Čo sú minerály?

4 veci, ktoré definujú minerály

Paulo Santos / EyeEm / Getty Images

V oblasti geológie budete často počuť rôzne výrazy vrátane slova „minerál“. Čo sú minerály , presne tak? Sú to akékoľvek látky, ktoré spĺňajú tieto štyri špecifické vlastnosti:

1. Minerály sú prírodné: Ide o látky, ktoré vznikajú bez akejkoľvek ľudskej pomoci.
2. Minerály sú pevné: neklesajú, netopia sa ani nevyparujú.
3. Minerály sú anorganické : Nie sú to zlúčeniny uhlíka ako tie, ktoré sa nachádzajú v živých organizmoch.
4. Minerály sú kryštalické: Majú odlišný recept a usporiadanie atómov.

Napriek tomu však stále existujú určité výnimky z týchto kritérií.

Neprirodzené minerály

Až do deväťdesiatych rokov minulého storočia mohli mineralógovia navrhovať názvy chemických zlúčenín, ktoré vznikli pri rozklade umelých látok...veci nájdené na miestach, ako sú priemyselné kalové jamy a hrdzavenie autá. Táto medzera je teraz uzavretá, ale v knihách sú minerály, ktoré nie sú skutočne prirodzené.

Mäkké minerály

Tradične aj oficiálne, domáci ortuť sa považuje za minerál, aj keď je kov pri izbovej teplote tekutý. Pri asi -40 °C však tuhne a vytvára kryštály ako iné kovy. Takže sú časti Antarktídy, kde je ortuť jednoznačne nerast.

Pre menej extrémny príklad zvážte minerál ikaite , hydratovaný uhličitan vápenatý, ktorý vzniká iba v studenej vode. Rozkladá sa na kalcit a vodu pri teplote nad 8 °C. Je významný v polárnych oblastiach, na dne oceánov a na iných chladných miestach, ale do laboratória ho nemôžete priniesť okrem mrazničky.

Ľad je minerál, aj keď nie je uvedený v sprievodcovi minerálnymi poľami. Keď sa ľad zhromažďuje v dostatočne veľkých telesách, prúdi v pevnom stave - to je to, čo ľadovcov sú. A soľ ( halit ) sa správa podobne, stúpa pod zemou v širokých kupolách a niekedy sa rozlieva v soľných ľadovcoch. Všetky minerály a horniny, ktorých sú súčasťou, sa pri dostatku tepla a tlaku pomaly deformujú. To je to, čo robí dosková tektonika možné. Takže v istom zmysle žiadne minerály nie sú naozaj pevné, s výnimkou možnodiamanty.

Iné minerály, ktoré nie sú celkom pevné, sú naopak flexibilné. The málo minerálov sú najznámejším príkladom, ale molybdenit je iná. Jeho kovové vločky sa dajú pokrčiť ako hliníková fólia. Minerál azbest chryzotil je dostatočne vláknitý na to, aby sa mohol votkať do látky.

Organické minerály

Pravidlo, že minerály musia byť anorganické, môže byť najprísnejšie. Látky, ktoré tvoria uhlia sú napríklad rôzne druhy uhľovodíkových zlúčenín odvodených z bunkových stien, dreva, peľu atď. Tieto sa nazývajú macerály namiesto minerálov. Ak sa uhlie dostatočne dlho stláča, uhlík sa zbaví všetkých ostatných prvkov a stane sa grafitom. Aj keď je grafit organického pôvodu, je to pravý minerál s atómami uhlíka usporiadanými do plátov. Diamanty , podobne sú atómy uhlíka usporiadané v tuhej kostre. Po približne štyroch miliardách rokov života na Zemi možno s istotou povedať, že všetky svetové diamanty a grafit sú organického pôvodu, aj keď nie sú striktne organické.

Amorfné minerály

Niekoľko vecí zaostáva v kryštalinite, aj keď sa snažíme. Tvorí sa veľa minerálov kryštály ktoré sú príliš malé na to, aby ich bolo možné vidieť pod mikroskopom. Ale aj tieto môžu byť preukázané ako kryštalické v nanoúrovni pomocou techniky Röntgenová prášková difrakcia , hoci röntgenové lúče sú superkrátkovlnným typom svetla, ktoré dokáže zobraziť extrémne malé veci.

Kryštalická forma znamená, že látka má chemický vzorec. Môže to byť jednoduché ako halit (NaCl) alebo zložité ako epidot (Ca_dvaK_dva(Viera³⁺,Al)(SiO₄)(Áno_dvaO₇)O(OH)), ale ak by ste sa zmenšili na veľkosť atómu, mohli by ste zistiť, ktorý minerál ste videli podľa jeho molekulárneho zloženia a usporiadania.

Niekoľko látok zlyhá v röntgenovom teste. Sú to skutočne okuliare resp koloidy s úplne náhodnou štruktúrou v atómovom meradle. Sú to amorfné, vedecká latinčina pre „beztvaré“. Tie dostávajú čestný názov mineraloid. Mineraloidy sú malý klub s asi ôsmimi členmi, čo je napínavé tým, že doň zahrnieme niektoré organické látky (porušenie kritéria 3 aj 4).