Mineral

Iz Wikipedije, proste enciklopedije

Različni minerali

Mineral je naravna snov, nastala s pomočjo geoloških procesov. Pojem mineral ne zajema samo kemijske sestave, ampak tudi zgradbo minerala. Poznamo minerale, sestavljene iz čistega kemijskega elementa (npr. diamant), pa tudi zelo zapletene, ki imajo več tisoč različnih oblik (npr. razni silikati). Študij mineralov se imenuje mineralogija. V sedanjosti je po podatkih Mednarodne mineraloške zveze, ki skrbi za določanja in imenovanja mineralov, znanih nekaj več kot 4.000 mineralov.

Pravi mineral je trdna substanca kristalne strukture. Je anorganska homogena snov naravnega nastanka, ki ima definirano kemijsko strukturo. Materiali, ki jih ni moč popolnoma poistovetiti s strogo definicijo minerala, so imenovani mineraloidi, vsi ostali materiali naravnega izvora pa sodijo med neminerale. Industrijski mineral je gospodarski pojem, ki se nanaša na gospodarsko pomembne minerale oziroma rudnine.

Kristalna struktura, ki je ena izmed lastnosti mineralov, je geometrijska prostorska razporeditev atomov v notranji strukturi minerala. Obstaja 14 osnovnih kristalnih prostorskih mrež atomov, razporejenih med 6 kristalnih sistemov. Vse do tega trenutka znane kristalne strukture se uvrščajo v eno izmed 14 razporeditev. Te razporeditve temeljijo na normalnih postavitvah atomov in ionov, ki mnogokrat ustvarjajo vidno obliko minerala. Tudi v primerih, ko razporeditve ni mogoče določiti zaradi premajhnih mineralnih zrn ali nenormalne zunanje oblike, je moč doreči strukturo s pomočjo rentgenske analize ali mikroskopije. Kristalna struktura močno vpliva na fizikalne lastnosti mineralov. Tako sta si čisti ogljikovi spojini grafit in diamant zelo daleč na lestvici trdote, saj je njuna kristalna razporeditev drugačna.

Za definicijo minerala je pomembna tudi kemijska struktura. Več različnih mineralov lahko poseduje isto kemijsko strukturo, a se razlikujejo med seboj v kristalni strukturi (polimorfni minerali). Zaradi tega lahko, za primer, tako pirit kot markazit označimo za železova sulfida. Podobno pa imajo nekateri minerali različno kemijsko, a enako kristalno strukturo: različni minerali halit (sestavljen iz natrija in klora), gelanit (sestavljen iz svinca in žvepla) in periklaz (sestavljen iz magnezija in kisika) si delijo enako razporeditev kristalov.

[uredi] Nastanek mineralov

Glede na nastanek obstoji delitev mineralov na šest različnih skupin.

pirogeni minerali nastajajo iz taline oziroma magme. Ta magma kristalizira in nastajajo minerali.
pegmatitski in pnevmatotitski minerali so minerali, nastali iz plina. To je plin, ki je sprva sestavni del magme, kasneje pa zaide v zemeljske razpoke (pegmatitske žile), kjer reagira med seboj, pa tudi z okoliškimi kamninami. Po tem postopku nastanejo pod temperaturo 400 °C pegmatitski minerali, nad njo pa pnevmatotitski.
hidrotermalni minerali se tvorijo na območju zemeljske skorje, v katerega vdre magma. Zaradi pritiska in visoke temperature pride do taljenja rudninskih snovi, pri zniževanju prvih pa se izločajo hidrotermalni minerali. Med seboj se razlikujejo glede na območje nastanka, in sicer katatermalno cono (450-300 °C), mezotermalno cono (300-200 °C), epitermalno (200-100 °C) ter teletermalno (manj od 100 °C) cono.
hidatogeni minerali so iz vodnih raztopin ustvarjeni minerali.
organogeni minerali nastajajo s sodelovanjem živalskih (zoogeni minerali) in rastlinskih (fitogeni minerali) organizmov.
metamorfni minerali so različni minerali, ki so obstajali že poprej in le spremenili svoje lastnosti zaradi velikih sprememb okoliške temperature in tlaka, zaradi česar je moč govoriti o novih mineralih. Mednje sodijo tudi kontaktnometamorfni minerali, ki včasih nastanejo ob stiku magme z matično kamnino danega minerala, ko pride do kamninske preobrazbe.

[uredi] Minerali v kamninah

Minerali so kot drobni naravni anorganski delci gradniki kamnin; te so sestavljene iz enega ali več mineralov, lahko pa tudi iz ostankov organskih snovi. Delež mineralov v svetovnih kamninah je zelo različen. Najbolj pogosto je v njih najti kremenjak, sljudo in ortoklaz ter več drugih, posamezne minerale pa so zasledili le na eni ali dveh lokacijah planeta. Več kot polovica vseh znanih mineralov je tako redkih, da so bili do sedaj odkriti le v posameznih zrnih.

[uredi] Fizikalne lastnosti

Klasifikacija mineralov je različno zahtevna, saj je nekatere primerke moč definirati z majhnim številom fizikalnih lastnosti, ne da bi prišlo do dvoumja. Primeri mineralov, ki se med seboj ločijo po zelo preciznih lastnostih, pa zahtevajo zahtevno in drago ali časovno potratno identifikacijo s pomočjo kemijske ali rentgenske analize, ki lahko tudi uniči primerek.

Fizikalne lastnosti, ki jih je zaslediti največkrat, so:

kristalna struktura in lastnosti – kristali posameznih mineralov so lahko različno veliki (segajo od mikroskopskih do ekstremno (več deset centimetrov) velikih zrn) in razporejeni
trdota – fizična trdota mineralov je praviloma merjena po Mohsovi trdotni lestvici
lesk – lastnost, po kateri je mogoče določiti način loma svetlobe; minerali so lahko motni in močno prozorni
cepljivost – minerali se lahko cepijo oziroma razpadajo na več različnih načinov
lomljivost – lomljivost opisuje, na kakšen način se prelomi mineral, ko pride do razpoke prečno na podolžno usmeritev minerala
specifična masa – mera, ki primerja maso minerala z maso enake prostorninske količine vode, tj. gostota minerala

Med preostale fizikalne lastnosti sodijo fluorescenca, magnetizem, radioaktivnost, odpornost ter reaktivnost z raztopljenimi kislinami.

[uredi] Kemijske lastnosti

Minerali so klasificirani tudi po svojih kemijskih strukturah in drugih kemijskih lastnostih. V tem primeru so razdeljeni glede na anionsko skupino (klasifikacija Jamesa Dwighta Dane), in sicer po približnem vrstnem redu deleža v Zemljini skorji.

Minerali po kemijskih lastnostih: