elemento aŭ kemia kombinaĵo, kiu estas normale kristala kaj estas formita kiel rezulto de geologiaj procesoj From Wikipedia, the free encyclopedia
Mineralo estas solida materialo kun difinita kemia konsisto kaj karakteriza fizika kristala strukturo. Mineralo estas ia ajn substanco, precipe malmolaĵo, kiu formiĝis nature en la terglobo, kiel ŝtono, karbo, salo, kaj divers-speca metal-havaĵo precipe tia aĵo, kia estas havebla el tero por uzado fare de homo(j).
Mineralo estas nature okazanta kemia kunmetaĵo,[1] kutime de kristala formo kaj abiogeneza en origino, tio estas sen produktado fare de vivaj estaĵoj. Mineralo havas unu specifan kemian kunmetaĵon, dum roko povas esti agregaĵo el malsamaj mineraloj aŭ mineraloidoj. La studo el mineraloj estas nomita mineralogio.
Ekzistas ĉirkaŭ 5,300 konataj mineralaj specioj;[2] ĉirkaŭ 5,070 el tiuj estis aprobitaj fare de la Internacia Mineralogia Asocio (IMA).[3] La silikatmineraloj kunmetas pli ol 90% de la krusto de la Tero. La diverseco kaj abundo de mineralaj specioj estas determinataj per la kemio de la Tero. Silicio kaj oksigeno konsistigas ĉirkaŭ 75% de la krusto de la Tero, kiu tradukiĝas rekte en la superregon de silikatmineraloj.
Mineraloj estas distingitaj per diversaj kemiaj kaj fizikaj trajtoj. Diferencoj en kemia kunmetaĵo kaj kristala strukturo distingas la diversajn specojn, kiuj estis determinitaj per la geologia medio de la mineralo kiam formite. Ŝanĝoj en la temperaturo, premo, aŭ kerna konsisto de rokoj okazigas ŝanĝojn en ĝiaj mineraloj. Ene de minerala speco povas esti variaĵo en fizikaj proprecoj aŭ minoraj kvanton de malpuraĵoj kiuj estas agnoskataj de mineralogoj aŭ pli ampleksa societo kiel minerala variaĵo,[4] por ekzemplo ametisto, nome purpura variaĵo de la minerala speco kvarco.
Mineraloj povas esti priskribitaj pere de diversaj fizikaj trajtoj, kiuj estas rilatitaj al sia kemia strukturo kaj kunmetaĵo. Oftajn distingigajn karakterizaĵojn inkluzivas kristal-strukturon kaj -habiton, malmolecon, brilon, diafaneecon, koloron, strikoloron, persistemon, kliveblecon, rompomanieron, disigeblon kaj specifan pezon. Pli specifaj testoj por priskribado de mineraloj inkludas magnetismon, guston aŭ odoron, radioaktivecon kaj reagon al acido.
Mineraloj estas klasifikitaj fare de esenckemiaj substancoj; la du dominaj sistemoj estas la Dana klasifiko kaj la Strunz-klasifiko. La silikatklaso de mineraloj estas subdividita en ses subklasojn per la grado de polimerigeco en la kemia strukturo. Ĉiuj silikatmineraloj havas bazunuon da [ SiO4] 4− -silicoksida tetraedro - t.e., silicio-katjonon kunordigitan per kvar oksigen-anjonoj, kio donas la formon de kvaredro. Tiuj kvaredroj povas esti polimerigitaj por doni la subklasojn: ortosilikatoj (neniu polimerigo, tiel ununura kvaredro), disilikatoj (du kvaredroj ligitaj kune), ciklosilikatoj (ringoj de kvaredroj), inosilikatoj (ĉenoj de kvaredroj), filsilikatoj (histoj de kvaredroj), kaj tektosilikatoj (tridimensia reto de kvaredroj). Aliaj gravaj mineralaj grupoj inkludas la indiĝenajn elementojn, sulfidojn, oksidojn, halogenidojn, karbonatojn, sulfatojn, kaj fosfatojn.
