Minerał
MinerałMinerał (
fr.
minéral, od
celt.
mina – kopalnia) –
pierwiastek
lub
związek chemiczny
będący normalnie
ciałem krystalicznym
, którego struktura ukształtowała się w toku procesów
geologicznych
[1]. Do minerałów nie zalicza się mineraloidów: -
substancji
bezpostaciowych
o jednorodnej strukturze chemicznej;
- substancji powstałych w wyniku zniszczenia struktury krystalicznej minerału pod wpływem promieniowania jonizującego;
- rtęci.
Za minerał nie jest uznawana
ropa naftowa
i jej niekrystaliczne pochodne. Minerałem nie jest woda w stanie ciekłym (natomiast
lód
jest minerałem). Do minerałów nie zalicza się substancji pochodzenia biologicznego, o ile pod wpływem procesów geologicznych nie uległy przekształceniu w substancje krystaliczne (np.
fosforyty
powstałe z organizmów morskich)[1]. Minerałami nie są substancje zwane nieprecyzyjnie "minerałami syntetycznymi", czyli substancje otrzymywane sztucznie w laboratoriach lub zakładach przemysłowych. Do najczęściej produkowanych syntetyków należą: ałunit, chalkantyt, syntetyczny korund, cyrkonia, lopezyt oraz diament syntetyczny. Wg dawniejszych definicji do minerałów zaliczano wszystkie substancje i ich
roztwory stałe
powstałe w wyniku procesów geologicznych, bez względu na postać i
fazę
[2][3]. Geneza minerałów Minerały skał magmowychPierwotnym procesem tworzącym minerały jest krystalizacja magmy w zakresie 1600–800 °C. W ten sposób powstają głównie
krzemiany
,
glinokrzemiany
oraz – w mniejszym stopniu –
siarczki
,
węglany
,
fosforany
,
tlenki
i inne. Z utworów pomagmowych (utwory hydrotermalne i gazy) powstają minerały wypełniając szczeliny w skałach (np. geody kwarcowe SiO2 lub kalcytowe CaCO3), oraz nowe fazy krystaliczne wykrystalizowane z gazów lub z wcześniej zmienionych minerałów w procesach metasomatycznych i pneumatolitycznych, np. minerały
pegmatytów
. Minerały skał osadowychNa powierzchni Ziemi minerały ulegają wietrzeniu pod wpływem czynników atmosferycznych i wód. Ulegają utlenieniu, rozpuszczeniu, rozkruszeniu itp. w takich procesach powstaje np.
kaolinit
Al4[Si4O10](OH)8, w wyniku wietrzenia
granitu
i rozkładu
skaleni
.
Kalcyt
CaCO3 powstaje również w wyniku sedymentacji z wód morskich tworząc
wapień
. Procesy utleniające i ługujące prowadzą do powstania tzw.
paramorfozy
, np.
goethytu
α-FeOOH po
pirycie
FeS2. Z ewaporacji (odparowania) wód morskich powstają minerały takie jak
gips
CaSO4 • 2H2O lub
halit
NaCl. Minerały skał metamorficznychWówczas gdy skały podlegają działaniu zmienionej temperatury i/lub ciśnienia ulegają przeobrażeniu (metamorfizmowi). Jako, że większość minerałów jest w stanie stałym w szerokim zakresie ciśnienia i temperatury, przeobrażeniu ulega ich struktura wewnętrzna oraz często również skład chemiczny. Powstają zupełnie nowe fazy krystaliczne, jak np.
staurolit
(Fe,Mg)2Al9(Si,Al)4O20(O,OH)4, bądź dochodzi do powstania odmian polimorficznych, np.
andaluzyt
AlVIAlV[SiO5] poprzez podniesienie ciśnienia przechodzi w
kyanit
AlVIAlVI[SiO5, a w przypadku wzrostu ciśnienia i temperatury w
silimanit
AlVIAlIV[SiO5]. Przemianie w tym przypadku zachodzi pozycja
glinu
Al w strukturze wewnętrznej. na kontaktach
intruzji magmowych
ze skałami otaczającymi, np. węglanowymi
wapieniami
lub
dolomitami
powstają skały bogate w
krzem
Si jak i
węglan wapnia
CaCO3 nazywane
skarnami
. Pospolite minerały w tym przypadku to
wollastonit
CaSiO3,
wezuwian
Ca10(Mg,Fe) 2Al4[(OH) 4/(SiO4)5/(Si2O7)2], bądź wiele odmian
granatów
, jak np.
