Napriek tomu, že veľa ľudí má približnú predstavu o tom, čo to je, niektorí nevedia definovať pojem „minerál“. Klasifikácia minerálov zahŕňa veľké množstvo rôznych prvkov, z ktorých každý našiel uplatnenie v určitej oblasti činnosti vďaka svojim výhodám a vlastnostiam. Preto je dôležité vedieť, aké vlastnosti majú a ako sa dajú využiť.
Minerály sú produkty umelých alebo prírodných chemických reakcií, ktoré prebiehajú vo vnútri zemskej kôry aj na jej povrchu a sú chemicky a fyzikálne homogénne.
Klasifikácia
Dnes je známych viac ako 4000 rôznych hornín, ktoré sú zaradené do kategórie „minerál“. Klasifikácia minerálov sa vykonáva podľa nasledujúcich kritérií:
- genetické (v závislosti od pôvodu);
- praktické (suroviny, ruda, drahé kamene, palivo atď.);
- chemical.
Chemické
Momentálne najviacKlasifikácia minerálov podľa ich chemického zloženia, ktorú používajú moderní mineralógovia a geológovia, je rozšírená. Vychádza z povahy zlúčenín, typov chemických väzieb medzi rôznymi štruktúrami prvkov, typov obalov a mnohých ďalších vlastností, ktoré môže mať minerál. Klasifikácia minerálov tohto druhu umožňuje ich rozdelenie do piatich typov, z ktorých každý je charakterizovaný prevahou určitého charakteru vzťahu medzi určitými štruktúrnymi jednotkami.
Typy:
- natívne prvky;
- sulfides;
- oxidy a hydroxidy;
- soli kyslíkatých kyselín;
- halogenidy.
Ďalej sa podľa povahy aniónov delia do niekoľkých tried (každý typ má svoje rozdelenie), v rámci ktorých sa už delia na podtriedy, z ktorých možno rozlíšiť: framework, chain, island, koordinácia a vrstvený minerál. Klasifikácia minerálov, ktoré majú podobné zloženie a podobnú štruktúru, umožňuje ich spojenie do rôznych skupín.
Charakteristika druhov minerálov
- Natívne prvky. Patria sem prírodné metaloidy a kovy ako železo, platina alebo zlato, ako aj nekovy ako diamant, síra a grafit.
- Siričitany, ako aj ich rôzne analógy. Chemická klasifikácia minerálov zahŕňa soli kyseliny sírovej, ako je pyrit, galenit a iné v tejto skupine.
- Oxidy, hydroxidy a ich ďalšie analógy, ktoré súkombinácia kovu s kyslíkom. Magnetit, chromit, hematit, goethit sú hlavnými predstaviteľmi tejto kategórie, ktorí sa vyznačujú chemickou klasifikáciou minerálov.
- Soli kyslíkatých kyselín.
- Halogenidy.
Za zmienku tiež stojí, že v skupine „soli kyslíkatých kyselín“existuje aj klasifikácia minerálov podľa triedy:
- karbonáty;
- sulfáty;
- wolframany a molybdénany;
- fosfáty;
- silikáty.
Existujú aj horninotvorné minerály, rozdelené do troch skupín:
- magmatic;
- sedimentárne;
- metamorphic.
Podľa pôvodu
Klasifikácia minerálov podľa pôvodu zahŕňa tri hlavné skupiny:
- Endogénny. Takéto procesy tvorby minerálov v prevažnej väčšine prípadov zahŕňajú prienik do zemskej kôry a následné tuhnutie podzemných horúcich zliatin, ktoré sa bežne nazývajú magmy. Zároveň samotná tvorba minerálov prebieha v troch krokoch: magmatický, pegmatitový a postmagmatický.
- Exogénne. V tomto prípade sa tvorba minerálov uskutočňuje za úplne iných podmienok v porovnaní s endogénnymi. Exogénna tvorba minerálov zahŕňa chemický a fyzikálny rozklad látok a súčasnú tvorbu novotvarov, ktoré sú odolné voči inému prostrediu. Kryštály vznikajú ako výsledok zvetrávania endogénnych minerálov.
