4 věci, které definují minerály

V oblasti geologie budete často slyšet různé termíny včetně slova „minerální“. Jaké jsou minerály, přesně? Jsou to jakékoli látky, které splňují tyto čtyři specifické vlastnosti:

1. Minerály jsou přírodní: Tyto látky se tvoří bez jakékoli lidské pomoci.
2. Minerály jsou pevné: Neumíjí se, neroztavují se ani se neodpaří.
3. Minerály jsou anorganický: Nejsou to sloučeniny uhlíku, jaké se vyskytují v živých věcech.
4. Minerály jsou krystalické: Mají zřetelný recept a uspořádání atomů.

I přes to však stále existují výjimky z těchto kritérií.

Až do 90. let minulého století mohli mineralogové navrhovat názvy chemických sloučenin, které se vytvářely při rozkladu umělých látek... věci, které se nacházejí v místech, jako jsou průmyslové kaly a rezavé auta. Tato mezera je nyní uzavřena, ale v knihách jsou minerály, které nejsou opravdu přirozené.

Tradičně a oficiálně, rodák rtuť je považován za minerál, i když je kov při pokojové teplotě kapalný. Při asi -40 ° C však tuhne a tvoří krystaly jako jiné kovy. Existují tedy části Antarktidy, kde je rtuť bezesporu minerál.

Pro méně extrémní příklad zvažte minerál ikaite, hydratovaný uhličitan vápenatý, který se tvoří pouze ve studené vodě. Rozkládá se na kalcit a vodu nad 8 ° C. Je to významné v polárních oblastech, oceánském dně a dalších chladných místech, ale nemůžete jej přivést do laboratoře, s výjimkou mrazáku.

Led je minerál, i když není uveden v průvodci minerálním polem. Když se led shromažďuje v dostatečně velkých tělech, proudí v pevném stavu - to je to ledovce jsou. A sůl (halit) se chová podobně, stoupá pod širým nebem a někdy se vysypává do slaných ledovců. Ve skutečnosti všechny minerály a horniny, z nichž jsou součástí, se při dostatečném množství tepla a tlaku pomalu deformují. To je to, co dělá tektonika desek možný. Takže v jistém smyslu, žádné minerály nejsou opravdu pevné kromě možná diamanty.

Ostatní minerály, které nejsou zcela pevné, jsou místo toho flexibilní. slídové minerály jsou nejznámějším příkladem, ale molybdenit Je další. Jeho kovové vločky mohou být zmačkané jako hliníková fólie. Azbestový minerál chrysotile je dostatečně tuhý, aby se utkal do látky.

Pravidlo, že minerály musí být anorganické, může být nejpřísnější. Látky, které tvoří uhlínapříklad jsou různé druhy uhlovodíkových sloučenin odvozených od buněčných stěn, dřeva, pylu atd. Tito se nazývají macerals místo minerálů. Pokud je uhlí dostatečně dlouho stlačeno, uhlík zbavuje všechny ostatní prvky a stává se grafitem. I když je to organického původu, grafit je skutečný minerál s atomy uhlíku uspořádanými v listech. DiamantyPodobně jsou atomy uhlíku uspořádány v rigidním rámci. Po asi čtyřech miliardách života na Zemi lze s jistotou říci, že všechny diamanty a grafity na světě jsou organického původu, i když nejsou přísně mluvící organické.

Několik věcí postrádá krystalinitu, jak se snažíme. Vytváří se mnoho minerálů krystaly které jsou příliš malé na to, aby byly vidět pod mikroskopem. Ale i ty se mohou ukázat jako krystalické v nanoměřítku pomocí techniky Rentgenová prášková difrakce, protože rentgenové paprsky jsou super krátkovlnný typ světla, který dokáže zobrazovat velmi malé věci.

Mít krystalickou formu znamená, že látka má chemický vzorec. Může to být tak jednoduché jako halite (NaCl) nebo komplex jako epidote (Ca₂Al₂(Fe³⁺, Al) (SiO₄) (Si₂Ó₇) O (OH)), ale pokud jste byli zmenšeni na velikost atomu, mohli byste říct, jaký minerál jste viděli na základě jeho molekulárního složení a uspořádání.

Röntgenovým testem selže několik látek. Jsou to opravdu brýle nebo koloidy, s plně náhodnou strukturou v atomovém měřítku. Jsou amorfní, vědecká latina pro „beztvaré“. Tito dostanou čestné jméno mineraloid. Mineraloidy jsou malý klub asi osmi členů, a to je natahování věcí zahrnutím některých organických látek (porušení kritéria 3 i 4).