ค้นหา

คุณสมบัติทางกายภาพของแร่ คริสตัล ...

รายการโปรด แบ่งปัน 2011-8-22 12:46| ผู้เผยแพร่: admin| เข้าชม: 841| ความคิดเห็น: 0

คำอธิบาย: คุณสมบัติทางกายภาพของแร่ คริสตัล คุณสมบัติทางกายภาพของแร่มีความสำคัญอย่างยิ่งในการจำแนกแร่ออกเป็นชน ...
คุณสมบัติทางกายภาพของแร่ คริสตัล   



คุณสมบัติทางกายภาพของแร่มีความสำคัญอย่างยิ่งในการจำแนกแร่ออกเป็นชนิดต่างๆ นักธรณีวิทยาทุกคนจำเป็นต้องมีความรู้ความเข้าใจคุณสมบัติทางกายภาพต่างๆ ของแร่เป็นอย่างดี ซึ่งถือว่าเป็นความรู้พื้นฐานที่สำคัญของการศึกษาทางธรณีวิทยา นอกจากความรู้ความเข้าใจแล้ว นักธรณีวิทยายังต้องมีทักษะที่สามารถนำคุณสมบัติเหล่านี้ไปใช้ได้อย่างถูกต้องอีกด้วย คุณสมบัติเหล่านี้มีประโยชน์อย่างมากในการทำงานภาคสนามที่ต้องทำการระบุชนิดหิน แร่ เพื่อทำแผนที่ธรณีวิทยา ก่อนการตรวจสอบในขั้นละเอียดต่อไป
สี (color)



สี เป็นลักษณะเฉพาะของแร่อย่างหนึ่ง ซึ่งจะขึ้นอยู่กับธาตุและโครงสร้างที่ประกอบเป็นแร่ใน บางแร่จะมีสีแตกต่างกันมาก เนื่องจากมีมลทิน (impurities) เข้ามาเจือปน แร่พวกที่พบว่ามักจะมี หลายสีนั้น ส่วนใหญ่แร่พวกนี้เมื่อบริสุทธิ์จะมีสีขาว หรือไม่มีสีเมื่อมีอะตอมของธาตุอื่น โดยเฉพาะ ไอออนของธาตุทรานสิชัน (transition elements) เข้าไปปน จะทำให้แร่นั้นกลายเป็นสีต่าง ๆ ตามธาตุ ที่มาปนเหล่านั้น



สีผงละเอียด (Streak)
สีผงละเอียด เป็นคุณสมบัติเฉพาะตัวของแร่แต่ละชนิด เมื่อนำแร่มาขีดบนแผ่นกระเบื้อง (ที่ไม่เคลือบ) จะเห็นสีของรอยขีดติดอยู่แผ่นกระเบื้อง ซึ่งอาจมีสีไม่เหมือนกับชิ้นแร่ก็ได้ เช่น ฮีมาไทต์และแมกเนไทต์ เป็นสินแร่เหล็กเหมือนกัน แต่ฮีมาไทต์ให้ผงสีแดง ส่วนแมกเนไทต์ให้ผงสีดำ การทดสอบด้วยสีผงละเอียดมีความน่าเชื่อถือกว่าการดูสีของตัวแร่เอง

ประกาย (   Luster)
ประกาย หรือความวาว เป็นสมบัติหนึ่งของแร่ที่มีต่อแสง เกิดจากความสามารถของแร่ในการสะท้อนแสงซึ่งแต่ละแร่ก็จะมีสมบัติแตกต่างกันไป ประกายขึ้นอยู่กับการจับตัวของธาตุและความต่อเนื่องในโครงสร้างของผลึก

