Geologi (Svenska)

Vad är mineraler?

alla stenar utom obsidian och kol är gjorda av mineraler. (Obsidian är en vulkanisk sten av glas och kol är gjord av organiskt kol.) De flesta bergarter innehåller flera mineraler i en blandning som är karakteristisk för den speciella bergtypen. När du identifierar en sten måste du först identifiera de enskilda mineraler som utgör denna sten.

mineraler är naturligt förekommande, oorganiska fasta ämnen med en bestämd kemisk sammansättning och en kristallgitterstruktur., Även om tusentals mineraler i jorden har identifierats, utgör bara tio mineraler det mesta av volymen av jordskorpan-plagioklas, kvarts, ortoklas, amfibol, pyroxen, olivin, kalcit, biotit, granat och lera.

tillsammans bestämmer den kemiska formeln (de kemiska elementens typer och proportioner) och kristallgitteret (geometrin för hur atomerna är ordnade och bundna ihop) mineralernas fysikaliska egenskaper.,

den kemiska formeln och kristallgitteret av ett mineral kan endast bestämmas i ett laboratorium, men genom att undersöka ett mineral och bestämma flera av dess fysikaliska egenskaper kan du identifiera mineralet. Först måste du bli bekant med mineralernas fysiska egenskaper och hur man känner igen dem.

mineraler kan identifieras genom deras fysiska egenskaper. Minerals fysikaliska egenskaper är relaterade till deras kemiska sammansättning och bindning. Vissa egenskaper, såsom ett minerals hårdhet, är mer användbara för mineralidentifiering., Färg är lätt observerbar och säkert uppenbart, men det är oftast mindre tillförlitliga än andra fysikaliska egenskaper.

Hur identifieras mineraler?

Mineralogister är forskare som studerar mineraler. En av de saker mineralogister måste göra är att identifiera och kategorisera mineraler. Medan en mineralogist kan använda ett kraftfullt mikroskop för att identifiera vissa mineraler, är de flesta igenkännliga med hjälp av fysikaliska egenskaper.,

kolla in mineralet i Figur 1. Vad är mineralets färg? Vad är dess form? Är de enskilda kristallerna glänsande eller tråkiga? Finns det linjer (striations) som löper över mineralerna?

färg, strimma och lyster

diamanter är populära ädelstenar eftersom hur de reflekterar ljus gör dem mycket glittrande. Turkos är uppskattad för sin slående grönblå färg. Observera att specifika termer används för att beskriva utseendet på mineraler.

färg

färg är ofta användbar, men bör inte åberopas. Olika mineraler kan vara samma färg. Äkta guld, som det ses i Figur 2, är mycket likartat i färg till pyriten i Figur 1.

Dessutom kommer vissa mineraler i många olika färger. Kvarts kan till exempel vara klar, vit, grå, brun, gul, rosa, röd eller orange. Så färg kan hjälpa, men lita inte på färg som den avgörande egenskapen. Figur 3 visar ett prov av kvarts som är färglös och en annan kvarts som är lila., En liten mängd järn gör kvarts lila. Många mineraler är färgade av kemiska föroreningar.

Luster

Luster beskriver reflektionen av ljus från en minerals yta. Mineralogister har speciella termer för att beskriva glans. Ett enkelt sätt att klassificera glans är baserat på om mineralet är metalliskt eller icke-metalliskt. Mineraler som är ogenomskinliga och glänsande, såsom pyrit, har en metallisk glans., Mineraler som kvarts har en icke-metallisk glans.

lyster är hur ytan av ett mineral reflekterar ljus. Det är inte samma sak som färg, så det är viktigt att skilja lyster från färg. Till exempel beskrivs ett mineral som beskrivs som ”glänsande gult” i form av glans (”glänsande”) och färg (”gul”), som är två olika fysikaliska egenskaper. Standardnamn för lyster inkluderar metallisk, glasartad, pärla, silkeslen, fet och tråkig. Det är ofta användbart att först bestämma om ett mineral har en metallisk glans. En metallisk lyster betyder glänsande som polerad metall., Till exempel rengöras polerade bitar av krom, stål, titan, koppar och mässing alla uppvisar metallisk lyster som gör många andra mineraler. Av de icke-metalliska lustrarna är glasartad den vanligaste och betyder att mineralytan reflekterar ljus som glas. Pearly luster är viktigt för att identifiera fältenstänger, som är den vanligaste typen av mineral. Pearly luster hänvisar till en subtil iridescence eller färgspel i det reflekterade ljuset, på samma sätt pärlor reflekterar ljus. Silkeslen innebär att man byter ljus med en sidenliknande glans. Oljig glans ser ut som glans av stelnat baconfett., Mineraler med tråkig glans reflekterar mycket lite ljus. Identifiera lyster tar lite övning. Kom ihåg att skilja glans från färg.

olika typer av icke-metallisk lyster beskrivs i tabell 1.

Tabell 1. Sex typer av icke-metallisk glans.,
lyster	utseende
Adamantine	Sparkly
jordnära	Matt, lerliknande
pearly	pärlliknande
hartsartade	som hartser, såsom träd SAP
silkeslen	mjuk utseende med långa fibrer
glasartade	glasartade

kan du matcha mineralerna i figur 4 med rätt glans från Tabell 1?,

strimma

Streak är färgen på ett minerals pulver. Streak är en mer tillförlitlig egenskap än färg eftersom streak inte varierar., Mineraler som har samma färg kan ha en annan färgad strimma. Många mineraler, såsom kvarts i Figur 3, har inte streak.

för att kontrollera streak, skrapa mineralet över en Oglaserad porslinsplatta (Figur 5). Gulguldpyrit har en svart streak, en annan indikator på att pyrit inte är guld, som har en guldgul streak.

specifik vikt

densitet beskriver hur mycket materia som finns i ett visst utrymme: densitet = massa / volym.

massa är ett mått på mängden materia i ett objekt., Mängden utrymme ett objekt tar upp beskrivs av dess volym. Objektets densitet beror på dess massa och volym. Till exempel har vattnet i ett dricksglas samma densitet som vattnet i samma volym av en pool.

ett ämnes specifika vikt jämför dess densitet med vattentätheten. Ämnen som är tätare har högre specifik vikt.

hårdhet

hårdhet är den styrka med vilken ett mineral motstår dess yta som skrapas eller punkteras., Vid arbete med handprover utan specialverktyg anges mineralhårdhet av Mohs-hårdhetsskalan. Mohs hårdhetsskalan är baserad på 10 referensmineraler, från talk den mjukaste (Mohs hårdhet av 1), till diamant den svåraste (Mohs hårdhet av 10). Det är en relativ eller olinjär skala. En hårdhet på 2,5 betyder helt enkelt att mineralet är hårdare än gips (Mohs hårdhet på 2) och mjukare än kalcit (Mohs hårdhet på 3). För att jämföra hårdheten hos två mineraler se vilket mineral repor ytan på den andra.,

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 till 6-glas
6	apatit	6 till 6,5-hård stål fil
7	kvarts
8	topaz
9	korund
10	diamant

med en Mohs-skala kan vem som helst testa ett okänt mineral för dess hårdhet. Tänk dig att du har ett okänt mineral. Du upptäcker att det kan skrapa fluorit eller till och med feldspar, men apatite repor det. Du vet då att mineralets hårdhet är mellan 5 och 6., Observera att inget annat mineral kan skrapa diamant.

klyvning och fraktur

att bryta ett mineral bryter sina kemiska bindningar. Eftersom vissa bindningar är svagare än andra bindningar, kommer varje typ av mineral sannolikt att bryta där bindningarna mellan atomerna är svagare. Av den anledningen bryts mineraler på karakteristiska sätt.

klyvning

klyvning är tendensen hos ett mineral att bryta längs vissa plan för att göra släta ytor. Halit bryts mellan skikt av natrium och klor för att bilda kuber med släta ytor (figur 6).

ett mineral som naturligt bryts in i helt plana ytor uppvisar klyvning. Inte alla mineraler har klyvning. En klyvning representerar en svaghetsriktning i kristallgitteret. Klyvningsytor kan särskiljas av hur de konsekvent reflekterar ljus, som om det är polerat, smidigt och jämnt., Klyvningsegenskaperna hos ett mineral beskrivs i termer av antalet klyvningar och, om mer än en klyvning, vinklarna mellan klyvningarna. Antalet klyvningar är det antal eller riktningar där mineralet klyver. Ett mineral kan uppvisa 100 klyvningsytor parallellt med varandra. De representerar en enda klyvning eftersom ytorna är alla orienterade i samma diretion. Det möjliga antalet klyvningar ett mineral kan ha är 1,2,3,4 eller 6., Om mer än 1 klyvning är närvarande, och en anordning för mätning av vinklar inte är tillgänglig, ange helt enkelt om klyvningarna skär vid 90° eller inte 90°.