- Metamorfné. Bez ohľadu na to, akým spôsobom sa horniny formovali, ich pevnosť či stabilitusa vždy pod vplyvom určitých podmienok zmení. Horniny, ktoré vznikajú v dôsledku zmien vlastností alebo zloženia pôvodných vzoriek, sa bežne nazývajú metamorfné.
Podľa Fersmana a Bauera
Klasifikácia minerálov podľa Fersmana a Bauera zahŕňa niekoľko hornín, určených najmä na výrobu rôznych produktov. Obsahuje:
- drahokamy;
- farebné kamene;
- organogénne kamene.
Fyzikálne vlastnosti
Klasifikácia minerálov a hornín podľa pôvodu a zloženia zahŕňa mnoho názvov a každý prvok má jedinečné fyzikálne vlastnosti. V závislosti od týchto parametrov sa určuje hodnota konkrétneho plemena a tiež možnosť jeho využitia v rôznych oblastiach ľudskej činnosti.
Tvrdosť
Táto vlastnosť predstavuje odolnosť určitej pevnej látky voči poškriabaniu inej látky. Ak je teda daný minerál mäkší ako ten, ktorý je poškriabaný na jeho povrchu, zostanú na ňom stopy.
Princípy klasifikácie minerálov podľa tvrdosti sú založené na použití Mohsovej stupnice, ktorá je reprezentovaná špeciálne vybranými horninami, z ktorých každá je schopná svojim ostrým koncom vyškrabať predchádzajúce názvy. Zahŕňa zoznam desiatich položiek, ktorý začína mastencom a sadrou a končí, ako mnohí vedia, diamantom - najťažšímlátka.
Spočiatku je zvykom vynášať kameň na skle. Ak na ňom zostane škrabanec, potom v tomto prípade klasifikácia minerálov podľa tvrdosti už umožňuje priradiť mu viac ako 5. triedu. Potom je už tvrdosť špecifikovaná na Mohsovej stupnici. Ak teda na skle zostane škrabanec, potom sa v tomto prípade odoberie vzorka zo 6. triedy (živec), po ktorej sa ju pokúsia nakresliť na požadovaný minerál. Ak teda napríklad živec zanechal na vzorke ryhu, ale apatit, ktorý je na čísle 5, nie, priradí sa mu trieda 5,5.
Nezabúdajte, že v závislosti od hodnoty kryštalografického smeru sa môžu niektoré minerály líšiť v tvrdosti. Napríklad pri disténe v rovine štiepenia má tvrdosť pozdĺž dlhej osi kryštálu hodnotu 4, zatiaľ čo v tej istej rovine sa zvyšuje na 6. Veľmi tvrdé minerály možno nájsť len v skupine s nekovovými lesk.
Shine
Tvorba lesku v mineráloch sa uskutočňuje vďaka odrazu svetelných lúčov od ich povrchu. V akejkoľvek príručke o mineráloch klasifikácia stanovuje rozdelenie do dvoch veľkých skupín:
- metallic;
- s nekovovým leskom.
Prvým sú kamene, ktoré vytvárajú čiernu čiaru a sú nepriehľadné aj v pomerne tenkých úlomkoch. Patria sem magnetit, grafit a uhlie. Výnimkou sú tu považované aj minerály s nekovovým leskom a farebným prúžkom. Ide o zlatoso zelenkastým pruhom, medený so zvláštnym červeným pruhom, strieborný so striebristo bielym pruhom a množstvo ďalších.
Kovový charakter je podobný lesku čerstvého lomu rôznych kovov a možno ho celkom dobre vidieť na čerstvom povrchu vzorky, aj keď sa berú do úvahy horninotvorné minerály. Klasifikácia lesku zahŕňa aj nepriehľadné vzorky, ktoré sú ťažšie ako prvá kategória.
Kovový lesk je charakteristický pre minerály, ktorými sú rudy rôznych kovov.
