Що таке мінерал? Класифікація мінералів за походженням

Незважаючи на те що багато людей приблизно уявляють собі, що це таке, деякі не можуть дати визначення поняттю «мінерал». Класифікація мінералів включає в себе велику кількість найрізноманітніших елементів, кожен з яких знайшов застосування в тій чи іншій сфері діяльності завдяки своїм перевагам і особливостям. Тому важливо знати про те, якими властивостями вони володіють і як можуть бути використані.

Мінерали являють собою продукти штучних або природних хімічних реакцій, які відбуваються як всередині земної кори, так і на її поверхні, і при цьому є однорідними хімічно і фізично.

Класифікація

На сьогоднішній день відомо більше 4000 різних порід, які входять в категорію «мінерал». Класифікація мінералів же здійснюється за такими ознаками:

• генетичні (в залежності від походження);
• практичні (сировина, руда, дорогоцінні камені, пальне і т. п.);
• хімічні.

Хімічна

На даний момент найбільш поширеною є класифікація мінералів за хімічним складом, яка застосовується сучасними мінералогами і геологами. Вона базується на характері з`єднань, типах хімічних зв`язків між різними структурами елементами, типах упаковки і ще безлічі інших особливостей, які може мати мінерал. Класифікація мінералів такого роду передбачає поділ їх на п`ять типів, кожен з яких характеризується переважанням певного характеру зв`язку між певними структурними одиницями.

Відео: Мінерал Топаз

типи:

• самородні елементи;
• сульфіди;
• оксиди і гідроксиди;
• солі кисневих кислот;
• галогеніди.

Далі за характером аніонів вони поділяються на кілька класів (в кожному типі своє розподіл), всередині яких вже розбиваються на підкласи, з яких можна виділити: каркасний, цепочечний, острівної, координаційна і шаруватий мінерал. Класифікація мінералів, які близькі між собою за складом і мають схожу структуру, передбачає їх об`єднання в різні групи.

Характеристика типів мінералів

• Самородні елементи. Сюди входять самородні металоїди і метали, такі як залізо, платина або золото, а також неметали зразок алмазу, сірки і графіту.
• Сульфіти, а також різні їх аналоги. Хімічна класифікація мінералів включає в цю групу солі сірководневої кислоти, такі як пірит, галеніт і інші.
• Оксиди, гідроксиди та інші їх аналоги, що представляють собою з`єднання металу з киснем. Магнетит, хроміт, гематит, гетит - це основні представники даної категорії, які виділяє хімічна класифікація мінералів.
• Солі кисневих кислот.
• Галогеніди.

Також варто відзначити, що в групі "солі кисневих кислот" існує ще й класифікація мінералів по класах:

• карбонати;
• сульфати;
• вольфрамати і молібдати;
• фосфати;
• силікати.

Також бувають породообразующие мінерали, які поділяються на три групи:

• магматичні;
• осадові;
• метаморфічні.

За походженням

Класифікація мінералів за походженням включає в себе три основні групи:

• Ендогенні. Такі процеси мінералоутворення в переважній більшості випадків передбачають впровадження в кору землі і подальше застигання підземних розпечених сплавів, які прийнято називати магмами. При цьому саму освіту мінералів здійснюється в три етапи: магматичних, пегматитових і постмагматіческого.
• Екзогенні. В даному випадку утворення мінералів здійснюється абсолютно в інших умовах порівняно з ендогенних. Екзогенне мінералообразованіе передбачає хімічне та фізичне розкладання речовин і одночасне формування новоутворень, що мають стійкість до іншому середовищі. Кристали утворюються в результаті вивітрювання ендогенних мінералів.
• Метаморфічні. Незалежно від шляхів утворення гірських порід, їх міцності або стійкості, вони завжди будуть змінюватися під впливом певних умов. Породи, які формуються через зміни властивостей або складу первинних зразків, прийнято називати метаморфічними.

За Ферсману і Бауера

Класифікація мінералів за Ферсману і Бауера включає в себе кілька порід, призначених в основному для виготовлення різних виробів. У неї входять:

Відео: Моя колекція гірських порід і мінералів-2

• самоцвіти;
• кольорові камені;
• органогенні камені.

Фізичні властивості

Класифікація мінералів і гірських порід за походженням і складом включає в себе безліч найменувань, і при цьому кожен елемент має унікальні фізичні властивості. Залежно від цих параметрів визначається цінність тієї чи іншої породи, а також можливість його застосування в різних сферах діяльності людини.

твердість

Дана характеристика є опір певного твердого тіла дряпати впливу іншого. Таким чином, якщо розглянутий мінерал м`якше того, яким дряпають його поверхню, на ньому будуть залишатися сліди.

Принципи класифікації мінералів за твердістю грунтуються на використанні шкали Мооса, яка представлена спеціально підібраними породами, кожна з яких здатна дряпати своїм гострим кінцем попередні назви. Вона включає в себе список з десяти найменувань, який починається з тальку і гіпсу, а закінчується, як багатьом відомо, алмазом - найбільш твердою речовиною.

Спочатку породою прийнято проводити по склу. Якщо на ньому буде залишатися подряпина, то в такому випадку класифікація мінералів за твердістю вже передбачає присвоювання йому більше 5-го класу. Після цього твердість вже уточнюється за шкалою Мооса. Відповідно, якщо на склі залишилася подряпина, то в такому випадку далі береться зразок з 6-го класу (польовий шпат), після чого намагаються креслити їм за потрібною мінералу. Таким чином, якщо, наприклад, польовий шпат залишив на зразку подряпину, а апатит, який знаходиться під номером 5, не залишив, йому присвоюється клас 5.5.

Не варто забувати про те, що в залежності від значення кристаллографического напрямку в деяких мінералів може відрізнятися твердість. Приміром, у дистена на площині спайності твердість уздовж довгої осі кристала має значення 4, в той час як поперек на цій же площині воно збільшується до 6. Дуже тверді мінерали можна зустріти виключно в групі з неметалічних блиском.

блиск

Формування блиску у мінералів здійснюється за рахунок відображення від їх поверхні променів світла. У будь-якому посібнику про мінералах класифікація передбачає поділ на дві великі групи:

• з металевим блиском;
• з неметалічних блиском.

До перших відносяться ті породи, які дають чорну риску і є непрозорими навіть в досить тонких осколках. Так само як магнетит, графіт і вугілля. Як виняток тут розглядаються також мінерали з неметалічних блиском, мають кольорову межу. Це стосується золота з зеленуватою рисою, міді зі своєрідною червоною, срібла з срібно-білою, а також ряду інших.

Металевий за своєю природою схожий з блиском свіжого зламу різних металів, і його досить добре можна побачити на свіжій поверхні зразка, навіть якщо розглядаються породообразующие мінерали. Класифікація виробів з таким блиском також включає в себе непрозорі зразки, які є більш важкими в порівнянні з першою категорією.

Металевий блиск є характерним для мінералів, які представляють собою руду різних металів.

колір

Варто зазначити, що колір є постійною ознакою тільки для деяких мінералів. Таким чином, малахіт завжди залишається зеленим, золото не втрачає свого золотисто-жовтого кольору і т. Д., В той час як для безлічі інших він є непостійним. Для визначення кольору потрібно попередньо отримати свіжий скол.

Окрему увагу слід приділити тому, що класифікація властивостей мінералів передбачає також таке поняття, як колір риси (меленого порошку), який часто не відрізняється від стандартного. Але при цьому існують і такі породи, у яких колір порошку значно відрізняється від їх власного. Наприклад, в їх число входить кальцит, який може бути жовтим, білим, блакитним, синім і ще в безлічі інших варіацій, але при цьому порошок в будь-якому випадку буде залишатися білим.

Порошок, або риса мінералу, виходить на порцеляні, який не повинен покриватися ніякої глазур`ю і серед професіоналів називається просто «бісквіт». За його поверхні проводиться риса визначеним мінералом, після чого вона трохи розмазується пальцем. Не слід забувати про те, що тверді, а також сильно тверді мінерали не залишають за собою ніякого сліду через те, що цей «бісквіт» вони просто будуть дряпати, тому попередньо потрібно зішкребти певну частину з них на білий папір, і потім вже розтерти до потрібного стану.

Спайність

Дане поняття має на увазі властивість мінералу розколюватися або ж розщеплюватися в деякому напрямку, залишаючи при цьому блискучу гладку поверхню. Варто відзначити той факт, що Еразм Бартолин, який відкрив дане властивість, відправив результати проведених досліджень досить авторитетною комісії, що включає в себе таких відомих вчених, як Бойль, Гук, Ньютон і ще безліч інших, але вони визнали виявлені явища випадковими, а закони недійсними , хоча вже буквально через століття виявилося, що всі результати були вірні.

Таким чином, передбачається п`ять основних градацій спайности:

• дуже досконала - мінерал можна легко розщепити на невеликі пластинки;
• досконала - при будь-яких ударах молотком зразок буде розколюватися на уламки, які обмежуються площинами спайності;
• ясна або середня - при спробі розколювання мінералу формуються уламками, які обмежуються не тільки площинами спайності, але і нерівними поверхнями в випадкових напрямках;
• недосконала - виявляється з певними складнощами;
• вельми недосконала - розщеплення практично відсутня.

Певні мінерали мають відразу кілька напрямків спайності, що часто стає для них основним діагностичним ознакою.

злам

Під цим поняттям мається на увазі поверхню розколу, яка пройшла в мінералі не по спайності. На сьогоднішній день прийнято розрізняти основні п`ять типів зламів:

• рівний - на поверхні відсутні будь-які помітні вигини, але при цьому вона не дзеркально рівна, як у випадку з спайність;
• ступінчастий - характерний для кристалів, що мають більш-менш чітку та досконалу спайність;
• нерівний - проявляється, наприклад, у апатиту, а також ряду інших мінералів, що мають недосконалу спайність;
• скалкуватий - характерний для мінералів волокнистого складання і чимось схожий зі зламом деревини поперек волокнистості;
• раковистий - за формою своєї поверхні схожий з раковиною;

інші властивості

Досить велика кількість мінералів має такий діагностичний або відмітна ознака, як магнітні. Для її визначення прийнято використовувати стандартний компас або спеціальний намагнічений ніж. Проведення випробувань в даному випадку здійснюється наступним чином: береться невеликий шматочок або ж мала кількість порошку випробуваного матеріалу, після чого до нього торкаються намагніченим ножем або підковою. Якщо після цієї процедури частинки мінералу починають притягуватися, це говорить про наявність у нього певної магнітності. При використанні компаса його кладуть на якусь рівну поверхню, після чого чекають вирівнювання стрілки і підносять до неї мінерал, не торкаючись при цьому до самого пристрою. Якщо стрілка починає зміщуватися, це говорить про те, що він магнітний.

Певні мінерали, в складі яких містяться вуглекислі солі, під впливом соляної кислоти починають виділяти вуглекислий газ, який проявляється в візі бульбашок, тому багато хто називає це «кипінням». Серед таких мінералів виділяються: малахіт, кальцит, крейда, мармур і вапняк.

Також деякі речовини можна добре розчиняти в воді. Таку здатність мінералів нескладно визначити на смак, і зокрема, це стосується кам`яної солі, а також калійних солей та інших.

Якщо потрібне проведення досліджень мінералів на плавкость і горіння, то потрібно попередньо відколоти невеликий шматочок від зразка, після чого за допомогою пінцета внести його безпосередньо в полум`я від газового пальника, спиртівки або ж свічки.

Форми їх знаходження в природі

У переважній більшості випадків в природі різні мінерали зустрічаються у вигляді зростків або одиночних кристалів, а також можуть бути показані у вигляді скупчень. Останні складаються з великої кількості зерен, що мають внутрішнє кристалічну будову. Таким чином, виділяється три основних групи, що мають характерний зовнішній вигляд:

• ізометричні, однаково розвинені в усіх трьох напрямках;
• подовжені, мають більш витягнуті форми в одному з напрямків;
• витягнуті в двох напрямках при збереженні третього в короткому вигляді.

При цьому варто відзначити, що деякі мінерали можуть собою утворювати закономірно зрощені кристали, які потім називають двійниками, трійниками і іншими назвами. Такі зразки часто являють собою результат зрощення або ж взаємного проростання кристалів.

види

Не варто плутати закономірні зростки і незакономірні агрегати кристалів, наприклад, зі «щітками» або ж друзами, які наростають на стінах печер і різних порожнин в гірських породах. Друзи є зростки, які утворюються з кількох більш-менш правильних кристалів і при цьому приростають одним кінцем до якої-небудь породі. Для їх формування потрібна відкрита порожнину, яка передбачає можливість вільного зростання мінералів.

Крім усього іншого, багато кристалічні мінерали відрізняються досить складними неправильними формами, що призводить до утворення дендритів, натічних форм та інших. Формування дендритів здійснюється через занадто швидкої кристалізації мінералів, розташованих в тонких тріщинах і порах, причому породи в даному випадку починають нагадувати досить химерні гілки рослин.

Нерідко бувають і такі ситуації, коли мінерали практично повністю заповнюють невелику порожній простір, що призводить до утворення секреції. У них використовується концентричне будова, а мінеральна речовина заповнює його до центру від периферії. Досить великі секреції, у яких всередині залишається порожній простір, прийнято називати Жеоди, в той час як невеликі освіти іменуються миндалинами.

Конкреції - це стяжения некоректної округлої або кулястої форми, формування яких виникає внаслідок активного відкладення мінеральних речовин навколо певного центру. Досить часто для них характерна радіально-промениста внутрішня конструкція, а на відміну від секреций зростання здійснюється, навпаки, до периферії від центру.