Geologie

Wat zijn mineralen?

alle gesteenten behalve obsidiaan en steenkool zijn gemaakt van mineralen. (Obsidiaan is een vulkanisch gesteente gemaakt van glas en steenkool is gemaakt van organische koolstof.) De meeste rotsen bevatten verschillende mineralen in een mengsel dat kenmerkend is voor het specifieke gesteentetype. Bij het identificeren van een steen moet je eerst de individuele mineralen identificeren waaruit dat gesteente bestaat.

mineralen zijn van nature voorkomend, anorganische vaste stoffen met een bepaalde chemische samenstelling en een kristalrooster structuur., Hoewel duizenden mineralen in de aarde zijn geïdentificeerd, maken slechts tien mineralen het grootste deel uit van het volume van de aardkorst—plagioklaas, kwarts, orthoklaas, amphibole, pyroxeen, olivijn, calciet, biotiet, granaat en klei.

samen bepalen de chemische formule (de soorten en verhoudingen van de chemische elementen) en het kristalrooster (de geometrie van hoe de atomen zijn gerangschikt en aan elkaar gebonden) de fysische eigenschappen van mineralen.,

de chemische formule en het kristalrooster van een mineraal kunnen alleen in een laboratorium worden bepaald, maar door een mineraal te onderzoeken en een aantal van zijn fysische eigenschappen te bepalen, kunt u het mineraal identificeren. Eerst moet je vertrouwd raken met de fysische eigenschappen van mineralen en hoe je ze kunt herkennen.

mineralen kunnen worden geïdentificeerd aan de hand van hun fysische kenmerken. De fysische eigenschappen van mineralen zijn gerelateerd aan hun chemische samenstelling en binding. Sommige eigenschappen, zoals de hardheid van een mineraal, zijn nuttiger voor minerale identificatie., Kleur is gemakkelijk waarneembaar en zeker duidelijk, maar het is meestal minder betrouwbaar dan andere fysische eigenschappen.

Hoe worden mineralen geïdentificeerd?

mineralogen zijn wetenschappers die mineralen bestuderen. Een van de dingen die mineralogen moeten doen is mineralen identificeren en categoriseren. Terwijl een mineraloog een high-powered microscoop zou kunnen gebruiken om sommige mineralen te identificeren, zijn de meeste herkenbaar gebruikend fysische eigenschappen.,

Bekijk het mineraal in figuur 1. Wat is de kleur van het mineraal? Wat is zijn vorm? Zijn de individuele kristallen glanzend of dof? Lopen er lijnen (strepen) over de mineralen?

Color, Streak, and Luster

Diamanten zijn populaire edelstenen omdat de manier waarop ze licht reflecteren ze zeer sprankelend maakt. Turquoise is gewaardeerd om zijn opvallende groen-blauwe kleur. Merk op dat specifieke termen worden gebruikt om het uiterlijk van mineralen te beschrijven.

kleur

kleur is vaak nuttig, maar moet niet worden vertrouwd. Verschillende mineralen kunnen dezelfde kleur hebben. Echt goud, zoals te zien in Figuur 2, is zeer vergelijkbaar in kleur met het pyriet in figuur 1.

bovendien komen sommige mineralen in veel verschillende kleuren voor. Kwarts kan bijvoorbeeld helder, wit, grijs, bruin, geel, roze, rood of oranje zijn. Dus kleur kan helpen, maar vertrouw niet op kleur als de bepalende eigenschap. Figuur 3 toont een monster van kwarts dat kleurloos is en een ander kwarts dat paars is., Een kleine hoeveelheid ijzer maakt het kwarts paars. Veel mineralen worden gekleurd door chemische onzuiverheden.

glans

glans beschrijft de reflectie van licht op het oppervlak van een mineraal. Mineralogen hebben speciale termen om glans te beschrijven. Een eenvoudige manier om glans te classificeren is gebaseerd op de vraag of het mineraal metallisch of niet-metallisch is. Mineralen die ondoorzichtig en glanzend zijn, zoals pyriet, hebben een metallische glans., Mineralen zoals kwarts hebben een niet-metalen glans.

glans is hoe het oppervlak van een mineraal licht reflecteert. Het is niet hetzelfde als kleur, dus het is cruciaal om glans van kleur te onderscheiden. Bijvoorbeeld, een mineraal beschreven als “glanzend geel” wordt beschreven in termen van glans (“glanzend”) en kleur (“geel”), die twee verschillende fysische eigenschappen. Standaard namen voor glans zijn metallic, glazig, parelmoerachtig, zijdeachtig, vettig en saai. Het is vaak nuttig om eerst te bepalen of een mineraal een metalen glans heeft. Een metallic glans betekent glanzend als gepolijst metaal., Bijvoorbeeld gereinigde gepolijste stukken chroom, staal, titanium, koper en messing vertonen allemaal metallic glans zoals vele andere mineralen. Van de niet-metalen lusters, glasachtig is de meest voorkomende en betekent dat het oppervlak van het mineraal weerkaatst licht zoals glas. Parelmoer glans is belangrijk bij het identificeren van de veldsparen, die de meest voorkomende vorm van mineraal zijn. Parelmoer glans verwijst naar een subtiele irridescence of kleur spelen in het gereflecteerde licht, dezelfde manier parels reflecteren licht. Zijdeachtig betekent licht herleiden met een zijde-achtige glans. Vettige glans lijkt op de glans van gestold spek vet., Mineralen met doffe glans reflecteren zeer weinig licht. Het identificeren van glans vergt een beetje oefening. Vergeet niet om glans van kleur te onderscheiden.

verschillende typen niet-metalen glans worden beschreven in Tabel 1.

