Ce este un mineral. Cum sunt mineralele diferite de roci? Exemple de roci și minerale

Cum sunt mineralele diferite de roci și cum sunt ele folosite de oameni? În articolul nostru veți găsi răspunsuri la toate aceste întrebări.

Minerale și rocă: care este diferența?

Învelișul exterior al planetei noastre (scoața terestră) este format din multe roci și minerale. Fiecare dintre ele face obiectul celui mai detaliat studiu pentru o castă specială de oameni de știință - geologi, mineralogi și petrografi. Care sunt aceste formațiuni naturale? Și care este diferența dintre minerale și roci? Să încercăm să răspundem la aceste întrebări cât mai simplu posibil.

Mineralele și rocile sunt la fel de diferite unele de altele pe cât alimentele sunt diferite de preparatele gata. Dacă aveți ouă, lapte, zahăr și făină, atunci puteți face fie clătite, fie gogoși parfumate pentru supă din aceste ingrediente. Totul va depinde de proporțiile și tehnologia de preparare.

Oricât de crudă ar fi această analogie, practic același lucru se întâmplă cu mineralele și rocile. Un exemplu este cuarțul, unul dintre cele mai comune minerale de pe planeta noastră. În combinație cu unele substanțe, formează granit, iar în combinație cu altele - bazalt.

Cu toate acestea, revenim la întrebarea principală: prin ce diferă mineralele de roci? Diferența cheie este aceasta: rocile sunt formate din diverse minerale. Aceștia, la rândul lor, sunt compuși chimici mai omogene în compoziția lor. Este interesant de observat că până la începutul secolului al XIX-lea, oamenii de știință nu au făcut încă distincția între minerale și roci. Această diviziune a apărut în știință relativ recent.

Minerale și roci: definirea conceptelor

Un mineral este un compus chimic natural cu o anumită compoziție, care, de regulă, are o structură cristalină. Termenul provine din cuvântul latin târziu minerale, care înseamnă „minereu”. Mineralele din scoarța terestră sunt cel mai adesea prezentate în stare solidă de agregare. Cu toate acestea, există minerale lichide (mercur nativ) și gazoase (de exemplu, hidrogen sulfurat).

În natură, mineralele se formează ca urmare a unei varietăți de procese geologice. Ele sunt studiate de o disciplină științifică separată - mineralogia. Principalele proprietăți fizice și optice ale mineralelor includ duritatea, fragilitatea, densitatea, clivajul, fractura, culoarea și strălucirea.

O rocă este un agregat natural format din unul sau mai multe minerale. Poate fi tare sau moale, liber. Fiecare dintre rocile existente are o anumită compoziție, textură, culoare și alte caracteristici. Știința petrografiei este angajată în studiul lor complex. Termenul de „stâncă” a fost folosit pentru prima dată în 1798 de către geologul rus Vasily Severgin.

Acum știi cum diferă mineralele de roci. Dar ce tipuri dintre ele sunt cunoscute științei moderne? Mai multe despre asta mai târziu.

Tipuri și exemple de roci și minerale

Ce este cuarțul? Este feldspatul un mineral sau o rocă? Ce zici de granit și bazalt? Să încercăm să înțelegem această problemă.

Există o mulțime de minerale în natură! În prezent, omenirea cunoaște aproximativ 6 mii de minerale. Dar doar 150 dintre ele sunt larg răspândite în natură. Există mai multe clasificări diferite ale mineralelor. Deci, în funcție de gradul de prevalență în scoarța terestră, ei disting:

• City-forming (cele care formează baza majorității rocilor).
• Accesoriu (prezent în roci, dar reprezentând nu mai mult de 5% din masa lor totală).
• Minerale rare (manifestările lor în natură sunt extrem de puține).

Clasificarea genetică împarte toate mineralele într-un număr de clase (carburi, sulfuri, silicați, seleniduri, fluoruri, cromați și altele).

Toate rocile Pământului sunt de obicei împărțite în trei grupuri mari (pe baza genezei lor):

1. Magmatic (format din magma topită ca urmare a răcirii și solidificării ulterioare).
2. Sedimentare (formate ca urmare a redepunerii produselor meteorologice pe suprafața scoarței terestre).
3. Metamorfice (roci formate în grosimea scoarței terestre sub influența presiunii și temperaturii foarte mari).

Exemple cunoscute de minerale: cuarț, feldspat, mică, olivină, piroxen, plagioclază, calcit.

Cele mai comune roci: granit, bazalt, argila, sare gema, creta, labradorit.

Cuarţ

Cuarțul este cel mai comun mineral din natură. Face parte din multe pietre. Proporția de cuarț în masa totală a scoarței terestre este de aproximativ 60%. Formula chimică a mineralului: SiO 2 .

Numele „cuart” provine din cuvântul german și se traduce prin „solid”. În forma sa pură, este un mineral destul de solid, incolor (sau albicios). Impuritățile altor substanțe îi pot conferi o mare varietate de culori. Există câteva zeci de soiuri de cuarț (slex, ametist, calcedonie, onix și altele).

feldspați

Este feldspatul un mineral sau o rocă? Mulți cred că acesta din urmă. De fapt, este un mineral și unul dintre cele mai comune. Aparține clasei de silicați.

