Determinació de la fractura i l'escissió en minerals

Escissió basal moscovita Hornblenda escot prismàtic Escissió ròmbica de calcita Escissió octaèdrica de fluorita Escissió basal moscovita Hornblenda escot prismàtic Escissió ròmbica de calcita Escissió octaèdrica de fluorita Escissió basal moscovita Hornblenda escot prismàtic Escissió ròmbica de calcita Escissió octaèdrica de fluorita

L'any 1611 Johannes Kepler, més conegut com a astrònom, va publicar un article en el qual suggeria que els flocs de neu deuen la seva forma hexagonal a les petites partícules de bloc de construcció a partir de les quals es formen. Més de 150 anys després, l'abbé Rene Hauy va escriure que els cristalls es construeixen a partir de blocs sòlids polièdrics molt petits. Així que diu la història, estava examinant un cristall de calcita danyat quan el va deixar caure i es va trencar en trossos de forma romboïdal amb superfícies molt llises. Probablement no va passar, però no hi ha dubte que va examinar com es va fracturar la calcita. Avui anomenem aquests petits blocs de construcció cèl·lules unitats i apilats junts formen plans d'ions en gelosies tridimensionals, que de vegades es desparteixen... . i això porta als temes d'aquest article.

Aquesta discussió es refereix a la manera com es trenquen els cristalls minerals. Hi ha diferents diferències, i les diferències poden ser diagnòstiques. Si el cristall es divideix de manera neta i suau al llarg d'un pla pla, la ruptura s'anomena clivage. Si la ruptura no mostra plans plans, simplement l'anomenem fractura.


L'escissió és la tendència d'un cristall a trencar-se al llarg de plans llisos i plans de debilitat estructural. Hi ha minerals que presenten un, dos, tres o més plans d'escissió. I hi ha minerals que no presenten cap. Un pla d'escissió sempre és paral·lel a una cara de cristall, o una possible cara de cristall. És un pla de gelosia de l'estructura cristal·lina. Quan hi ha plans d'escissió en múltiples direccions a través d'un cristall, és important estimar els angles entre ells tant pel nombre de plans diferents com els angles entre ells són diagnòstics.

Feu clic a les fotos per ampliar-les.

Un únic pla d'escissió: moscovita
Hi ha un gran nombre de minerals que presenten un únic pla d'escissió, els més coneguts dels quals són les micas. El pla en què la mica es divideix fàcilment és perpendicular a l'eix c i és el pla basal, per tant és un escissió basal . Algunes referències l'anomenen pinacoïdal. (Vegeu la foto de l'escissió de moscovita, a dalt)
L'escissió basal es pot trobar en tots els sistemes de cristall, excepte en el sistema isomètric. Si hi ha plans d'escissió, la simetria isomètrica requereix tres, quatre o sis direccions d'escissió.
L'apofil·lita, el clinoclor, el grafit i la moscovita són minerals comuns amb una escissió basal,

Dos plans d'escissió: Amfíbol Piroxè
Quan un cristall mineral presenta dos plans d'escissió, sovint són paral·lels a l'eix c i es diu que el mineral té escissió prismàtica .
Dues direccions d'escissió són el diagnòstic d'amfíbols i piroxens. En els amfíbols els dos plans es tallen a 124 ^O i 56 ^O , donant als fragments d'amfíbol (i als cristalls) la seva secció transversal rombica característica. D'altra banda, els plans d'escissió prismàtics dels piroxens tenen angles de 87 ^O i 93 ^O i apareixen gairebé quadrades en secció transversal. Per a una mostra manual, aquesta és sovint l'única propietat que distingeix un grup de l'altre. (Vegeu la foto de l'escissió de Hornblenda {Amphibole}, a dalt)
Els feldspats tenen dues direccions d'escissió, també, amb una millor que l'altra i a 90 ^O l'un a l'altre.
Els minerals tetragonals solen tenir dues direccions d'escissió prismàtica en un o ambdós prismes (és a dir, wernerita, rutil)

