MİNERALLERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

**merick60** · 20.03.2008

MİNERALMİNLERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

Minerallerin fiziksel özellikleri, kısmen yönlere bağlı, kısmen de yönlere bağlı olmayanlar olarak ikiye ayrılır.

1. Skaler özellikler: Yönlere bağlı olmayan yani her yönde aynı olan özelliklerdir. Mesela; özgül ağırlık gibi. Fiziksel özellikleri yönlere göre değişmeyen minerallere “izotrop mineraller” denir.

2.Vektörel özellikler: Minerallerin yönlere bağlı olarak değişen özellikleridir. Mesela; sertlik, dilinim gibi. Özellikleri yönlere göre değişen minerallere de “anizotrop mineraller” denir.

Mineral özellikleri sadece o mineralin homojen olarak bulunması halinde kendisine özgü karakter taşır. Homojen olmayan minerallerde skaler özellikler bile değişir.

YOĞUNLUK

Bir cismin belirli bir hacminin o hacimde +4 C de ve 760 mm cıva basıncındaki saf suyun ağırlığına oranına o cismin veya mineralin yoğunluğu denir. Yoğunluk sayısal bir değerdir. Mesela; elmasın özgül ağırlığı 3,5 dur.

Yoğunluk, minerallerin oluşumu sırasında ısı ve basınca bağlı olarak her homojen cisim için sabit bir sayıdır. Kimyasal formülü aynı olmasına rağmen farklı kristal sisteminde kristallenen minerallerin Yoğunlukları da farklıdır. Mesela; küp sistemde kristallenen elmasın (C) Yoğunluğu 3,5 iken aynı kimyasal formüle sahip olan ve hekzagonal sistemde kristallenen grafit (C)’in Yoğunluğu 2,1 dir. Minerallerin Yoğunlukları 1 - 23 arasında değişir.

Tabiatta tabii olarak element halinde bulunan nabit metallerin Yoğunlukları yüksek rakamlara ulaşır. Platin, paladyum, iridyum, altın gibi ağır mineraller örnek olarak verilebilir. En hafif mineraller ise organik mineraller olup özgül ağırlıkları 1 civarındadır. Mesela kehribar 1,1 dir.

SERTLIK

Sertlik; dıstan gelen kuvvetlerle minerallerin cizilmeye karsı gösterdigi direnctir. Mineralleri sertlikleri yardımıyla tanıma kolaylıgı vardır.

Bir mineral digeri tarafından cizdirilerek izafi sertlik degeri belirlenebilir. Bunun icin MOHS tarafından 1′den 10′a kadar sıralanan ve herbiri bir öncekini cizebilen minerallerinin olusturdugu bir cetvel kullanılır.

MOHS sertlik cetveli.

Talk (Mg3 (Si4O10) (OH)2 Tırnakla cizilebilir.

Jips (Ca SO4 2H2O) “

Kalsit (Ca CO3) Çakı veya igne ile cizilebilir

Flüorit (Ca F2) “

Apatit (Ca5 F (PO4)3 “

Feldspat (Ortoz) (K Al Si3O8) “

Kuvars (SiO2) “

Topaz (Al2 (SiO4) (OH F)2 Camı cizebilenler

Korindon (Al2 O3)”

10

Elmas (C) “

Eş sertlikteki diğer mineraller şunlardır:

1.Talk: Grafit, pirolusit, kil mineralleri,

2.Jips: Galenit, zinober, realgar, orpiment, kükürt,

3. Kalsit: Anhidrit, barit, gümüs, altın,

4.Fluorit: Aragonit, siderit, sfalerit, malakit,

5.Apatit: Limonit, kromit, seelit,

6.Feldspat: Arsenopirit, pirit, hematit, piroksen,

7.Kuvars: Olivin, kasiterit, andalusit,

8.Topaz: Beril,

9.Korund: Korund

10.Elmas: Elmas,

Sertlik yönlere baglı olan bir vektörel özelliktir.Mesela disten (kyanit) mineralinde c ekseni yönünde sertlik 4 - 5 iken buna dik yönde 6 olmaktadır. Mineral bir diger minerali ciziyor ise yani üzerinde bir oyuk meydana getiriyorsa, o mineral diger minerale göre daha serttir. Burada dikkat edilecek husus cizilen mineral üzerinde bir oyuk acılmasıdır. Yoksa cizen mineralin olusturdugu tozlar yanılgıya sebeb olabilir.

