Min??ral

Un min??ral est une substance d'origine naturelle form??s par g??ologiques processus qui a une composition chimique caract??ristique, une structure hautement ordonn??e atomique et des propri??t??s physiques sp??cifiques. Un rocher , par comparaison, est un agr??gat de min??raux et n'a pas besoin d'avoir une composition chimique sp??cifique. Minerals vont en composition de purs ??l??ments simples et des sels de tr??s complexe silicates avec des milliers de formes connues. L'??tude des min??raux est appel?? min??ralogie.

Un assortiment de min??raux.

d??finition et la classification des min??raux

Pour ??tre class?? comme un v??ritable min??rale, une substance doit ??tre un solide et avoir un la structure cristalline. Il doit aussi ??tre une origine naturelle, une substance homog??ne, avec une composition chimique d??finie. Les d??finitions traditionnelles exclus mat??riau biologique d??riv??e. Cependant, la Association internationale de min??ralogie en 1995 a adopt?? une nouvelle d??finition:

un min??ral est un compos?? ou ??l??ment chimique qui est normalement cristalline et qui a ??t?? form?? ?? la suite de processus g??ologiques.

Les classifications modernes comprennent une classe organique - ?? la fois dans la nouvelle Dana et les syst??mes de classification Strunz.

Le composition chimique peut varier entre mettre fin ?? des membres d'un syst??me min??ral. Par exemple, le plagioclase feldspaths comprennent une s??rie continue de sodium riche albite (NaAlSi ₃ O ₈₎ pour le calcium riche anorthite (CaAl ₂ Si ₂ O ₈₎ avec quatre compositions interm??diaires entre reconnus. Les substances min??rales comme qui ne r??pondent pas strictement ?? la d??finition sont parfois class??s comme mineraloids. Autres substances naturelles survenant sont nonminerals. Les min??raux industriels est un terme de march?? et d??signe le commerce de mat??riaux extraits pr??cieux (voir aussi Min??raux et de l'article Rocks ci-dessous).

Un la structure cristalline est l'arrangement spatial g??om??trique ordonn?? des atomes dans la structure interne d'un min??ral. Il ya 14 base arrangements du r??seau cristallin d'atomes en trois dimensions, et ceux-ci sont appel??s le 14 " R??seaux de Bravais ". Chacun de ces r??seaux peuvent ??tre class??es dans l'une des six cristaux syst??mes, et toutes les structures cristallines actuellement ajustement dans une r??seau de Bravais et une syst??me cristallin reconnus. Cette structure cristalline est bas??e sur atomique ou interne r??guli??re ionique arrangement qui est souvent exprim??e sous la forme g??om??trique qui prend le cristal. M??me lorsque les grains de min??raux sont trop petits pour voir ou sont de forme irr??guli??re, la structure cristalline sous-jacente est toujours p??riodique et peut ??tre d??termin??e par Diffraction aux rayons X.

La chimie et la structure cristalline d??finissent ensemble un min??ral. En fait, deux ou plusieurs min??raux peuvent avoir la m??me composition chimique, mais diff??rent dans la structure cristalline (ci sont connus en tant que polymorphes). Par exemple, la pyrite et marcassite sont ?? la fois du sulfure de fer, mais leur arrangement des atomes diff??re. De m??me, certains min??raux ont diff??rentes compositions chimiques, mais la m??me structure cristalline, par exemple, halite (?? base de sodium et le chlore ), gal??ne (fabriqu?? ?? partir de plomb et de soufre ) et p??riclase (fabriqu?? ?? partir de magn??sium et de l'oxyg??ne ) partagent tous la m??me structure cristalline cubique.

Crystal structure influe grandement sur les propri??t??s physiques d'un min??raux. Par exemple, bien que le diamant et graphite ont la m??me composition (les deux sont pur carbone ), le graphite est tr??s doux, tandis que le diamant est le plus dur de tous les min??raux connus. Cela se produit parce que les atomes de carbone en graphite sont dispos??es en feuilles qui peuvent coulisser facilement les unes sur les autres, tandis que les atomes de carbone en diamant forment un solide, d'enclenchement r??seau tridimensionnel.