grossular
Ca3Al2(SiO4)3. W wyniku oddziaływania lotnych składników magmy i utworów hydrotermalnych oraz wód powierzchniowych może spowodować przeobrażenie istniejących minerałów oraz powstanie nowych faz krystalicznych. Proces w którym zachodzi powstanie nowych minerałów i zmiana składu chemicznego istniejących nazywamy
metasomatozą
, bądź w przypadku udziału lotnych składników magmy
pneumatolizą
. Przykładem jest powstanie
kasyterytu
SnO2 w wyniku działania lotnego SnF4 na kwarc SiO2. KlasyfikacjaKlasyfikacja minerałów polega na uporządkowaniu ich w gromady, klasy, grupy i szeregi. - gromada I:
Pierwiastki rodzime
,
stopy
i związki międzymetaliczne – (złoto rodzime,
srebro rodzime
,
diament
,
grafit
,
rtęć rodzima
(zaliczana zwykle do mineraloidów); eugenit i in.)
- gromada II:
węgliki
,
azotki
, fosforki i
krzemki
– (
cohenit
, niobocarbid; carlsbergit, sinoit;
schreibersyt
, barringeryt; fersilicyt, hapkeit i in.)
- gromada III:
siarczki
i pokrewne
selenki
i
tellurki
oraz
siarkosole
(niekiedy część z tych minerałów jest określana jako
kruszce
) – (
piryt
,
markasyt
,
pirotyn
,
sfaleryt
,
galena
,
cynober
,
aurypigment
,
molibdenit
,
bornit
,
chalkozyn
,
kowelin
; clausthalit,
berzelianit
; calaveryt, hessyt;
proustyt
,
bournonit
,
boulangeryt
,
Tiospinele (sulfospinele)
i in.)
- gromada IV:
halogenki
(
fluorki
,
chlorki
,
bromki
i
jodki
) – (
fluoryt
, sellait, villiaumit;
halit
,
sylwin
,
karnalit
, atakamit; bromargyryt; jodargyryt i in.)
- gromada V.
tlenki
oraz
wodorotlenki
i tlenowodorotlenki – (
spinele
(
spinel
,
magnetyt
,
chromit
),
hematyt
,
piroluzyt
,
uraninit
,
rutyl
,
anataz
,
brookit
,
kasyteryt
,
kupryt
,
lód
,
korund
;
brucyt
,
gibbsyt
,
diaspor
,
goethyt
,
lepidokrokit
,
manganit
i in.)
- gromada VI: sole kwasów tlenowych
- gromada VI-1:
azotany
– nitrokalcyt, nitromagnezyt,likasyt, i in.)
- gromada VI-2:
Jodany
i
chlorany
(te ostatnie jak dotąd nieznane jako oddzielne minerały) – (lautaryt i in.)
- gromada VI-3:
węglany
– (
kalcyt
,
aragonit
,
vateryt
,
dolomit
,
ankeryt
,
magnezyt
,
syderyt
,
rodochrozyt
,
smithsonit
,
cerusyt
,
kutnahoryt
,
hydrocynkit
i in.)
- gromada VI-4: seleniny i seleniany – (chalkomenit, molibdomenit, schmiederyt i in.)
- gromada VI-5: telluryny i tellurany – (teineit, plumbotelluryt i in.)
- gromada VI-6:
borany
– (
boracyt
,
boraks rodzimy
,
uleksyt
,
colemanit
, kernit i in.)
- gromada VI-7:
siarczany
– (
gips
,
anhydryt
,
celestyn
,
baryt
,
anglezyt
,
chalkantyt
, melanteryt,
epsomit
,
kizeryt
i in.
