Mineraalien tunnistaminen

Mineraalien tunnistusominaisuudet

Kovuus
Kiilto
Väri
Viiru
Ominaispaino
Magneettisuus
Erityistuntomerkit

Kovuus määritellään yleensä Mohsin asteikolla, joka mittaa mineraalien suhteellista, ei absoluuttista kovuutta (jonka mittaamiseksi on useita eri asteikkoja ja jonka mittaaminen vaatii erityisinstrumenttien käyttöä). Mohsin asteikko on näitä epätarkempi ja karkea, mutta erittäin käytännöllinen. Asteikon perustana on kymmenen luonnossa suhteellisen yleisesti esiintyvää mineraalia, ja lisäksi vertailuja tehdään kynnen (2,5) ja lasin (6,5) kovuuteen, mikä mahdollistaa suhteellisen tarkan kovuuden määrittelyn.

Talkki
Kipsi < kynsi
Kalsiitti > kynsi
Fluoriitti
Apatiitti
Ortoklaasi (kalimaasälpä)
Kvartsi > lasi
Topaasi
Korundi
Timantti

Lohkeavuus tarkoittaa mineraalin lohkeavuutta tiettyjä tasoja pitkin. Joillain mineraaleilla tämä on hyvin selvä, toisilla kiderakenne aiheuttaa satunnaisuutta lohkeamiseen. Lohkeavuuteen vaikuttavat atomien väliset sidokset. Jos ne ovat heikompia johonkin suuntaan (kuten liuskeisilla verkkosilikaateilla) mineraali pyrkii lohkeamaan heikkoustasoja pitkin. Lohkosuuntia voi olla useampiakin. Etenkin yksinään kiteytyneet mineraalit (esim. levymäinen kipsi) esittävät kolmea lohkosuuntaa jotka ovat kidehilan sivujen suuntaisia, homogeeniset kiteiset kivet kuten graniitti ja basaltti taas lohkeilevat useimmiten kuutiollisesti.

Kiilto on valon heijastumista mineraalin pinnalta. Tätä ominaisuutta on vaikea tutkia muuten kuin tuoreelta lohkopinnalta rapautumisen takia. Kiilto jaetaan metallikiiltoisiin (useimmat sulfidit, oksidit ja puhtaat metallit), kiillottomiin ja muihin:

Lasikiilto - kvartsi
Timanttikiilto - timantti, korundi
Silkkikiilto - monet kuituiset mineraalit
Rasvakiilto - serpentiini
Helmiäiskiilto - talkki

Väri johtuu valon heijastumisen ja absorbtion suhteesta mineraalissa - väri johtuu niiden aallonpituuksien yhdistelmästä, joka saavuttaa silmän. Joidenkin mineraalien tapauksessa väri aiheutuu alkuaineesta, josta mineraali pääosin koostuu, ja on tärkeä mineraalin tunnistamisessa. Etenkin amfiboli, apatiitti ja epidootti ovat tunnistettavissa vihreän värin perusteella. Useimpien mineraalien väri voi kuitenkin vaihdella siinä olevien epäpuhtauksien (eri alkuaineiden) takia, esimerkiksi fluoriitti voi olla kirkas, valkoinen, keltainen, sininen, punainen tai vihreä. Tällöin kovuus ja lohkeavuus ovat merkittävämpiä tunnistustekijöitä.
Metallimineraalit ovat useimmiten varsin tunnistettavan värisiä - kirkkaankeltainen kuparikiisu, harmaankeltainen rikkikiisu, punertava hematiitti, teräksenharmaan ja keltainen sinkkivälke. Joidenkin metallimineraalienkin väri voi kuitenkin vaihdella esim. rakenteen tai sivukiven takia - Kemin kromiitti on varsin pienirakeista ja rakeiden välinen iskos on vaaleanpunertava, muualta louhitaan mm. tasaisen tummanharmaata kromiittia.

Viiru on yleensä käytännöllinen vain metallimineraalien tunnistuksessa, useimmat muut mineraalit jättävät valkoisen viirun. Viiru tarkoittaa lasittamattomaan posliiniin naarmutettaessa jäävän jauheen väriä. Useimmilla metallimineraaleilla viiru on saman värinen kuin mineraali silmämääräisesti, mutta poikkeuksiakin on. Hematiitin eri muotojen viiru on yleensä aina tumman kirsikanpunainen.

Ominaispaino määritellään mineraalin painon ja veden painon suhteesta samassa tilavuudessa ja mitataan yleensä huolellisesti kuumassa kuivatusta näytteestä. Ominaispaino riippuu mineraalin muodostavista atomeista sekä atomien järjestymisestä mineraalissa. Käytännössä ominaispainoa voi arvioida käsimääräisesti suhteellisen tarkasti. Silikaattimineraalien ominaispaino on yleensä suhteellisen alhainen (2,5-3 kg/dm³), malmimineraalit ovat hyvin painavia ja mm. grafiitti, limoniitti ja verkkosilikaatit ovat varsin kevyitä.

Muita ominaisuuksia ovat mm. jonkin mineraalin tunnusomainen reagoiminen kosteuteen (serpentiini tummuu), magneettisuus (magnetiitti ja magneettikiisu), hajuun (arseenikiisun naarmuttaminen), makuun (vuorisuola), kaksostumisesta johtuvaan viirutukseen (plagioklaasi) tai esim. erikoislaatuisiin optisiin ominaisuuksiin jotka aiheuttavat värin muutoksia eri suunnista katsottuna (kordieriitti väritön - keltainen - sininen) tai kahtaistaittoon (levymäinen kipsi) joka aiheuttaa mineraalin läpi katsottujen esineiden näkymisen kahdessa kohtaa.

Anisotropiajako ei yleensä perustu mineraalin makroskooppiseen tarkasteluun vaan polarisaatiomikroskoopilla havaittavien optisten ominaisuuksien perusteella tehtävään tunnistukseen. Tämän jaon perusteella mineraalit voidaan jakaa kolmeen ryhmään:

Trikliininen, monokliininen ja rombinen: symmetriaköyhin ryhmä, optisten ominaisuuksien mukaan näitä nimitetään yleensä kaksiakselisiksi, ja niiden anisotropialla (joka aiheuttaa mm. interferenssivärin muutoksen ja pleokroismin) on kolme pääsuuntaa. Tähän ryhmään kuuluu mm. yllämainittu kordieriitti.
Trigoninen, heksagoninen ja tetragoninen: näissä kiteissä voidaan erottaa pääakseli. Nämä kidejärjestelmät muodostavat värttinämäisten yksiakselisten kiteiden joukon, anisotropialla on kaksi pääsuuntaa. Tähän ryhmään kuuluu mm. zirkoni.
Kuutiollinen: kiteen ominaisuudet ovat samat joka suuntaan, joten se ei ole anisotrooppinen vaan isotrooppinen, mistä aiheutuu mm. pleokroismin ja interferenssin puute. Tähän ryhmään kuuluu mm. granaattispesies.

Mineraaleja tunnistetaan...