Huolimatta siitä, että monilla ihmisillä on karkea käsitys siitä, mitä se on, jotkut eivät voi määritellä käsitettä "mineraali". Mineraalien luokitus sisältää suuren joukon monenlaisia alkuaineita, joista jokainen on löytänyt sovelluksen tietyllä toimialalla sen etujen ja ominaisuuksien vuoksi. Siksi on tärkeää tietää, mitä ominaisuuksia niillä on ja miten niitä voidaan käyttää.
Mineraalit ovat keinotekoisten tai luonnollisten kemiallisten reaktioiden tuotteita, joita tapahtuu sekä maankuoren sisällä että sen pinnalla ja jotka ovat kemiallisesti ja fysikaalisesti homogeenisia.
Luokittelu
Nykyään tunnetaan yli 4000 erilaista kiveä, jotka sisältyvät kategoriaan "mineraali". Mineraalien luokitus suoritetaan seuraavien kriteerien mukaan:
- geneettinen (alkuperästä riippuen);
- käytännöllinen (raaka-aineet, malmi, jalokivet, polttoaine jne.);
- kemiallinen.
Kemiallinen
Tällä hetkellä enitenMineraalien luokittelu niiden kemiallisen koostumuksen mukaan, jota nykyaikaiset mineralogit ja geologit käyttävät, on laajalle levinnyt. Se perustuu yhdisteiden luonteeseen, alkuaineiden eri rakenteiden välisten kemiallisten sidosten tyyppeihin, pakkaustyyppeihin ja moniin muihin ominaisuuksiin, joita mineraalilla voi olla. Tällaisten mineraalien luokittelussa ne jaetaan viiteen tyyppiin, joista jokaiselle on ominaista tiettyjen rakenteellisten yksiköiden välisen suhteen tietyn luonteen hallitsevuus.
Tyypit:
- natiivielementit;
- sulfidit;
- oksidit ja hydroksidit;
- happihappojen suolat;
- halogenidit.
Lisäksi anionien luonteen mukaan ne on jaettu useisiin luokkiin (jokaisella tyypillä on oma jaottelunsa), joiden sisällä ne on jo jaettu alaluokkiin, joista voidaan erottaa: runko, ketju, saari, koordinaatio ja kerrostettu mineraali. Koostumukseltaan samank altaisten ja rakenteeltaan samanlaisten mineraalien luokittelu mahdollistaa niiden yhdistämisen eri ryhmiin.
Mineraalityyppien luonnehdinta
- Alkuperäiset elementit. Tämä sisältää alkuperäiset metalloidit ja metallit, kuten rauta, platina tai kulta, sekä ei-metallit, kuten timantti, rikki ja grafiitti.
- Sulfiitit sekä niiden erilaiset analogit. Mineraalien kemiallinen luokitus sisältää rikkivetyhapposuolat, kuten rikkikiisu, galeeni ja muut tähän ryhmään kuuluvat.
- Oksidit, hydroksidit ja niiden muut analogit, jotka ovatmetallin ja hapen yhdistelmä. Magnetiitti, kromiitti, hematiitti, götiitti ovat tämän luokan tärkeimmät edustajat, jotka erottuvat mineraalien kemiallisesta luokittelusta.
- Happihappojen suolat.
- Halides.
On myös syytä huomata, että ryhmässä "happihappojen suolat" on myös mineraalien luokittelu luokittain:
- karbonaatit;
- sulfaatit;
- volframit ja molybdaatit;
- fosfaatit;
- silikaatit.
On myös kiviä muodostavia mineraaleja, jotka on jaettu kolmeen ryhmään:
- magmaattinen;
- sedimentti;
- metamorfinen.
Alkuperän mukaan
Mineraalien alkuperäluokitus sisältää kolme pääryhmää:
- Endogeeninen. Tällaisiin mineraalien muodostumisprosesseihin liittyy v altaosassa tapauksista tunkeutuminen maankuoreen ja sitä seuraava maanalaisten kuumien metalliseosten jähmettyminen, joita yleisesti kutsutaan magmoksi. Samanaikaisesti itse mineraalien muodostuminen tapahtuu kolmessa vaiheessa: magmaattinen, pegmatiitti ja postmagmaattinen.