เหมือนโลหะ (   metallic; M) มีลักษณะเป็นมันแวววาวอย่างโลหะผิวมัน เช่นที่พบในแร่กาลีนาหรือแร่ไพไรต์ ถ้าหากมีประกายคล้ายโลหะแต่ไม่มีแวววาวเท่าโลหะ ก็เรียกเป็นกึ่งเหมือนโลหะ (sSub-metallic; Sm) เช่น สฟาเลอไรต์ ที่มีเหล็กปนมาก
เหมือนเพชร (adamentine; A) เป็นประกายที่มีลักษณะเล่นแสงแพรวพราวคล้ายเพชร เช่น ที่พบในเพชร หรือผลึกดีบุก แต่ถ้าไม่แพรวพราวเท่าพวกเหมือนเพชร ก็เรียกว่า กึ่งเหมือนเพชร (sub-adamentine; Sa) เช่น ผลึกแคลไซต์เล็ก ๆ ที่เกาะกันเป็นกลุ่ม
เหมือนแก้ว (vitreous; V) เป็นประกายใสแจ๋วเหมือนแก้ว อย่างที่พบในโทแพซ ในหินเขี้ยวหนุมาน แต่ถ้ามีประกายคล้ายเหมือนแก้ว แต่ไม่ใสเหมือนแก้ว ก็เรียกว่า กึ่งเหมือนแก้ว (sub-vitreous; Sv) เช่น ฟลูออไรต์
เหมือนยางสน (resinous; R) ลักษณะเป็นมันมีเหลือบน้อย ๆ คล้ายยางไม้ที่แห้ง หรืออำพัน เช่น สฟาเลอไรต์ เป็นต้น
เหมือนมุก (pearly; P) ลักษณะเป็นมันแวววาว อาจเหลือบสีรุ้งเหมือนไข่มุก หรือเปลือกหอย เช่น ทัลค์ หรือมัสโคไวต์
เหมือนน้ำมัน (greasy; G) ลักษณะเป็นเหมือนผิวอาบน้ำมันบาง ๆ เช่น แกรไฟต์
เหมือนไหม (silky; S) มีลักษณะเป็นเส้น ๆ ที่มีความแวววาวเหมือนไหม เช่น ยิปซัมชนิดที่มีชื่อ Satin spar หรือ เซอร์เพนทีน ชนิดแอสเบสทอส
เหมือนดิน (dull; D หรือ earthy; E) เป็นลักษณะประกายที่ตรงกันข้ามกับการสะท้อนแสง
เพราะจะมีลักษณะด้าน ๆ เหมือนเดิม เช่นที่พบในดินขาว หรือชอล์ค
ความโปร่ง (Diaphaneity)
จะมองเห็นได้ทันทีหรือโดยการยกก้อนแร่ขึ้นมาส่องดูกับแสงสว่าง ความโปร่ง (Diaphaneity) คือ สมบัติของแร่ที่ยอมให้แสงผ่าน ซึ่งแบ่งออกเป็นสามประเภท

โปร่งใส (transparent) คือ ความใสที่สามารถจะมองผ่านไปเห็นวัสดุอื่นที่อยู่ด้านตรงกันข้ามกับคนทดลอง กล่าวได้ว่ายอมให้ทั้งแสงและสายตามองผ่านทะลุได้ เช่น ควอรตซ์ โทแพซ
โปร่งแสง (translucent) เป็นความโปร่งที่ไม่สามารถจะมองทะลุได้ แต่ยอมให้แสงผ่านได้ เช่น หินเขี้ยวหนุมานสีชมพู หรือสีน้ำนม
ทึบแสง (opaque) คือ ความไม่โปร่ง ไม่ยอมให้แสงและสายตาผ่านทะลุไปได้เช่นแร่โลหะต่างๆ
สมบัติอื่นที่มีต่อแสง (Other properties reflected to   light)

แสงโอปอล์ (   opalescence) เป็นการสะท้อนแสงขุ่นมัวคล้ายนม ออกมาจากภายในของแร่ ดังจะเห็นได้จากโอปอล์ หรือมุกดาหาร
แสงลายเส้น (   chatoyancy) เป็นแถบของประกายลายเส้นเหมือนแนวของเส้นไหม เมื่อจับก้อนแร่พลิกไปมา พบในแร่ที่มีโครงสร้างเป็นเส้นใย เช่น ในแร่หินเขี้ยวหนุมานชนิดตาเสือ (tiger’s eye) ในแร่ คริสโซเบอริลชนิดตาแมว (cat’s eye) เป็นต้น
ยี่หร่าหรือสาแหรก (   asterism) ลักษณะของยี่หร่า คือ การเกิดประกายคล้ายดาวเป็นแฉก ๆ อย่างที่พบใน star sapphire หรือทับทิม เกิดขึ้นเมื่อแร่ถูกตัดในทิศทางที่ตั้งฉากกับแกนเอก (principal axis) ของผลึก จำนวนแฉกที่เกิดขึ้นจะบ่งจำนวนสมมาตรของแกนเอกนั้น เช่น 6, 4, 3, และ 2 เป็นต้น
การเล่นแสง (Change or play of color)
การเล่นแสงนี้ คือ การเปลี่ยนสีของแร่เมื่อแสงตกกระทบในทิศทางต่างๆ ทดสอบโดยหมุนก้อนแร่ให้กระทบแสงในทิศทางต่าง ๆ แล้วสีที่เห็นจะเปลี่ยนไป พบมากในแร่ซิลิเกตพวกแพลจิโอเคลส โดยเฉพาะในชนิดที่มีชื่อว่า ลาบราดอไรต์ (labradorite) และ โอลิโกเคลส หรือซันสโตน (oligoclase หรือ sunstone)