.jpg)
La ĝenerala difino de mineralo ampleksas la jenajn kriteriojn:[5]
La unuaj tri ĝeneralaj karakterizaĵoj estas malpli diskutitaj ol la lastaj du.[5] La unua kriterio signifas ke mineralo devas formiĝi per naturprocezo, kio ekskludas antropogenajn kunmetaĵojn. Stabileco ĉe ĉambra temperaturo, en la plej simpla signifo, estas sinonima al la fakto ke mineralo estas solida. Pli specife, kunmetaĵo devas esti stabila aŭ metastabila je 25 °C. Klasikaj ekzemploj de esceptoj al tiu regulo inkludas indiĝenan hidrargon, kiu kristaligas je −39 °C, kaj akvoglacion, kiu estas solida nur sub 0 °C; kiel tiuj du mineraloj estis priskribitaj antaŭ 1959, ili estis akceptitaj fare de la Internacia Mineralogia Asocio (IMA).[6][7] Modernaj progresoj inkludis ampleksan studon el likvaj kristaloj, kiuj ankaŭ grandskale implikas mineralogion. Mineraloj estas kemiaj kombinaĵoj, kaj kiel tiaj ili povas esti priskribitaj per fiksa aŭ varia formulo. Multaj mineralaj grupoj kaj specioj estas kunmetitaj de solidsolviĝon; puraj substancoj ne estas kutime trovitaj pro poluado aŭ kemia anstataŭigo. Ekzemple, la olivina grupo estas priskribita per la varia formulo (Mg, Fe)²SiO⁴, kiu estas solidsolviĝon de du fin-membraj specioj, magnezi-riĉa forsterito kaj feroza faialito, kiuj estas priskribitaj per fiksa kemia formulo. Mineralaj specioj mem povis havi variajn kunmetaĵojn, kiel ekzemple la sulfidmackinaŭito, (Fe, Ni)⁹S⁸, kiu estas plejparte fersulfido, sed havas tre signifan nikelmalpurecon kiu estas reflektita en sia formulo.
Finfine, la postulo de ordigita atomaranĝo estas kutime sinonima kun kristaleco; tamen, kristaloj ankaŭ estas periodaj, tiel ke la pli larĝa kriterio estas utiligita anstataŭe.[5] Ordigita atomaranĝo kaŭzas gamon da makroskopaj fizikaj trajtoj, kiel ekzemple kristala formo, malmoleco, kaj klivebleco.[8] Ekzistas pluraj lastatempaj proponoj ŝanĝi la difinon por konsideri biogenajn aŭ amorfajn substancojn mineraloj. La formala difino de mineralo aprobita fare de la IMA en 1995: "Mineralo estas elemento aŭ kemia kunmetaĵo kiu estas normale kristala kaj estis formita kiel rezulto de geologiaj procezoj."
La sistemoj de klasigo de mineraloj kaj de ties difinoj estas evoluantaj por ekuzi la lastajn antaŭenirojn de la scienco priminerala (mineralogio). La plej ĵusaj ŝanĝoj estis la aldono de organika klaso, kaj en la nova Dana kaj en la skemoj de la Klasigo de Strunz.[9][10] La organika klaso inkludas grupon tre raran de mineraloj enhavanta hidrokarbidojn. La «Komisiono pri novaj mineraloj kaj nomoj de mineraloj» de la IMA aprobis en 2009 hierarkian skemon por la nomigo kaj klasigo de la grupoj de mineraloj kaj de la nomoj de la grupoj kaj establis sep komisionojn kaj kvar laborgrupojn por revizii kaj klasigi la mineralojn en oficiala listo de ties publikigitaj nomoj.[11][12] Laŭ tiuj novaj reguloj,
 |
|
