Back to the topics list

полезные ископаемые

Земля состоит из горных пород. Горные породы — это агрегаты минералов. Таким образом, минералы — это основные строительные блоки Земли. В настоящее время известно более 4000 различных минералов, и каждый год открываются десятки новых минералов. Мы используем вещи, сделанные из горных пород и минералов, каждый день. Без них не было бы автомобилей, поездов или самолетов. Вы не смогли бы чистить зубы или стирать одежду. Часы, наручные часы и ювелирные изделия, консервные банки и алюминиевая фольга — все это минералы. Так что читайте дальше, чтобы узнать больше о минералах!

Цели обучения

• Что такое минерал?
• Разница между минералом и горной породой.
• Физические свойства минералов.
• Виды полезных ископаемых.
• Факты о минерале.

Что такое минерал?

Минералы — это твердые вещества, которые встречаются в природе. Они могут быть сделаны из одного элемента (например, золота или меди) или из комбинации элементов. Земля состоит из тысяч различных минералов.

Чтобы быть классифицированным как «минерал», вещество должно соответствовать пяти требованиям:

1. Он должен быть естественным. Это значит, что он образуется в природе сам по себе, без помощи людей. Например, сталь — это не минерал, а сплав, произведенный людьми.
2. Он должен быть неорганическим. Это означает, что вещество не создано организмом. Например, дерево и жемчуг созданы организмами и, следовательно, не являются минералами.
3. Он должен быть твердым, а не жидким или газообразным, при стандартной температуре и давлении.
4. Он должен иметь определенный химический состав. Это означает, что всякий раз, когда мы видим минерал, он имеет тот же химический состав, который можно выразить химической формулой. Например, минерал галит, также известный как каменная соль, когда его добывают, имеет химический состав хлорида натрия. Он состоит из атомов натрия и хлора.
5. Он должен иметь характерную кристаллическую структуру или упорядоченную внутреннюю структуру. Это означает, что атомы в минерале расположены в систематическом и повторяющемся порядке. Например, минерал галит состоит из равного соотношения атомов натрия и хлора, расположенных в кубическом порядке.

Кристаллы минерала галит

Итак, можно сказать, что минерал — это встречающееся в природе неорганическое твердое вещество с определенным химическим составом и упорядоченным расположением атомов.

Изучение минералов называется минералогией. Ученый, который изучает минералы, их состав, применение и свойства, называется минералогом.

В чем разница между минералом и горной породой?

• Минералы имеют определенную химическую структуру, которая одинакова во всем минерале. Их внутренняя структура и химический состав придают минералам характерные физические и химические свойства, которые дают ключи к идентификации минералов.
• С другой стороны, горные породы состоят из множества различных минералов и не являются последовательными по всей своей структуре.

Физические свойства минералов

Цвет, блеск, штриховка, твердость, спайность, излом, удельный вес и форма кристалла являются наиболее полезными физическими свойствами для идентификации большинства минералов.

Блеск

Блеск описывает внешний вид минерала, когда свет отражается от его поверхности.

• Минералы с металлическим блеском выглядят как металл, например, сталь или медь. Они одновременно блестящие и непрозрачные.
• Минералы с землистым блеском выглядят как земля или грязь. Как и металлические минералы, они полностью непрозрачны, но тусклые.
• Стеклянный блеск подобен блеску стекла, блестящий и полупрозрачный или прозрачный.
• Минералы с восковым блеском похожи на парафин, обычно полупрозрачный, но тусклый.
• В то время как минералы с перламутровым блеском имеют внешний вид, похожий на жемчужину или внутреннюю часть раковины морского ушка — полупрозрачные и блестящие, но с небольшим преломлением света, что создает эффект радуги на поверхности.

Цвет

Цвет является одним из наиболее очевидных свойств минерала, но часто имеет ограниченную диагностическую ценность, особенно в минералах, которые не являются непрозрачными. В то время как многие металлические и землистые минералы имеют отличительные цвета, полупрозрачные или прозрачные минералы могут сильно различаться по цвету. Кварц, например, может варьироваться от бесцветного до белого, желтого, серого, розового, фиолетового и черного. С другой стороны, цвета некоторых минералов, таких как биотит (черный) и оливин (оливково-зеленый), могут быть отличительными.