Tres plans d'escissió:
Halita Calcita Escisió cúbica: No és sorprenent que la divisió cúbica sigui de tres direccions d'escissió amb plans mútuament 90 ^O l'un a l'altre. La galena, l'halita i la silvita en són exemples. Si s'observa un pla d'escissió paral·lel a un (100) en un cristall cúbic, la simetria del sistema isomètric requereix que hi hagi dos plans més en angle recte amb el pla observat.
Escissió romboèdrica: L'escissió romboèdrica es produeix quan hi ha tres plans d'escissió que es tallen en angles regulars diferents del 90 ^O . (Vegeu la foto de l'escissió de calcita, a dalt) La calcita, la rodocrocita, la siderita i molts dels minerals carbonatats mostren aquesta escissió.
Escissió prismàtica: Rarament es troben tres direccions d'escissió prismàtica tant en el sistema hexagonal com en el trigonal.


Quatre plans d'escissió:
Fluorita
Quatre plans d'escissió produeixen un bloc d'escissió octaèdric i, per tant, quatre direccions d'escissió es coneixen com a clivage octaèdric. La fluorita i els diamants tenen un clivage octaèdric. (Tingueu en compte la foto d'un bloc d'escissió de fluorita, a dalt) Amplieu la foto de la miniatura de la dreta (feu-hi clic) i tingueu en compte que les cares d'escissió incipients del bloc són paral·leles a les cares d'escissió externes. La simetria del sistema isomètric requereix que si hi ha un pla d'escissió paral·lel a la cara (111), les altres tres direccions d'escissió també han d'estar presents. Una escissió similar en els sistemes tetragonal o ortorròmbic és piramidal i poc comú (és a dir, Scheelite)


Sis plans d'escissió: Esfalerita
Sis direccions d'escissió es coneixen com a clivage dodecaèdric. El primer exemple és l'esfalerita. En general, és difícil identificar les sis direccions, però normalment es noten diversos plans. L'observació d'un pla d'escissió dodecaèdric en el sistema isomètric significa que hi ha d'haver cinc direccions més d'escissió.

Identificació dels plans d'escissió:
Com que els plans d'escissió són sempre paral·lels a les cares de cristall, o possibles cares de cristall, s'identifiquen amb els índexs de Miller, de la mateixa manera que ho són les cares de cristall. Si el pla d'escissió és paral·lel a la cara (111), llavors és el pla d'escissió 111.

El nombre de cares d'escissió d'una forma depèn del nombre de cares de cristall de la forma. La {110}, o forma dodecaèdrica, en el sistema isomètric té 12 cares. Els plans d'escissió del sistema isomètric són per parells, per tant hi ha d'haver 6 cares d'escissió. En els sistemes tetragonal i ortorròmbic la forma tindrà 2 plans (escissió prismàtica) mentre que en el sistema triclínic només hi hauria un pla a la classe pedial o dos a la classe pinacoïdal).

Perfecció dels plans d'escissió:
Hi ha diferències en la perfecció dels plans d'escissió. Alguns són molt suaus i d'altres més aviat aspres. Termes com ara perfecte , bo , distintes , o indistinta s'utilitzen.

Escot perfecte : Llis, brillant, pla; trenca fàcilment al llarg d'un pla d'escissió. difícil de trencar a través d'un pla d'escissió; com les micas, la calcita o l'apofil·lita.

Bon escot : Llis, pla potser amb un pas, generalment brillant; es trenca fàcilment al llarg del pla d'escissió però es pot trencar a través del pla; com els feldespats.

Escissió diferenciada : trencar-se amb relativa facilitat al llarg dels escots i en altres direccions; cares d'escissió generalment petites; com escapolita.

Escissió indistinta : La fractura aleatòria és tan fàcil (o difícil) com l'escissió; plans d'escissió difícils de veure i característicament petits; com el beril.


