În ciuda faptului că mulți oameni au o idee aproximativă despre ce este, unii nu pot defini conceptul de „mineral”. Clasificarea mineralelor include un număr mare de o mare varietate de elemente, fiecare dintre ele și-a găsit aplicație într-un anumit domeniu de activitate datorită avantajelor și caracteristicilor sale. Prin urmare, este important să știți ce proprietăți au și cum pot fi utilizate.
Mineralele sunt produse ale reacțiilor chimice artificiale sau naturale care au loc atât în interiorul scoarței terestre, cât și pe suprafața acesteia și sunt omogene din punct de vedere chimic și fizic.
Clasificare
Astăzi sunt cunoscute peste 4.000 de roci diferite, care sunt incluse în categoria „minerale”. Clasificarea mineralelor se realizează după următoarele criterii:
- genetică (în funcție de origine);
- practic (materii prime, minereu, pietre prețioase, combustibil etc.);
- chimic.
Chimic
În prezent, cel mai multClasificarea mineralelor în funcție de compoziția lor chimică, care este folosită de mineralogiști și geologi moderni, este larg răspândită. Se bazează pe natura compușilor, tipurile de legături chimice dintre diferitele structuri ale elementelor, tipurile de ambalare și multe alte caracteristici pe care le poate avea un mineral. Clasificarea mineralelor de acest fel prevede împărțirea lor în cinci tipuri, fiecare dintre acestea fiind caracterizată de predominarea unei anumite naturi a relației dintre anumite unități structurale.
Tipuri:
- elementele native;
- sulfuri;
- oxizi și hidroxizi;
- săruri ale acizilor oxigenați;
- halogenuri.
În plus, după natura anionilor, aceștia sunt împărțiți în mai multe clase (fiecare tip are propria sa diviziune), în cadrul cărora sunt deja împărțiți în subclase, din care se pot distinge: cadru, lanț, insulă, coordonare și minerale stratificate. Clasificarea mineralelor care au compoziție similară și au o structură similară prevede asocierea lor în diferite grupuri.
Caracterizarea tipurilor de minerale
- Elemente native. Acestea includ metaloizi nativi și metale precum fierul, platina sau aurul, precum și nemetale precum diamantul, sulful și grafitul.
- Sulfiți, precum și diferiții lor analogi. Clasificarea chimică a mineralelor include săruri de acid hidrosulfuric, cum ar fi pirita, galena și altele din acest grup.
- Oxizi, hidroxizi și ceilalți analogi ai acestora, care suntcombinație de metal cu oxigen. Magnetitul, cromitul, hematitul, goetitul sunt principalii reprezentanți ai acestei categorii, care se disting prin clasificarea chimică a mineralelor.
- Săruri ale acizilor oxigenați.
- Halogenuri.
De remarcat, de asemenea, în grupul „săruri ale acizilor oxigenați” există și o clasificare a mineralelor pe clasă:
- carbonați;
- sulfați;
- tungstate și molibdați;
- fosfați;
- silicați.
Există și minerale care formează roci, împărțite în trei grupuri:
- magmatic;
- sedimentare;
- metamorfic.
După origine
Clasificarea mineralelor după origine include trei grupuri principale:
- Endogen. Astfel de procese de formare a mineralelor implică în majoritatea predominantă a cazurilor pătrunderea în scoarța terestră și solidificarea ulterioară a aliajelor fierbinți subterane, care sunt denumite în mod obișnuit magme. În același timp, formarea mineralelor în sine se realizează în trei etape: magmatic, pegmatit și postmagmatic.
- Exogen. În acest caz, formarea mineralelor se realizează în condiții complet diferite față de cea endogenă. Formarea mineralelor exogene presupune descompunerea chimică și fizică a substanțelor și formarea simultană a neoplasmelor rezistente la alt mediu. Cristalele se formează ca urmare a intemperii a mineralelor endogene.
- Metamorfic. Indiferent de modurile în care s-au format rocile, de puterea sau stabilitatea lor, acestease va schimba întotdeauna sub influența anumitor condiții. Rocile care se formează din cauza modificărilor proprietăților sau compoziției mostrelor originale sunt denumite în mod obișnuit metamorfice.
După Fersman și Bauer
Clasificarea mineralelor conform lui Fersman și Bauer include mai multe roci, destinate în principal fabricării diverselor produse. Include:
- gemuri;
- pietre colorate;
- pietre organice.
Proprietăți fizice
Clasificarea mineralelor și rocilor după origine și compoziție include multe nume, iar fiecare element are proprietăți fizice unice. În funcție de acești parametri, se determină valoarea unei anumite rase, precum și posibilitatea utilizării acesteia în diverse domenii ale activității umane.
Duritate
Această caracteristică reprezintă rezistența unui anumit solid la efectul de zgâriere al altuia. Astfel, dacă mineralul în cauză este mai moale decât cel care este zgâriat pe suprafața sa, vor rămâne urme pe el.