Полоса

Черта — это цвет минерала в порошкообразной форме. Черта показывает истинный цвет минерала. В крупной твердой форме следовые минералы могут менять свой цветовой вид, отражая свет определенным образом. Следовые минералы оказывают небольшое влияние на отражение мелких порошкообразных частиц черты. Черта металлических минералов имеет тенденцию казаться темной, потому что мелкие частицы черты поглощают падающий на них свет. Неметаллические частицы имеют тенденцию отражать большую часть света, поэтому они кажутся более светлыми или почти белыми. Поскольку черта является более точной иллюстрацией цвета минерала, черта является более надежным свойством минералов для идентификации, чем цвет.

Твёрдость

Твердость — это устойчивость минерала к царапанию или истиранию другими материалами. Твердость определяется путем царапания поверхности образца другим минералом или материалом известной твердости. Стандартная шкала твердости, называемая шкалой твердости Мооса, состоит из десяти минералов, расположенных в порядке возрастания твердости, причем алмазу, самому твердому из известных веществ, присвоен номер 10.

Шкала твердости Мооса

1. Тальк

2. Гипс

3. Кальцит

4. Флюроит

5. Апатит

6. Полевой шпат

7. Кварц

8. Топаз

9. Корунд

10. Алмаз

Раскол и излом

Расщепление и излом - Способ, которым раскалывается минерал, определяется расположением его атомов и прочностью химических связей, удерживающих их вместе. Поскольку эти свойства уникальны для минерала, тщательное наблюдение за поверхностями излома может помочь в идентификации минерала. Минерал, который демонстрирует расщепляемость, последовательно раскалывается или скалывается вдоль параллельных плоских поверхностей, называемых плоскостями спайности. Минерал раскалывается, если он раскалывается вдоль случайных, неровных поверхностей. Некоторые минералы раскалываются только путем растрескивания, в то время как другие и раскалываются, и раскалываются.

Кристаллическая форма

Кристалл представляет собой твердый, однородный, упорядоченный массив атомов и может быть практически любого размера.

Удельный вес

Удельный вес измеряет плотность минерала. Он измеряется по сравнению с водой, где вода имеет удельный вес 1. Например, пирит имеет удельный вес 5, а кварц имеет удельный вес 2,7. Удельный вес вещества сравнивает его плотность с плотностью воды. Вещества, которые плотнее, имеют более высокий удельный вес.

Некоторые минералы обладают необычными свойствами, которые можно использовать для идентификации. Давайте рассмотрим несколько примеров.

Флуоресценция - Минерал светится в ультрафиолетовом свете. Например, флюорит.

Магнетизм - Минерал притягивается к магниту. Например, магнетит.

Вскипание — при воздействии на минерал слабой кислоты образуются пузырьки. Например, кальцит.

Виды минералов

Существует множество различных типов минералов, но их часто делят на две группы: силикаты и несиликаты.

• Силикаты — это минералы, содержащие кремний и кислород. Более 90% земной коры состоит из силикатов.
• Остальные минералы объединены в группу, называемую несиликатами.

Некоторые важные несиликатные минералы включают:

• Карбонаты – Карбонаты содержат карбонат (CO3) в сочетании с каким-то другим элементом. Кальцит – это минерал, состоящий из карбоната и кальция.
• Галогениды – Галогениды содержат галогенный элемент в качестве основного элемента. Поваренная соль (NaCl) – это галогенидный минерал, состоящий из галогена хлора (Cl) и натрия (Na).
• Оксиды – Оксиды – это минералы, а основным элементом является кислород. Хромит – это оксидный минерал, состоящий из железа, хрома и кислорода.
• Сульфиды – Сульфиды содержат серу и один или несколько металлов или полуметаллов. Пирит – это сульфид, состоящий из железа и серы.

Самородные элементы, такие как медь, золото, алмаз, графит и сера, можно рассматривать как третью группу минералов.

Факты о минерале

• Ученые, изучающие минералы, называются минералогами.
• Около 99% минералов земной коры состоят из восьми элементов, включая кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, натрий, калий и магний.
• Распространенные минералы включают кварц, полевой шпат, боксит, кобальт, тальк и пирит.

• У некоторых минералов цвет полоски отличается от цвета их тела.
• Драгоценный камень — это кусок редкого минерала, например, алмаза, изумруда или сапфира, ограненный и отполированный до блеска.

• Определенные минералы необходимы нашему организму, чтобы мы могли расти здоровыми и сильными.