Камни против минералов!

Итак, в чем разница между камнями и минералами? Короче говоря, горные породы состоят из множества различных материалов, в том числе некоторых минералов.

Количество минерала в камне будет варьироваться в зависимости от того, на какую породу вы смотрите. 

Например, гранит состоит в основном из минералов кварца и полевого шпата. С другой стороны, мягкая осадочная порода, такая как известняк, может содержать следы пирита, но не состоит в основном из этого минерала.

Минералы

Минерал — это твердое, неорганическое, встречающееся в природе упорядоченное расположение элемента или соединения, имеющее довольно специфический состав, в промышленности, для их нахождения используется  разведка месторождений полезных ископаемых

Когда я говорю “упорядоченное расположение элемента или соединения”, я имею в виду, что оно имеет кристаллическую структуру. Эта внутренняя кристаллическая структура повторяется бесконечно. 

Это означает, что если вы взяли кусок минерала и разбили его молотком, все отколовшиеся крошечные кусочки будут иметь ту же внутреннюю кристаллическую структуру, что и более крупный кусок.

Независимо от того, насколько маленьким вы сделаете этот кусок минерала, он всегда сохранит свою кристаллическую структуру. Прекрасным примером этого является каменная соль.

Связи между ионами натрия Na + и хлорид-ионами Cl- всегда располагаются очень специфическим образом. Связи здесь электростатические, что означает притяжение между положительно заряженными катионами натрия и отрицательно заряженными анионами хлорида.

Другим примером минерала может быть алмаз, который представляет собой очень специфическое расположение атомов углерода.

Говоря о бриллиантах, давайте кратко рассмотрим полиморфы. 

Полиморфы — это одно и то же соединение, один и тот же состав, но с разными кристаллическими структурами. Алмаз, самый твердый природный минерал, используется для огранки и полировки и имеет трехмерный компактный каркас из особым образом расположенных атомов углерода. 

Графит — материал карандашей, которыми вы пишете, — также состоит из атомов углерода определенного расположения. Итак, если алмазы и графит сделаны из одного и того же материала, почему графит такой мягкий, а алмазы такие твердые? 

Несмотря на то, что они сделаны из одного и того же материала, их структуры довольно разные. Графит состоит из листов атомов углерода, а не из более прочной кубической формы, которую мы видим в структуре алмаза. Атомы прочно связаны внутри листов, но очень слабы между слоями.

Иногда есть различия в составе минералов, когда ионы одинакового размера могут переключаться друг с другом, не нарушая внутреннего каркаса минерала. Они известны как твердые растворы. Например, минеральный оливин имеет две разновидности: фаялит и форстерит.

Видите, как взаимозаменяемы железо и магний? Это пример твердого раствора.

Есть также минералы, которые представляют собой природные геологические материалы, но не имеют кристаллической структуры. Они могут выглядеть как минералы, но не дайте себя обмануть — поскольку кристаллической структуры нет, они не являются минералами. 

Примером минералоида является обсидиан, вулканическое стекло. Если вы взяли кусок обсидиана и разбили его молотком, вы бы увидели, что он не ломается в тех же плоскостях и сохраняет свою кристаллическую структуру.

Минералы обычно классифицируются по их анионам или анионным группам. Но в более широком смысле они классифицируются как силикатные или несиликатные минералы, причем силикатные минералы являются наиболее распространенными.

Силикатные минералы

Силикатные минералы включают оливин, кварц, кремний, полевой шпат, слюду и каолинит. Большинство породообразующих минералов — силикаты, а группа полевого шпата наиболее распространена в земной коре.

Несиликатные минералы

Несиликатные минералы можно далее разделить на карбонаты, оксиды, галогениды, сульфаты, сульфиды и природные минералы. Карбонат группа содержит углерод и кислород, связанный с другим элементом. Группа оксид содержит кислород, связанный с металлом. 

Группа галогенида содержит хлор или фтор, обычно связанный с металлом с левой стороны таблицы Менделеева. Группа сульфата содержит серу в сочетании с кислородом и присоединенную к металлу. Группа сульфида содержит серу, связанную с металлом.

Природные минералы просто содержат один элемент

Горные породы

Есть три типа горных пород: магматические, осадочные и метаморфические. Большая часть земной коры состоит из вулканических пород. Вы помните, какие минералы в основном встречаются в земной коре? Силикатные минералы, что означает, что магматические породы состоят из силикатных минералов.

Магматические породы

Магматические породы могут быть темными или светлыми. Магматические породы, богатые железом или магнием, также содержат мало кремнезема и имеют тенденцию быть темными. 

Магматические породы, которые содержат больше калия, натрия или кальция вместо железа или магния, содержат больше кремнезема и, как правило, легче. 

Существует четыре типа магматических пород, которые можно классифицировать по составу: кислые, самые светлые по цвету и с самым высоким содержанием кремнезема; промежуточный; мафический; и ультраосновные, которые имеют самый темный цвет и меньше всего кремнезема.

Осадочные породы

Так же, как магматические породы могут быть дополнительно классифицированы по их минеральному составу, так и осадочные породы.

Обломочные осадочные породы состоят из глинистых минералов, кварца, полевых шпатов и слюд. Они образуются из отложений, которые были выветрены и перенесены окружающей средой. Эти типы горных пород обычно различаются по размеру частиц.

Химические осадочные породы могут быть получены из таких минералов, как кальцит, арагонит и различные разновидности кремня. Эти породы образованы из осажденного материала, который когда-то был в растворе; либо через неорганический процесс, например испарение, либо через органические процессы, осуществляемые живущими в воде организмами.

Метаморфические породы

Вы, наверное, уже поняли: метаморфические породы также можно классифицировать на основе содержащихся в них минералов. Однако в данном случае все немного иначе. Поскольку метаморфические породы образуются из-за повышенной температуры и / или давления другого типа породы, каждая метаморфическая порода будет иметь “родительскую” породу.

Например, кварцит — это метаморфическая порода, а его материнская порода — кварц, который является силикатным минералом. Мрамор — это метаморфическая порода, а его материнская порода — известняк, который не является силикатным минералом карбонатной группы.

2021-12-13