Перейти к содержимому


Фотография

ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МИНЕРАЛОВ - ОДИН ИЗ ЭТАПОВ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПОЧВЫ

анализ почв экспертиза почвы экспертиза грунта анализ грунта почвоведческая экспертиза тест грунта тест почвы анализ почвы тестирование почв тестирование грунтов

В этой теме нет ответов

#1 admin

admin

    Администратор

  • Администраторы
  • 2 509 сообщений
  • ГородМосква

Отправлено 06 Октябрь 2016 - 07:03

Кожанова Б.К.

 

ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МИНЕРАЛОВ - ОДИН ИЗ ЭТАПОВ МИНЕРАЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПОЧВЫ

 

Ключевые слова: методы, почва, физические свойства, минералы.

Keywords: methods, soil, physical properties, minerals.

 

Судебно-почвоведческая экспертиза - это сравнительно новое направление в почвоведении, которое выросло до такой степени, что помогает правоохранительным органам проводить успешные расследования преступлений с использованием методов, которые с каждым годом все более совершенствуются. Почвы, горные породы, реголиты, минералы и искусственные материалы, такие кирпичи, стекло и плитка (которые принято называть антропогенными материалами) исследуются в судебно-почвоведческой экспертизе с целью ответа на вопрос, имеется или нет взаимосвязь почвенного вещества, изъятого с каких-либо предметов (ботинок, одежды, лопаты, машины и т.п.) с определенным участком. Большинство случаев, в которых необходимо проводить исследование почвы для решения задач по установлению взаимосвязи исследуемого вещества с источником, чрезвычайно сложные1.

Система аналитических методов, применяемых в судебно-почвоведческой экспертизе, определяется, во-первых, особенностями объекта исследования, во-вторых, характером поставленной перед экспертом задачи, в третьих, количеством вещества, поступившего на экспертизу. Поскольку почва сама по себе является сложной, многокомпонентной системой, речь идет о том, что аналитические методы должный обеспечивать полное изучение тех ее структурных элементов, которые несут криминалистическую значимую информацию.

К этим структурным элементам можно отнести: компоненты, характеризующие геологические условия формирования почвы на участке; компоненты, характеризующие химические процессы на данном участке; компоненты, характеризующие биологические процессы; морфологические признаки почвы; компоненты, характеризующие хозяйственную деятельность человека.

Исследования почвы оцениваются в совокупности на основе общих и специальных знаний об объекте экспертизы. В результате такой оценки выделяют комплекс признаков объекта, необходимых для ответа на поставленные вопросы, и формулируют общие выводы.

Систему аналитических методов, применяемую в судебно-почвоведческой экспертизе, пока еще нельзя признать окончательно сформированной. Это обусловлено прежде всего многообразием почв и необходимостью разработки специальных комплексов методов для почв различных зон нашей территории.

Первым этапом исследования объектов почвенного происхождения является микроскопическое исследование. Оно позволяет дифференцировать почвы по цвету, структуре, механическому составу, выделить различные инородные включения. При этом большую группу составляют методы минералогического исследования. Универсальность их обусловлена тем, что минеральная часть преобладает в почвенной массе большинства почв, составляет 90-95%.

Минералогический анализ основан на сравнительном определении песчаной фракции почв. Его ведут по физическим, химическим и оптическим свойствам минералов. Как показывает экспертная практика, в то время, например, как методы для определения неорганической составляющей почвенного вещества довольно хорошо описаны в литературе и часто применяются в экспертной практике, методы определения физических свойств минералов менее подробно описаны в литературе и гораздо реже применяются в экспертной практике. Поэтому, считаем что изучение, обобщение, использование в экспертной практике научных материалов, посвященных исследованию физических свойств минералов, в настоящее время очень актуально.

В природе свыше 7000 минералов и их разновидностей. По агрегатному состоянию они могут быть твердыми, реже жидкими и газообразными. Помимо естественных минеральных образований, создано много искусственных минералов, большинство из которых в природе не встречается. Столь высокое многообразие минералов требует, в первую очередь, изучения их физических свойств и характеристик, позволяющих отличать минералы друг от друга2.