DiLiNiM

Dilimlenme minerallerin belirli yüzeyler boyunca kolaylıkla ayrılabilme ve bölünebilme özelliğidir. Bu ayrılma ve bölünme kristal yüzeylerine paralel şekilde olmaktadır. Dilinim öncelikle atomik dizilisi çok sıkı olan kafes düzlemleri arasında oluşur ve dilinim düzlemi kristalin belirli bir yüzeyine paralel olarak gelişir.Buna göre dilinim; mineralin ic yapısının sebep olduğu fiziksel bir olaydır.

Dilinim minerallerin tanınmasında kullanılan belli baslı özelliklerden birisidir Özellikle birbirine benzeyen iki mineralden biri dilinimli, diğeri dilinimsiz ise mineralleri belirlemek cok kolay olur. Dilinim; 1, 2 veya 3 yönlü olabilir. Bir yönlü dilinime örnek olarak mikalar verilebilir. Mikalarda belirli olarak 1 yönlü dilimlenme görülür. Dilimlenmeye dik yönlerdeki kohezyon kuvvetleri minimum değerdedir.

Galenit ise, 3 yönlü dilimlenmeye güzel bir örnek teskil eder. Minerallerin dilimlenme dereceleri mükemmel, iyi, zayıf ve kötü sıfatlarıyla tanımlanır. Jips ve mikada dilinimler mükemmeldir. Kalsit ve hornblendde dilinimler iyidir. Olivinde ise dilinim zayıftır. Kuvarsta ise dilinim kötüdür.

Yapısal olarak birbirine benzeyen mineraller dilinim özellikleriyle birbirlerinden ayırt edilebilmektedir. Galenit, arjantitten, kalsit de aragonitten dilinimleri sayesinde ayırt edilebilir. Galenitte dilinimler küp yüzeyinde (1 0 0) 3 doğrultuda olduğu halde, arjantitde bu özellik yoktur. Kalsit ile aragonit aynı kimyasal bilesime (CaCO3) sahip olduğu halde, kalsit 3 doğrultuda (1 0 `1 1) yüzeyine paralel olarak dilimlenebildiği halde aragonit yalnızca 1 doğrultuda (0 1 0) yüzeyine paralel olarak dilimlenir.

Dıs şekilleri ve renkleri ile birbirine çok benzeyen amfiboller ve piroksenler karakteristik dilinimleri sayesinde kolayca birbirlerinden ayrılırlar. Amfiboller (hornblend) 56o - 124o lik dilinim acıları gösterirken, piroksenler (ojit) 87o - 93o lik acılarla dilinim gösterirler. Bundan dolayı dilinim izleri amfibollerde kafes seklinde, piroksenlerde ise kare kafes seklinde görülür.

KIRILMA

Minerallerin kohezyon kuvvetleri belirli düzlemsel yönlerde aynı değerler taşımıyorsa, dıştan gelen kuvvet etkisi altında mineral düzlemsel olmayan yüzeyli parçacıklara ayrılır.

Minerali parçalamak için indirilen darbe en az kohezyon yönüne tam dik olmazsa mineral yarılırken düzenli olmayan yüzeyler oluşur. Bu olay kırılmadır.

Minerallerin kırılması esnasında yüzeylerinde meydana gelen sekiller mineral tanınmasında önemli rol oynar. Mesela çakmaktaşı ve obsidiyen kırıldığı zaman midye kabuğu şekilli (konkoidal) kırıklı karakteristik yüzeyler meydana gelir. Opal düz, pandermit yassı, gümüs ve bakır cengelli, kuvars girintili ve çıkıntılı, kaolen ise toprağımsı kırılma yüzeyi şekilleri gösterirler.

RENK

Minerallerin makroskopik görünüşlerinden birisi olup, ilk bakışta hemen göze çarpan bir özelliktir. Fakat minerallerin tayininde faydalanabileceğimiz kesin bir kriter değildir. Ancak bazı mineraller için renk özelligi cok tipiktir.