แสงลายแตก (   iridescence) เป็นลักษณะที่มองเห็นคล้าย ๆ รูปเข็ม หรือรอยร้าวลึกลงไปใต้ผิวแร่ เป็นผลเนื่องจากรอยแตกหรือการเชื่อมต่อของหน่วยเซลล์ชั้นในผลึกแร่ไม่สนิท พบมากในแร่ที่มีแนวแตกทิศทางเดียวดี เช่น แร่ในกลุ่มแพลจิโอเคลส
การเรืองแสง (luminescence) แร่บางชนิดสามารถจะเรืองแสงในที่มืด หรือกระทบแสงที่มีความยาวคลื่นพิเศษ เช่น อุลตราไวโอเลต การเรืองแสงนี้มีชื่อเรียกหลายอย่าง เช่น การเรืองแสงเมื่อได้รับแสงต่าง ๆ เรียกว่า fluorescence การเรืองแสงในที่มืดก็เรียกว่า phosphorescence ถ้าเป็นการการเรืองแสงเมื่อได้รับความร้อน เรียกว่า thermoluminescence และหากเป็นการเรืองแสงก็ต่อเมือถูกบด ถูกขีด หรือถูกขูดขัด เรียกว่า triboluminescence
การหักเหของแสง และดัชนีหักเห (Refraction and refractive index)
          เมื่อแสงเดินทางผ่านแร่ ความเร็วของแสงในแร่จะน้อยกว่าความเร็วของแสงในอากาศ ทำให้เวลาแสงลำเดียวกันเดินทางผ่านตัวกลางสองตัว จะมีการหักเหของแสง ค่าเปรียบเทียบระหว่างความเร็วของแสงในอากาศต่อในแร่ เรียกว่า ดัชนีหักเห (Refractive index) ดัชนีหักเหจะมีค่าเฉพาะสำหรับแร่หนึ่งๆ อาจมีค่าดัชนีหักเห 1 ค่า 2 ค่า หรือ 3 ค่า ขึ้นอยู่กับระบบผลึกของแร่
          ผลึกแร่มีความยาวแกนพื้นฐานเท่ากันทุกแกน หรือเป็นอันยรูปจะมีค่าดัชนีหักเห 1 ค่าเรียกว่า isotropic ผลึกแร่มีอัตราส่วนความยาวแกนพื้นฐานไม่เท่ากัน มีค่าดัชนีหักเหหลายค่า เรียกเป็น anisotropic ซึ่งมี 2 ชนิด คือ (1) พวกที่มีความยาวแกนผลึก 2 ค่า จะให้ดัชนีหักเห 2 ค่าเช่นกัน เรียกว่า uniaxial (2) พวกที่มีผลึกแร่มีความยาวแกนพื้นฐานไม่เท่ากันทั้งสามแกน จะมีค่าดัชนีหักเห 3 ค่า เรียกว่า biaxial เกิดจาก แสงเดินทางตามแนวแกนทั้งสามด้วยความเร็วไม่เท่ากัน

ความแข็ง (Hardness)
ความแข็ง คือ ความคงทนต่อการขีดขูด ซึ่งวิธีทดสอบความแข็ง ทำได้โดยเอาแร่ที่ต้องการทดสอบ 2 ชนิด ชนิดหนึ่งควรจะรู้ค่า (หรืออาจเปรียบเทียบกับวัสดุอื่น เช่น เล็บ ตะปู เหรียญทองแดงมีด) ให้ใช้ปลายแหลมหรือมุมแหลมขีดลงบนหน้าเรียบของแร่ที่ต้องการทดสอบ ถ้ามีผงแร่เกิดขึ้นก็ปัดหรือเป่าออกเสียก่อน แล้วพิจารณาว่ามีรอยขูดปรากฏขึ้นหรือไม่ ถ้าไม่มีให้กลับเอาแร่ที่ถูกขีดทดลองขีดลงไปบนหน้าเรียบของอีกแร่หนึ่งแล้วดูว่ามีรอยเกิดขึ้นหรือไม่ ถ้ามีแสดงว่าแร่ที่ใช้ขีดแข็งกว่าแร่ที่
เป็นรอย แล้วจึงเปรียบเทียบความแข็งดูว่าควรจะอยู่ที่ประมาณลำดับที่เท่าใด ซึ่งในแร่แต่ละชนิดสามารถเปรียบเทียบกับลำดับขั้นความแข็งของโมห์ (Mohr’s   scale of hardness) ได้ดังนี้