Farba
Za zmienku stojí, že farba je stálou vlastnosťou iba niektorých minerálov. Malachit teda zostáva vždy zelený, zlato nestráca svoju zlatožltú farbu atď., kým pre mnohé iné je nestabilné. Ak chcete určiť farbu, musíte najskôr získať nový čip.
Zvláštnu pozornosť treba venovať tomu, že klasifikácia vlastností minerálov počíta aj s takou koncepciou, akou je farba čiary (mletý prášok), ktorá sa často nelíši od normy. No zároveň existujú aj plemená, u ktorých je farba prášku výrazne odlišná od ich vlastnej. Zahŕňajú napríklad kalcit, ktorý môže byť žltý, biely, modrý, modrý a mnoho ďalších variácií, ale prášok aj tak zostane biely.
Prášok alebo vlastnosť minerálu sa získava na porceláne, ktorý by nemal byť pokrytý žiadnou glazúrou amedzi profesionálmi sa mu hovorí jednoducho „sušienka“. Pozdĺž jeho povrchu je nakreslená čiara s určeným minerálom, po ktorej je mierne rozmazaná prstom. Netreba zabúdať na to, že tvrdé, ale aj veľmi tvrdé minerály po sebe nezanechávajú žiadne stopy, pretože túto „sušienku“jednoducho poškriabu, takže najprv z nich treba zoškrabať určitú časť na biely papier a potom ho rozotrite do požadovaného stavu.
Cleavage
Tento koncept predpokladá vlastnosť minerálu štiepiť sa alebo štiepiť v určitom smere, pričom zanecháva lesklý hladký povrch. Za zmienku stojí fakt, že Erasmus Bartholin, ktorý túto vlastnosť objavil, poslal výsledky výskumu pomerne autoritatívnej komisii, vrátane takých známych vedcov ako Boyle, Hooke, Newton a mnohí iní, ale objavené javy uznali za náhodné, a zákony sú neplatné, hoci doslova o storočie neskôr sa ukázalo, že všetky výsledky boli správne.
Existuje teda päť hlavných stupňov štiepenia:
- veľmi dokonalé - minerál sa dá ľahko rozdeliť na malé platničky;
- perfektné - pri akomkoľvek údere kladiva sa vzorka rozdelí na fragmenty, ktoré sú obmedzené štiepnymi rovinami;
- číry alebo stredný - pri pokuse o štiepenie minerálu vznikajú úlomky, ktoré sú limitované nielen rovinami štiepenia, ale aj nerovnými povrchmi v náhodných smeroch;
- imperfect - nájdené s istýmzložitosti;
- veľmi nedokonalé - takmer žiadny dekolt.
Určité minerály majú niekoľko smerov štiepenia naraz, čo sa často stáva ich hlavným diagnostickým znakom.
Kink
Tento pojem znamená povrch štiepenia, ktorý neprešiel pozdĺž štiepenia v minerále. K dnešnému dňu je obvyklé rozlišovať medzi hlavnými piatimi typmi zlomenín:
- hladký - na povrchu nie sú viditeľné žiadne krivky, ale nie je zrkadlovo hladký, ako je to pri dekolte;
- stupňovité - typické pre kryštály s viac či menej jasným a dokonalým štiepením;
- nerovnomerný - prejavuje sa napríklad v apatite, ale aj množstve iných minerálov, ktoré majú nedokonalú štiepnosť;
- štiepený – charakteristický pre vláknité minerály a je trochu podobný lámaniu dreva cez vlákna;
- konchoidný - tvarom podobný mušli;
Iné vlastnosti
Pomerne veľké množstvo minerálov má takú diagnostickú alebo rozlišovaciu vlastnosť ako magnetizmus. Na jej určenie je zvykom používať štandardný kompas alebo špeciálny magnetizovaný nôž. Testovanie sa v tomto prípade vykonáva takto: odoberie sa malý kúsok alebo malé množstvo prášku testovaného materiálu, po ktorom sa ho dotkne magnetizovaný nôž alebo podkova. Ak sa po tomto postupe minerálne častice začnú priťahovať, totooznačuje prítomnosť určitého magnetizmu. Pri použití kompasu sa položí na nejaký rovný povrch, po ktorom sa čaká, kým sa šípka zarovná a privedie k nej minerál bez toho, aby sa dotkli samotného zariadenia. Ak sa šípka začne pohybovať, znamená to, že je magnetická.