La ekskludo fare de Nickel (1995) de la biogeniaj substancoj ne estis unuanime respektata. Por ekzemplo, Lowenstam (1981) deklaris, ke «la organismoj estas kapablaj formi grandan varion de mineraloj, kelkaj el kiuj ne povas formiĝi neorganike en la biosfero.»[13] La distingo estas afero de klasigo kaj havas malpli da rilato kun la konstituaĵoj de la mineraloj mem. Skinner (2005) konsideras ĉiujn solidojn kiel eblaj mineraloj kaj li inkludas ankaŭ la biomineralojn en la mineralan regnon, kiuj estas tiuj kreitaj de la metabola agado de la organismoj. Skinner ampleksigis la iaman difinon de mineralo por klasigi kiel mineralo ajnan «elementon aŭ kombinaĵon, ĉu amorfan ĉu kristalan, formitan tra biokemiaj procezoj».[14]
La ĵusaj antaŭeniroj en altnivela genetiko kaj en spektroskopio de absorbado de Ikso-radioj estas havigante utilegajn malkovrojn pri la rilatoj biogeokemioj inter mikroorganismoj kaj mineraloj kiuj povas eksvalidigi la biogenian ekskludon de Nickel (1995) kaj necesigi la biogenian inkludon de Skinner (2005).[14][15] Por ekzemplo, la IAM komisiis al la «Laborgrupo por Media Mineralogio kaj Geokemio»[16] studi la mineralojn en la hidrosfero, atmosfero kaj biosfero. La atingo de la grupo inkludas mikroorganismojn formantajn mineralojn, kiuj ekzistas en preskaŭ ĉiuj rokoj, en la grundo kaj sur la surfaco de la partikloj kiuj trairas la globon ĝis profundeco de almenaŭ 1600 metroj sub la marfundo kaj ĝis 70 kilometroj en la stratosfero (eble ili eniras en la mezosferon).[17][18][19] La biogeokemiaj cikloj kontribuis al la formado de mineraloj dum miloj da milionoj de jaroj. La mikroorganismoj povas precipiti la metalojn de la solvaĵo, kontribuante al la formado de mineralaj kuŝejoj. Ili povas ankaŭ katalizi la solvaĵon de la mineraloj.[20][21][22]
Antaŭ la publikigo de la listo de la Internacia Asocio de Mineralogio, pli ol 60 biomineraloj jam estis malkovritaj, nomitaj kaj publikigitaj.[23] Tiuj mineraloj (subaro tabulita en Lowenstam (1981)[13]) estas konsideritaj propre mineraloj laŭ la difino de Skinner (2005).[14] Tiuj biomineraloj ne aperas en la oficiala listo de nomoj de mineraloj de la IAM,[24] kvankam multaj el tiuj gravaj biomineraloj estas distribuitaj inter la 78 klasoj de mineraloj kiuj estas en la klasigo de Dana.[14] Alia rara klaso de mineraloj (ĉefe de biologia deveno) inkludas la mineralajn likvajn kristalojn kiuj havas proprecojn kaj de likvoj kaj de kristaloj. Ĝis nun oni identigis pli ol 80 000 likvokristalajn kombinaĵojn.[25][26]
La difino de mineralo de Skinner (2005) atentigas pri tiu afero asertante, ke mineralo povas esti kristala aŭ amorfa, inkludante en tiu lasta grupo la likvokristalojn.[14] Kvankam la biomineraloj kaj la likvokristaloj ne estas la plej ofta formo de mineraloj,[27] ili helpas difini la limojn de tio kio konstituas propre mineralon. La formala difino de Nickel (1995) mencias eksplicite la kristalecon kiel ŝlosilo por la difino de substanco kiel mineralo. Artikolo de 2011 difinas la ikozahedriton, nome alojo de fer-kupr-aluminio, kiel mineralo; nomita tiel pro sia partikulara natura ikozaedra simetrio, estas preskaŭkristalo. Diference de vera kristalo, la preskaŭkristalo estas ordigitaj. sed ne laŭ perioda formo.[28][29]