Il ya actuellement plus de 4000 min??raux connus, selon le Association min??ralogique internationale, qui est responsable de l'approbation de la d??nomination et de nouvelles esp??ces min??rales pr??sentes dans la nature. Parmi ceux-ci, peut-??tre 100 peut ??tre appel?? ??commun??, 50 sont ??occasionnelle??, et le reste sont ??rares?? ?? ??extr??mement rare??.

Les diff??rences entre les min??raux et les roches

A est un min??ral d'origine naturelle, solide inorganique avec une composition chimique d??finie et une structure cristalline sp??cifique. Une roche est un agr??gat d'un ou plusieurs min??raux. (Une roche peut ??galement inclure des restes organiques et mineraloids.) Certaines roches sont essentiellement compos??es d'un seul min??ral. Par exemple, calcaire est une roche s??dimentaire compos??e presque enti??rement du min??ral calcite . D'autres roches contiennent de nombreux min??raux et les min??raux sp??cifiques dans une roche peuvent varier consid??rablement. Certains min??raux, comme le quartz , mica ou du feldspath sont communes, tandis que d'autres ont ??t?? trouv??s dans seulement un ou deux endroits dans le monde. La grande majorit?? des roches de la cro??te terrestre se composent de quartz, feldspath, mica, chlorite, le kaolin, la calcite, ??pidote, olivine, augite, amphibole, magn??tite, h??matite, limonite et quelques autres min??raux. Plus de la moiti?? des esp??ces min??rales connues sont si rares qu'ils ne ont ??t?? trouv??s dans une poign??e d'??chantillons, et beaucoup sont connus ?? partir de seulement un ou deux petits grains.

Commercialement min??raux et des roches pr??cieuses sont appel??es min??raux industriels. Rocks ?? partir de laquelle les min??raux sont exploit??s ?? des fins ??conomiques sont appel??s Minerais (les roches et les min??raux qui restent, apr??s le min??ral souhait?? a ??t?? s??par?? ?? partir du minerai, sont appel??s r??sidus).

Composition min??rale de roches

Un principal facteur d??terminant dans la formation de min??raux dans une masse de roche est la composition chimique de la masse, pour un certain min??rale peut ??tre form?? uniquement lorsque les ??l??ments n??cessaires sont pr??sents dans la roche. La calcite est la plus commune dans calcaires, car ceux-ci sont essentiellement constitu??s de carbonate de calcium ; quartz est commune dans les gr??s et dans certaines roches ign??es qui contiennent un pourcentage ??lev?? de silice .

D'autres facteurs sont d'??gale importance dans la d??termination de l'association naturelle ou paragen??se des min??raux de roches m??tamorphiques, principalement le mode d'origine de la roche et les ??tapes par lesquelles il a pass?? dans la r??alisation de son ??tat actuel. Deux masses rocheuses peuvent avoir sensiblement la m??me composition en vrac et pourtant enti??rement compos?? de diff??rents assemblages de min??raux. La tendance est toujours pour les compos??s ?? former qui sont stables dans les conditions dans lesquelles la masse rocheuse est originaire. Un granit se pose par la consolidation d'une fusion magma ?? des temp??ratures ??lev??es et de fortes pressions et de ses composants min??raux sont ceux stable dans ces conditions. Expos?? ?? l'humidit??, l'acide carbonique et d'autres agents suba??riens aux temp??ratures ordinaires de la surface de la Terre, certains de ces min??raux d'origine, comme le quartz et le mica blanc sont relativement stables et ne sont pas affect??es; autres m??t??o ou de pourriture et sont remplac??es par de nouvelles combinaisons. Le feldspath passe dans kaolinite, muscovite et de quartz, et tout min??raux mafiques tels que pyrox??nes, amphiboles ou biotite ont ??t?? pr??sents, ils sont souvent modifi??s pour chlorite, ??pidote, rutile et d'autres substances. Ces changements sont accompagn??s par la d??sint??gration, et le rocher tombe dans un, incoh??rent, la masse terreuse l??che qui peut ??tre consid??r?? comme un sable ou de terre. Les mat??riaux ainsi form??s peuvent ??tre emport??s et d??pos??s que du gr??s ou siltstone. La structure de la roche d'origine est d??sormais remplac?? par un nouveau; la constitution min??ralogique est profond??ment modifi??; mais la composition chimique globale peut ne pas ??tre tr??s diff??rente. La roche s??dimentaire peut ??tre ?? nouveau soumis m??tamorphisme. Si p??n??tr?? par des roches ign??es il peut ??tre recristallis?? ou, se ils sont soumis ?? d'??normes pressions avec la chaleur et le mouvement au cours b??timent de montagne, il peut ??tre converti en un gneiss pas tr??s diff??rent dans la composition min??ralogique si radicalement diff??rente dans la structure du granit, qui ??tait son ??tat d'origine.

