Minerals Research Library

Crusta Pământului constă în principal din substanțe numite minerale - de la diamante rare și extrem de valoroase la diverse minereuri, din care se obțin metale pentru nevoile noastre zilnice.

Mineraliile au jucat un rol crucial în dezvoltarea umană și în crearea civilizației. În epoca de piatră, oamenii foloseau unelte de silicon. Aproximativ 10.000 de ani în urmă, o persoană a stăpânit metoda de obținere a cuprului din minereu, iar cu inventarea bronzului (aliaj de cupru și staniu) un nou secol - bronz - a început.

De la începutul erei fierului cu 3300 de ani în urmă, omul a stăpânit din ce în ce mai multe moduri de a folosi mineralele extrase din scoarța pământului. Industria modernă este în continuare dependentă de resursele minerale ale Pământului. Cunoașterea a ceea ce sunt, cum au ajuns acolo unde le-am găsit și cum să le distingem unul de celălalt sunt necesare atunci când căutăm noi depozite.

1. Când magma este solidificată, se formează roci igienice, precum și minerale. Elementele minerale cristaline, de exemplu, cuarț, feldspat și piriți, apar în golurile stâncii. 2. Depunerile aluvionare ale râurilor atrag geologi, deoarece pietrele prețioase și metalele se acumulează în aceste locuri datorită intemperiilor și eroziunii diferitelor pietre. 3. Calcarul, schimbat sub influența temperaturii și a gazelor ignifuge, este sursa unor minereuri ale unor metale, de exemplu, cupru. 4. Când o ardezie de argilă a fost expusă la temperaturi ridicate, apare granatul. 5. În vene hidrotermale, aurul și argintul sunt exploatate. 6. Depozite de nisip, pietriș și pietricele erodate din calcar și gresie. 7. O rocă metamorfică, supusă unei mari presiuni și care suferă mari schimbări, ascunde turcoaz și, uneori, smaralde. 8. Straturile sedimentare conțin adesea dolomită

Oamenii de știință au aproximativ 3000 de tipuri de minerale, dar numai 100 dintre ele sunt distribuite pe scară largă. Mineralele aparțin lumii anonime (neînsuflețite). Cel mai adesea sunt solizi. Excepția este mercurul.

Aurul, unul dintre cele mai scumpe minerale, este exploatat sub formă de nisip, plăci și nuggeturi. De multe ori, minele de aur pleacă pentru mulți kilometri sub ape.

Substanțe organice și anorganice

Mulți oameni numesc minerale tot ce extrag de pe pământ. Acestea includ, de asemenea, combustibili fosili, de exemplu, cărbune. Cu toate acestea, mineralogii - oameni care studiază în mod profesional mineralele - consideră că cărbunele, petrolul și gazele naturale sunt substanțe organice, deoarece au fost formate din rămășițele unor plante și animale vii și, prin urmare, nu sunt minerale.

Mineralele au o anumită compoziție chimică. Ele sunt întotdeauna omogene, cu alte cuvinte, toate părțile mineralelor sunt aceleași. Aceasta diferă de roci, constând în mai multe minerale.

Mineralele constau din elemente chimice, adică substanțe care nu pot fi deja descompuse în alte substanțe prin metode chimice. Din cele 107 elemente cunoscute ale științei, 90 apar în mod natural în crusta pământului. Unele, ele sunt numite elemente native, sunt în crusta pământului într-o formă pură sau aproape pură. Există 22 de elemente native, printre care - aur, argint și diamante (una dintre formele de carbon).

Două elemente, oxigenul și siliciul, reprezintă 74% din masa crustă a pământului. Celelalte șase elemente (aluminiu, fier, calciu, sodiu, potasiu și magneziu) - alte 24,27%. Împreună formează aproape 99% din scoarța pământului.