La mineraloj ne estas ekvivalentaj al la rokaĵoj. Rokaĵo povas esti agregaĵo de unu aŭ pliaj mineraloj, aŭ eĉ havi neniun mineralon.[30]:15-16 Rokaĵoj kiel la kalkoŝtono aŭ la kvarcito estas kombinaĵoj ĉefe de mineraloj — kalcito aŭ aragonito ĉe la kalkoŝtono, kaj kvarco, en la laste menciita.[30]:719-721, 747-748 Aliaj rokaĵoj povas esti difinitaj per la relativa abundo de ŝlosilaj mineraloj (esence); granito estas difinita per la proporcioj de kvarco, alkala feldspato kaj plagioklazo.[30]:694-696 La aliaj mineraloj de la rokaĵo estas nomitaj akcesoraĵoj, kaj ili ne tuŝas grandmezure la totalan komponon de la rokaĵo. La rokaĵoj povas esti komponitaj tute ankaŭ de materialo neminerala; ekzemple la karbo estas sedimenta rokaĵo komponita ĉefe de karbono derivita organikdevene.[30]:15-16, 728-730
En la rokaĵoj, kelkaj specoj kaj mineralaj grupoj estas multe pli abundaj ol aliaj; tiuj estas nomitaj formadmineraloj. La ĉefaj ekzemploj estas la kvarzo, la feldspatoj, la glimoj, la amfiboloj, la piroksenoj, la olivinoj, kaj la kalcito; escepte tiu lasta, ĉiuj aliaj estas silikataj mineraloj.[31]:15 Ĝenerale, ĉirkaŭ 150 mineraloj estas konsiderataj partikulare gravaj, ĉu laŭ abundo ĉu laŭ estetika valoro por kolektado aŭ ornamado.[30]:14
La mineraloj kaj rokaĵoj komerce valoraj estas konataj kiel industriaj mineraloj kaj rokaĵoj. Por ekzemplo, la muskovito, nome blanka glimo, povas esti uzita por fenestroj (foje konata kiel isinvitro), kiel pleniga aŭ izola materialo.[30]: 531-532 La ercoj estas mineraloj kiuj havas altan koncentron de difinita elemento, normale de metalo. Ekzemploj de tio estas la cinabro (HgS), nome mineralo de hidrargo, sfalerito (ZnS), nome mineralo de zinko, aŭ la kasiterito (SnO 2), mineralo de stano. La gemoj estas mineraloj kun alta ornama valoro, kaj estas distingeblaj de la negemoj pro sia beleco, daŭreco, kaj ĝenerale, pro rareco. Estas ĉirkaŭ 20 mineralaj specoj kiuj estas konsideritaj kiel gemaj mineraloj, kiuj konstituas ĉirkaŭ la 35 plej oftaj valorŝtonoj. La gemaj mineraloj estas ofte en diversaj variaĵoj, kaj tiel mineralo povas enhavi variajn diferencajn valorŝtonojn; por ekzemplo, la rubeno kaj la safiro estas ambaŭ korundo, Al2O3.[30]:14-15
La mineraloj estis klasitah en la antikveco laŭ kriterioj de ties fizika aspekto; Teofrasto, en la 3-a jarcento a.K., kreis la unuan konatan sistematikan kvalitan liston; Plinio la Maljuna (1-a jarcento), en sia “Naturalis Historia”, realigis mineralan sistematikon, verko kiu, en la Mezepoko, utilis kiel bazo al Aviceno; Linneo (1707-1778) klopodis ideigi nomenklaturon kun bazo sur la konceptoj de genro kaj specio, sed li malsukcesis kaj tio ĉesis esti uzata en la 19-a jarcento; pro la posta disvolvigo de la kemio, la sveda kemiisto Axel Fredrik Cronstedt (1722-1765) prilaboris la unuan klasigon de mineraloj laŭ ties kompono; la usona geologo James Dwight Dana, en 1837, proponis klasigon konsiderante la strukturon kaj kemian komponon. La plej aktuala klasigo estas bazita sur la kemia kompono kaj la kristala strukturo de la mineraloj. La plej uzitaj klasigoj estas tiuj de Strunz kaj Kostov.