Principiile clasificării mineralelor după duritate se bazează pe utilizarea scării Mohs, care este reprezentată de roci special selectate, fiecare dintre acestea fiind capabilă să zgârie numele anterioare cu capătul ascuțit. Include o listă de zece articole, care începe cu talc și gips și se termină, după cum știu mulți oameni, cu diamant - cel mai greusubstanță.
Inițial, se obișnuiește să se execute stânca pe sticlă. Dacă rămâne o zgârietură pe ea, atunci în acest caz clasificarea mineralelor după duritate prevede deja atribuirea mai multor clasei a 5-a. După aceea, duritatea este deja specificată pe scara Mohs. În consecință, dacă rămâne o zgârietură pe sticlă, atunci în acest caz se ia o probă din clasa a 6-a (feldspat), după care încearcă să o deseneze pe mineralul dorit. Astfel, dacă, de exemplu, feldspatul a lăsat o zgârietură pe eșantion, dar apatita, care se află la numărul 5, nu a lăsat-o, i se atribuie o clasă de 5,5.
Nu uitați că în funcție de valoarea direcției cristalografice, unele minerale pot varia ca duritate. De exemplu, la distenă, în planul de clivaj, duritatea de-a lungul axei lungi a cristalului are o valoare de 4, în timp ce în același plan crește la 6. Mineralele foarte dure pot fi găsite doar în grupul cu nemetalice. strălucire.
Strălucire
Formarea strălucirii în minerale se realizează datorită reflectării razelor de lumină de la suprafața acestora. În orice manual despre minerale, clasificarea prevede împărțirea în două grupe mari:
- metalic;
- cu luciu nemetalic.
Primele sunt acele roci care dau o linie neagră și sunt opace chiar și în fragmente destul de subțiri. Acestea includ magnetit, grafit și cărbune. Mineralele cu un luciu nemetalic și o dungă de culoare sunt, de asemenea, considerate aici ca o excepție. Este vorba despre aurcu o dungă verzuie, cupru cu o dungă roșie deosebită, argintiu cu o dungă albă argintie și o serie de altele.
Natură metalică este similară cu strălucirea fracturii proaspete a diferitelor metale și poate fi văzută destul de bine pe suprafața proaspătă a probei, chiar și atunci când sunt luate în considerare mineralele care formează roca. Clasificarea luciului include și eșantioane opace, care sunt mai grele decât prima categorie.
Lustrul metalic este caracteristic mineralelor, care sunt minereu de diferite metale.
culoare
Este de remarcat faptul că culoarea este o caracteristică constantă doar pentru unele minerale. Astfel, malachitul rămâne întotdeauna verde, aurul nu își pierde culoarea galben-aurie etc., în timp ce pentru mulți alții este instabil. Pentru a determina culoarea, trebuie mai întâi să obțineți un chip proaspăt.
O atenție specială trebuie acordată faptului că clasificarea proprietăților mineralelor prevede și un astfel de concept precum culoarea liniei (pulbere măcinată), care adesea nu diferă de standard. Dar, în același timp, există și rase în care culoarea pulberii este semnificativ diferită de a lor. De exemplu, acestea includ calcitul, care poate fi galben, alb, albastru, albastru și multe alte variante, dar pulberea va rămâne oricum albă.
Pudra, sau trăsătură a unui mineral, se obține pe porțelan, care nu trebuie acoperit cu nicio glazură șiprintre profesioniști, se numește pur și simplu „biscuit”. De-a lungul suprafeței sale se trasează o linie cu mineralul determinat, după care se unge ușor cu un deget. Nu trebuie să uităm că mineralele dure, precum și cele foarte dure nu lasă în urmă nicio urmă, datorită faptului că pur și simplu vor zgâria acest „biscuit”, așa că mai întâi trebuie să răzuiți o anumită parte din ele pe hârtie albă și apoi frecați-l în starea dorită.
Cleavage
Acest concept implică proprietatea unui mineral de a despica sau despica într-o anumită direcție, lăsând o suprafață netedă și strălucitoare. Este de remarcat faptul că Erasmus Bartholin, care a descoperit această proprietate, a trimis rezultatele cercetării unei comisii destul de autoritare, inclusiv oameni de știință celebri precum Boyle, Hooke, Newton și mulți alții, dar au recunoscut fenomenele descoperite ca fiind aleatorii, iar legile sunt invalide, deși literalmente un secol mai târziu s-a dovedit că toate rezultatele au fost corecte.
Astfel, există cinci gradații principale de decoltare:
- foarte perfect - mineralul poate fi împărțit cu ușurință în farfurii mici;
- perfect - cu orice lovituri de ciocan, proba se va împărți în fragmente, care sunt limitate de planuri de clivaj;
- clar sau mediu - atunci când se încearcă despicarea mineralului, se formează fragmente, care sunt limitate nu numai de planurile de clivaj, ci și de suprafețe neuniforme în direcții aleatorii;
- imperfect - găsit cu anumitecomplexități;
- foarte imperfect - aproape deloc decolteu.