Určité minerály, ktoré obsahujú uhličité soli, začnú pri pôsobení kyseliny chlorovodíkovej uvoľňovať oxid uhličitý, ktorý sa prejavuje vo forme bublín, preto tomu mnohí ľudia hovoria „vrenie“. Medzi týmito minerálmi vynikajú: malachit, kalcit, krieda, mramor a vápenec.
Niektoré látky sa tiež dajú dobre rozpustiť vo vode. Táto schopnosť minerálov sa dá ľahko určiť podľa chuti a to platí najmä pre kamennú soľ, ako aj draselné soli a iné.
Ak je potrebné vykonať štúdie minerálov z hľadiska taviteľnosti a horenia, musíte najskôr odštiepiť malý kúsok zo vzorky a potom pomocou pinzety priviesť priamo do plameňa z plynového horáka, liehovej lampy alebo sviečku.
Formy ich prítomnosti v prírode
V drvivej väčšine prípadov sa v prírode vyskytujú rôzne minerály vo forme zrastov alebo monokryštálov a môžu byť zobrazené aj vo forme zhlukov. Posledne menované pozostávajú z veľkého počtu zŕn s vnútornou kryštalickou štruktúrou. Existujú teda tri hlavné skupiny, ktoré majú charakteristický vzhľad:
- izometrické, rovnako vyvinuté vo všetkých troch smeroch;
- predĺžený, má viac pretiahnutých tvarov v jednom zo smerov;
- predĺžený v dvoch smeroch, pričom tretí zostáva krátky.
Treba si uvedomiť, že niektoré minerály môžu vytvárať prirodzene zrastené kryštály, ktoré sa potom nazývajú dvojčatá, odpaliská a iné. Takéto vzory sú často výsledkom vzájomného rastu alebo prerastania kryštálov.
Zobrazenia
Pravidelné zrasty a nepravidelné zhluky kryštálov si nemýľte napríklad so „kefkami“či drúzami, ktoré rastú na stenách jaskýň a rôznych dutín v skalách. Drúzy sú zrasty vytvorené z niekoľkých viac-menej pravidelných kryštálov a zároveň na jednom konci vyrastajúce do nejakého druhu horniny. Ich tvorba si vyžaduje otvorenú dutinu, ktorá umožňuje voľný rast minerálov.
Mnohé kryštalické minerály sa okrem iného vyznačujú pomerne zložitými nepravidelnými tvarmi, čo vedie k tvorbe dendritov, sintrových foriem a pod. Vznik dendritov je spôsobený príliš rýchlou kryštalizáciou minerálov nachádzajúcich sa v tenkých puklinách a póroch a horniny v tomto prípade začínajú pripomínať skôr bizarné konáre rastlín.
Často nastávajú situácie, keď minerály takmer úplne vyplnia malý prázdny priestor, čo vedie k tvorbe sekrétov. Používajú koncentrickú štruktúru aminerálna látka ho vypĺňa do stredu z periférie. Dostatočne veľké sekréty, ktoré majú vo vnútri prázdny priestor, sa bežne nazývajú geódy, zatiaľ čo malé útvary sa nazývajú mandle.
Noduly sú konkrécie nepravidelného okrúhleho alebo guľovitého tvaru, ku ktorých vzniku dochádza v dôsledku aktívneho ukladania minerálnych látok okolo určitého stredu. Pomerne často sa vyznačujú radiálne žiarivou vnútornou štruktúrou a na rozdiel od sekrétov dochádza naopak k rastu smerom k periférii od stredu.