La mineraloj estas klasitaj laŭ la variaĵo, speco, serio kaj grupo, en ordo kreskanta de ĝeneraleco. La baza nivelo de difino estas la tiu de la mineralaj specoj, kiuj distingiĝas disde aliaj specoj pro siaj kemiaj kaj fizikaj specifaj kaj unikaj proprecoj. Por ekzemplo, la kvarco estas difinita per sia kemia formulo, SiO2, kaj per specifa kristala strukturo kiu distingas ĝin disde aliaj mineraloj kiuj kavas la saman kemian formulon (nomitaj polimorfoj). Kiam ekzistas gamo de kompono inter du mineralaj specoj, oni difinas mineralan serion. Por ekzemplo, la serio de la "biotito" estas reprezentata per varieblaj kvantoj de la finmembroj flogopito, siderofilito, annito kaj eastonito. Kontraste, minerala grupo estas grupigo de mineralaj specoj kiuj havas kelkajn komunajn kemiajn proprecojn kaj kunhavas kristalan strukturon. La grupo pirokseno havas komunan formulon de XY (Si, Al)2O6, en kiu X kaj Y estas ambaŭ kationoj, kaj X ĝenerale estas pli granda ol Y (jona radiuso); la piroksenoj estas silikatoj de facila ĉeno kiuj kristaliĝas en ajna de la kristalsistemoj ĉu monoklina ĉu romba. Finfine, minerala variaĵo estas specifa tipo de mineralaj specoj kiuj diferenciĝas pro iu fizika karaktero, kiel la koloro aŭ la konduto de la kristalo. Ekzemplo estas la ametisto, kiu estas purpura variaĵo de kvarco.[31]:20-22
Por ordigi mineralojn du estas la plej oftaj klasigoj, tiu de Dana kaj tiu de Strunz, ambaŭ bazitaj sur la kompono, speciale rilate al la gravaj kemiaj grupoj, kaj sur la strukturo. James Dwight Dana, grava siatempa geologo, publikigis por la unua fojo sian System of Mineralogy [Sistemo de Mineralogio] en 1837; en 1997 oni eldonis ties okan eldonon. La klasigo de Dana atribuas kvarpartan nombron al ĉiu minerala speco. La numero de klaso estas bazata sur la gravaj grupoj de kompono; la numero de tipo reprezentas la rilaton kationoj/anionoj en la mineralo; kaj la du lastaj ciferoj korespondas al la grupo de mineraloj laŭ struktura simileco ene de difinita tipo aŭ klaso. La klasigo de Strunz — uzita malpli ofte kaj nomita tiel laŭ la germana mineralogo Karl Hugo Strunz — estas bazata en la sistemo de Dana, sed kombinas kriteriojn kaj kemiajn kaj strukturajn, tiuj lastaj rilate al la distribuado de la kemiaj ligoj.[31]:558-559
En Januaro 2016, la IAM estis aprobinta 5 090 mineralajn specojn.[32] Oni nomis ĝenerale honore de persono (45%), sekvite de la loko, mino aŭ kuŝejo de la malkovro (23%); aliaj oftaj etimologioj estas nomoj bazitaj sur la kemia kompono (14%) kaj sur la fizikaj proprecoj (8%).[31]:20-22, 556 La komuna sufikso -ito uzata en la nomoj de la mineralaj specoj derivas de la antikvgreka sufikso - ί τ η ς (-ites), kiu signifas 'rilata kun' aŭ 'kiu apartenas al'.[33]
Akcesora mineralo estas mineralo kiu estas en geologia rokaĵo en tre malgranda kvanto (<1 %) kaj pro ĉi tio influas al klasifiko de la ĉefa mineralo. Kiel akcesora mineralo estadas apatito, zirkono, koltano, fluorito, topazo, magnetito, pirito kaj la aliaj. Laŭ akcesoraj mineraloj iam povas esti eksciata origino de la rokaĵo.
La mineraloj havas grandan gravon pro siaj multaj aplikoj en la diversaj kampoj de la homa aktiveco. La moderna industrio dependas rekte aŭ nerekte de la mineraloj. Kelkaj mineraloj estas uzataj praktike tiaj kiaj ili estas elfosataj; por ekzemplo la sulfuro, la talko, la kuirarta salo ktp. Aliaj kontraste devas esti submetitaj al diversaj procezoj por akiri la deziritan produkton, kiel fero, kupro, aluminio, stano, ktp. La mineraloj konstituas la fonton de akiro de la diversaj metaloj, teknologia bazo de la nuntempa socio. Tiel, el diferencaj tipoj de kvarco kaj silikatoj, oni produktas vitron. La nitratoj kaj fosfatoj estas uzataj kiel sterko por la agrikulturo. Kelkaj materialoj, kiel gipso, estas amplekse uzataj en la konstruado. La mineraloj kiuj estas en la kategorio de valoraj aŭ duonvaloraj gemoj, kiel diamantoj, topazoj, rubenoj, estas destinataj al la fabrikado de juveloj.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