Tabel 1. Zes soorten niet-metalen glans.,
Glans	Uiterlijk
Diamanten	Sparkly
Aardse	Dof, klei-achtige
Parelmoer	Parel-achtige
Harsachtige	Zoals harsen, zoals de boom sap
Zijdeachtige	Soft-kijken met lange vezels
Glasvocht	Glazig

Kunt u overeenkomen met de mineralen in figuur 4 met de juiste glans uit tabel 1?,

Streak

streep is de kleur van het poeder van een mineraal. Streak is een betrouwbaarder eigenschap dan kleur omdat streak niet varieert., Mineralen die dezelfde kleur kunnen hebben een verschillende gekleurde streep. Veel mineralen, zoals het kwarts in figuur 3, hebben geen streep.

om de streep te controleren, schraap het mineraal over een ongeglazuurde porseleinen plaat (Figuur 5). Geelgoud pyriet heeft een zwarte streep, een andere indicator dat pyriet niet Goud is, die een goudgele streep heeft.

soortelijk gewicht

dichtheid beschrijft hoeveel materie in een bepaalde hoeveelheid ruimte is: dichtheid = massa/volume.

massa is een maat voor de hoeveelheid materie in een object., De hoeveelheid ruimte die een object inneemt wordt beschreven door zijn volume. De dichtheid van een object hangt af van de massa en het volume. Bijvoorbeeld, het water in een drinkglas heeft dezelfde dichtheid als het water in hetzelfde volume van een zwembad.

het soortelijk gewicht van een stof vergelijkt zijn dichtheid met die van water. Dichte stoffen hebben een hogere soortelijk gewicht.

hardheid

hardheid is de sterkte waarmee een mineraal bestand is tegen het oppervlak dat wordt geschraapt of doorboord., Bij het werken met handmonsters zonder gespecialiseerde gereedschappen wordt de minerale hardheid gespecificeerd door de hardheidsschaal van Mohs. De Mohs hardheidsschaal is gebaseerd op 10 referentiemineralen, van Talk de zachtste (Mohs hardheid van 1) tot diamant de hardste (Mohs hardheid van 10). Het is een relatieve, of niet-lineaire, schaal. Een hardheid van 2,5 betekent simpelweg dat het mineraal harder is dan gips (Mohs hardheid van 2) en zachter dan calciet (Mohs hardheid van 3). Om de hardheid van twee mineralen te vergelijken zie welk mineraal krassen op het oppervlak van de andere.,

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 tot 6-glas
6	apatiet	6 6,5-hard staal-bestand
7	quartz
8	topaz
9	korund
10	diamant

Met een schaal van Mohs, iedereen kan het testen van een onbekend mineraal voor de hardheid. Stel je voor dat je een onbekend mineraal hebt. U vindt dat het kan krassen fluoriet of zelfs veldspaat, maar apatiet krassen het. Je weet dan dat de hardheid van het mineraal tussen 5 en 6 ligt., Merk op dat geen ander mineraal diamant kan krassen.

splitsing en breuk

breuk een mineraal breekt zijn chemische bindingen. Aangezien sommige bindingen zwakker zijn dan andere bindingen, zal elk type mineraal waarschijnlijk breken waar de bindingen tussen de atomen zwakker zijn. Om die reden breken mineralen op karakteristieke manieren uit elkaar.

splitsing

splitsing is de neiging van een mineraal om langs bepaalde vlakken te breken om gladde oppervlakken te maken. Haliet breekt tussen lagen natrium en chloor om blokjes met gladde oppervlakken te vormen (figuur 6).

een mineraal dat van nature breekt in perfect vlakke oppervlakken vertoont een splitsing. Niet alle mineralen hebben een decolleté. Een splitsing vertegenwoordigt een richting van zwakte in het kristalrooster. Decollete oppervlakken kunnen worden onderscheiden door hoe ze consequent licht reflecteren, alsof ze gepolijst, glad en egaal zijn., De splitsingseigenschappen van een mineraal worden beschreven in termen van het aantal splitsingen en, indien meer dan één splitsing, de hoeken tussen de splitsingen. Het aantal splitsingen is het aantal of de richtingen waarin het mineraal splijt. Een mineraal kan 100 splitsingsvlakken evenwijdig aan elkaar vertonen. Die vertegenwoordigen een enkele splitsing omdat de oppervlakken allemaal in dezelfde richting zijn georiënteerd. Het mogelijke aantal splitsingen dat een mineraal kan hebben is 1,2,3,4, of 6., Indien meer dan 1 splitsing aanwezig is en er geen inrichting voor het meten van hoeken beschikbaar is, moet eenvoudig worden aangegeven of de splitsing al dan niet bij 90° snijdt.

om de splitsing van mineralen te zien, houdt u het mineraal omhoog onder een sterk licht en beweegt u het rond, beweegt u het nog wat verder, om te zien hoe de verschillende zijden het licht reflecteren. Een decollete richting zal verschijnen als een gladde, glanzende, gelijkmatig heldere glans van licht gereflecteerd door een set van parallelle oppervlakken op het mineraal.