Чтобы распознать по внешним признакам минералы и определить приблизительно их химический состав, необходимо знать физические свойства каждого минерала. Следует иметь в виду, что отдельные физические свойства могут быть одинаковыми у различных минералов или, наоборот, одно какое-либо свойство может изменяться у одного и того же минерала, например цвет или удельный вес (в зависимости от примесей).

__________________

1 Доусон Л. Использование почвенных признаков при поиске захоронений : Мат-лы междун. семинара «Современное состояние объектов почвенного происхождения» 22 октября 2013 года / Доусон Л., Фитцпатрик Р., Доннелли Л., Харрисон М., Ролф Э. - М., 2013. - С. 24.

2 Ларионов А.К. Основы минералогии, петрографии и геологии : учебник / А.К. Ларионов, В.П. Ананьев. - М.: Изд-во «Высшая школа», 1969. - С. 67.

 

Поэтому при определении минерала необходимо, чтобы было установлено возможно большее число его свойств. В отдельных случаях минералы обладают такими характерными свойствами (магнитные, оптические и др.), по которым уже сразу можно определить минерал.

К физическим свойствам относятся: цвет, цвет черты, блеск, излом, спайность, твердость, удельный вес и др.

Цвет. Минералы имеют весьма различный цвет: белый, серый, желтый, розовый, красный, зеленый, синий, черный, притом всевозможных оттенков. Минералы могут быть и бесцветными. Практически цвет минералов определяют на глаз путем сравнения с хорошо знакомыми в быту предметами: молочно-белый, соломенно-желтый, бутылочно-зеленый, кроваво-красный, кирпично-красный и т. д.

Для обозначения цвета минералов, имеющих металлический блеск, к названию главного цвета прибавляют название распространенного металла соответствующей окраски: оловянно-белый, свинцово-серый, латунно-желтый, медно-красный, железно-черный и т.д. Окраска одного и того минерала нередко весьма изменчива, что зависит обычно от посторонних примесей. Некоторые минералы (например, Лабрадор) меняют цвет в зависимости от условий освещения, приобретая красивую радужную окраску. Это свойство минералов называется иризацией.

Цвет черты. Многие минералы в раздробленном или порошкообразном состоянии имеют другой цвет, чем в куске. Порошок минерала можно получить, проводя куском минерала черту на белой шероховатой поверхности фарфора, не покрытой глазурью. Цвет этой черты и будет указывать на цвет минерала в порошке. Для этого изготовляются специальные пластинки (бисквиты). Можно пользоваться также любым фарфоровым черепком. Черта минерала остается на фарфоровой пластинке в тех случаях, если твердость его меньше твердости фарфора. Поэтому некоторые более твердые минералы на цвет черты не испытываются. Для минералов же, имеющих твердость меньше, чем фарфор, цвет черты является основным признаком при их определении. Например, красный, бурый и магнитный железняки в кусках (штуфах) часто имеют одинаковый цвет, но по цвету черты можно очень легко их различить.

Блеск. Поверхность минералов отражает свет в той или иной степени. У одних минералов (немногих) поверхность матовая, у других - блестящая. Различают следующие виды блеска. Металлический блеск - это сильный блеск, свойственный металлам. Обычно к минералам с металлическим блеском относят минералы непрозрачные, дающие черную черту на фарфоровой пластинке. Все другие минералы, за исключением самородных металлов (золота, серебра и платины), относятся к минералам, не имеющим металлического блеска. К последним относят также и минералы со сложным металловидным или полуметаллическим блеском (обычно дающие бурую или темно-бурую черту). Характерные минералы с металлическим блеском - магнетит, пирит, галенит. Блеск полуметаллический, или металловидный, характерен для гематита и черной цинковой обманки. Стеклянный блеск очень распространен среди прозрачных минералов (кварц на гранях кристаллов, кальцит, гипс). Жирный блеск (кварц на изломе, нефелин и др.) напоминает блеск, появляющийся при смазке поверхности маслом. Перламутровый блеск обусловлен отражением света от внутренних плоскостей минерала (слюда, тальк). Шелковый или шелковистый блеск получается при тонковолокнистом сложении минерала (волокнистые разности гипса, асбест). Некоторые минералы, например алмаз и цинковая обманка, обладают очень сильным блеском, который называется алмазным. Часто блеск минерала затрудняет определение его окраски. Например, из-за сильного металлического блеска пирита в хорошо выкристаллизовавшихся кубиках плохо распознается его соломенно-желтый цвет. Для определения цвета и блеска минерала требуется поэтому некоторый навык.

Прозрачность. По степени прозрачности, т.е. по способности пропускать свет в тонких пластинках, среди минералов выделяют: прозрачные (горный хрусталь, гипс, каменная соль), через которые ясно видны предметы; полупрозрачные (халцедон, опал), через которые можно видеть лишь очертания предметов; просвечивающие (полевой шпат), которые пропускают свет только в очень тонких пластинках, причем сами предметы неразличимы; непрозрачные, через которые свет совсем не проходит (пирит, магнетит).

Излом. Важным признаком некоторых минералов является излом, т.е. вид поверхности, получающейся при разламывании или разбивании минерала. Излом бывает: раковистый с вогнутой или выпуклой концентрически-волнистой поверхностью, напоминающей поверхность раковин; занозистый, с поверхностью, покрытой ориентированными в одном направлении занозами (волокнистый гипс, асбест); земленистый с матовой шероховатой поверхностью, покрытой мелкой пылью (каолин, лимонит); ровный (магнетит) дернистый, встречающийся часто у мелкокристаллических агрегатов (мрамор).

Спайность. Очень важным признаком минералов является спайность, т.е. способность кристаллических минералов раскалываться по плоскостям в одном или нескольких кристаллографических направлениях, образуя ровные зеркально-блестящие поверхности, называемые плоскостями спайности. Различают весьма совершенную спайность, когда минерал очень легко расщепляется (например, ногтем) на отдельные листочки или пластинки, образуя зеркально-блестящие плоскости спайности. Такой спайностью обладают слюда, гипс, хлорит. Совершенная спайность отличается тем, что минерал раскалывается на обломки или пластинки, ограниченные блестящими плоскостями спайности, при слабом ударе молотком (каменная соль, кальцит). Неровный излом у этих минералов трудно заметить. Спайность средняя (явственная) характерна для минералов, при расколе образующих как плоскости спайности, так и поверхности неправильного излома. Таковы полевые шпаты, флюорит, роговая обманка. Спайность несовершенная обнаруживается с трудом. В этом случае при расколе куска минерала преобладают поверхности неправильного излома (апатит, оливин и др.).

Некоторые минералы не обладают спайностью или, как иногда говорят, «обладают весьма несовершенной спайностью». Такие минералы при раскалывании дают только неровные поверхности излома. Примером может служить кварц. Часто за плоскости спайности принимают грани кристаллов. Плоскости спайности отличаются от граней кристалла более свежим видом и несколько более сильным блеском. Часто первые бывают параллельны последним.

Твердость. К важным диагностическим признакам, которые притом определяются весьма быстро и легко, относится твердость. Разные минералы обладают обычно различной твердостью, а один и тот же минерал, наоборот, сохраняет свою твердость более или менее постоянной. Под твердостью понимают степень сопротивления минерала царапанью острием, давлению или истиранию. В минералогии твердость устанавливается обычно путем царапанья минералов предметами, твердость которых является известной (стандартной).

Для определения твердости существует шкала Мооса, в которой десять минералов располагаются в порядке возрастания твердости, так что каждый предыдущий минерал чертится последующим: тальк, гипс, кальцит, флюорит, апатит, ортоклаз, кварц, топаз, корунд, алмаз. Обычно при определении твердости минерала царапают по его свежей поверхности (не выветренной), слегка надавливая кусочком минерала из шкалы твердости. Если определяемый минерал, например гематит, царапается ортоклазом, но сам он не царапает последнего, значит гематит имеет твердость меньше 6. Но гематит не царапается апатитом (наоборот, сам оставляет царапину на апатите), значит твердость гематита больше 5. Таким образом, последняя находится между 5 и 6 и определяется как 5,5.

Порядковый номер минералов шкалы твердости не говорит о том, что, например, алмаз имеет твердость в 10 раз, а кварц - в 7 раз больше, чем тальк. Точные исследования твердости минералов (специальными приборами) показали, что если взять условно твердость кварца за 1, то твердость алмаза в 1150 раз больше, а талька в 3500 раз меньше, чем кварца.

Практически весьма легко, с известным приближением, определить твердость минерала, не прибегая к минералам шкалы твердости, а пользуясь карандашом (твердость 1), ногтем (твердость 2), бронзовой монетой (твердость 3,5 - 4), стеклом (твердость 5), острием ножа (твердость около 6) и кусочком кварца или напильником (твердость 7). Практика показала, что минералы с твердостью 1 - 2 царапаются ногтем, с твердостью ниже 4 - бронзовой монетой (медная монета имеет твердость 3). Минералы, не царапающие стекла, имеют твердость ниже 5, а царапающие стекло, но не царапающие кварца - между 5 и 7. В последнем случае следует применять в качестве определителя перочинный нож из хорошей стали. Если при царапании острием ножа на минерале остается темная - черта металла, значит минерал имеет твердость 6 или несколько выше.

Удельный вес. Из остальных физических свойств минералов большое значение при определении минералов имеет удельный вес, который колеблется в пределах 0,6 - 21. Наименьший удельный вес (0,6 - 1,5) имеют нефть и каменный уголь, наибольший (3,5 - 21) - рудные минералы и самородные металлы. Удельный вес большинства минералов 2 - 4. Точно удельный вес минералов определяется путем взвешивания на гидростатических весах и посредством других специальных приспособлений. На практике для быстрого приблизительного определения удельного веса пользуются взвешиванием на руке, устанавливая принадлежность минерала к легким, средним или тяжелым по удельному весу.

Для более точных результатов удельный вес минералов определяются в основном двумя способами: методом вытеснения жидкости, т.е. путем взвешивания образца и измерения объема вытесненной им воды в сосуде, и, путем определения потери в весе минерала, погруженного в воду (абсолютный вес образца делят на потерю им веса в воде). Удельный вес мелких зернышек минерала определяется с помощью, так называемого, пикнометра и весов Вестфаля, описываемых в специальных руководствах.

Изучение физических свойств минералов обеспечивает получение информации для решения задач общей родовой принадлежности. Минералогический анализ песчаной фракции позволяет выяснить происхождения почвы, установить характер и интенсивность процессов выветривания, провести дифференциацию, а иногда и локализацию почвенных участков. Геолого-минералогический состав почв, проанализированный с точки зрения комплекса элементов, может быть изучен с помощью таких инструментальных методов, как эмиссионно-спектральный, рентгеновский фазовый и рентгеноструктурный, электронный парамагнитный резонанс, инфракрасная спектроскопия. Использование при производстве экспертиз всего комплекса инструментальных методов возможно при обеспечении производства судебно-почвоведческой экспертизы современным, отвечающим потребностям, оборудованием.


А д м и н и с т р а т о р

e-mail: 111@fse.ms

tel: 8(800)555-0-453 (Для регионов)

tel: 8(495) 666-5-666 (Для Москвы и МО)

Skype: Kostyuchenko.v.v

Wiber: +7(925)504-18-14

WhatsApp: +7(925)504-18-14

 

Экспертный портал: http://sud-expertiza.ru

Тренинговый центр: http://500.fse.ms/

Промо-сайт http://fse.ms




Ответить



  



Темы с аналогичным тегами анализ почв, экспертиза почвы, экспертиза грунта, анализ грунта, почвоведческая экспертиза, тест грунта, тест почвы, анализ почвы, тестирование почв, тестирование грунтов

Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных

Бесплатные консультации судебных экспертов. Консультации экспертов и оценщиков круглосуточно. Мы работаем без праздников, выходных и без перерывов на обед. Работаем по субботам и по воскресеньям. Принимаем заявки на экспертные услуги в ночное время.