- Eksogeeninen. Tässä tapauksessa mineraalien muodostuminen tapahtuu täysin erilaisissa olosuhteissa kuin endogeeninen. Eksogeeninen mineraalien muodostus sisältää aineiden kemiallisen ja fysikaalisen hajoamisen ja samanaikaisen toiselle ympäristölle vastustuskykyisten kasvaimien muodostumisen. Kiteet muodostuvat endogeenisten mineraalien sään vaikutuksesta.
- Metamorfinen. Riippumatta siitä, miten kivet muodostuivat, niiden lujuudesta tai stabiilisuudesta, nemuuttuu aina tiettyjen olosuhteiden vaikutuksesta. Kiviä, jotka muodostuvat alkuperäisten näytteiden ominaisuuksien tai koostumuksen muutoksista, kutsutaan yleisesti metamorfisiksi.
Fersmanin ja Bauerin mukaan
Mineraalien luokitus Fersmanin ja Bauerin mukaan sisältää useita kiviä, jotka on tarkoitettu pääasiassa erilaisten tuotteiden valmistukseen. Sisältää:
- helmet;
- värilliset kivet;
- organogeeniset kivet.
Fysikaaliset ominaisuudet
Mineraalien ja kivien luokittelu alkuperän ja koostumuksen mukaan sisältää monia nimiä, ja jokaisella alkuaineella on ainutlaatuiset fysikaaliset ominaisuudet. Näistä parametreista riippuen määritetään tietyn rodun arvo sekä sen käyttömahdollisuus erilaisilla ihmistoiminnan aloilla.
Kovuus
Tämä ominaisuus edustaa tietyn kiinteän aineen kestävyyttä toisen aineen naarmuuntumista vastaan. Näin ollen, jos kyseessä oleva mineraali on pehmeämpi kuin pintaan naarmuuntunut, siihen jää jälkiä.
Mineraalien luokittelun periaatteet kovuuden mukaan perustuvat Mohsin asteikon käyttöön, jota edustavat erityisesti valitut kivet, joista jokainen pystyy naarmuuntamaan aiempia nimiä terävällä päällään. Se sisältää kymmenen esineen luettelon, joka alkaa talkilla ja kipsillä ja päättyy, kuten monet ihmiset tietävät, timanttiin - vaikeimpiinaine.
Aluksi on tapana suorittaa kivi lasille. Jos siihen jää naarmu, niin tässä tapauksessa mineraalien luokitus kovuuden mukaan edellyttää jo useamman kuin viidennen luokan osoittamista sille. Sen jälkeen kovuus on jo määritelty Mohsin asteikolla. Vastaavasti, jos lasiin jää naarmu, niin tässä tapauksessa otetaan näyte 6. luokasta (maasälpä), jonka jälkeen se yrittää piirtää haluttuun mineraaliin. Jos siis esimerkiksi maasälpä jätti naarmuun näytteeseen, mutta apatiitti, joka on numerolla 5, ei, sille annetaan luokka 5.5.
Muista, että kristallografisen suunnan arvosta riippuen joidenkin mineraalien kovuus voi vaihdella. Esimerkiksi disteenissä halkeamistasolla kovuus kiteen pitkällä akselilla on 4, kun taas saman tason poikki se kasvaa arvoon 6. Erittäin kovia mineraaleja löytyy vain ei-metallisten ryhmästä. kiilto.
kiiltoa
Mineraalien loiston muodostuminen tapahtuu valonsäteiden heijastumisesta niiden pinn alta. Kaikissa mineraaleja käsittelevissä käsikirjoissa luokitus sisältää jaon kahteen suureen ryhmään:
- metallinen;
- epämetallisella kiillolla.
Ensimmäiset ovat ne kivet, jotka antavat mustan viivan ja ovat läpinäkymättömiä jopa melko ohuissa sirpaleissa. Näitä ovat magnetiitti, grafiitti ja kivihiili. Poikkeuksena pidetään myös mineraaleja, joissa on ei-metallinen kiilto ja värijuova. Kyse on kullastavihertävällä viivalla, kuparia omituisella punaisella viivalla, hopealla hopeanvalkoisella viivalla ja useita muita.
Metalliisuus on luonteeltaan samanlainen kuin eri metallien tuoreen murtuman loisto, ja se näkyy varsin hyvin näytteen tuoreella pinnalla, vaikka huomioidaan kiviä muodostavia mineraaleja. Kiiltoluokitus sisältää myös läpinäkymättömiä näytteitä, jotka ovat raskaampia kuin ensimmäinen luokka.
