Fysische eigenschappen van mineralen I: Kristallen en splijting

1. Een groep mineraalmonsters samenstellen

1. Neem zoveel mogelijk van de volgende mee: kwarts, haliet, calciet, granaatje, biotiet en/of mica. Sommige zijn gekozen vanwege hun eigenschappen van kristalgroei en andere voor hun eigenschappen van kristalsplitsing.

2. Kristalvorm observeren en analyseren

1. Plaats een monster op het observatieoppervlak.
2. Draai om alle kanten te observeren. Zoek naar kristalvlakken, kristalranden (lijnen waar vlakken elkaar ontmoeten) en kristalpunten (punten waar randen elkaar ontmoeten).
3. Waar mogelijk, meet de grensvlakkenhoeken met behulp van de goniometer. Dit gebeurt door simpelweg één kant van de goniometer op een specifiek kristalvlak te leggen, de andere kant van de goniometer op een aangrenzend vlak, en vervolgens de hoek af te lezen.
4. Vergelijk met de set karakteristieke kristallijne polyeders.
5. Herhaal stappen 2.1 – 2.4 voor kwarts (let op hexagonale dipiramidale vorm (Figuur 1)), calciet (let op scalenohedronvorm (Figuur 2)), haliet (let op kubieke kristalvorm (Figuur 3)), granaatje (let op dodecaëdervorm (Figuur 4)) en biotiet (let op pseudo-hexagonale vorm (Figuur 5)).

Figuur 1. Kwarts die hexagonale dipiramidale vorm vertoont.

Figuur 2. Calciet die scalenohedronvorm vertoont. Let op hoe verschillende kristalvlakken elkaar kruisen om kristalranden te vormen en hoe de combinatie van randen punten vormt die bekend staan als "punten". Symmetrische kristalgroeivormen worden gegenereerd door herhaling van fundamentele atomaire structuren (eenheidscellen) binnen de kristalstructuur. In dit geval genereert calcietkristalgroei het specifieke polyhedron dat bekend staat als een scalenohedron.

Figuur 3. Haliet die kubieke kristalvorm vertoont.

Figuur 4. Granaatje die dodecaëdervorm vertoont.

Figuur 5. Biotiet die pseudo-hexagonale vorm vertoont.

3. Splitsing observeren en analyseren

1. Trek oogbescherming op.
2. Plaats een stuk kwarts op het breekoppervlak.
3. Gebruik een hamer om het stuk kwarts doormidden te breken.
4. Gebruik een vergrootglas om het gebroken stuk kwarts te observeren op splitsingsvlakken. Merk op dat kwarts geen heeft. Kwarts vertoont conchoïdale breuk, maar geen goed gedefinieerde splitsingsvlakken (Figuur 6). Dit is een gevolg van het feit dat de eenheidscellen in de kwartskristalstructuur (SiO₄ groepen, silicatetraëders genoemd) vergelijkbaar gelijke bindingsterktes in alle richtingen hebben. Deze uniformiteit van bindingsterktes resulteert in een kristal zonder voorkeursbreekvlakken.
5. Herhaal stappen 3.2 – 3.4 voor calciet (moet rhomboëdrische splitsing vertonen (Figuur 7)), haliet (moet kubieke splitsing vertonen (Figuur 8)), biotiet en/of mica (zouden elk vlakke splitsing moeten vertonen (Figuur 9)).
6. Gebruik een vergrootglas om verschillende splitsingskwaliteiten te evalueren. Splitsing kan op verschillende niveaus optreden. Wanneer er een dramatisch verschil in bindingsterktes is in een bepaalde oriëntatie, zoals tussen vlakken van SiO₄ groepen in het geval van mica, wordt een bijna perfecte splitsing gegenereerd tussen deze vlakken. Zoals hierboven opgemerkt, vertoont kwarts een bijna totale gebrek aan splitsing. Tussen deze extremen (van perfecte splitsing en gebrek aan splitsing), zijn er mineralen die goede splitsing hebben (bijv. veldspaat) en slechte splitsing (bepaalde vlakken op amfiboolkristallen).

Figuur 6. Kwarts die conchoïdale breuk vertoont, zonder splitsingsvlakken.