Feldspații sunt principalele minerale care formează orașe din multe roci de origine magmatică (de exemplu, granite). Astăzi sunt folosite pe scară largă de către om: în industria sticlei, ceramică și chimică. Ele sunt, de asemenea, folosite ca fluxuri în metalurgie și ca umpluturi în pastele de dinți.

Granit

Granitul este o rocă de origine magmatică. Compoziția sa minerală include cuarț, feldspat și mica. Granitele sunt extrem de comune în scoarța terestră de tip continental. În natură, granitele roșii, roz și gri se găsesc cel mai des.

Această rasă, datorită densității sale excepționale, rezistenței și rezistenței la îngheț, este utilizată pe scară largă în construcții. Poate fi găsit adesea în decorarea pereților, placarea scărilor, șeminee și fântâni stradale. Cele mai multe dintre monumentele, monumentele și stelele orașului sunt tot din granit.

Aplicații ale rocilor și mineralelor

Astăzi, aproape toate mineralele și rocile Pământului sunt folosite de om într-o măsură mai mare sau mai mică. Mai mult, mii de geologi lucrează în fiecare zi pentru a descoperi din ce în ce mai multe zăcăminte noi de diferite minerale din întreaga lume. Deci, cum folosește o persoană mineralele și rocile extrase din intestinele planetei?

Să începem cu resursele minerale de combustibil. Gazele naturale, turba și cărbunele sunt utilizate pe scară largă pentru încălzirea clădirilor rezidențiale, operarea centralelor termice, cazanelor și a altor întreprinderi industriale. Cu toate acestea, cea mai solicitată rocă sedimentară din lumea modernă este petrolul. Din așa-numitul „aur negru” se obțin nu numai benzina, ci și materialele plastice, polietilena și alte materiale utile.

Este imposibil să nu menționăm cuarțitele feruginoase, care, după îmbogățirea masei de minereu, sunt folosite în producția de fier și oțel. Aurul, argintul, platina sunt cele mai valoroase metale folosite în bijuterii, inginerie de precizie și electronică.

O serie de minerale și roci sunt folosite în industria construcțiilor. Acestea sunt calcar, nisip, argilă, cretă, gips, marmură și altele. Multe dintre ele sunt folosite și în medicină și cosmetologie. Coloranții sunt obținuți din unele minerale. Printre altele, diverse minerale și-au găsit aplicația în electronica radio, optică, industria chimică și chiar în industria spațială.

Fiecare om a văzut cel puțin o dată în viață minerale - produse ale reacțiilor chimice naturale care au avut loc în interiorul scoarței terestre cu milioane de ani în urmă. În același timp, nu toată lumea poate spune despre ce este un mineral și de ce este necesar. Articolul nostru va intra în detaliu despre tipurile de zăcăminte minerale, precum și despre modul de utilizare a acestora.

Ce este un mineral?

Mineralele sunt substanțe solide anorganice de origine naturală. Au o structură cristalină, care este principala lor caracteristică distinctivă. Unele minerale pot fi produse artificial. Indiferent de origine, acestea vor avea o serie de proprietăți utile.

Există minerale lichide? Dacă luăm condițiile obișnuite de viață, atunci da. Acesta, de exemplu, este mercur natural - o substanță nativă care are duritate doar la temperaturi scăzute. Oamenii de știință clasifică, de asemenea, unele tipuri de gheață drept minerale. Cu toate acestea, apa nu este inclusă în grupul luat în considerare.

Întrebarea despre ce este un mineral nu a fost pe deplin rezolvată până în prezent. Astfel, câțiva experți atribuie grupului de substanțe minerale uleiul, bitumul și asfaltul. Valabilitatea unor astfel de afirmații este discutabilă.

Tipuri de minerale

Potrivit lui Bauer și Fersman, chimiștii de la sfârșitul secolului al XIX-lea, toate rocile minerale sunt împărțite în pietre prețioase, pietre organogenice și substanțe neferoase. O astfel de clasificare are un aspect atât de ciudat datorită convingerii profunde a academicienilor pragmatici că toate pietrele și mineralele sunt destinate fabricării diferitelor produse - unelte și bijuterii.

Pentru a înțelege mai bine întrebarea ce sunt mineralele, merită să oferiți cea mai comună clasificare științifică. Conform principiului structural-chimic, mineralele sunt împărțite în roci care formează - alcătuind majoritatea rocilor, precum și rare, minereu și accesorii (care nu constituie mai mult de 5% din rocă).

Clasa nativă de minerale include metale și metaloizi. Substanțele minerale formează cea mai mare parte a grupului nativ. Mineralele accesorii se caracterizează printr-o raritate deosebită.

Clasificare chimică

Structura chimică a majorității mineralelor este aproximativ aceeași. În prezent, se acceptă împărțirea în clase a substanțelor considerate. Rezultă următoarea clasificare:

• silicati. Numeroase clase, inclusiv peste 800 de zăcăminte minerale diferite. Silicații alcătuiesc majoritatea rocilor metamorfice și magmatice. Unele minerale de aici se disting printr-o structură și compoziție comune. Ca exemplu, merită evidențiate piroxenii, micale, feldspații, amfibolii, materialele argiloase și multe altele. Compoziția majorității silicaților este denumită aluminosilicat.
• Carbonați. Această clasă include aproximativ 80 de roci minerale. Dolomiții, calciții și magneții sunt obișnuiți aici. Originea se datorează soluțiilor apoase individuale. Distrus în acizi.
• Halogenurile sunt un grup de o sută de minerale diferite. Sunt ușor solubile, formate din roci sedimentare. Cea mai comună substanță este halita.
• Sulfurile sunt minerale care sunt distruse în zona de intemperii. Un reprezentant tipic este pirita.
• sulfați. Au o culoare deschisă și un nivel scăzut de duritate. Gipsul este cel mai utilizat.
• oxizi si hidroxizi. Ele reprezintă aproximativ 17% din masa scoarței terestre. Principalele tipuri sunt opale, limoniți și cuarț.

Astfel, aproape toate mineralele au caracteristici similare, deși compoziția substanțelor este diferită.

Varietate de minerale

Ce este un mineral? Nu este ușor să răspunzi la această întrebare. Trebuie luat în considerare faptul că în lumea de astăzi există peste 4 mii de tipuri diferite de bogăție subterană. Mineralele se deschid și se „închid” anual. De exemplu, o substanță găsită în roci prin însăși existența ei demonstrează inconsecvența întregii clasificări întocmite de oamenii de știință. Astfel de cazuri sunt departe de a fi neobișnuite.

O fotografie cu silicați vă este prezentată mai jos.

Trebuie avut în vedere că 4 mii de minerale nu este o cifră atât de mare. Dacă îl comparăm cu numărul total de compuși anorganici, atunci diferența va fi evidentă: aceștia din urmă conțin aproximativ un milion de specii. Cum explică geologii o varietate atât de slabă de bogăție minerală? În primul rând, abundența elementelor din sistemul solar. Planeta noastră este dominată de siliciu și oxigen. Combinația acestor substanțe duce la apariția silicaților - grupul mineral copleșitor de pe Pământ. Pe de altă parte, mineralele sunt atât de dispersate încât căutarea de noi elemente va fi opera altor câteva sute de generații. Al doilea motiv pentru natura limitată a mineralelor este instabilitatea majorității compușilor chimici.

Originea mineralelor

Oamenii de știință numesc trei căi principale de proveniență a mineralelor de munte. Prima opțiune se numește endogenă. Aliajele fierbinți subterane, care sunt denumite în mod obișnuit materie magmatică, sunt introduse în scoarța terestră și apoi se solidifică acolo. Magma în sine se formează ca urmare a erupțiilor vulcanice. Trece prin trei etape: dintr-o stare fierbinte, magma devine solidă - acesta este rezultatul proceselor pegmatite. După aceea, în sfârșit îngheață. Aceasta este o consecință a proceselor postmagmatice.

Există, de asemenea, o versiune exogenă a originii mineralelor. În acest caz, are loc descompunerea fizică și chimică a substanțelor. În același timp, se formează noi formațiuni care sunt foarte conforme cu mediul. Un exemplu simplu: ca urmare a intemperiilor materialului endogen, se formează cristale.

Ultima cale de proveniență a mineralelor este metamorfică. Toate substanțele se vor schimba sub influența anumitor condiții - indiferent de opțiunile de formare a rocilor. De fapt, proba originală se schimbă - dobândește noi proprietăți și elemente de compoziție.

Proprietățile mineralelor

Cea mai importantă proprietate a oricărei formațiuni minerale este prezența unei structuri cristalo-chimice. Toate celelalte caracteristici ale raselor considerate decurg tocmai de aici.

Până în prezent, a fost elaborată o clasificare unificată a caracteristicilor de diagnosticare caracteristice substanțelor minerale. Aici este necesar să se evidențieze duritatea, determinată pe scara Mohs, precum și culoarea, luciul, fractura, clivajul, magnetismul, fragilitatea și nuanța. Fiecare proprietate a rocilor luate în considerare va fi studiată în detaliu mai jos.

Conceptul de duritate

Ce este duritatea? Există mai multe definiții pentru acest concept. Cea mai frecventă descriere caracterizează duritatea ca fiind nivelul de rezistență al unui anumit corp la zgâriere, strângere sau tăiere. Nivelul de duritate este determinat pe scara Moss. Conține roci speciale, fiecare dintre acestea fiind caracterizată de capacitatea de a zgâria suprafețele cu un capăt ascuțit. Moss a făcut top zece dintre cele mai comune elemente. Cel mai moale material de aici este talcul și gipsul. După cum știți, gipsul, care intră în apă, crește în dimensiune cu până la 30%. Cel mai dur tip și rocă a mineralului este diamantul.

Transportarea substanței peste sticlă ar trebui să lase în urmă zgârieturi de diferite adâncimi. Însuși faptul existenței unei zgârieturi atribuie deja mineralului cel puțin clasa a cincea din zece. Cele mai dure substanțe se găsesc în grupuri de minerale care au un luciu nemetalic. Strălucirea este a doua proprietate importantă a mineralelor și este direct legată de duritate.

Strălucire

Nivelul de strălucire al metalelor este verificat prin reflectarea razelor solare din acestea. Există două niveluri de luciu - metalic și nemetalic. Primul grup include roci care dau o linie neagră atunci când sunt sculptate pe sticlă. Astfel de substanțe sunt opace chiar și în fragmente foarte subțiri. Tipurile de minerale subterane cu luciu nemetalic includ grafitul, magnetita, cărbunele și alte substanțe. Toate sunt slab reflectate în soare și dau o linie întunecată. O mică parte din materialele cu luciu metalic sunt substanțe care dau o linie de culoare: verde (auriu), roșu (cupru), alb (argintiu) etc.

Mineralele cu un luciu metalic reflectă mai bine lumina soarelui. De la sine, au o duritate mare. Minereu ocupă aici un loc special.

Culoare

Culoarea, spre deosebire de duritate și luciu, nu este o caracteristică constantă pentru majoritatea mineralelor. Astfel, duritatea sau luciul rămân neschimbate în timp. Culoarea se schimbă în funcție de condițiile de depozitare. Exemple de minerale care își schimbă rar culoarea sunt malachitul, care nu își schimbă niciodată culoarea verde, și aurul, care rămâne întotdeauna galben.

Puteți vedea o fotografie cu malachit mai jos.

Culoarea se schimbă și în funcție de starea mineralului. De exemplu, în geologie, conceptul de culoare a liniei este comun. Un mineral care zgârie o suprafață de sticlă lasă în urmă o cantitate mică de pulbere, care formează o linie. Culoarea unei astfel de pulberi diferă adesea de culoarea naturală a pietrei. Totul ține de compoziția mineralului: poate include calcit, care își schimbă culoarea în funcție de cantitatea și metoda de amestecare cu alte substanțe.

Fractură și clivaj

Clivajul se referă la proprietatea unui mineral de a se scinda sau despica într-o anumită direcție. Deci, după o pauză, cel mai adesea se formează o suprafață netedă și strălucitoare. Pentru a obține acest rezultat, trebuie să împărțiți mineralul de-a lungul unei linii strict definite. Există cinci gradații de clivaj:

O caracteristică de diagnosticare pentru multe minerale este prezența mai multor direcții de clivaj simultan. Ca urmare a divizării, mineralul are îndoituri, care are și anumite proprietăți. Deci, oamenii de știință disting cinci tipuri de fracturi:

• concoidal - asemănător cu o coajă;
• aschie - fractura se caracterizează prin materiale fibroase sau fibroase;
• neuniformă - prezența clivajului imperfect (de exemplu, în apatită);
• treptat - în funcție de rezultatele clivajului, se formează o suprafață aproape perfect netedă (în unele locuri poate avea, totuși, nereguli sub formă de trepte);
• neted - în funcție de rezultatele lipirii, nu există îndoituri sau nereguli vizibile pe suprafața mineralului.

Există o serie de alte semne prin care mineralele pot fi identificate. Aceasta, de exemplu, ternează - prezența unei pelicule subțiri colorate formată pe substanță ca urmare a intemperiilor sau oxidării. De asemenea, este necesar să se evidențieze fragilitatea, care indică puterea mineralului, și magnetismul, caracterizat prin conținutul de fier feros.

Minerale în industrie

În ce domenii de activitate socială sunt folosite mineralele? Acestea sunt construcții, metalurgie, precum și producția chimică.

Materialele de construcție sunt adesea diluate cu anumite minerale, ceea ce vă permite să reglați rezistența și calitatea substanței. În industria chimică, prezența elementelor în cauză nu este, de asemenea, neobișnuită. Componentele minerale sunt utilizate în domeniul cosmetic, medical și alimentar. De exemplu, în farmacii există multe medicamente care includ vitamine și minerale. Aceste două componente funcționează bine împreună și se completează reciproc. Ele ajută la îmbunătățirea sănătății oamenilor și la îmbunătățirea aspectului lor.

Extracția și studiul mineralelor au fost întotdeauna considerate activități importante și relevante. Este necesar să se sprijine pe deplin desfășurarea cercetării științifice în domeniul geologiei, precum și utilizarea activă a vitaminelor și mineralelor în viața de zi cu zi.

Mineralele sunt părțile constitutive ale rocilor, caracterizate printr-una sau alta compoziție și structură chimică. Roca este de obicei un amestec de diverse minerale.

Planeta noastră și tot ceea ce ne înconjoară sunt aproape în întregime compuse din minerale.

În ciuda unei astfel de varietăți, nu toată lumea este capabilă să le distingă la prima vedere, în plus, mulți oameni confundă conceptele de mineral și rocă. Prin urmare, pentru început, observăm că o rocă este de obicei formată din două sau mai multe minerale.

Cuarţ. Se prezinta in granit sub forma de mici cristale transparente sau translucide. Cuarțul este cel mai comun mineral din scoarța terestră. Fotografia arată cuarț lăptos.

Mica. De obicei, are o culoare strălucitoare închisă. Imaginea prezintă o varietate de biotit de mica.

Feldspat. Un mineral care se găsește adesea în roci. Varietatea din fotografie se numește ortoclază și se caracterizează printr-o culoare deschisă, de la alb la roz pal.

COMPOZIȚIA ȘI STRUCTURA

Marea majoritate a mineralelor sunt solide, dar se găsesc și lichide. De obicei, mineralele sunt caracterizate printr-o compoziție chimică specială și o structură atomică ordonată.

SIMILI SI DIFERIT

Diamantul și grafitul ilustrează bine diferența dintre compoziție și structură. Ambele sunt carbon pur. Dar dacă diamantul este cel mai dur mineral cunoscut și nu poate fi zgâriat de un alt mineral, atunci grafitul este atât de moale încât este folosit pentru a face mine de creion. În ciuda aceleiași compoziții chimice, au o structură diferită, adică atomii de carbon sunt grupați diferit și formează minerale diferite.

Cele mai comune minerale din pământ

Astăzi, peste 3.500 de tipuri de minerale sunt cunoscute științei, dar puțin peste două sute sunt reprezentate pe scară largă în scoarța terestră.

Unele dintre minerale au fost cândva materie organică. Deci, de exemplu, chihlimbarul este rășina fosilizată a copacilor vechi de conifere.

În fiecare an, geologii și oamenii de știință descoperă noi minerale, cu toate acestea, unele dintre ele sunt atât de rare încât există doar câteva exemplare. Până în prezent, au fost descoperite peste 3.500 de minerale, dintre care doar câteva zeci, în frunte cu cuarțul, sunt larg distribuite pe suprafața pământului.

GRUP SILICAT

Aceasta este o clasă de minerale de sare de acid silicic. Ponderea silicaților reprezintă peste 75% din masa scoarței terestre și aproximativ 28% din minerale. În total, în natură sunt cunoscute peste 700 de tipuri de silicați, inclusiv cei mai importanți formatori de roci - cuarț, feldspați, piroxeni, amfiboli, mica și altele.

Majoritatea mineralelor sunt formate din două sau mai multe elemente. Cu toate acestea, există un grup de minerale cu un singur element, așa-numitele elemente native, dintre care există aproximativ 20 de specii. Multe dintre aceste minerale sunt metale precum aurul, argintul, platina, cuprul, fierul și altele. În plus, mineralele cu un singur element includ diamantul, grafitul, sulful și telurul.

Salutare tuturor! Astăzi m-am hotărât să vorbesc despre ce bijuterii sunt făcute pentru o persoană. Acestea sunt pietre prețioase care sunt extrase din intestinele Pământului, în care se găsesc minerale. Și în această postare vom vorbi despre minerale, despre materiile prime din care sunt făcute aceste frumoase bijuterii...

Scoarța terestră (mai multe despre scoarța terestră), constă în principal din substanțe numite -. Mineralele au jucat un rol foarte important în dezvoltarea omenirii și în crearea civilizațiilor.

Oamenii din epoca de piatră foloseau unelte de silex. Un om în urmă cu aproximativ 10.000 de ani a stăpânit metoda de obținere a cuprului din minereu, iar odată cu inventarea bronzului (un aliaj de staniu și cupru), a început o nouă eră - epoca bronzului.

De la începutul epocii fierului, acum 3300 de ani, omul a stăpânit din ce în ce mai multe moduri de a folosi mineralele care sunt extrase din scoarța terestră. Ca și înainte, industria modernă depinde de resursele minerale ale Pământului.

Găsirea de noi depozite necesită cunoașterea a ceea ce sunt, abilitatea de a le deosebi și cum au ajuns acolo unde le-am găsit.

Aproximativ 3.000 de tipuri de minerale sunt numărate de oamenii de știință, dar doar 100 dintre ele sunt destul de răspândite.

Mineralele aparțin lumii anorganice (nevii). Cel mai adesea sunt solide. Doar mercurul este o excepție.

substanțe organice și anorganice.

Tot ceea ce este extras din pământ, mulți îl numesc minerale. De asemenea, includ combustibilii fosili, cărbunele de exemplu, în această categorie.

Mineralogii sunt oameni care studiază mineralele profesional. Ei cred că petrolul, cărbunele și gazele naturale sunt substanțe organice, deoarece s-au format din rămășițele unor animale și plante vii cândva și, prin urmare, nu sunt minerale.

Mineralele au o compoziție chimică specifică. Ele sunt întotdeauna omogene, cu alte cuvinte, toate părțile mineralului sunt aceleași. Ele diferă prin aceasta de roci, care sunt compuse din mai multe minerale.

Mineralele sunt compuse din elemente chimice, adică substanțe care nu mai pot fi descompuse în alte substanțe prin mijloace chimice. În forma sa naturală, din 107 elemente cunoscute științei, 90 se găsesc în scoarța terestră.

Unele din scoarța terestră sunt într-o formă pură sau aproape într-o formă pură. Ele sunt numite elemente native.

