Электрические свойства минералов

Уже давно известны людям электрические свойства минералов. Хорошо описана способность янтаря наэлектризовываться при трении. Самородные металлы, например, медь и серебро,– превосходные проводники электричества. А такие минералы, как кальцит или слюды,– не менее превосходные диэлектрики. Достаточно вспомнить мраморные щиты-изоляторы.

Уже давно известны людям электрические свойства минералов

Магнитные и электрические свойства минералов тесно связаны друг с другом. Пьезоэлектрический эффект, обнаруженный братьями Пьером и Жаком Кюри (физиком и минералогом) в 1880 году, характерен для целого ряда минералов: турмалина, нефелина, сфалерита, но необычайно важно, что он великолепно проявлен у кварца. Если на пластинку, определенным образом вырезанную из кристалла горного хрусталя, оказывать давление, то на разных ее сторонах появляются противоположные электрические заряды. А если, напротив, прилагать к пластинке переменные заряды, то она начнет сжиматься и разжиматься, вибрировать, излучая электромагнитные колебания. Благодаря кварцу-пьезоэлектрику геофизиками решена и задача поисков рудных тел, основу которых составляют агрегаты кварцевых зерен: взрывная волна заставляет подобное тело "ответить" колебаниями пьезоэлектрического эха.

Все минералы с металлической связью обладают электропроводностью. Электропроводность минералов может сильно меняться в зависимости от направления в кристалле (например, вдоль и поперек их удлинения). Другой важнейшей величиной, определяющей электрические свойства минералов, служит диэлектрическая проницаемость, характеризующая их поляризацию под действием электрического поля. Диэлектрическая проницаемость минералов подвержена сильному влиянию различных примесей; она плохо поддается расчету, и ее каждый раз приходится измерять эмпирически, по мере возможности на аппаратуре, позволяющей стандартизировать условия измерения.

Для минералов-полупроводников весьма существенно определение типа проводимости. Различают полупроводники с электронной, дырочной и смешанной проводимостью (соответственно n, р и np-полупроводники). Тип проводимости одних и тех же минералов (например, сульфидов — пирита, арсенопирита и др.) часто закономерно меняется в соответствии с вертикальной или латеральной (горизонтальной — от центра к флангам) зональностью рудных месторождений, и его определение может оказать существенную помощь при прогнозе поведения оруднения на глубоких горизонтах и флангах разведуемых месторождений.

Электрические свойства минералов используются для сепарации (разделения) минералов при минералогическом анализе, а также при промышленном обогащении руд и особенно рудных концентратов. Для этого созданы специальные аппараты — сепараторы, электрические, магнитные, электромагнитные, в лабораторном и производственном вариантах; в минералогическом анализе широко применяются также ручные магниты.

Инструменты