Hva er Mineraler?
Alle steiner, bortsett fra obsidian og kull er laget av mineraler. (Obsidian er en vulkansk bergart som er laget av glass og kull er laget av organisk karbon.) De fleste bergarter inneholder flere mineraler i en blanding som er karakteristiske for særlig rock type. Når man identifiserer en stein, må du først identifisere den enkelte mineraler som gjør at rock.
Mineraler er naturlig forekommende, uorganiske faste stoffer med en bestemt kjemisk sammensetning og en krystall gitter-struktur., Selv om tusenvis av mineraler i jorden har blitt identifisert, bare ti mineraler utgjør det meste av volumet av jordskorpen—plagioklas, kvarts, orthoclase, amphibole, pyroxene, olivin, kalsitt, biotitt, garnet, og leire.
Sammen, den kjemiske formelen (type og proporsjoner av kjemiske elementer) og crystal gitter (geometri av hvordan atomene er ordnet og limt sammen) bestemme de fysiske egenskapene til mineraler.,
Den kjemiske formelen og crystal gitter av et mineral kan bare bli bestemt i et laboratorium, men ved å undersøke et mineral og bestemme flere av sine fysiske egenskaper, kan du identifisere mineral. Først, du trenger for å bli kjent med de fysiske egenskapene til mineraler og hvordan å gjenkjenne dem.
Mineraler, kan identifiseres ved sine fysiske egenskaper. De fysiske egenskapene til mineraler er knyttet til deres kjemiske sammensetning og liming. Noen egenskaper, for eksempel et mineral som er hardhet, er mer nyttig for mineral identifisering., Fargen er lett observerbare og sikkert opplagt, men det er vanligvis mindre pålitelig enn andre fysiske egenskaper.
Hvordan er Min Identifisert?
Figur 1. Dette mineralet har blanke, gull, cubic krystaller med en mørk vegg av skyer, så det er pyrite.
Mineralogists er forskere som studerer mineraler. En av de tingene mineralogists må gjøre er å identifisere og kategorisere mineraler. Mens en mineralogist kan bruke en high-powered mikroskop for å identifisere noen mineraler, de fleste er gjenkjennelig ved hjelp av fysiske egenskaper.,
Sjekk ut mineral i figur 1. Hva er det mineralet farge? Hva er formen? Er de enkelte krystaller skinnende eller matt? Er det linjer (styrke) på tvers av mineraler?
Farge, Strek, og Luster
Diamanter er populært edelstener fordi måten de reflekterer lyset som gjør dem svært sparkly. Turkis er kjent for sin slående grønn-blå farge. Legg merke til at bestemte vilkår blir brukt til å beskrive utseendet av mineraler.
Farge
Figur 2., Dette mineralet er glansfullt og veldig mykt, tungt, og gull i fargen, og er faktisk gull.
Farge er ofte nyttig, men bør ikke være lettelse opp på. Ulike mineraler kan være i samme farge. Ekte gull, som vist i figur 2, er svært lik i farge til pyrite i figur 1.
i Tillegg er det Noen mineraler kommer i mange forskjellige farger. Kvarts, for eksempel, kan være klar, hvit, grå, brun, gul, rosa, rød eller oransje. Så fargen kan hjelpe, men man må ikke stole på fargen som den avgjørende egenskapen. Figur 3 viser et eksempel av kvarts som er fargeløs og annen kvarts som er lilla., En liten mengde av jern gjør kvarts lilla. Mange mineraler er farget av kjemiske urenheter.
Figur 3. Lilla kvarts, kjent som ametyst, og klar kvarts er de samme mineral til tross for de forskjellige fargene.
Luster
Luster beskriver refleksjon av lys av et mineral overflate. Mineralogists har spesielle begreper for å beskrive luster. En enkel måte å klassifisere luster er basert på om mineral er metalliske og ikke-metalliske. Mineraler som er ugjennomsiktig og skinnende, for eksempel pyrite, har en metallisk glans., Mineraler som kvarts har en ikke-metallisk glans.
Luster er hvordan overflaten av et mineral som reflekterer lyset. Det er ikke det samme som farge, så det er avgjørende å skille glans fra farge. For eksempel, et mineral som er beskrevet som «skinnende gul» blir beskrevet i form av luster («blank») og farge («gul»), som er to forskjellige fysiske egenskaper. Standard navn for luster inkluderer metallic, glassaktig, lekkert, silkeaktig, fettete og kjedelig. Det er ofte nyttig å først finne ut om et mineral som har en metallisk glans. En metallisk glans betyr skinnende som polert metall., For eksempel renset polert stykker av krom, stål, titan, kobber og messing alle bilag metallic glans som gjør mange andre mineraler. Av metallisk frisker opp, glassaktig er den mest vanlige og betyr overflaten av mineral reflekterer lyset som glass. Pearly glans er viktig for å identifisere feldspars, som er den mest vanlige typen av mineral. Pearly glans refererer til en subtil irridescence eller farge spille i lyset som reflekteres, på samme måte perler reflektere lys. Silkeaktig betyr relecting lys med en silke-aktig glans. Fet i luster ligner den glans av størknet bacon fett., Mineraler med matt glans reflektere svært lite lys. Å identifisere luster tar litt praksis. Husk å skille glans fra farge.
