Čo je minerál. Ako sa minerály líšia od hornín? Príklady hornín a minerálov

Ako sa minerály líšia od hornín a ako ich využívajú ľudia? V našom článku nájdete odpovede na všetky tieto otázky.

Minerál a hornina: aký je rozdiel?

Vonkajší obal našej planéty (zemská kôra) pozostáva z mnohých hornín a minerálov. Každý z nich je predmetom najpodrobnejšieho štúdia pre osobitnú kastu vedcov – geológov, mineralógov a petrografov. Aké sú tieto prírodné útvary? A aký je rozdiel medzi minerálmi a horninami? Skúsme si na tieto otázky odpovedať čo najjednoduchšie.

Minerály a horniny sa od seba líšia tak, ako sa líšia potraviny od hotových jedál. Ak máte vajíčka, mlieko, cukor a múku, tak z týchto ingrediencií môžete urobiť buď palacinky, alebo voňavé šišky do polievky. Všetko bude závisieť od proporcií a technológie prípravy.

Nech je táto analógia akokoľvek hrubá, prakticky to isté sa deje s minerálmi a horninami. Príkladom je kremeň, jeden z najbežnejších minerálov na našej planéte. V kombinácii s niektorými látkami tvorí žulu a v kombinácii s inými - čadič.

Avšak späť k hlavnej otázke: ako sa minerály líšia od hornín? Kľúčový rozdiel je tento: horniny sa skladajú z rôznych minerálov. Tie sú zasa svojím zložením homogénnejšie chemické zlúčeniny. Zaujímavosťou je, že až do začiatku 19. storočia vedci ešte nerozlišovali medzi minerálmi a horninami. Toto rozdelenie sa objavilo vo vede pomerne nedávno.

Minerál a hornina: definícia pojmov

Minerál je prírodná chemická zlúčenina s určitým zložením, ktorá má spravidla kryštalickú štruktúru. Termín pochádza z neskorého latinského slova minerale, čo znamená „ruda“. Minerály v zemskej kôre sú najčastejšie prezentované v pevnom stave agregácie. Napriek tomu existujú tekuté (natívna ortuť) a plynné minerály (napríklad sírovodík).

V prírode sa minerály tvoria v dôsledku rôznych geologických procesov. Študuje ich samostatný vedný odbor – mineralógia. Medzi hlavné fyzikálne a optické vlastnosti minerálov patrí tvrdosť, krehkosť, hustota, štiepnosť, lom, farba a lesk.

Hornina je prírodný agregát pozostávajúci z jedného alebo viacerých minerálov. Môže byť tvrdý alebo mäkký, voľný. Každá z existujúcich hornín má určité zloženie, textúru, farbu a iné vlastnosti. Ich komplexným štúdiom sa zaoberá petrografická veda. Termín „skala“ prvýkrát použil v roku 1798 ruský geológ Vasilij Severgin.

Teraz viete, ako sa minerály líšia od hornín. Aké typy z nich sú však známe modernej vede? Viac o tom neskôr.

Druhy a príklady hornín a minerálov

Čo je kremeň? Je živec minerál alebo hornina? A čo žula a čadič? Pokúsme sa pochopiť tento problém.

Minerály v prírode - obrovská rozmanitosť! V súčasnosti ľudstvo pozná asi 6 tisíc minerálov. Ale len 150 z nich je široko rozšírených v prírode. Existuje niekoľko rôznych klasifikácií minerálov. Takže podľa stupňa prevalencie v zemskej kôre rozlišujú:

• Mestotvorné (tie, ktoré tvoria základ väčšiny hornín).
• Doplnok (prítomný v skalách, ale netvorí viac ako 5 % ich celkovej hmotnosti).
• Vzácne minerály (ich prejavov v prírode je extrémne málo).

Genetická klasifikácia rozdeľuje všetky minerály do niekoľkých tried (karbidy, sulfidy, kremičitany, selenidy, fluoridy, chrómany a iné).

Všetky horniny Zeme sú zvyčajne rozdelené do troch veľkých skupín (na základe ich genézy):

1. Magmatická (vzniká z roztavenej magmy v dôsledku jej ochladzovania a ďalšieho tuhnutia).
2. Sedimentárne (vzniknuté v dôsledku opätovného ukladania produktov zvetrávania na povrchu zemskej kôry).
3. Metamorfované (horniny vytvorené v hrúbke zemskej kôry pod vplyvom veľmi vysokého tlaku a teploty).

Známe príklady minerálov: kremeň, živec, sľuda, olivín, pyroxén, plagioklas, kalcit.

Najbežnejšie horniny: žula, čadič, íl, kamenná soľ, krieda, labradorit.

Kremeň

Kremeň je najbežnejším minerálom v prírode. Je súčasťou mnohých skál. Podiel kremeňa na celkovej hmotnosti zemskej kôry je asi 60 %. Chemický vzorec minerálu: SiO 2 .