Există 22 de elemente native, printre ele - argint, aur și diamante (una dintre formele carbonului).

Scoarta terestra.

74% din masa scoarței terestre este formată din două elemente: siliciu și oxigen. Alte 24,27% sunt celelalte șase elemente: fier, aluminiu, sodiu, calciu, magneziu și potasiu. Împreună formează aproape 99% din scoarța terestră.

Cele mai comune minerale sunt aceștia sunt silicați, un compus chimic de siliciu și oxigen, adesea cu un amestec de unul sau mai multe dintre celelalte șase elemente.

Silicații precum mica, cuarțul și feldspații sunt cei mai des întâlniți. În proporții diferite, toate trei sunt componentele principale ale diferitelor tipuri de granit. Cuarțul erodat din granit se acumulează adesea de-a lungul coastei și formează plaje cu nisip.

Definiţia minerals.

Mineralele comune, cum ar fi feldspații, cuarțul și mica, sunt numite minerale care formează roci. Acest lucru le diferențiază de minerale, care se găsesc doar în cantități mici.

Un alt mineral care formează roca este calcitul. Formează roci de calcar.

Există o mulțime de minerale în natură. Mineralogii au dezvoltat un întreg sistem al definiției lor, care se bazează pe proprietăți chimice și fizice.

Proprietăți foarte simple, precum duritatea sau culoarea, uneori ajută la recunoașterea unui mineral. Și uneori, acest lucru necesită teste complexe de laborator folosind reactivi.

Unele minerale pot fi recunoscute după culoare, cum ar fi malachitul (verde) și lapislazuli (albastru). Dar culoarea este adesea înșelătoare, deoarece în multe minerale variază destul de mult.

Diferențele de culoare depind de temperatură, impurități, radiații, iluminare și eroziune.

Trăsătură minerală și duritate.

Trăsătură minerală - este pulberea pe care o obțineți când răzuiți un mineral. O trăsătură este o caracteristică importantă: uneori diferă de culoarea mineralului din probă și este de obicei constantă pentru același mineral.

De asemenea, mineralele diferă în continuare ca duritate, care este estimată pe scara Mohs (numită după mineralogul austriac) de la 1 la 10.

Talcul mineral moale de pe el corespunde cu 1, iar diamantul, cel mai dur dintre mineralele naturale, corespunde cu 10.

Gravitație specifică.

Greutatea specifică, sau densitatea, este raportul dintre greutatea unei substanțe și aceeași cantitate de apă. Această valoare pentru definiție este destul de importantă.

Dacă luăm greutatea specifică a apei ca 1, atunci pentru majoritatea mineralelor aceasta variază de la 2,2 la 3,2. Greutatea specifică a unor minerale (sunt puține) este foarte mare sau foarte scăzută.

De exemplu, este ranit in grafit 1.9, iar in aur de la 15 la 20, in functie de puritate. Pentru definirea mineralelor, un alt indicator este clivajul, adică modul în care mineralul se desparte atunci când este lovit.

Aducând mineralul la lumină, puteți obține informații despre el. Mineralele transparente transmit lumina atât de ușor încât totul poate fi văzut prin ele.

Mineralele opace nu transmit deloc lumina, ci mai degrabă o reflectă sau o absorb. Aceste proprietăți sunt utilizate și în timpul procesului de definire. Mineralele au adesea o strălucire irizată sau metalică.

De exemplu, galenul (minereul de plumb) are un luciu metalic, strălucește aproape ca un metal, în timp ce majoritatea silicaților au un strat vitros, seamănă cu sticla strălucitoare.

Există și alte tipuri de strălucire - pământoasă (tertă), sidefată, mătăsoasă (sau satinată), netă (ca un diamant). Unele minerale pot avea mai multe tipuri de luciu.

Luciul calcitelor variază de la pământos la sticlos. Multe minerale au proprietăți specifice care le fac ușor de recunoscut. De exemplu, talcul este săpunoase la atingere, în timp ce arsenul, un element nativ și arsenicul, miros a usturoi când este încălzit.

Sub raze X sau lumină ultravioletă, unele minerale au fluorescență (își schimbă culoarea sau strălucesc). Altele, sub presiune sau când sunt încălzite, sunt încărcate electric.

Există și minerale care pot fi recunoscute doar prin teste speciale în laboratoare. Unii se dizolvă doar în acizi concentrați, dar nu și în cei diluați, alții doar în acizi fierbinți, dar nu și în cei reci.

Cristale.

Mineralele au propria lor compoziție specifică și formulă chimică. Halita (sare gemă) are formula chimică NaCl. Aceasta înseamnă că halitul este un compus chimic de sodiu (Na) și (Cl).

Deci fiecare mineral are o compoziție certă și constantă, atomii elementelor sale construiesc rețeaua tridimensională corectă a structurii sale specifice.

Aceste rețele de cristal sunt figuri geometrice, fețele lor plate sunt dispuse simetric.

Dacă lăsați puțină apă sărată într-un vas plat, aceasta se va evapora, iar pe fund se vor forma cristale de sare.