Mineralin üzerine gelen ışıkların bir kısmı mineral tarafından emilir. Diğer kısmı da yansır. Işığın mineral tarafından emilmesi ve yansıması her mineralde farklıdır. Işığın emilme ve yansıma oranları mineralin rengini belirler. Mineraller, renk özelliği dikkate alındığında 3 gruba ayrılırlar:

1. Renksiz Mineraller:

Gelen ısıgın dalga boyu ile emilen ışığın dalga boyu aynı ise; diğer bir deyişle, mineral üzerine gelen ısıgın tamamı mineral tarafından emiliyorsa bu mineral renksiz görünür.

Renksiz mineraller şeffaf olur. Bu tip minerallere örnek olarak; kaya tuzu, kalsit, barit, elmas verilebilir.

2. Renkli Mineraller:

Mineral üzerine gelen ışıkla, emilen ısık esit miktarda olmazsa yani ısıgın bir kısmı mineral yüzeyinden yansıyarak göze gelirse, mineral kendine özgü rengini verir. Mineral renkleri, mineralin kendi maddesine veya kimyasal yapısına baglı olduğundan önemli bir özelliktir. Mesela; kükürt sarı, zinober kırmızı, malakit yesil, magnetit ise siyahtır. Renkli mineraller ısıgı farklı yönlerde, farklı olarak emiyorlarsa “pleokroizma” denilen cok renklilik ortaya cıkar.

Bu optik özellikleri bakımından anizotrop olan renkli veya renklenen mineraller icin gecerlidir. Mesela kordiyorit bir yönde mavimsi iken diger yönde sarı, ücüncü yönde ise mor renk gösterir. Mikroskop çalışmalarında; pleokroizma önemli bir rol oynar.

Mineralin degisik yönlerdeki ince kesitlerinin incelenebildiği ve belli yönde ışık sağlanabilen polarizan mikroskoplarda inceleme yapılabilir.

3. Renklenen Mineraller:

Mineral bünyesine, renk veren yabancı maddelerin (pigment) veya izomorf bir cismin karışması nedeniyle, karakteristik renginden farklı renk gösteren minerallere “renklenen mineraller” denir.

Mesela saf sfalerit (ZnS) beyaz renklidir. Ancak izomorf FeS etkisi ile koyu renk alır. Renksiz olan kuvars beyaz görülünce “süt kuvars”, mor renkli göründüğünde ise “ametist” adını alır.

FLUORESANS

Bazı mineraller ışıklandırıldığı zaman, kendi renginden farklı bir renk gösterirler. Bu olaya “fluoresans” denir. Şeelit mavimsi beyaz ışıma gösterirken, zirkon sarımsı ışıma gösterir.

Işık etkisi kaldırıldığı zaman ışımanın hala devam etmesi olayına da “fosforesans” denir. Buna örnek olarak fosfor verilebilir. X-ışınları gibi etkiler altında mineralin ışıması olayına “lümünesans” denir.

Fluoresans özelliği gösteren başlıca mineraller şunlardır:

Elmas: mavi yeşil, portakal rengi, sarımsı kahve, kırmızı.

Sfalerit: koyu sarı, sarı, portakal, turuncu.

Kaya tuzu ve silvin: kırmızı.

Fluorit: maviden mora kadar.

Kalsit: kırmızı, sarımsı kahve.

Serüzit: sarıdan pembeye kadar, yeşil.

Barit: yeşil, sarımsı kahve, okr rengi.

Anglezit: gül kırmızıdan sarıya kadar.

Jips: yeşil, okr rengi, sarı.

Şeelit: mavi, sarımtrak.

Apatit: özel, ender olarak sarı.

Zirkon: portakal rengi.

ÇİZGİ RENGİ

Sertligi 7 den düsük olan renkli mineraller ile üzeri sırlanmamıs bir porselen üzerine bir cizgi cizilirse; bu mineral porselen levha üzerinde bir cizgi meydana getirir.Bu sekildeki renkli cizgiler minerallerin tanınmasında önemli bir rol oynarlar. Ancak minerallerin cizgi renkleri, kendi renklerine her zaman uymaz.Mesela; sarı renkli pirit siyah renkli bir cizgi verirken, sarı renkli kalkopirit yesilimsi siyah renkli bir cizgi verir. Ayrıca acık renkli mineraller ile koyu silikatlerin cizgi renkleri beyaz ve beyaza yakın oldugundan, minerallerin cizgi renginin tayininde opak minerallerin cizgi rengi daha kesin olarak belirlenir.

Çizgi renklerine göre mineraller su şekilde sınıflandırılır:

1. Siyah ile gri cizgi rengi veren mineraller: Magnetit, pirit, galen, ilmenit, antimonit, pirolusit vs.

2. Kahverengi cizgi rengi veren mineraller: Kromit, wolframit, rutil, kasiterit, sfalerit,

3. Kırmızı cizgi rengi veren mineraller: Kuprit, zinober, hematit,

4. Diger renkler: Kalkopirit: yesilimsi siyah

Orpiment: sarı

Realgar: turuncu

Limonit: sarımsı kahverengi

PARLAKLIK

Mineral cilası, kristal yüzeyinde görülen parıltıdır. Bir mineralin parlaklıgı genellikle rengine baglı degildir. Parlaklık daha cok mineralin yüzeyinden yansıyan ısınların kalite ve miktarına göre degisir.

Parlaklıgın siddeti mineralin saydamlık ve yansıtma derecesine ve kristal yapısına baglıdır. Diger bir deyisle kristal yüzeylerinin veya dilinim düzlemlerinin düzgünlügü ve pürüzsüz olması parlaklıgı etkilemektedir.

Parlaklık , tabiatta bulunan cisimlerin parıltılarına benzetilerek isimlendirilir. Minerallerde en cok görülen parlaklık tipleri sunlardır:

1. Metalik parlaklık: Galen, pirit, kalkopirit,

2. Elmas parlaklıgı: Elmas, korund,

3. Camsal parlaklık: Kuvars, topaz, barit, fluorit,

4. Recine parlaklıgı: Sfalerit,

5. Sedef parlaklıgı: Talk, barit,

6. İpek parlaklıgı: asbest, lifli jips,

7. Yag parlaklıgı: Kükürt, kasiterit, zirkon, nefelin, kordierit,

ELEKTRİK

Mineraller iletken veya yarı iletkendirler. Yani elektriği bir kısmı geçirirken diğer bir kısmı da geçirmezler. Altın, gümüş ve bakır gibi element halinde bulunan mineraller elektriği iyi geçirirken, sülfitler iyi geçirmezler. Silikat mineralleri yalıtkandırlar, metalik mineraller genelde sülfitler halinde bulunduğundan dolayı elektriki özelliklerinden faydalanılarak jeofizik yöntemlerle aranırlar.

Bazı mineraller sürtünme sonucunda elektriklenirler. Mesela kehribar veya kükürt sürtünmeyle negatif yükle elektriklenirken kuvars pozitif yükle yüklenir. Bazı mineraller ısıtma ile elektriklenirler. “Piroelektrik” adı verilen bu özelliğe sahip minerallerden birisi turmalindir. Turmalin ısıtıldığında prizmatik kristalin bir ucu negatif, diğer ucu da pozitif yükle yüklenir. Bazı minerallerden kesilen ince levhacıklar düşük voltajda kendilerine özgü salınım yaparlar. “Piezo elektrik” adı verilen bu özelliğe sahip olan minerallere örnek olarak kuvars verilebilir. c eksenine belirli açılarda kesilen, piezoelektrik özellikli kuvars lamelleri; telsiz yapımında, elektromanyetik dalgaların filtre edilmesinde ve hassas saat yapımında kullanılır.

Mıknatıs kutupları tarafından cekilen minerallere “paramagnetli” mineraller itilen minerallere de “diamagnetli” mineraller denir.

Bilesiminde az veya cok demir bulunan mineraller az veya cok paramagnetiktirler. Magnetit, mıknatıs tarafından oldukca kuvvetli olarak cekilen bir mineraldir. Aynı bilesimi tasıyan tabii mıknatıs karakterinde olan tipine “mıknatıs tası” adı verilir. Divrigi demir madenlerinde örneklerine rastlanmıstır.

Bizmut ve gümüs gibi mineraller mıknatıs kutupları tarafından itilirler, böyle minerallere “diamagnetik mineraller” denir.

ALINTI