för att se mineral klyvning, håll mineralet upp under ett starkt ljus och flytta runt det, flytta det runt lite mer, för att se hur de olika sidorna reflekterar ljus. En klyvningsriktning kommer att dyka upp som en jämn, glänsande, jämnt ljus glans av ljus som reflekteras av en uppsättning parallella ytor på mineralet.

glimmer har klyvning i en riktning och bildar ark (figur 7).,

mineraler kan klyvas i polygoner. Fluorit bildar oktaedron (figur 8).

en anledning ädelstenar är vackra är att klyvningsplanerna gör en attraktiv kristallform med släta ansikten.

fraktur

fraktur är en paus i ett mineral som inte ligger längs ett klyvplan., Fraktur är inte alltid densamma i samma mineral eftersom fraktur inte bestäms av mineralstrukturen.

mineraler kan ha karakteristiska frakturer (figur 9). Metaller brukar bryta sig in i ojämna kanter. Om en mineral splitter som trä, kan det vara fibrösa. Vissa mineraler, såsom kvarts, bildar släta krökta ytor när de spricker.

alla mineraler har fraktur. Fraktur är brott, vilket sker i riktningar som inte är klyvningsriktningar., Vissa mineraler, som kvarts, har ingen klyvning alls. När ett mineral utan klyvning bryts sönder av en hammare, bryts det i alla riktningar. Kvarts sägs uppvisa konkoidal fraktur. Conchoidal fraktur är hur en tjock bit glas bryter med koncentriska, böjda åsar på de trasiga ytorna. Vissa kvartskristaller har dock så många brister att de i stället för att uppvisa konkoidal fraktur helt enkelt uppvisar oregelbunden fraktur. Oregelbunden fraktur är en standard term för frakturer som inte uppvisar någon av egenskaperna hos de andra frakturtyperna., I inledande Geologi, de viktigaste fraktur typer att komma ihåg är oregelbundna, som de flesta mineraler uppvisar, och conchoidal, sett i kvarts.

kristallform

alla mineraler är kristallina, men bara några har möjlighet att uppvisa formerna av sina kristaller, deras kristallformer. Många mineraler i ett inledande geologilabb uppvisar inte sin kristallform. Om ett mineral har utrymme medan det växer, kan det bilda naturliga kristaller, med en kristallform som återspeglar geometrin hos mineralets inre kristallgitter. Formen av en kristall följer symmetrin av dess kristallgitter., Kvarts bildar till exempel sexsidiga kristaller, som visar den sexkantiga symmetrin hos dess kristallgitter. Det finns två komplicerande faktorer att komma ihåg här: (1) mineraler bildar inte alltid fina kristaller när de växer och (2) ett kristallansikte skiljer sig från en klyvningsyta. Ett kristallansikte bildas under mineraltillväxten. En klyvningsyta bildas när mineralet bryts.

andra identifierande egenskaper

det finns vissa egenskaper som bara hjälper till att skilja ett litet antal mineraler, eller till och med bara ett enda mineral., Ett exempel på en sådan speciell egenskap är den brusande reaktionen av kalcit till en svag lösning av saltsyra (5% HCl). Kalcit fizzes eller effervesces som HCl-lösning löser upp den och skapar CO2-gas. Kalcit är lätt att identifiera även utan att testa reaktionen på HCl, genom hårdhet, glans och klyvning.

en annan speciell egenskap är magnetism. Detta kan testas genom att se om en liten magnet svarar på mineralet. Det vanligaste mineralet som är starkt magnetiskt är mineralmagnetiten., En speciell egenskap som dyker upp i något prov av plagioklas feldspar är dess tendens att uppvisa strimmor på klyvningsytor. Striations är helt raka, fina, parallella linjer. Förstoring kan krävas för att se strimmor på plagioklas klyvningsytor. Andra speciella egenskaper kan uppstå på mineral till mineralbasis.

vissa mineraler har andra unika egenskaper, av vilka några är listade i tabell 3. Kan du namnge en unik egenskap som gör att du omedelbart kan identifiera ett mineral som har beskrivits ganska lite i det här kapitlet?, (Tips: det är troligen finns på din middagsbordet.)

Tabell 3. Vissa mineraler har ovanliga egenskaper som kan användas för identifiering.,>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