Cele mai obișnuite minerale sunt silicații, un compus chimic de oxigen și siliciu, adesea cu un amestec de unul sau mai multe dintre cele șase elemente rămase. Cele mai frecvente sunt silicații, cum ar fi cuarțul, mica și feldspați. Toate cele trei, în proporții diferite, sunt componentele principale ale diferitelor tipuri de granit. Cuarț, erodat de granit, se acumulează adesea pe coastă și formează plaje nisipoase.

Frecvențele minerale, cum ar fi feldspați, cuarț și mica, se numesc formarea de rocă. Acest lucru le distinge de mineralele, care se găsesc numai în cantități mici. Calcite este un alt mineral care formează rocă. Formează roci calcaroase.

În natură, există atât de multe minerale, încât minerii trebuiau să elaboreze un întreg sistem de determinare a acestora, pe baza proprietăților fizice și chimice. Uneori, o proprietate foarte simplă, de exemplu, culoarea sau duritatea, ajută la recunoașterea mineralelor și, uneori, sunt necesare teste complexe în laborator utilizând reactivi pentru aceasta.

Unele minerale, cum ar fi lapis lazuli (albastru) și malachit (verde), pot fi recunoscute în funcție de culoare. Dar culoarea este adesea înșelătoare, deoarece variază foarte mult în rândul multor minerale. Diferențele de culoare depind de impurități, temperatură, lumină, radiații și eroziune.

Caracterul și duritatea minerală

Dacă scrapeți mineralul, obținem o pulbere numită o trăsătură minerală. O caracteristică este o caracteristică importantă; uneori diferă de culoarea mineralei din probă și este de obicei constantă pentru același mineral.

Sistemul de simetrie cristalină (syngony)

Axele de simetrie ale cristalelor,

Exemple specifice pentru fiecare sistem de cristalizare a mineralelor din fiecare sistem

Pirita se referă la sistemul Cubic. Are 12 sau 6 fețe. Un alt exemplu al acestui sistem este diamantul.

Vulfenitul se referă la sistemul tetragonal în care acesta are cristale galben-portocalii frumoase. Mineritul se găsește în locurile de depunere a plumbului. Stralucirea variaza

Topaz se referă la cristalele rombice. Această bijuterie frumoasă, de obicei galbenă, poate fi uneori albastru deschis incolor și chiar roz atunci când este expus la temperaturi ridicate.

Ortociza este un cristal monosimetric. Poate fi alb roz, galben sau maro. O componentă importantă a rocilor ignifuge.

Turcoazul este un bun exemplu de syngonie triclinică, deși formează rareori cristale regulate. De obicei se găsește sub forma unui mineral amorf.

De beril, se obține un smarald dacă este colorat cu un amestec de crom. Tipurile de cuart, rubin și safir pot cristaliza ca minerale hexagonale.

Cuarțul cu temperatură ridicată (stânga) se referă la cristalele trigonale, cum ar fi pietrele prețioase. Se întâmplă atât în ​​sindroamele trigonale, cât și în cele hexagonale. Dolomitul poate avea și oricare dintre aceste sindroame.

Totusi mineralele difera de duritatea estimată pe scara Mohs (în numele mineralog austriac) de la 1 la 10. moale talc mineral pe ea corespunde 1 și diamant, cele mai dure materiale naturale - 10.

Greutatea specifică sau densitatea este raportul dintre greutatea unei substanțe și aceeași cantitate de apă. Aceasta este o cantitate foarte importantă pentru determinare. Dacă luăm greutatea specifică a apei de 1, atunci în majoritatea mineralelor variază de la 2,2 la 3,2. Unele minerale (atât de puțin) au o greutate specifică foarte mare sau foarte mică. De exemplu, în grafit este egal cu 1,9, iar pentru aur de la 15 la 20, în funcție de puritate.

