polimorf ásványok és jelentősége geológiai folyamatok rekonstrukciójában I.folyamatok rekonstrukciójában I.

�� Kalcit CaCOKalcit CaCO33 trigonálistrigonális és és aragonitaragonitCaCOCaCO33 rombosrombos

Egymás mellett metastabilisan Egymás mellett metastabilisan létezhetnek. létezhetnek.

kalcit aragonit

�� αα--kvarc, hexagonális és kvarc, hexagonális és ββ--kvarc kvarc trigonálistrigonális, SiO, SiO22 változatokváltozatok

Egymás mellett nem létezhetnek,Egymás mellett nem létezhetnek,

reverzibilisen egymásba alakulnakreverzibilisen egymásba alakulnak

αα--kvarckvarc

ββ--kvarckvarc

Polimorf ásványok és jelentősége geológiai Polimorf ásványok és jelentősége geológiai folyamatok rekonstrukciójában II.folyamatok rekonstrukciójában II.

kianit sillimanit

andaluzit

Al2SiO5

IzomorfiaIzomorfia

�� IzomorfiaIzomorfia: különböző kémiai összetétel, azonos : különböző kémiai összetétel, azonos kristályszerkezetkristályszerkezet

Trigonális Rombos

Az izomorfiának elegykristályok képződésénél van kiemelt jelentősége

Az ásványok fizikai tulajdonságai I:Az ásványok fizikai tulajdonságai I:mechanikai sajátosságokmechanikai sajátosságok

�� Plasztikus deformációPlasztikus deformáció-- transzláció: maradandó alakváltozás a kristályrács felbomlása transzláció: maradandó alakváltozás a kristályrács felbomlása

nélkül.nélkül.

Kősó

A kősó kristályrácsa

Földtani jelentőség: sódiapirizmus

Az ásványok fizikai tulajdonságai I:Az ásványok fizikai tulajdonságai I:mechanikai sajátosságokmechanikai sajátosságok

�� A plasztikus deformáció egy sajátos esete:A plasztikus deformáció egy sajátos esete:

-- mechanikai ikerképződés: a kristály egyes mechanikai ikerképződés: a kristály egyes részei nyomás hatására ikerhelyzetbe részei nyomás hatására ikerhelyzetbe kerülnekkerülnek

Nyomási ikerlemezek kalcitkristályon

Nyomási ikerlemezes kalcit rácsszerkezete az ikersík mentén

Néhány hasonló tulajdonsággal rendelkező ásvány:dolomit, hematit, anhidrit, galenit

Földtani jelentőség:Kőzettesteket ért deformáció felismerése

�� Hasadás és törésHasadás és törés

Az ásványok fizikai tulajdonságai I:Az ásványok fizikai tulajdonságai I:mechanikai sajátosságokmechanikai sajátosságok

Anhidrit hasadása Gránát törése

Hasadás: mechanikai behatásra a kristály megha-tározott síkok mentén részekre esik szét.

A hasadási síkok helyzete a kristályon a kristály-szerkezet függvénye.

Minden hasadással rendelkezőszilárd anyag kristályos szerkezetű,

denem minden kristály hasad!

Az ásványok fizikai tulajdonságai I:Az ásványok fizikai tulajdonságai I:mechanikai sajátosságokmechanikai sajátosságok

�� A hasadás értelmezése a kristályrács A hasadás értelmezése a kristályrács tulajdonságai alapjántulajdonságai alapján Csillámok Halit Kalcit

Halit

A hasadási síkok a kristály egyszerűformáin megfigyelhető lapoknak

felelnek meg.

Az ásványok fizikai tulajdonságai I:Az ásványok fizikai tulajdonságai I:mechanikai sajátosságokmechanikai sajátosságok

�� Néhány további példa a hasadásraNéhány további példa a hasadásra

PIROXÉNEK

AMFIBOLOK

A hasadás minőségének jellemzése:- tökéletes: a hasadási lapok simák, jól tükrözők- jó: a hasadási lapok simák, de csak gyengén tükrözők- rossz: a hasadási lapok nem teljesen simák, és nem, vagy alig tükrözők.

Az ásványok fizikai tulajdonságai I:Az ásványok fizikai tulajdonságai I:mechanikai sajátosságokmechanikai sajátosságok

�� Az ásványok Az ásványok keménységekeménysége

A keménység az az ellenállás,amelyet a kristályos test felülete a

mechanikai behatásokkal szemben tanúsít.Az empirikus (Mohs-féle) keménységi skála:

1. Körömmel könnyen karcolható.2. Körömmel nehezen karcolható.

Talk Gipsz

3. Körömmel nem, tűvel könnyen karcolható4. Tűvel nehezen, késsel könnyen karcolható

Kalcit

Fluorit

5. Késsel nehezen karcolható6. Késsel nem karcolható

Apatit

Földpát

8.-9. Üveget karcolja

Topáz

Korund

7. Üveget karcolja

Kvarc

Az ásványok fizikai tulajdonságai I:Az ásványok fizikai tulajdonságai I:mechanikai sajátosságokmechanikai sajátosságok