Les propri??t??s physiques des min??raux

La classification des min??raux peuvent varier du simple au tr??s difficile. Un min??ral peut ??tre identifi?? par plusieurs propri??t??s physiques, certains d'entre eux ??tant suffisante pour une identification compl??te sans ??quivoque. Dans d'autres cas, les min??raux ne peuvent ??tre class??s par davantage de produits chimiques ou complexe L'analyse par diffraction de rayons X; Ces m??thodes, cependant, peuvent ??tre co??teux et prendre du temps.

Propri??t??s physiques couramment utilis??s sont:

• Crystal structure et l'habitude: Voir la discussion ci-dessus de la structure cristalline. Un min??ral peut montrer bonne habitude de cristal ou la forme, ou il peut ??tre massive, granul??s ou compacte avec seulement cristaux visibles au microscope.

Talc

Diamant brut.

• Duret??: la duret?? physique d'un min??ral est g??n??ralement mesur??e selon la ??chelle de Mohs . Cette ??chelle est relative et va de 1 ?? 10. min??raux avec une duret?? Mohs donn?? peut rayer la surface d'un min??ral qui a une duret?? inf??rieure ?? lui-m??me.

• • Mohs ??chelle de duret??:

1. Le talc Mg ₃ Si ₄ O ₁₀ (OH) ₂
2. Gypse CaSO ₄ ?? 2H ₂ O
3. Calcite CaCO ₃
4. Fluorite CaF ₂
5. Apatite Ca ₅ (PO _{4) 3} (OH, Cl, F)
6. Orthose KAlSi ₃ O ₈
7. Quartz SiO ₂
8. Topaz Al ₂ SiO ₄ (OH, F) ₂
9. Corindon Al ₂ O ₃
10. Diamant C (carbone pur)

• Lustre indique la fa??on dont la surface d'un min??ral interagit avec la lumi??re et peut aller de terne ?? vitreux (vitr??).
  • R??flectivit?? -high m??tallique comme du m??tal: gal??ne et de pyrite
  • Sous-m??tallique -L??g??rement moins de r??flectivit?? m??tallique: magn??tite
  • Lustres non m??talliques:
    • Adamantin - brillant, l'??clat de diamant aussi c??rusite et angl??site
    • -le Lustre vitreux d'un verre bris??: quartz
    • Pearly - iris?? et nacr??: talc et apophyllite
    • R??sineuse - l'??clat de r??sine: sphal??rite et de soufre
    • Silky - une lumi??re douce manifest?? par des mat??riaux fibreux: gypse et chrysotile
    • Dull -shown / terreuse par les min??raux finement cristallis??s: le minerai de rein vari??t?? de h??matite