O lupă arată că sunt cuburi obișnuite. Studiul cristalelor este important pentru identificarea mineralelor, deoarece cristalele majorității mineralelor au o formă regulată, definită.

Există șapte sisteme cristalografice de bază sau izometrice, care se numesc singonie. De exemplu, turcoazul aparține sistemului triclinic, rubinul aparține sistemului hexagonal, diamantul aparține sistemului cubic.

Fiecare sistem poate fi descris în conformitate cu specificul simetriei sale - proprietăți care, atunci când un cristal se rotește în jurul unei axe, îi permit să apară într-o formă identică de două sau mai multe ori într-o revoluție completă.

După numărul de axe de simetrie, puteți determina cristalul.

minerale prețioase.

Oamenii din epoca de piatră făceau bijuterii din aur, în epoca bronzului - din argint. Multe minerale sunt la dispoziția bijutierilor astăzi.

Diamantul (în special incolor) este cea mai scumpă piatră prețioasă. De asemenea, printre cele mai scumpe pietre se numără: rubinul, smaraldul și safirul, care, în primul rând, sunt apreciate pentru culoarea lor.

Aceste pietre sunt atât de scumpe încât greutatea lor se măsoară în carate. Un carat este egal cu 200 de miligrame.

Diamantul este un fel de cărbune chimic pur și nu diferă în compoziție chimică de grafitul mineral moale obișnuit, care ne este familiar de la creioane.

Diamantele sunt apreciate pentru strălucirea și duritatea lor. Isi capata stralucirea la taiere si lustruire. Motivul acestei diferențe dintre grafit și diamant este că atomii lor sunt aranjați diferit, au o structură internă diferită.

Polimorfoza este capacitatea unei substanțe de a exista în două sau mai multe forme cu aceeași compoziție chimică.

De exemplu, o varietate rară și verde de beril este smaraldul. Cele mai frumoase exemplare se găsesc în Columbia. Cele mai faimoase rubine din lume se găsesc în Myanmar. Safire fine sunt extrase în Thailanda și Sri Lanka.

Ei bine, acum, cred că atunci când vom cumpăra pietre prețioase pentru noi înșine, vom ști despre compoziția lor și cum sunt extrase. Și vom înțelege în carate, care este valoarea pietrelor prețioase. Și vom ști, de asemenea, cum sunt determinate mineralele, în ce moduri se determină duritatea lor etc...

Pământul păstrează multe comori în măruntaiele sale. Ele sunt descoperite de geologi. Toată viața noastră este strâns legată de utilizarea resurselor naturale. Uitați-vă în jur: casa în care locuim este din pietre, cărămizi și beton, iar materiile prime pentru acestea sunt obținute din pământ. Mașinile necesare în producție și acasă sunt fabricate din minereurile cărora sunt extrase în măruntaiele pământului. Dar cărbunele și petrolul? Dacă ne amintim de criza energetică care a lovit multe țări, atunci dependența vieții omenirii de combustibilii fosili, ale căror rezerve sunt limitate și distribuite inegal, va deveni deosebit de clară. găsit în scoarța terestră?

Începeți mineritul devreme conduceși folosește-l pentru gloanțe, dar acum este nevoie urgentă de ecrane care protejează împotriva radiațiilor radioactive. Dar aici este însoțitorul constant al plumbului - zinc nu a fost folosit de mult timp și chiar și acum este ca un fiu vitreg în metalurgia neferoasă - nu este cu adevărat necesar, cu excepția galvanizării băilor pentru copii, a găleților și a producției de alb de zinc. Cu toate acestea, costul impurităților de elemente rare conținute în sulfura de zinc este Indiași cadmiu- comparabil cu costul zincului în sine! Deci minereurile de zinc sunt de mare valoare.

Se știe că descoperirea radioactivelor, a pământurilor rare și a elementelor rare a făcut o mare revoluție în tehnologie. Și acum aproape toate elementele din tabelul periodic sunt folosite de om.

Minerale ca coloranți

Minerale au fost folosite de mult timp ca vopselele. Cei mai vechi artiști ai epocii de piatră au pictat pe stânci ocru animale sălbatice - rinoceri, mamuți, precum și scene de viață - vânătoare, război. Cu mult înaintea erei noastre (în mileniul III), pictura perfectă din punct de vedere tehnic a Africii de Nord s-a dezvoltat, atingând apogeul în portretele Fayum (Egipt, secolele I-III d.Hr.), surprinzând prin realism și puritatea culorilor. Si acum vopsele minerale cel mai strălucitor și mai persistent, curat, de exemplu albastru acvamarin, verde verde smaraldși wolconecoit, Rosu aprins cinabru, Portocale orpiment si etc.

Apa dulce

Apa dulce- acesta este și un dar de la Pământ, valoarea noastră, care trebuie protejată și protejată în toate modurile posibile. De-a lungul anilor, mai ales odată cu activitatea industrială viguroasă a omenirii, are loc poluarea corpurilor de apă și a râurilor. Tăierea pădurilor provoacă reducerea adâncimii râurilor, iar construcția unor rezervoare, dimpotrivă, mlaștinește suprafețe vaste de terenuri cândva fertile. Problema conservării resurselor de apă dulce și a identificării rezervelor de apă dulce care ar putea fi obținute prin forarea puțurilor de adâncime pentru alimentarea cu apă a populației este acum foarte acută. Există și problema circulației apei în uz industrial cu revenirea ei la utilizare din nou.