�� A valós keménység és a keménység összefüggése az ásvány A valós keménység és a keménység összefüggése az ásvány kristályos szerkezetévelkristályos szerkezetével

Szklerométer keménység Gyakoriság

12345678910

Moh

ske

mén

ység

A kianit keménységének irányfüggése

Keménységi görbék kristályok különböző lapjain

Halit Fluorit

Az ásványok fizikai tulajdonságai II:Az ásványok fizikai tulajdonságai II:fénytani sajátosságokfénytani sajátosságok

�� Az ásványok színeAz ásványok színe

Az ásványok saját színe attól függ, hogy anyaguk a fehér fény komponenseitmilyen arányban abszorbeálja, mind a fény áthaladásakor,mind a fény felületen való visszaverődésekor.

A sajátszínű ásványokat IDIOKRÓMÁS ásványoknak nevezzük.

A saját szín a kristályrácsban előforduló elemszennyezés, vagy a kristályba beépülő,finom eloszlású zárványok miatt módosulhat. Az ilyen módosult színű ásványokatALLOKRÓMÁS ásványoknak nevezzük.

Az ásványok valódi színét leginkább poruk színe alapján tudjuk megítélni.

Az ásványok fizikai tulajdonságai II:Az ásványok fizikai tulajdonságai II:fénytani sajátosságokfénytani sajátosságok

�� A fény elnyelődése az ásványon való A fény elnyelődése az ásványon való áthaladáskor és a felületről történő áthaladáskor és a felületről történő visszaverődéskorvisszaverődéskor

A fény hullámhossza angströmben

Pirrhotin

Az ásványok fizikai tulajdonságai II:Az ásványok fizikai tulajdonságai II:fénytani sajátosságokfénytani sajátosságok

�� Példák Példák allokrómásallokrómás színhatásokraszínhatásokra

Hegyikristály Ametiszt

A kvarc ametiszt-színét a szerkezetbebeépülő Ti- és Fe-szennyezés okozza A „macskaszem” a kvarccal

együtt kristályosodó finomamfibolszálaktól nyerte színét.

A földpátok allokrómásmegjelenését gyakran afényhullámhossz tarto-mányába eső ikerlemez-rendszer okozza.

Az ásványok fizikai tulajdonságai II:Az ásványok fizikai tulajdonságai II:fénytani sajátosságokfénytani sajátosságok

�� KétszinűekKétszinűek….….Az idiokrómás szín nagymértékben függ a kristályrács tulajdonságaitól. A kristályrácsban akülönböző irányok nem egyenértékűek, ezért előfordulhat, hogy az ásványon különbözőirányban áthaladó, vagy visszaverődő fény komponensei egymáshoz képest különbözőmértékben abszerbeálódnak. Ez az ásvány színének irányfüggő változását okozza,mely jelenséget pleokroizmusnak nevezzük. Híresen pleokrooós ásvány a turmalin.

�� és kettőstörőkés kettőstörők

A szabályos rendszerben kristályosodó és amorf szerkezetű ásványokon kívül az összes ásványban a fény törésmutatója függ attól, hogy mely irányban milyen hullámhosszúságú fény halad. A legtöbb esetben az ásványon áthaladó fény kettőstörést szenved. Erősen kettőstörő a kalcit.

A kalcit kettőstörése

Az ásványok fizikai tulajdonságai II:Az ásványok fizikai tulajdonságai II:fénytani sajátosságokfénytani sajátosságok

�� LumineszcenciaLumineszcencia

A lumineszkáló ásványokKristályrácsában egy külsőgerjesztő energia fényenergiáváalakul.

A gerjesztő energia lehet fény,röntgensugárzás, elektromosság,hő, mechanikai behatás stb.

Lumineszcenciát mutat pl. a fluorit,szfalerit, számos uránásvány, egyeskalcit-félék..

A lumineszcencia jelensége a kristály-rácsban fellépő hibákra és elemhelyette-sítésekre vezethető vissza.

Az ásványok fizikai tulajdonságai III:Az ásványok fizikai tulajdonságai III:piezoelektromosság és mágnesességpiezoelektromosság és mágnesesség

�� PiezoelektromosságPiezoelektromosság

A legközismertebb piezo-elektromos tulajdonságúásvány a kvarc. Ezen kívüla turmalin és a szfalerit ishasonló tulajdonságú.

Kvarc

�� MágnesességMágnesességKözismerten mágneses a magnetit.ferromágneses tulajdonságú,azaz mágnesessége nem a felépítőrészecskék sajátosságaiból áll, hanema kristályszerkezet sajátsága.