Hva er mineraler?

4 ting som definerer mineraler

Paulo Santos / EyeEm / Getty Images

Innenfor geologi vil du ofte høre en rekke begreper, inkludert ordet 'mineral'. Hva er mineraler , nøyaktig? De er ethvert stoff som oppfyller disse fire spesifikke egenskapene:

1. Mineraler er naturlige: Disse stoffene som dannes uten menneskelig hjelp.
2. Mineraler er faste: De henger ikke ned 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 fortsatt noen unntak fra disse kriteriene.

Unaturlige mineraler

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

Myke mineraler

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 hvor kvikksølv er et upåklagelig mineral.

For et mindre ekstremt eksempel, vurder 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 polarområdene, havbunnen og andre kalde steder, men du kan ikke ta det med inn i laboratoriet bortsett fra i en fryser.

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

Andre mineraler som ikke er helt solide er i stedet fleksible. De lite mineraler er det mest kjente eksemplet, men molybdenitt er en annen. De metalliske flakene kan krølles som aluminiumsfolie. Asbestmineralet krysotil er trevlet nok til å veve inn i tøy.

Organiske mineraler

Regelen om at mineraler må være uorganiske kan være den strengeste. Stoffene som utgjør kull , for eksempel, er forskjellige typer hydrokarbonforbindelser avledet fra cellevegger, tre, pollen og så videre. Disse kalles maseraler i stedet for mineraler. Hvis kull presses hardt nok lenge nok, fjerner karbonet alle de andre elementene og blir til grafitt. Selv om det er av organisk opprinnelse, er grafitt et ekte mineral med karbonatomer ordnet i ark. Diamanter på samme måte er karbonatomer arrangert i et stivt rammeverk. 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 strengt tatt ikke er organiske.

Amorfe mineraler

Noen få ting kommer til kort når det gjelder krystallinitet, så hardt vi prøver. Mange mineraler dannes krystaller som er for små til å se under mikroskopet. Men selv disse kan vises å være krystallinske på nanoskala ved hjelp av teknikken til Røntgenpulverdiffraksjon skjønt, fordi røntgenstråler er en superkortbølget type lys 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 epidot (Ca_toTil_to(Tro³⁺,Al)(SiO₄)(Ja_toO₇)O(OH)), men hvis du ble krympet til et atoms størrelse, kunne du se hvilket mineral du så ved molekylsammensetningen og arrangementet.

Noen få stoffer klarer ikke røntgenprøven. De er virkelig briller eller kolloider , med en fullstendig tilfeldig struktur på atomskala. De er amorfe, vitenskapelige latinske for 'formløs'. Disse får æresnavnet mineraloid. Mineraloider er en liten klubb med rundt åtte medlemmer, og det strekker til ved å inkludere noen organiske stoffer (bryter kriterium 3 og 4).