Mica heeft een splitsing in één richting en vormt bladen (figuur 7).,

mineralen kunnen splitsen in polygonen. Fluoriet vormt octaëders (figuur 8).

een van de redenen waarom edelstenen mooi zijn, is dat de decolletévlakken een aantrekkelijke kristalvorm met gladde vlakken maken.

fractuur

fractuur is een breuk in een mineraal dat niet langs een splitsvlak loopt., Breuk is niet altijd hetzelfde in hetzelfde mineraal omdat breuk niet wordt bepaald door de structuur van het mineraal.

mineralen kunnen karakteristieke fracturen hebben (figuur 9). Metalen breken meestal in gekartelde randen. Als een mineraal splintert als hout, kan het vezelig zijn. Sommige mineralen, zoals kwarts, vormen gladde gebogen oppervlakken wanneer ze breken.

alle mineralen hebben fractuur. Breuk is breuk, die optreedt in richtingen die niet decolleté richtingen., Sommige mineralen, zoals kwarts, hebben geen decolleté. Wanneer een mineraal zonder decolleté door een hamer uit elkaar wordt gebroken, breekt het in alle richtingen. Kwarts zou een conchoïdale breuk vertonen. Conchoïdale breuk is de manier waarop een dik stuk glas breekt met concentrische, gebogen richels op de gebroken oppervlakken. Echter, sommige kwartskristallen hebben zo veel gebreken dat in plaats van het vertonen van conchoïdale breuk ze gewoon vertonen onregelmatige breuk. Onregelmatige fractuur is een standaardterm voor fracturen die geen van de kwaliteiten van de andere fracturen vertonen., In inleidende geologie, de belangrijkste fracturen te onthouden zijn onregelmatig, die de meeste mineralen vertonen, en conchoïdale, gezien in kwarts.

kristalvorm

alle mineralen zijn kristallijn, maar slechts enkele hebben de mogelijkheid om de vorm van hun kristallen, hun kristalvormen, te vertonen. Veel mineralen in een inleidende geologie lab vertonen hun kristalvorm niet. Als een mineraal ruimte heeft terwijl het groeit, kan het natuurlijke kristallen vormen, met een kristalvorm die de geometrie van het interne kristalrooster van het mineraal weerspiegelt. De vorm van een kristal volgt de symmetrie van zijn kristalrooster., Kwarts vormt bijvoorbeeld zeszijdige kristallen, die de zeshoekige symmetrie van zijn kristalrooster tonen. Er zijn twee complicerende factoren om hier te onthouden: (1) mineralen vormen niet altijd mooie kristallen wanneer ze groeien, en (2) Een kristallen gezicht is anders dan een decolleté oppervlak. Tijdens de groei van het mineraal vormt zich een kristallen gezicht. Een decollete oppervlak wordt gevormd wanneer het mineraal wordt gebroken.

andere identificerende kenmerken

Er zijn enkele eigenschappen die slechts helpen om een klein aantal mineralen te onderscheiden, of zelfs slechts een enkel mineraal., Een voorbeeld van zo ‘ n speciale eigenschap is de bruisreactie van calciet op een zwakke oplossing van zoutzuur (5% HCl). Calciet bruist of bruist als de HCl-oplossing het oplost en CO2-gas creëert. Calciet is gemakkelijk te identificeren, zelfs zonder de reactie op HCl te testen, door zijn hardheid, glans en decolleté.

een andere speciale eigenschap is magnetisme. Dit kan worden getest door te kijken of een kleine magneet op het mineraal reageert. Het meest voorkomende mineraal dat sterk magnetisch is, is het mineraal magnetiet., Een speciale eigenschap die opduikt in één of ander monster van plagioklaas veldspaat is de neiging om strepen op splijtoppervlakken vertonen. Strepen zijn perfect rechte, fijne, parallelle lijnen. Vergroting kan nodig zijn om strepen te zien op plagioclase decolleté oppervlakken. Andere bijzondere eigenschappen kunnen van mineraal tot mineraal worden aangetroffen.

sommige mineralen hebben andere unieke eigenschappen, waarvan sommige zijn vermeld in Tabel 3. Kunt u een unieke eigenschap die u in staat zou stellen om direct te identificeren een mineraal dat is beschreven nogal wat in dit hoofdstuk?, (Hint: Het is waarschijnlijk te vinden op uw eettafel.)

Tabel 3. Sommige mineralen hebben ongebruikelijke eigenschappen die kunnen worden gebruikt voor identificatie.,>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