Un alt indicator pentru determinarea mineralelor este scindarea, adică modul în care mineralul se sparge în părți la impact. Puteți obține informații despre minerale și le puteți aduce la lumină. minerale transparente trec atât de ușor lumina care prin ei prea evidentă lumina de transmisie translucide, dar nu poate vedea nimic prin ele minerale opaci nu pierde lumânarea, dimpotrivă, absorb sau reflectă. Aceste proprietăți sunt, de asemenea, utilizate în procesul de determinare. Adesea, mineralele au un strălucire metalică sau irizat. De exemplu, în galena (minereu de plumb) - un luciu metalic, strălucește aproape ca un metal, iar cele mai multe silicate au un aspect sticlos, seamănă cu un geam strălucitor. Există și alte tipuri de strălucire - adamant (ca în diamant), perlă, matasoasă (sau satinată), pământesc (plictisitoare). Unele minerale pot avea mai multe tipuri de luciu. Astfel, luminozitatea calcitului variază de la vitros la pământ.

Multe minerale au proprietăți specifice, prin care sunt ușor de recunoscut. De exemplu, elementul spontan și nativ al arsenicului, când este încălzit, miroase usturoi și talc - săpun la atingere.

Unele minerale fluoresc (strălucesc sau schimbă culoarea) în raze ultraviolete sau în raze X. Altele sunt încărcate electric când sunt încălzite sau sub presiune

Și există minerale care pot fi recunoscute doar prin teste speciale în laborator. Unele se dizolvă numai în acizi fierbinți, dar în friguri, nu, alții numai în concentrații, dar nu în diluție.

Scară de duritate Mohs

Scratch orice alt material

Mineralele au o anumită compoziție și o formulă chimică. Formula chimică a halatului (sare de rocă) NaCl. Aceasta înseamnă că halitul este un compus chimic al sodiului (Na) și al clorului (Cl).

Deoarece fiecare mineral are o compoziție definită și constantă, atomii elementelor sale formează o latură obișnuită tridimensională cu o structură specifică. Aceste laturi cristaline sunt figuri geometrice ale căror fețe plane sunt dispuse simetric. Dacă lăsați puțină apă sărată într-un vas plat, se evaporă și se formează cristale de sare pe fund. În lupă, puteți vedea că acestea sunt cuburile corecte.

Studiul cristalelor este important pentru determinarea mineralelor, deoarece cristalele celor mai multe minerale au o formă definită. Există șapte sisteme cristalografice sau izometrice principale, numite sincogii. Diamantul, de exemplu, aparține sistemului cubic, rubin până la hexagonal, turcoaz la triclinic. Fiecare sistem poate fi descris în conformitate cu specificul simetriei sale - o proprietate care, atunci când cristalul se rotește în jurul axei, îi permite să apară în aceeași formă de două sau mai multe ori într-o singură revoluție. Cristalul poate fi determinat de numărul de axe de simetrie.

Chiar și în epoca de piatră oamenii au făcut bijuterii din aur, în epoca bronzului - din argint. Astăzi, bijutierii au multe minerale la dispoziția lor. Cele mai scumpe pietre sunt un diamant (mai ales incolor), precum și smarald, rubin și safir, care sunt apreciate în principal pentru culori. Aceste pietre sunt atât de scumpe încât greutatea lor este măsurată în carate. Un carat este de 200 miligrame.

Diamantele se formează sub o mare presiune în structurile de roci magmatice sub formă de țevi, kimberliți. Ele se naște adânc în mantaua Pământului. Un diamant este un fel de cărbune pur chimic și nu diferă în compoziția chimică de mineralele obișnuite moi de grafit, pe care le cunoaștem din creioane. Diamantul este apreciat pentru duritatea și strălucirea sa, obținute la tăiere și lustruire.

Motivul pentru această diferență de diamant grafit este că acestea sunt situate la atomi diferiți, ceea ce înseamnă că ei au o altă capacitate structură internă a unei substanțe de a exista în două sau mai multe forme cu aceeași compoziție chimică se numește polimorfism.

De exemplu, un smarald este o varietate rară și verde de berili. Cele mai frumoase exemplare se găsesc în Columbia (America de Sud). Cele mai renumite rubine din lume (un fel de mineral solid de corundum) se găsesc în Myanmar (fosta Birmanie). Fine safire (corundum albastru) sunt, de asemenea, exploatate în Asia - în Sri Lanka și în Thailanda.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: