4 ting som definerer mineraler

Innen geologi vil du ofte høre en rekke begreper, inkludert ordet "mineral." Hva er mineraler, nøyaktig? De er et hvilket som helst stoff som oppfyller disse fire spesifikke egenskapene:

1. Mineraler er naturlige: Disse stoffene som dannes uten menneskelig hjelp.
2. Mineraler er solide: De ikke dropper eller smelter eller fordamper.
3. Mineraler er uorganisk: De er ikke karbonforbindelser som de som finnes i levende ting.
4. Mineraler er krystallinske: De har en distinkt oppskrift og arrangement av atomer.

Til tross for det, er det likevel noen unntak fra disse kriteriene.

Fram til 1990-tallet kunne mineralogene foreslå navn på kjemiske forbindelser som dannet seg under nedbrytningen av kunstige stoffer... ting som finnes på steder som industrielle slamgroper og rusting biler. Det smutthullet er nå stengt, men det er mineraler på bøkene som ikke er helt naturlige.

Tradisjonelt og offisielt, innfødt kvikksølv regnes som et mineral, selv om metallet er flytende ved romtemperatur. Ved omtrent -40 C stivner den imidlertid og danner krystaller som andre metaller. Så det er deler av Antarktis der kvikksølv er ubetegnelig et mineral.

For et mindre ekstremt eksempel bør du vurdere mineralet ikaite, et hydrert kalsiumkarbonat som bare dannes i kaldt vann. Det brytes ned til kalsitt og vann over 8 C. Det er betydelig i de polare områdene, havbunnen og andre kalde steder, men du kan ikke ta den med inn i laboratoriet, bortsett fra i en fryser.

Is er et mineral, selv om det ikke er oppført i mineralfeltguiden. Når is samles i store nok kropper, flyter den i sin faste tilstand - det er det isbreer er. Og salt (halite) oppfører seg på samme måte, stiger under jorden i brede kupler og noen ganger søler ut i saltbreer. Faktisk deformeres alle mineraler, og bergartene de er en del av, langsomt gitt nok varme og trykk. Det er det som gjør platetektonikk mulig. Så på en måte er ingen mineraler veldig solide, bortsett fra kanskje diamanter.

Andre mineraler som ikke er helt solide er i stedet fleksible. De glimmermineraler er det mest kjente eksemplet, men molybdenite er en annen. Dens metallflak kan være sammenkrøllet som aluminiumsfolie. Asbestmineralet chrysotile er streng nok til å veve inn i klede.

Regelen om at mineraler må være uorganiske kan være den strengeste. Stoffene som utgjør kullfor eksempel er forskjellige typer hydrokarbonforbindelser avledet fra cellevegger, tre, pollen og så videre. Disse kalles macerals i stedet for mineraler. Hvis kull klemmes hardt nok for lenge nok, kaster karbonet alle de andre elementene og blir grafitt. Selv om det er av organisk opprinnelse, er grafitt et ekte mineral med karbonatomer anordnet i ark. diamanterTilsvarende er karbonatomer anordnet i en stiv ramme. Etter rundt fire milliarder år med liv på jorden, er det trygt å si at alle verdens diamanter og grafitt er av organisk opprinnelse selv om de ikke strengt tatt er organiske.

Noen få ting kommer til kort i krystallinitet, vanskelig når vi prøver. Det dannes mange mineraler krystallene som er for små til å se under mikroskopet. Men til og med disse kan vises til å være krystallinske ved nanoskalaen ved bruk av teknikken Røntgenpulverdiffraksjonmen fordi røntgenstråler er en superkorte bølgetype som kan avbilde ekstremt små ting.

Å ha en krystallform betyr at stoffet har en kjemisk formel. Det kan være så enkelt som halitt (NaCl) eller kompleks som epidoter (Ca₂Al₂(Fe³⁺, Al) (SiO₄) (Si₂O₇) O (OH)), men hvis du ble krympet til et atoms størrelse, kunne du fortelle hvilket mineral du så på grunn av dets molekylære sammensetning og arrangement.

Noen få stoffer mislykkes røntgenprøven. De er virkelig briller eller kolloider, med en helt tilfeldig struktur i atomskalaen. De er amorfe, vitenskapelige latin for "formløs." Disse får æresnavnet mineraloid. Mineraloider er en liten klubb på rundt åtte medlemmer, og det er å tøye ting ved å inkludere noen organiske stoffer (i strid med kriterium 3 og 4).