ลำดับที่ 1 ทัลค์ (Talc) สามารถที่จะขูดขีดได้ด้วยเล็บมือ


ลำดับที่ 2 ยิปซัม (  Gypsum) สามารถจะขีดเป็นรอยได้บ้างด้วยเล็บมือ แต่ไม่สามารถที่จะเอายิปซัมขีดเหรียญทองแดงให้เป็นรอยได้ (เล็บมือมีความแข็งประมาณ 2.5 แต่เล็บบางคนอาจแข็งกว่า หรืออ่อนกว่านี้)


ลำดับที่ 3 แคลไซต์ (Calcite) แคลไซต์สามารถทำให้เหรียญทองแดงเป็นรอยได้เล็กน้อย และเหรียญทองแดงก็สามารถขีดแคลไซต์เป็นรอยได้เช่นกัน (ทองแดงมีความแข็งประมาณ 3)


ลำดับที่ 4 ฟลูออไรต์ (  Fluorite) ฟลูออไรต์สามารถทำให้เหรียญทองแดงเป็นรอย แต่ ไม่สามารถขีดอะพาไทต์ หรือแก้วได้


ลำดับที่ 5 อะพาไทต์ (Apatite) สามารถทำให้กระจกเป็นรอยได้บ้างเล็กน้อย และแก้วกระจกก็สามารถจะทำให้อะพาไทต์เป็นรอยได้บ้าง แต่กระจกเป็นแก้วโซดา มีความแข็งประมาณ 5 – 5.5 ถ้าเป็นพวกแก้วโพแทส หรือ บอโรโรซิลิเกต จะแข็งกว่านี้


ลำดับที่ 6 ออร์โทเคลสเฟลด์สปาร์ (Orthoclase) ออร์โทเคลสจะขีดกระจกเป็นรอยได้ง่าย แต่ถ้าใช้มีดขีดออร์โทเคลสจะเป็นรอยได้เล็กน้อย (ใบมีดจะมีความแข็ง 5 – 5.6)


ลำดับที่ 7 หินเขี้ยวหนุมาน (  Quartz) ใบมีดจะขีดหินเขี้ยวหนุมานไม่ได้ และหินเขี้ยวหนุมานจะทำให้โทแพสเป็นรอยไม่ได้เช่นกัน


ลำดับที่ 8 โทแพส (Topaz) โทแพสจะทำให้หินเขี้ยวหนุมานเป็นรอยได้ แต่ไม่สามารถจะทำให้คอรันดัมเป็นรอยได้


ลำดับที่ 9 คอรันดัม (Corundum) แร่คอรันดัมจะทำให้โทแพส หรือสปิเนลเป็นรอย แต่ไม่สามารถทำให้เพชรเป็นรอย แต่ซิลิคอนคาร์ไบด์จะทำให้คอรันดัมเป็นรอยได้


ลำดับที่ 10 เพชร (Daimond) เพชรจะไม่ถูกอะไรขีดข่วนได้ นอกจากเพชรด้วยกันเอง และเพชรยังใช้ตัดแร่อื่นได้ด้วย
แร่   kyanite (Al2SiO5) จะมีความแข็ง 4-5 ตามความยาวของผลึก แต่จะมีความแข็ง 6-7 ในทิศทางอื่น ในตารางแสดงลำดับความแข็งของแร่ทั่ว ๆ ไปมักจะแสดงค่าความแข็งที่แข็งที่สุดของแร่นั้น


ลักษณะรูปแบบและผลึก (Forms and crystals)
ผลึก (crystals) หมายถึง ของแข็งที่มีโครงสร้างภายในเป็นระเบียบทั้ง 3 มิติ ส่วนคำว่า “รูปแบบ” (forms) หมายถึง ลักษณะภายนอกของผลึกที่มักจะพบในธรรมชาติ ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของแร่แต่ละชนิด เอกลักษณ์ของรูปแบบทำให้ในผลึกอย่างเดียวกัน มุมระหว่างหน้า 2 หน้าของผลึกอย่างเดียวกันจะให้ค่าเท่ากัน ไม่ว่าผลึกนั้นจะมีขนาดเป็นอย่างไร แร่บางแร่อาจมีรูปแบบหลายอย่าง เช่น แคลไซต์ มีประมาณ 108 รูปแบบ โดยรูปแบบ และโครงสร้างภายในที่เป็นระเบียบของแร่ จะช่วยในการตรวจสอบแร่ได้ สามารถจะแบ่งเป็นระบบ ตามสมมาตรได้ 6 ระบบ ดังต่อไปนี้







ขอบคุณ http://geothai.net



บทความนี้โดย admin


เยี่ยมมาก
1

โอ้โหสุดยอด

จัดไปอย่าให้ขาด

ทำไปได้

ไม่รู้เรื่อง

ตแหน่งของเพื่อน (1 คน)

หมวดหมู่ที่เกี่ยวข้อง