4 veci, ktoré definujú minerály

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

1. Minerály sú prírodné: Tieto látky sa tvoria bez akejkoľvek ľudskej pomoci.
2. Minerály sú tuhé: Neumývajú sa, neroztopia sa ani sa neodparujú.
3. Minerály sú anorganické: Nejedná sa o zlúčeniny uhlíka, aké sa nachádzajú v živých veciach.
4. Minerály sú kryštalické: Majú zreteľný recept a usporiadanie atómov.

Napriek tomu však z týchto kritérií stále existujú výnimky.

Až do 90. rokov minulého storočia mohli mineralogovia navrhovať názvy chemických zlúčenín, ktoré sa vytvorili počas rozkladu umelých látok... veci, ktoré sa nachádzajú na miestach, ako sú priemyselné kaly a hrdzaveniu vozov. Táto medzera je teraz uzavretá, ale v knihách sú minerály, ktoré nie sú skutočne prirodzené.

Tradične a oficiálne, domorodec ortuť sa považuje za minerál, aj keď je kov pri izbovej teplote tekutý. Pri asi -40 ° C však tuhne a tvorí kryštály ako iné kovy. Existujú teda časti Antarktídy, kde je ortuť bezpochyby minerálom.

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

Ľad je minerál, aj keď nie je uvedený v sprievodcovi minerálnym poľom. Keď sa ľad zhromažďuje v dostatočne veľkých telách, tečie v pevnom stave - to je to ľadovcov sú. a soľ (halit) sa správa podobne, keď stúpa pod zemou v širokých kopuliach a niekedy sa rozlieva v soľných ľadovcoch. V skutočnosti sú všetky minerály a horniny, z ktorých sú súčasťou, pomaly deformované pri dostatočnom množstve tepla a tlaku. To je to, čo robí dosková tektonika je to možné. Takže v istom zmysle, žiadne minerály nie sú naozaj pevné okrem možno kule.

Iné minerály, ktoré nie sú celkom pevné, sú namiesto toho flexibilné. sľudové minerály sú najznámejší príklad, ale molybdenite je ďalší. Jeho kovové vločky môžu byť zmačkané ako hliníková fólia. Azbestový minerál chryzotilový je dosť tuhý na to, aby sa prepletal do látky.

Pravidlo, že minerály musia byť anorganické, môže byť najprísnejšie. Látky, ktoré tvoria uhlienapríklad sú rôzne druhy uhľovodíkových zlúčenín odvodených od bunkových stien, dreva, peľu atď. Nazývajú sa macerály namiesto minerálov. Ak je uhlie stláčané dostatočne dlho, uhlík zbavuje všetky ostatné prvky a stáva sa grafitom. Aj keď je to organického pôvodu, grafit je skutočný minerál s atómami uhlíka usporiadanými v listoch. kulePodobne sú atómy uhlíka usporiadané v tuhej kostre. Po asi štyroch miliardách rokov života na Zemi je možné povedať, že všetky diamanty a grafity na svete sú ekologického pôvodu, aj keď nie sú prísne organické.

V kryštalinite je málo vecí, čo sa snažíme. Vytvára sa veľa minerálov kryštály ktoré sú príliš malé na to, aby sa dali vidieť pod mikroskopom. Ale aj tieto sa môžu ukázať ako kryštalické v nanomateriáli pomocou techniky Rôntgenová prášková difrakcia, pretože röntgenové lúče sú super krátkovlnné svetlo, ktoré dokáže zobraziť veľmi malé veci.

Mať kryštalickú formu znamená, že látka má chemický vzorec. Môže to byť rovnako jednoduché ako halit (NaCl) alebo zložité ako epidot (Ca₂Al₂(Fe³⁺, Al) (SiO₄) (Si₂O₇) (OH)), ale ak ste sa zmenšili na veľkosť atómu, vedeli by ste povedať, aký minerál ste videli podľa jeho molekulárneho zloženia a usporiadania.

Röntgenovým testom zlyhá niekoľko látok. Sú to naozaj okuliare alebo koloidy, s úplne náhodnou štruktúrou v atómovom meradle. Sú amorfné, vedecká latinčina pre „beztvaré“. Získajú čestné meno mineraloid. Mineraloidy sú malými klubmi s približne ôsmimi členmi, a to je preťahovacie veci zahrnutím niektorých organických látok (porušujúce kritérium 3 aj 4).