La separació és la separació de les làmines en un mineral cristal·litzat, no a causa de l'escissió. Sovint es confon amb el clivage, ja que un pla de separació i un pla d'escissió semblen molt semblants. Però la causa és diferent. L'escissió es deu a una debilitat estructural entre els plans de gelosia del cristall i, teòricament, es pot repetir fins al nivell atòmic de capes. Es presenta en tots els cristalls d'una espècie mineral escindible, i de la mateixa manera. No és el cas de la separació. També es deu a un pla de debilitat, però els plans de separació no estan tan a prop, poden o no o no, i tenen causes diferents. Alguns es deuen a l'exsolució de plans en el cristall. Sovint, els textos indiquen que d'altres estan relacionats amb el pla de composició en l'agermanament, però això s'ha posat en dubte (vegeu la investigació de John S. White). Les forces físiques poden provocar la dislocació dels plans de la gelosia, sovint observada en el granat. La separació es pot produir en alguns cristalls d'una espècie mineral però no en d'altres. La principal pista per diferenciar la separació i l'escissió és la repetibilitat, tant dins d'un cristall com a través de molts cristalls d'una espècie. El corindó sovint mostra un pla de separació basal, tot i que pot tenir plans de separació en tres direccions. No té mai escot.


Quan una ruptura no és escissió o separació, és fractura. Només s'utilitzen alguns termes per descriure la naturalesa de la fractura mineral. Inclouen concoïdal, hackley, estellat, parell, desigual, terrós, o aspre . La majoria s'entén fàcilment, però n'hi ha dos que poden necessitar una explicació: concoïdal i probablement hackley.

Fractura concoïdal: Quars: Fractura concoïdal Obsidiana: Fractura concoïdal
Una fractura de la concoïdal s'assembla a la forma en què s'encenen estelles de vidre. Sol ser una depressió arrodonida a la vora o prop de la peça, sovint amb lleugeres crestes seguint la curvatura de la depressió. Es pot descriure com una closca. El quars, el sílex, el sílex i l'obsidiana sovint mostren una fractura concoïdal.
Fractura Hackely :
Coure: fractura de Hackley
Una fractura hackely és irregular, com un metall trencat, les vores de coure o alumini esquinçats. Algunes de les serpentines també són exemples. El terme prové de la semblança amb les plomes posades al coll d'un gall.

Tots sabem que els minerals, per definició, tenen una estructura cristal·lina que és una matriu tridimensional d'ions o molècules. És una xarxa amb ions o molècules als seus nodes. L'espaiat de les partícules (nodes) depèn de la naturalesa de la partícula (ió positiu, ió negatiu o molècula), la mida de les partícules, la forma del camp elèctric al voltant de les partícules, la força del camp i el tipus d'enllaç entre partícules. La cèl·lula unitària resultant, que conté tota la química i la simetria de l'espècie mineral, s'apila per produir la xarxa cristal·lina. Així, la manera com els ions o les molècules s'instal·len a les seves posicions d'equilibri a la cèl·lula unitat determina la simetria de la cèl·lula, la xarxa i les propietats (inclosa la simetria) del cristall.

La difracció de raigs X ha revelat que l'estructura de gelosia es pot veure com una matriu de plans paral·lels apilats en moltes direccions. Aquestes direccions estan dictades per la simetria de la classe de cristalls. Les direccions més destacades són paral·leles a les cares del cristall.

Si la força d'enllaç entre partícules en plans de gelosia paral·lel és considerablement més forta que la força d'enllaç entre aquests plans, pot ser possible la divisió. En qualsevol cas, un pla d'escissió és paral·lel a una cara de cristall, o possible cara. Com més gran sigui la diferència de força d'unió dins dels plans i entre plans, més perfecte serà l'escissió. Sovint es coneix com a distàncies relatives entre ions en un pla densitat de punts . Els plans d'alta densitat de punt són sovint plans d'escissió. De la mateixa manera, són plans de major duresa per al cristall. Per a un diamant, el pla de densitat de punt més alta és el pla octaèdric. No casualment, és el pla més dur del cristall i també és el pla d'escissió.

---

Enllaços a 'Determinant...' Sèrie: Com

1. Què és un mineral? La definició d'un mineral
2. Determinació del color i la ratlla
3. Determinació de lluentor: per a col·leccionistes principiants
4. Determinació de la duresa d'un mineral
5. Determinació de la gravetat específica d'un mineral
6. Determinació de la simetria de cristalls: una introducció
7. Determinació de la fractura i l'escissió en minerals