Ulike typer av ikke-metalliske glans er beskrevet i tabell 1.
| Tabell 1. Seks typer av ikke-metalliske glans., | |
|---|---|
| , Luster | Utseende |
| Adamantine | Sparkly |
| Jordnær | Kjedelig, leire-som |
| Lekkert | Pearl-som |
| Resinous | Som harpiks, for eksempel tre sap |
| Silky | Myke utseende med lange fibre |
| Glasserte | Glassaktig |
Kan du matche mineraler i figur 4 med riktig glans fra tabell 1?,
Figur 4. (en) Diamant har en adamantine luster. (b) Kvarts er ikke sparkly og har en glasserte, eller glassaktig, luster. (c) Svovel reflekterer mindre lys enn kvarts, så det har en resinous luster.
Strek
Figur 5. Den snev av hematite over en uglasert porselen tallerken er rød-brun.
Strek er fargen på et mineral som er pulver. Streak er en mer pålitelig eiendom enn farge fordi strek ikke varierer., Mineraler som er i samme farge kan ha en annen farget strek. Mange mineraler, for eksempel kvarts i figur 3, har ikke strek.
for Å sjekke strek, skrape mineral over en uglasert porselen tallerken (Figur 5). Gul-gull pyrite har en gråsort strek, en annen indikator som pyrite er ikke gull, som har en gyllen gul strek.
egenvekt
Tetthet beskriver hvor mye saken er i en viss mengde plass: tetthet = masse/volum.
Masse er et mål på mengden av materie i et objekt., Mengden av plass en gjenstand, tar opp er beskrevet av sitt volum. Tettheten av et objekt er avhengig av sin masse og volum. For eksempel, vannet i et drikkeglass har samme tetthet som vannet i det samme volumet av et svømmebasseng.
egenvekt av et stoff sammenligner sin tetthet som vann. Stoffer som er mer kompakt og har høyere egenvekt.
Hardhet
Hardhet er styrken som et mineral som motstår overflaten blir skrapet eller punktert., I arbeidet med hånden prøver uten spesialiserte verktøy, mineral hardhet er angitt av Mohs hardhet skala. Den Mohs hardhet skala er basert 10 referanse mineraler, fra talkum den mykeste (Mohs hardhet 1), diamond de hardeste (Mohs hardhet på 10). Det er en slektning, eller ikke-lineær, skala. En hardhet på 2,5 betyr bare at mineralet er vanskeligere enn gips (Mohs hardhet 2) og mykere enn kalsitt (Mohs hardhet på 3). For å sammenligne hardhet av to mineraler se hvilke mineral riper overflaten av den andre.,
| Table 2. Mohs Hardness Scale | ||
|---|---|---|
| Hardness | Index Minerals | Common Objects |
| 1 | talc | |
| 2 | gypsum | 2.5-fingernail |
| 3 | calcite | 3.5-pure, untarnished copper |
| 4 | fluorite | |
| 5 | feldspar | 5 to 5.5-stainless steel |
| 5.,5 til 6 glass | ||
| 6 | apatite | 6 til 6,5-hardt stål-fil |
| 7 | kvarts | |
| 8 | topaz | |
| 9 | korund | |
| 10 | diamond | |
Med en Mohs skala, kan alle teste en ukjent mineral for sin hardhet. Tenk deg at du har en ukjent mineral. Du vil finne at det kan ripe fluorite eller selv feldspar, men apatite blir riper i den. Du vet da at mineralet hardhet er mellom 5 og 6., Merk at ingen andre mineralske kan skrape diamant.
Spalting og Brudd
å Bryte et mineral som bryter sine kjemiske forbindelser. Siden noen obligasjoner er svakere enn andre obligasjoner, hver type mineral er sannsynlig å bryte hvor bindingene mellom atomene er svakere. Derfor, min pause fra hverandre i karakteristiske måter.
Spalting
Figur 6. Et nærbilde av natriumklorid i vann boble ombord på den Internasjonale romstasjonen.,
Spalting er tendensen av en mineral til å bryte sammen enkelte fly for å lage glatte flater. Halite pauser mellom lag av natrium og klor for å danne kuber med glatte overflater (figur 6).
Et mineral som bryter naturlig inn helt flate overflater stiller cleavage. Ikke alle mineraler har utringning. En spalting representerer en retning av svakhet i crystal gitter. Spalting overflater kan være preget av hvordan de konsekvent reflekterer lys, som om polert og glatt og jevn., Cleavage egenskaper av et mineral som er beskrevet i form av antall splittelsene og, hvis mer enn én spalting, vinkler mellom splittelsene. Antall splittelsene er nummeret eller retninger som mineral cleaves. Et mineral som kan vise 100 spalting overflater parallelle til hverandre. De representerer én spalting fordi overflater er alle plassert i samme diretion. Det mulige antallet splittelsene et mineral som kan ha er 1,2,3,4 eller 6., Hvis mer enn 1 spalting er til stede, og en enhet for måling av vinkler er ikke tilgjengelig, bare opplyse om splittelsene snitt på 90° eller ikke er 90°.
for Å se mineral cleavage, hold mineral opp under et sterkt lys og flytte den rundt, kan du flytte den rundt noen mer, for å se hvordan de ulike sider reflektere lys. En spalting retning vil dukke opp som en glatt, skinnende, jevnt lys glans av lys som reflekteres fra et sett av parallelle flater på mineral.
Glimmer har spalting i én retning og danner ark (figur 7).,
Figur 7. Ark av glimmer.
Figur 8. Dette grov diamant viser sin oktaedrisk cleavage.
Min kan holde seg i polygoner. Fluorite former octahedrons (figur 8).
En annen grunn edelstener er vakre er at spalting fly gjør en attraktiv crystal shape med glatte overflater.
Brudd
Brudd er en pause i et mineral som er ikke langs en spalting flyet., Bruddet er ikke alltid de samme i samme mineral fordi bruddet er ikke bestemt av strukturen av mineralet.
Mineraler kan ha karakteristiske sprekker (figur 9). Metaller vanligvis brudd i ujevne kanter. Hvis et mineral splinter som tre, kan det være fibrøs. Noen mineraler som kvarts, form glatt buede overflater når de brudd.
Figur 9. Chrysotile har splintery brudd.
Alle mineraler har brudd. Bruddet er brekkasje, som oppstår i retninger som ikke spalting retninger., Noen mineraler som kvarts, har ingen spalting overhodet. Når et mineral med ingen spalting er brutt i stykker med en hammer, er det sprekker i alle retninger. Kvarts er sagt å vise conchoidal brudd. Conchoidal bruddet er på den måten et tykt stykke glass bryter med konsentriske, buede kanter på den ødelagte overflater. Imidlertid, noen kvarts krystaller har så mange svakheter at i stedet for å stille conchoidal brudd de rett og slett viser uregelmessig brudd. Uregelmessig brudd er en vanlig betegnelse for frakturer som ikke viser noen av egenskapene til de andre typer brudd., I innledende geologi, er det avgjørende bruddet typer å huske er uregelmessig, som de fleste mineraler utstilling, og conchoidal, sett i kvarts.
Crystal Shape
Alle mineraler er krystallinske, men bare noen har anledning til å stille former for sine krystaller, deres krystall former. Mange mineraler i en innledende geologi lab ikke utøver sin crystal form. Hvis et mineral som har plass mens den vokser, kan det dannes naturlige krystaller, med en krystall form reflekterer geometri av mineral interne crystal gitter. Form av en krystall følger symmetri av sin crystal gitter., Kvarts, for eksempel skjemaer seks-sidede krystaller, som viser den sekskantede symmetri av sin crystal gitter. Det er to kompliserende faktorer å huske på her: (1) min ikke alltid er i fin form krystaller når de vokser, og (2) en krystall møte er forskjellig fra en spalting overflaten. En krystall ansikt former under vekst av mineralet. En spalting overflaten dannes når mineralet er brutt.
Andre Identifiserende Kjennetegn
Det er noen egenskaper som bare hjelper til å skille ut en liten del av min, eller til og med bare én mineral., Et eksempel på en slik spesiell eiendom er sprudlende reaksjon av kalsitt til en svak løsning av hydrochloric acid (5% HCl). Kalsitt fizzes eller effervesces som HCl løsning løser det og skaper CO2-gass. Kalsitt er lett å identifisere seg selv uten å teste reaksjonen til HCl, av sin hardhet, luster og utringning.
en Annen spesiell egenskap er magnetisme. Dette kan kontrolleres ved å se om en liten magnet svarer til mineral. Den vanligste mineral som er sterkt magnetiske er mineralet magnetitt., En spesiell egenskap som dukker opp i noen prøver av plagioklas feldspar er dens tendens til å vise styrke på spalting overflater. Styrke er helt rett, fin, parallelle linjer. Forstørrelsen kan være nødvendig for å se en mørk vegg av skyer på plagioklas spalting overflater. Andre spesielle egenskaper kan bli møtt på en mineral mineral basis.
Noen mineraler og andre unike egenskaper, og noen av disse er listet opp i tabell 3. Kan du nevne en unik eiendom som vil tillate deg å umiddelbart identifisere et mineral som er blitt beskrevet ganske mye i dette kapitlet?, (Hint: Det er mest sannsynlig funnet på middagsbordet.)
| Tabell 3. Noen mineraler har uvanlige egenskaper som kan brukes til identifikasjon.,>Fluorite | ||
|---|---|---|
| Magnetism | Mineral is attracted to a magnet | Magnetite |
| Radioactivity | Mineral gives off radiation that can be measured with Geiger counter | Uraninite |
| Reactivity | Bubbles form when mineral is exposed to a weak acid | Calcite |
| Smell | Some minerals have a distinctive smell | Sulfur (smells like rotten eggs) |
| Taste | Some minerals taste salty | Halite |