- gromada VI-8: chromiany i dwuchromiany – (
krokoit
, lopezyt i in.)
- gromada VI-9. molibdeniany – (
wulfenit
,
powellit
, ferrimolibdyt, mełkowit i in.)
- gromada VI-10: wolframiany – (ferberyt,
wolframit
, hubneryt,
scheelit
i in.)
- gromada VI-11:
fosforany
– (
apatyt
,
ksenotym
,
monacyt
,
piromorfit
,
strengit
,
wiwianit
,
turkus
,
lazulit
i in.)
- gromada VI-12:
arseniany
– (skorodyt,
mimetezyt
,
erytryn
,
annabergit
,
konichalcyt
i in.)
- gromada VI-13: wanadany – (
wanadynit
,
mottramit
i in.)
- gromada VI-14:
minerały uranylu
– (
autunit
, metaautunit,
torbernit
,
karnotyt
, tjujamunit,
uranofan
,
skłodowskit
, schoepit, becquerelit, curyt i in.)
- gromada VI-15:
krzemiany
i
glinokrzemiany
- a. krzemiany wyspowe – (
oliwiny
(
forsteryt
,
fajalit
),
granaty
(
almandyn
,
grossular
,
spessartyn
,
uwarowit
),
cyrkon
,
kyanit
,
topaz
i in.)
- b. krzemiany grupowe – (
hemimorfit
,
wezuwian
,
zoisyt
,
epidoty
,
melility
i in.)
- c. Krzemiany pierścieniowe – (
turmaliny
(
szerlit
,
elbait
,
drawit
i jego odmiana chromdrawit),
kordieryt
,
beryl
,
eudialit
i in.)
- d. krzemiany i glinokrzemiany łańcuchowe – (
pirokseny
(
diopsyd
,
augit
,
diallag
,
spodumen
,
jadeit
,
egiryn
),
czaroit
i in.)
- e. krzemiany i glinokrzemiany wstęgowe – (
amfibole
(np.
ferroaktynolit
,
tremolit
,
hornblenda
,
cummingtonit
,
glaukofan
),
prehnit
i in.
- f. krzemiany i glinokrzemiany warstwowe – (
miki
(np.
biotyt
,
muskowit
,
flogopit
,
lepidolit
),
minerały ilaste
(np.
kaolinit
,
illit
,
montmorillonit
) i in.)
- g. krzemiany i glinokrzemiany przestrzenne (szkieletowe) – (
kwarc
,
trydymit
,
coesyt
,
krystobalit
, skalenie potasowe (
mikroklin
,
sanidyn
,
ortoklaz
), skalenie Ca-Na czyli
plagioklazy
(
anortyt
,
albit
,
labrador
),
nefelin
,
sodalit
,
zeolity
(
stilbit
,
natrolit
,
chabazyt
) i in.)
Właściwości fizyczne i krystalochemiczne
Cechy charakteryzujące dany minerał
: Minerały skałotwórcze
Minerały stanowiące główne składniki budujące
skały
nazywa się
minerałami skałotwórczymi
, a są to:
kwarc
,
skalenie
,
amfibole
,
pirokseny
,
miki
,
kalcyt
,
dolomit
,
minerały ilaste
,
oliwiny
. Większość z nich to
krzemiany
lub
glinokrzemiany
. Minerały, które zwykle są obecne w pewnych typach skał, ale w niewielkich ilościach (do kilku %), to
minerały poboczne
, a w jeszcze mniejszych (zwykle <1%), to
minerały akcesoryczne
. Polimorfizm i izomorfizm
Wiele pierwiastków i związków chemicznych o identycznym składzie krystalizuje w różnych formach morfologicznych tworząc tym samym różne minerały. Zjawisko to nazywamy polimorfizmem np. krzemionka SiO2 w zależności od ciśnienia i temperatury tworzy odmiany polimorficzne:
kwarc
-α i
kwarc
-β,
trydymit
,
krystobalit
,
coesyt
,
stiszowit
. Substancja ZnS tworzy min. wurzyt czyt.
wurcyt
i
sfaleryt
.