Metallin kiilto on ominaista mineraaleille, jotka ovat eri metallien malmeja.
Väri
On syytä huomata, että väri on vakioominaisuus vain joidenkin mineraalien kohdalla. Siten malakiitti pysyy aina vihreänä, kulta ei menetä kullankeltaista väriään jne., kun taas monille muille se on epävakaa. Värin määrittämiseksi sinun on ensin hankittava uusi siru.
Erityistä huomiota tulee kiinnittää siihen, että mineraalien ominaisuuksien luokitteluun sisältyy myös sellainen käsite, kuten viivan väri (jauhettu jauhe), joka ei usein poikkea standardista. Mutta samaan aikaan on myös rotuja, joissa jauheen väri eroaa merkittävästi heidän omasta. Niihin kuuluu esimerkiksi kalsiittia, joka voi olla keltaista, valkoista, sinistä, sinistä ja monia muita muunnelmia, mutta jauhe pysyy joka tapauksessa valkoisena.
Jauhe tai mineraaliominaisuus saadaan posliinista, jota ei saa peittää millään lasiteella jaammattilaisten keskuudessa sitä kutsutaan yksinkertaisesti "keksiksi". Sen pintaa pitkin piirretään viiva määritetyllä mineraalilla, jonka jälkeen se levitetään hieman sormella. Emme saa unohtaa, että kovat ja erittäin kovat mineraalit eivät jätä jälkiä, koska ne vain naarmuttavat tätä "keksiä", joten sinun on ensin raaputtava niistä tietty osa valkoiselle paperille ja hiero sitten haluttuun tilaan.
Leikkaus
Tämä käsite tarkoittaa mineraalin ominaisuutta halkeilla tai halkeilla tiettyyn suuntaan jättäen kiiltävän sileän pinnan. On syytä huomata, että Erasmus Bartholin, joka löysi tämän ominaisuuden, lähetti tutkimuksen tulokset melko arvov altaiselle toimikunnalle, mukaan lukien sellaiset kuuluisat tiedemiehet kuin Boyle, Hooke, Newton ja monet muut, mutta he tunnustivat löydetyt ilmiöt sattumanvaraisiksi, ja lait pätemättömät, vaikka kirjaimellisesti sata vuotta myöhemmin kävi ilmi, että kaikki tulokset olivat oikein.
Täten pilkkoutumisasteella on viisi pääastetta:
- erittäin täydellinen - mineraali voidaan helposti pilkkoa pieniksi lautasiksi;
- täydellinen - millä tahansa vasaraniskulla näyte halkeaa paloiksi, joita rajaavat halkeamistasot;
- kirkas tai keskitasoinen - yritettäessä halkaista mineraalia muodostuu sirpaleita, joita eivät rajoita ainoastaan halkeamistasot, vaan myös epätasaiset pinnat satunnaisissa suunnissa;
- epätäydellinen - löydetty tietyllämonimutkaisuus;
- erittäin epätäydellinen - melkein ei pilkkoa.
Tietyillä mineraaleilla on useita pilkkoutumissuuntia kerralla, mistä tulee usein niiden tärkein diagnostinen ominaisuus.
Kink
Tämä käsite tarkoittaa halkeaman pintaa, joka ei kulkenut halkeaman läpi mineraalissa. Tähän mennessä on tapana erottaa viisi tärkeintä murtumatyyppiä:
- tasainen - pinnassa ei ole havaittavia käyriä, mutta se ei ole peilimäinen, kuten halkeaman kohdalla;
- porrastettu - tyypillinen kiteille, joissa on enemmän tai vähemmän selkeä ja täydellinen halkeama;
- epätasainen - ilmenee esimerkiksi apatiitissa sekä useissa muissa mineraaleissa, joilla on epätäydellinen pilkkoutuminen;
- sirpaloitu - ominaista kuitumineraaleille ja on jossain määrin samanlainen kuin puun murtaminen syyn poikki;
- conchoidal - muodoltaan samanlainen kuin kuori;
Muut ominaisuudet
Melko monilla mineraaleilla on sellainen diagnostinen tai erottava ominaisuus kuin magnetismi. Sen määrittämiseksi on tapana käyttää tavallista kompassia tai erityistä magnetoitua veistä. Testaus suoritetaan tässä tapauksessa seuraavasti: testimateriaalista otetaan pieni pala tai pieni määrä jauhetta, jonka jälkeen sitä kosketetaan magnetoidulla veitsellä tai hevosenkengällä. Jos tämän toimenpiteen jälkeen mineraalipartikkelit alkavat vetää puoleensa, tämäosoittaa tietyn magnetismin olemassaolon. Kompassia käytettäessä se asetetaan jollekin tasaiselle pinnalle, minkä jälkeen he odottavat nuolen kohdistamista ja tuovat mineraalin siihen koskematta itse laitteeseen. Jos nuoli alkaa liikkua, se osoittaa, että se on magneettinen.
Tietyt hiilihapposuoloja sisältävät mineraalit alkavat suolahapolle altistuessaan vapauttaa hiilidioksidia, joka ilmenee kuplien muodossa, minkä vuoksi monet kutsuvat tätä "keittämiseksi". Näistä mineraaleista erottuvat: malakiitti, kalsiitti, liitu, marmori ja kalkkikivi.
Myös jotkin aineet liukenevat hyvin veteen. Tämä kivennäisaineiden kyky on helppo määrittää maun perusteella, ja tämä koskee erityisesti kivisuolaa, samoin kuin kaliumsuoloja ja muita.
Jos on tarpeen suorittaa mineraalien sulavuuden ja palamisen tutkimuksia, sinun on ensin leikattava pieni pala näytteestä ja vietävä se sitten pinseteillä suoraan liekkiin kaasupolttimesta, alkoholilampusta tai kynttilä.
Luonnon läsnäolon muodot
V altaosassa tapauksia luonnossa erilaisia mineraaleja esiintyy kasvuston tai yksittäiskiteiden muodossa, ja ne voivat myös näkyä klusterien muodossa. Jälkimmäiset koostuvat suuresta määrästä rakeita, joilla on sisäinen kiderakenne. Siten on kolme pääryhmää, joilla on tyypillinen ulkonäkö:
- isometrinen, tasaisesti kehittynyt kaikkiin kolmeen suuntaan;
- pitkänomainen, jolla on pidemmänomaisempia muotoja yhdessä suunnassa;
- pidennetty kahteen suuntaan, samalla kun kolmas pysyy lyhyenä.
On huomattava, että jotkin mineraalit voivat muodostaa luonnollisesti yhteenkasvettuja kiteitä, joita sitten kutsutaan kaksosiksi, teeiksi ja muilla nimillä. Tällaiset kuviot ovat usein seurausta kiteiden keskinäis- tai yhteiskasvusta.
Näkymät
Älä sekoita säännöllisiä kasveja ja epäsäännöllisiä kiteiden aggregaatteja, esimerkiksi "harjoihin" tai druuseihin, jotka kasvavat luolien seinillä ja erilaisissa kivissä olevissa onteloissa. Druukset ovat useista enemmän tai vähemmän säännöllisistä kiteistä muodostuneita kasvukohtia, jotka kasvavat samalla toisesta päästään jonkinlaiseksi kallioksi. Niiden muodostuminen vaatii avoimen ontelon, joka mahdollistaa mineraalien vapaan kasvun.
Muiden asioiden ohella monet kiteiset mineraalit erottuvat melko monimutkaisista epäsäännöllisistä muodoista, mikä johtaa dendriittien, sintrausmuotojen ja muiden muodostumiseen. Dendriittien muodostuminen johtuu ohuissa halkeamissa ja huokosissa olevien mineraalien liian nopeasta kiteytymisestä, ja kivet alkavat tässä tapauksessa muistuttaa melko outoja kasvin oksia.
Usein on tilanteita, joissa mineraalit täyttävät lähes kokonaan pienen tyhjän tilan, mikä johtaa eritteiden muodostumiseen. He käyttävät samankeskistä rakennetta jamineraaliaine täyttää sen keskelle reun alta. Riittävän suuria eritteitä, joiden sisällä on tyhjää tilaa, kutsutaan yleisesti geodeiksi, kun taas pieniä muodostumia kutsutaan risoiksi.
Kyhmyt ovat epäsäännöllisen pyöreitä tai pallomaisia konkreettioita, joiden muodostuminen johtuu mineraaliaineiden aktiivisesta laskeutumisesta tietyn keskuksen ympärille. Melko usein niille on ominaista säteittäisesti säteilevä sisärakenne, ja toisin kuin eritteet, kasvu tapahtuu päinvastoin keskustasta reunaa kohti.