Ele sunt de mare importanță ca mijloc de tratare a oamenilor. Resursele de apă minerală sunt enorme. Sunt explorate rezerve suplimentare ale acestor ape. Apele minerale își au propriile componente - săruri acide, alcaline etc. - când interacționează la adâncime cu rocile și scot din ele elemente. sunt formate din ape care provin de la adâncimi mari și sunt frecvente mai ales în zonele cu activitate vulcanică recentă. Apele calde (termale) și aburul din aceste surse sunt folosite pentru a crea centrale electrice, case de încălzire și sere (Kamchatka, Islanda etc.).

Minerale nemetalice

Minerale nemetalice sunt de asemenea foarte diverse și semnificația acestora formațiuni minerale nimic mai puțin decât metale.

Cel mai interesant este azbest. O caracteristică a azbestului - silicatul de magneziu hidratat - sunt cristalele tubulare prismatice lungi, care pot fi împărțite în cele mai subțiri „fire de piatră”. Grosimea „firelor de azbest” este uneori mai mică de 0,0001 mm! Aceste fire pot fi filate. azbest - material rezistent la caldura. Aceste caracteristici sunt cunoscute încă din antichitate.

Cele mai lungi soiuri de fibre ale acestui mineral (lungimea fibrei este mai mare de 8 centimetri) sunt utilizate pentru producerea de țesături în combinație cu fire de bumbac. În special firele cu fir de azbest sunt folosite pentru producerea de țesături strălucitoare, precum și grele, de exemplu, pentru perdele în teatre.

Azbestul este adăugat la bumbac pentru a oferi țesăturilor nu numai un luciu frumos, ci și o rezistență mai mare. Azbestul este folosit la fabricarea curelelor de transmisie. Azbestul cu fibre scurte este utilizat pentru producerea de materiale termoizolante. Unele soiuri au proprietăți rezistente la acid, sunt folosite pentru izolarea cablurilor submarine, pentru fabricarea tevilor si placilor din azbociment.

Cristalele din diferite minerale din venele hidrotermale sunt importante pentru tehnologie: cuarț, calcit, spat fluor. Soiurile transparente ale acestor cristale sunt utilizate în producția de instrumente optice.

Cristalele transparente de calcit (spar islandez) au o dublă refracție puternică. Această caracteristică este ușor de verificat. Privind printr-un cristal de calcit transparent o pată sau o literă pe hârtie, se pot vedea două pete în loc de una, acestea au fost create de două fascicule care se abat la un unghi, având viteze diferite de trecere a luminii. Această proprietate a calcitului este birefringenta, este utilizat la producerea plăcilor speciale pentru microscoape polarizante.

În schimb, birefringența scăzută a luminii este apreciată în cristalele de cuarț, utilizate și în producția optică: acestea sunt folosite pentru a produce pene de cuarț utilizate pentru determinarea proprietăților optice ale mineralelor. Fabricat din cristale de cuarț transparent lentile optice.

Este de mare importanță efectul piezoelectric al cristalelor de cuarț: sub presiune orientată, în ele sunt excitate sarcini electrice. Cristale de cuarț transparent ideale și bine conservate sunt utilizate pentru fabricarea plăcilor piezoelectrice, stabilizatoare de unde radio, rezonatoare ecosonde. Sticla de cuarț transmite razele ultraviolete.

Soiuri frumoase de cristale transparente de cuarț sunt aplicate ca pietre ornamentale si pentru bijuterii. Agate- de asemenea silice minerale - sunt folosite pentru suporturi pentru instrumente de precizie, pentru fabricarea mortarelor de agat etc. Intr-un cuvant, aici se folosesc diferite proprietati ale mineralului: duritate, transparență, proprietăți piezoelectrice, caracteristici ale proprietăților optice.

Al treilea mineral din acest grup este spatul fluor, sau fluorit, are deja aplicații mai diverse: în metalurgie - pentru scăderea punctului de topire al metalului, în chimie - în producția de acid fluorhidric, în industria optică, cristalele de fluorit incolore și transparente, rare în natură, sunt folosite în producție. de mai ales lentile optice de calitate.

Cristale valoroase din punct de vedere tehnic minerale optice sunt cultivate în laboratoare și fabrici speciale unde oamenii creează cristale foarte perfecte și mari. Această producție tehnică de minerale face posibilă înțelegerea mai bună a condițiilor formării lor naturale.

Materiale de construcție

De mare importanță sunt diversele tradiționale Materiale de construcție, mai ales pietre: gresii, granite, tufuri, calcare.

combustibili fosili

combustibili fosili – cărbune, petrol, șisturi bituminoase sunt utilizate nu numai în energie, ci și pentru a obține compuși organici valoroși, sunt utilizate pe scară largă în producerea de materiale sintetice- tesaturi, precum si materiale plastice, care