Węgiel
C krystalizuje w postaci
diamentu
lub
grafitu
. Postacie polimorficzne służą jako
geotermometry
lub
geobarometry
. Zjawisko krystalizowania różnych substancji w taką sama postać krystalograficzną o identycznej strukturze wewnętrznej nazywamy izomorfizmem np. z
halitem
NaCl izomorficzna jest
galena
i PbS i
peryklaz
MgO. Politypia
Jest to szczególny rodzaj polimorfizmu polegający na tym, iż identyczne warstwy w sieci krystalicznej układają się na sobie w różnej konfiguracji, zmieniając period identyczności sieci w kierunku prostopadłym do nakładających sie warstw. Modyfikacje politypowe są najczęstsze wśród minerałów warstwowych np.
grafit
C, lub inne
krzemiany warstwowe
. W graficie warstwy atomowe utworzone w sześcioboczne pierścienie są różnie zorientowane względem siebie; odmiany politypowe grafitu – 1Hd, 2H, 3R (cyfra oznacza co ile warstw się powtarza, litera zaś
układ krystalograficzny
– 3R co trzecia warstwa , układ romboedryczny (trygonalny)). Najczęstszymi minerałami politypowymi są również
wurcyt
ZnS (2H, 4H, 6H, 10H, 3R, 15R), oraz minerał syntetyczny
karborund
SiC. Mineralogia
Nauką zajmującą się minerałami jest
mineralogia
. Naukami wywodzącymi się z mineralogii są:
petrografia
,
petrologia
,
gemmologia
(nauka o kamieniach szlachetnych),
krystalografia
i jej pochodne.
Mineralogia
dzieli się także na
topomineralogię
(nauka o występowaniu minerałów), mineralogie genetyczną, mineralogie opisową. Jest przede wszystkim nauką interdyscyplinarną, pełni istotna rolę w badaniach w zakresie chemii, fizyki, ochrony środowiska, astronomii, medycyny, oraz w naukach technicznych. GaleriaPrzykłady minerałów | Labrador Na0,5-0,3Ca0,5-0,7Al2Si3O8] |
Labrador
Na 0,5-0,3Ca 0,5-0,7Al 2Si 3O 8] | Topaz Al2SiO4(OH,F)2 |
Topaz
Al 2SiO 4(OH,F) 2 | Aktynolit Ca2(Mg,Fe)5[Si8O22](OH)2 |
Aktynolit
Ca 2(Mg,Fe) 5[Si 8O 22](OH) 2 | Elbait Na(Li1,5Al1,5)Al6(BO3)3 (Si6O18)(OH,F) |
Elbait
Na(Li 1,5Al 1,5)Al 6(BO 3) 3 (Si 6O 18)(OH,F) | Almandyn Fe3Al2(SiO4)3 |
Almandyn
Fe 3Al 2(SiO 4) 3 | Kyanit (Dysten) AlVIAlIV[SiO5] |
Kyanit
(
Dysten
) Al VIAl IV[SiO 5] | Czaroit (Ca,Na)2K[(OH)2Si4O10] • nH2O |
Czaroit
(Ca,Na) 2K[(OH) 2Si 4O 10] • nH 2O | Epidot Ca2(Fe3+,Al)Al2[O/OH/SiO4/Si2O7] |
Epidot
Ca 2(Fe 3+,Al)Al 2[O/OH/SiO 4/Si 2O 7] | Malachit Cu2CO3(OH)2 |
Malachit
Cu 2CO 3(OH) 2 | Gips CaSO4 • 2H2O |
Gips
CaSO 4 • 2H 2O | Stilbit Ca[Al2Si7O18] • 7H2O |
Stilbit
Ca[Al 2Si 7O 18] • 7H 2O | Apatyt Ca5(PO4)3(F,OH,Cl) |
Apatyt
Ca 5(PO 4) 3(F,OH,Cl) | Waryscyt AlPO4 • 2H2O |
Waryscyt
AlPO 4 • 2H 2O | Gadolinit Y2FeBe(SiO4)2O2 |
Gadolinit
Y 2FeBe(SiO 4) 2O 2 | Hemimorfit Zn4Si2O7(OH)2 • H2O |
Hemimorfit
Zn 4Si 2O 7(OH) 2 • H 2O Przydatne przedmioty w zbieraniu i kolekcjonowaniu minerałów- młotek (kilka rodzajów wagowych; ok. 500 g, 1000 g, 2000 g)
- szkło powiększające
- ostrza stalowe
- 3–5% HCl
- okulary ochronne
- pudełeczka na okazy
- albumy mineralogiczne
- nożyk
- pędzelek
- kawałek nie szlifowanej porcelany
Zobacz teżPrzypisy- ↑ 1,0 1,1 E. H. Nickel. International Mineralogical Association, Commission on New Minerals and Mineral Names: Definition of a mineral. „Mineralogy and Petrology”. 55 (4), ss. 323-326 (1995). Springer Wien.
