Kas ir minerāli?

4 lietas, kas nosaka minerālus

Paulo Santoss / EyeEm / Getty Images

Ģeoloģijas jomā jūs bieži dzirdēsit dažādus terminus, tostarp vārdu “minerāls”. Kas ir minerālvielas , tieši tā? Tās ir jebkura viela, kas atbilst šīm četrām īpašajām īpašībām:

1. Minerāli ir dabiski: šīs vielas, kas veidojas bez cilvēka palīdzības.
2. Minerāli ir cieti: tie nekrīt, neizkūst un neiztvaiko.
3. Minerāli ir neorganisks : Tie nav oglekļa savienojumi, piemēram, tie, kas atrodami dzīvās būtnēs.
4. Minerāli ir kristāliski: tiem ir atšķirīga recepte un atomu izvietojums.

Neskatoties uz to, šiem kritērijiem joprojām ir daži izņēmumi.

Nedabiski minerāli

Līdz 20. gadsimta 90. gadiem mineralogi varēja piedāvāt nosaukumus ķīmiskajiem savienojumiem, kas radušies mākslīgo vielu sadalīšanās laikā... lietām, kas atrodamas tādās vietās kā rūpnieciskās dūņu bedres un rūsēšana automašīnas. Šī nepilnība tagad ir novērsta, taču grāmatās ir minerāli, kas nav īsti dabiski.

Mīkstie minerāli

Tradicionāli un oficiāli dzimtā dzīvsudrabs tiek uzskatīts par minerālu, lai gan metāls istabas temperatūrā ir šķidrs. Tomēr aptuveni -40 C temperatūrā tas sacietē un veido kristālus, tāpat kā citi metāli. Tātad ir Antarktīdas daļas, kurās dzīvsudrabs ir nepārprotami minerāls.

Lai iegūtu mazāk ekstrēmu piemēru, apsveriet minerālu ikaite , hidratēts kalcija karbonāts, kas veidojas tikai aukstā ūdenī. Tas sadalās kalcītā un ūdenī virs 8 C. Tas ir nozīmīgs polārajos reģionos, okeāna dibenā un citās aukstajās vietās, taču to var ienest laboratorijā tikai saldētavā.

Ledus ir minerāls, lai gan tas nav minēts minerālu lauka rokasgrāmatā. Kad ledus sakrājas pietiekami lielos ķermeņos, tas plūst cietā stāvoklī - tas ir, kas ledāji ir. Un sāls ( halīts ) uzvedas līdzīgi, paceļoties pazemē plašos kupolos un dažreiz izplūstot sāls ledājos. Patiešām, visi minerāli un ieži, no kuriem tie ir daļa, lēnām deformējas, ja ir pietiekami daudz siltuma un spiediena. Tas ir tas, kas padara plātņu tektonika iespējams. Tātad savā ziņā neviens minerāls nav īsti ciets, izņemot varbūtdimanti.

Citi minerāli, kas nav gluži cieti, ir elastīgi. The maz minerālvielu ir vispazīstamākais piemērs, bet molibdenīts ir cits. Tās metāliskās pārslas var saburzīt kā alumīnija foliju. Azbesta minerāls krizotils ir pietiekami auklas, lai ieaustu drānā.

Organiskie minerāli

Noteikums, ka minerāliem jābūt neorganiskiem, var būt visstingrākais. Vielas, kas veido ogles Piemēram, ir dažāda veida ogļūdeņražu savienojumi, kas iegūti no šūnu sieniņām, koksnes, ziedputekšņiem utt. Tos sauc par macerāliem, nevis minerāliem. Ja ogles pietiekami ilgi saspiež pietiekami stipri, ogleklis izlej visus citus elementus un kļūst par grafītu. Lai gan grafīts ir organiskas izcelsmes, tas ir īsts minerāls ar oglekļa atomiem, kas sakārtoti loksnēs. Dimanti , līdzīgi ir oglekļa atomi, kas sakārtoti stingrā karkasā. Pēc aptuveni četriem miljardiem dzīves gadu uz Zemes var droši teikt, ka visi pasaules dimanti un grafīts ir organiskas izcelsmes, pat ja tie nav tīri organiski.

Amorfie minerāli

Dažām lietām nav kristāliskuma, cik mēs cenšamies. Veidojas daudz minerālvielu kristāli kas ir pārāk mazi, lai tos redzētu zem mikroskopa. Bet pat tos var pierādīt kā kristāliskus nanomērogā, izmantojot paņēmienu Rentgenstaru pulvera difrakcija tomēr, jo rentgenstari ir īpaši īsviļņu gaisma, kas spēj attēlot ārkārtīgi mazas lietas.

Kristāla forma nozīmē, ka vielai ir ķīmiskā formula. Tas var būt tikpat vienkāršs kā halīts (NaCl) vai sarežģīts kā epidots (Ca_diviUz_divi(Ticība³⁺,Al)(SiO₄)(Jā_diviO₇)O(OH)), bet, ja jūs samazinātos līdz atoma izmēram, jūs varētu noteikt, kādu minerālu jūs redzat pēc tā molekulārā uzbūves un izvietojuma.

Dažas vielas neiztur rentgena pārbaudi. Tās patiesi ir brilles vai koloīdi , ar pilnībā nejaušu struktūru atomu mērogā. Tie ir amorfi, zinātniski latīņu valodā 'bez formas'. Tie iegūst goda nosaukumu mineraloīds. Mineraloīdi ir neliels klubs, kurā ir aptuveni astoņi dalībnieki, un tas ir izstiepts, iekļaujot dažas organiskas vielas (pārkāpjot 3. un 4. kritēriju).