• Couleur indique l'apparition du min??ral ?? la lumi??re r??fl??chie ou la lumi??re transmise pour les min??raux translucides (ce est ?? dire ?? quoi il ressemble ?? l'??il nu).
  • Iridescence - le jeu des couleurs en raison de surface ou les interf??rences internes. Labradorite pr??sente iridescence interne alors que l'h??matite et de sphal??rite montrent souvent l'effet de surface.
• Streak fait r??f??rence ?? la couleur de la poudre un min??ral quitte apr??s frottant sur une plaque de porcelaine non ??maill??e s??rie. Notez que ce ne est pas toujours la m??me couleur que le min??ral d'origine.
• D??collet?? d??crit la fa??on dont un min??ral peut se diviser long diff??rents plans. En lames minces, le clivage est visible sous forme de lignes parall??les minces ?? travers un min??ral.
• Fracture d??crit comment un pauses min??rales concass??es contraire ?? ses plans de clivage naturel.
  • Chonchoidal fracture est une fracture lisse incurv??e de nervures concentriques du type de celle repr??sent??e en verre.
  • Hackley est fracture d??chiquet??e avec des ar??tes vives.
  • Fibreux
  • Irr??gulier
• Densit?? min??rale concerne la masse ?? la masse d'un volume ??gal d'eau, ?? savoir la densit?? du mat??riau. Bien que la plupart des min??raux, y compris tous les min??raux de roches m??tamorphiques communs, ont une gravit?? sp??cifique de 2.5 ?? 3.5, quelques-uns sont notablement plus ou moins dense, par exemple, plusieurs min??raux sulfur??s avoir une densit?? ??lev??e par rapport aux min??raux de roches m??tamorphiques communs.
• Autres propri??t??s: fluorescence (r??ponse ?? la lumi??re ultraviolette), le magn??tisme , radioactivit??, la t??nacit?? (r??ponse aux changements induits m??caniques de forme ou de), pi??zo??lectricit?? et r??activit?? pour diluer acides .

Les propri??t??s chimiques des min??raux

Min??raux peuvent ??tre class??s en fonction de la composition chimique. Ils sont ici class??s par anion groupe. La liste ci-dessous est dans l'ordre approximatif de leur abondance dans de la Terre la cro??te . La liste suit le Dana syst??me de classification.

Classe Silicate

quartz

Le plus grand groupe de min??raux de loin sont les silicates (la plupart des roches sont ≥95% silicates), qui sont compos??es principalement de silicium et d'oxyg??ne , avec l'addition d'ions tels que l' aluminium , le magn??sium , le fer et le calcium . Certains silicates importants de roches m??tamorphiques sont les feldspaths , quartz , olivines, pyrox??nes, amphiboles, grenats, et les micas.

Classe Carbonate

Le min??raux de carbonate sont constitu??es de ces min??raux contenant l'anion (CO ₃₎ ^2- et comprennent la calcite et aragonite (carbonate de calcium ?? la fois), dolomite (magn??sium / carbonate de calcium) et sid??rite (carbonate de fer). Carbonates sont g??n??ralement d??pos??s dans les milieux marins lorsque les coquilles de morts Settle de vie planctonique et se accumulent sur le fond de la mer. Les carbonates sont ??galement pr??sents dans ??vaporitiques param??tres (par exemple, le Grand Lac Sal?? , Utah) et ??galement en r??gions karstiques, o?? la dissolution et repr??cipitation de carbonates conduit ?? la formation des grottes , stalactites et stalagmites. La classe de carbonate comprend ??galement le nitrate et min??raux borate.

Classe Sulfate

Sulfates tous contiennent l'anion sulfate, SO ₄ ^2-. Sulfates forment g??n??ralement dans param??tres ??vaporitiques o?? les eaux tr??s sal??es ??vaporer lentement, permettant la formation des deux sulfates et halog??nures ?? l'interface eau-s??diments. Sulfates se produire aussi dans syst??mes hydrothermaux veine que les min??raux de la gangue ainsi sulfure min??raux m??tallif??res. Un autre ??v??nement est aussi secondaire produits d'oxydation de min??raux sulfur??s originaux. Sulfates communs incluent anhydrite (sulfate de calcium), celestine (sulfate de strontium), la barytine (sulfate de baryum), et du gypse (sulfate de calcium hydrat??). La classe de sulfate comprend ??galement la chromate, molybdate, s??l??nate, un sulfite, tellurate, et min??raux tungstate.