doi:10.1007/BF01165125
(
ang.
).
- ↑ ENCYKLOPEDIA TECHNIKI – chemia, WNT, Warszawa 1965
- ↑ Mały słownik chemiczny, wyd. V, red. Jerzy Chodkowski , Wiedza Powszechna , Warszawa 1976
Bibliografia-
Bolewski A.
, Manecki A., Mineralogia szczegółowa, Wyd. Polskiej Agencji Ekologicznej,
Warszawa
,
1993
,
- W. Schumann – Minerały świata – O. Wyd. ”Alma-Press” 2003 r.
- J. Bauer – Przewodnik Skały i minerały – Wyd. Multico 1997 r.
- K. Maślankiewicz – Kamienie szlachetne – Wyd. Geologiczne 1982 r.
- N. Sobczak – Mała encyklopedia kamieni szlachetnych i ozdobnych – Wyd. Alfa 1986 r.
- C. Hall – Klejnoty, Kamienie szlachetne i ozdobne – Wyd. Wiedza i Życie 1996 r.
- W. Schuman – Kamienie szlachetne i ozdobne – Wyd. „Alma –Press” 2004 r.
Linki zewnętrzne
Inne hasła zawierające informacje o "Minerał":
Mułowiec
...
Zlepieniec
...
Amfibolit
ułożeniu słupków
hornblendy
. Wielkość
blastów
klasyfikuje się jako średnie i drobnoblastyczne. Głównymi Minerałami amfibolitów sa amfibole (głównie
hornblenda
, acz zdarza się
gedryt
, a w ...
Łupek łyszczykowy
chlorytoid
,
staurolit
,
granat
,
sylimanit
, czasami
epidot
,
aktynolit
,
hornblenda
lub
kalcyt
i in. Minerały akcesoryczne to
turmalin
,
cyrkon
,
apatyt
,
monacyt
,
ilmenit
,
tytanit
,
rutyl
. Łupki łyszczykowe ...
Granit karkonoski
...
Masyw karkonoski
...
Ziemia
...
Struktura skały
podzielić pod względem wzajemnych stosunków wielkości między kryształami na:równoziarniste – w których Minerały mają ziarna w przybliżeniu o jednakowej wielkości. Zależnie od przeciętnej wielkości ...
Pobrzeże Kaszubskie
ten sposób powstały
wychodnie
węgla brunatnego
[6]. Na plażach występują w śladowych ilościach
Minerały ciężkie
takie jak:
cyrkon
,
tytanit
,
magnetyt
. Minerały te, mimo że dość ...
Piaskowiec
...
Inne lekcje zawierające informacje o "Minerał":
031. Strefowość i astrefowość w rozmieszczeniu gleb (plansza 7)
ciemnej barwy, gleby tropikalne zawierają niewiele substancji próchniczych. Są ciężkie, a zawartość Minerałów ilastych sprawia, że zmoczone, silnie pęcznieją. Po ich wyschnięciu na powierzchni ...
209. Gleby Polski (plansza 8)
...
012. Składniki skorupy ziemskiej (plansza 11)
Kaolin - Minerał ilasty
Składniki skorupy ziemskiej
W wyniku nagromadzenia się ...
|