Anumite minerale au mai multe direcții de clivaj simultan, ceea ce devine adesea principala lor caracteristică de diagnostic.
Kink
Acest concept înseamnă suprafața despicarii, care nu a trecut de-a lungul clivajului în mineral. Până în prezent, se obișnuiește să se facă distincția între principalele cinci tipuri de fracturi:
- smooth - nu există curbe vizibile la suprafață, dar nu este netedă ca oglindă, așa cum este cazul cu decolteul;
- în trepte - tipic pentru cristale cu decolteu mai mult sau mai puțin clar și perfect;
- neuni - se manifestă, de exemplu, în apatită, precum și o serie de alte minerale care au un clivaj imperfect;
- așchiat - caracteristic pentru mineralele fibroase și este oarecum asemănător cu spargerea lemnului peste granulație;
- conchoidal - asemănător ca formă cu o scoică;
Alte proprietăți
Un număr destul de mare de minerale au o trăsătură de diagnosticare sau distinctivă precum magnetismul. Pentru a-l determina, se obișnuiește să se folosească o busolă standard sau un cuțit magnetizat special. Testarea în acest caz se efectuează după cum urmează: se ia o bucată mică sau o cantitate mică de pulbere din materialul de testat, după care se atinge cu un cuțit magnetizat sau cu potcoavă. Dacă, după această procedură, particulele minerale încep să se atragă, aceastaindică prezența unui anumit magnetism. Când se folosește o busolă, aceasta este așezată pe o suprafață plană, după care așteaptă să se alinieze săgeata și aduc mineralul la ea, fără a atinge dispozitivul în sine. Dacă săgeata începe să se miște, aceasta indică faptul că este magnetică.
Anumite minerale care conțin săruri carbonice, atunci când sunt expuse la acidul clorhidric, încep să elibereze dioxid de carbon, care se manifestă sub formă de bule, motiv pentru care mulți oameni numesc acest lucru „fierberea”. Dintre aceste minerale se remarcă: malachitul, calcitul, creta, marmura și calcarul.
De asemenea, unele substanțe pot fi bine dizolvate în apă. Această capacitate a mineralelor este ușor de determinat după gust și, în special, aceasta se aplică sării geme, precum și sărurilor de potasiu și altele.
Dacă este necesar să se efectueze studii asupra mineralelor pentru fuzibilitate și combustie, atunci trebuie mai întâi să tăiați o bucată mică din probă și apoi să folosiți penseta pentru a o aduce direct în flacără de la un arzător cu gaz, o lampă cu spirt. sau lumânare.
Forme ale prezenței lor în natură
În marea majoritate a cazurilor din natură, diverse minerale apar sub formă de intercreșteri sau cristale simple și pot fi prezentate și sub formă de ciorchini. Acestea din urmă constau dintr-un număr mare de boabe având o structură cristalină internă. Astfel, există trei grupuri principale care au un aspect caracteristic:
- izometric, dezvoltat în mod egal în toate cele trei direcții;
- alungit, având forme mai alungite într-una dintre direcții;
- alungit în două direcții, în timp ce a treia o menține scurtă.
Trebuie remarcat faptul că unele minerale pot forma cristale intercrescute în mod natural, care sunt apoi numite gemeni, tees și alte denumiri. Asemenea modele sunt adesea rezultatul inter-creșterii sau inter-creșterii de cristale.
Vizualizări
Nu confundați intercreșterile obișnuite și agregatele neregulate de cristale, de exemplu, cu „perii” sau drusele care cresc pe pereții peșterilor și diferite cavități din roci. Drusele sunt intercreșteri formate din mai multe cristale mai mult sau mai puțin regulate și crescând în același timp la un capăt până la un fel de rocă. Formarea lor necesită o cavitate deschisă, care permite creșterea liberă a mineralelor.
Printre altele, multe minerale cristaline se disting prin forme neregulate destul de complexe, ceea ce duce la formarea dendritelor, formelor de sinterizare și altele. Formarea dendritelor se datorează cristalizării prea rapide a mineralelor situate în crăpături și pori subțiri, iar rocile în acest caz încep să semene cu ramuri de plante destul de bizare.
Adesea există situații în care mineralele umplu aproape complet un mic spațiu gol, ceea ce duce la formarea de secreții. Ei folosesc o structură concentrică șisubstanţa minerală o umple spre centru de la periferie. Secrețiile suficient de mari, care au spațiu gol în interior, sunt denumite în mod obișnuit geode, în timp ce formațiunile mici sunt numite amigdale.
Nodulii sunt concrețiuni de formă rotundă sau sferică neregulată, a căror formare are loc datorită depunerii active a substanțelor minerale în jurul unui anumit centru. Destul de des, ele se caracterizează printr-o structură internă radial radiantă, iar spre deosebire de secreții, creșterea are loc, dimpotrivă, spre periferie dinspre centru.