Classe Halide

Halite

Le halog??nures sont le groupe de min??raux formant le naturel et sels comprennent fluorite (fluorure de calcium), halite (chlorure de sodium), sylvinite (chlorure de potassium), et sel ammoniac (chlorure d'ammonium). Halog??nures, comme les sulfates, sont g??n??ralement trouv??s dans les param??tres tels que ??vaporitiques playa lacs et les mers sans littoral comme le Mer Morte et Grand Lac Sal??. La classe halog??nures comprend le fluorure, chlorure, bromure et min??raux iodure.

classe oxyde

Oxydes sont extr??mement important dans l'exploitation mini??re comme ils forment un grand nombre de minerais de m??taux de valeur qui peuvent ??tre extraites. Ils proc??dent ??galement ?? la meilleure fiche de l'??volution du Le champ magn??tique de la Terre. Ils se produisent couramment comme pr??cipit??s ?? proximit?? de la surface de la Terre, produits d'oxydation des autres min??raux de la surface ?? proximit?? zone intemp??ries, et des min??raux comme accessoire dans les roches ign??es de la cro??te et manteau. Oxydes communs incluent h??matite (oxyde de fer), magn??tite (oxyde de fer), chromite (fer de l'oxyde de chrome), spinelle (oxyde de magn??sium en aluminium - un composant commun du manteau), ilm??nite (oxyde de fer de titane), rutile (dioxyde de titane) et de la glace (oxyde d'hydrog??ne). La classe d'oxyde comprend l'oxyde et les hydroxydes min??raux.

classe de sulfure

Beaucoup min??raux sulfur??s sont ??conomiquement importante que le m??tal minerais. Sulfures communs comprennent la pyrite (sulfure de fer - commun??ment appel?? l'or des fous), chalcopyrite (sulfure de cuivre de fer), pentlandite (nickel sulfure de fer), et de la gal??ne (sulfure de plomb de). La classe de sulfure comprend ??galement la s??l??niures, la tellurures, la ars??niures, le antimoniures, les bismuthinides, et la sulfosels (soufre et un second anion tel que l'arsenic).

Classe Phosphate

Le groupe min??ral phosphate comprend r??ellement tout min??ral avec une unit?? t??tra??drique AO _4, o?? A peut ??tre le phosphore , l'antimoine , l'arsenic ou le vanadium . De loin le phosphate le plus commun est apatite, qui est un important biologique min??ral pr??sent dans les dents et les os de nombreux animaux. La classe de phosphate comprend du phosphate, ars??niate, vanadate, et antimonate min??raux.

Classe Element

Le groupe ??l??mentaire comprend les m??taux et ??l??ments interm??talliques (or, argent, cuivre), semi-m??taux et non-m??taux (antimoine, du bismuth, du graphite, de soufre). Ce groupe comprend ??galement les alliages naturels, tels que ??lectrum (un alliage naturel d'or et d'argent), phosphures, siliciures, nitrures et carbures (qui sont habituellement seulement trouv?? naturellement dans quelques m??t??orites rares).

Classe biologique

La classe organique min??ral comprend substances biog??niques dans lequel les processus g??ologiques ont ??t?? une partie de la gen??se ou l'origine du compos?? existant. Min??raux de la classe organique comprennent divers oxalates, mellitates, les citrates, cyanates, ac??tates, formiates, les hydrocarbures et autres esp??ces diverses. Des exemples comprennent whewellite, moolooite, mellite, fichtelite, carpathite, evenkite et Abelsonite.