Názov "quartz" pochádza z nemeckého slova a prekladá sa ako "pevný". Vo svojej čistej forme je to pomerne pevný, bezfarebný (alebo belavý) minerál. Nečistoty iných látok mu môžu poskytnúť širokú škálu farieb. Existuje niekoľko desiatok odrôd kremeňa (pazúrik, ametyst, chalcedón, ónyx a iné).

živcov

Je živec minerál alebo hornina? Mnohí veria, že to druhé. V skutočnosti je to minerál a jeden z najbežnejších. Patrí do triedy silikátov.

Živce sú hlavnými mestotvornými minerálmi mnohých hornín magmatického pôvodu (napríklad žuly). Dnes ich človek pomerne široko používa: v sklárskom, keramickom a chemickom priemysle. Používajú sa tiež ako tavivá v metalurgii a ako plnivá do zubných pást.

Žula

Žula je hornina magmatického pôvodu. Jeho minerálne zloženie zahŕňa kremeň, živec a sľudu. Granity sú mimoriadne bežné v zemskej kôre kontinentálneho typu. V prírode sa najčastejšie vyskytujú červené, ružové a sivé žuly.

Toto plemeno je vďaka svojej výnimočnej hustote, sile a mrazuvzdornosti široko používané v stavebníctve. Často sa nachádza v dekorácii stien, obkladových schodoch, krboch a pouličných fontánach. Väčšina mestských pamiatok, pomníkov a hviezd je tiež zo žuly.

Aplikácia hornín a minerálov

Dnes takmer všetky nerasty a horniny Zeme človek vo väčšej či menšej miere využíva. Okrem toho tisíce geológov každý deň pracujú na objavovaní nových a nových ložísk rôznych nerastov po celom svete. Ako teda človek využíva minerály a horniny vyťažené z útrob planéty?

Začnime zdrojmi nerastných palív. Zemný plyn, rašelina a uhlie sa široko používajú na vykurovanie obytných budov, prevádzkovanie tepelných elektrární, kotolní a iných priemyselných podnikov. Najžiadanejšou sedimentárnou horninou v modernom svete je však ropa. Z takzvaného „čierneho zlata“ sa získava nielen benzín, ale aj plasty, polyetylén a ďalšie užitočné materiály.

Nemožno nespomenúť železité kremence, ktoré sa po obohatení rudnej hmoty využívajú pri výrobe železa a ocele. Zlato, striebro, platina sú najcennejšie kovy používané v šperkárstve, jemnom strojárstve a elektronike.

V stavebníctve sa používa množstvo minerálov a hornín. Sú to vápenec, piesok, hlina, krieda, sadra, mramor a iné. Mnohé z nich sa používajú aj v medicíne a kozmeteológii. Farbivá sa získavajú z niektorých minerálov. Rôzne minerály našli svoje uplatnenie okrem iného aj v rádioelektronike, optike, chemickom priemysle a dokonca aj v kozmickom priemysle.

Každý človek aspoň raz v živote videl minerály – produkty prirodzených chemických reakcií, ktoré prebiehali vo vnútri zemskej kôry pred miliónmi rokov. Zároveň nie každý môže povedať o tom, čo je minerál a prečo je potrebný. Náš článok sa bude podrobne zaoberať typmi ložísk nerastov, ako aj spôsobom ich použitia.

Čo je minerál?

Minerály sú pevné anorganické látky prírodného pôvodu. Majú kryštalickú štruktúru, ktorá je ich hlavným rozlišovacím znakom. Niektoré minerály môžu byť vyrobené umelo. Bez ohľadu na pôvod budú mať množstvo užitočných vlastností.

Existujú tekuté minerály? Ak si zoberieme bežné podmienky života, tak áno. Ide napríklad o prírodnú ortuť – prírodnú látku, ktorá má tvrdosť len pri nízkych teplotách. Vedci tiež klasifikujú niektoré druhy ľadu medzi minerály. Voda však nie je zahrnutá v posudzovanej skupine.

Otázka, čo je minerál, nie je dodnes úplne vyriešená. Takže niekoľko odborníkov pripisuje ropu, bitúmen a asfalt do skupiny minerálnych látok. Oprávnenosť takýchto tvrdení je otázna.

Druhy minerálov

Podľa Bauera a Fersmana, chemikov z konca 19. storočia, sa všetky minerálne horniny delia na drahokamy, organogénne kamene a neželezné látky. Takáto klasifikácia má taký zvláštny vzhľad kvôli hlbokému presvedčeniu pragmatických akademikov, že všetky kamene a minerály sú určené na výrobu rôznych produktov - nástrojov a šperkov.

Aby sme lepšie pochopili otázku, čo sú minerály, stojí za to uviesť najbežnejšiu vedeckú klasifikáciu. Podľa štruktúrno-chemického princípu sa minerály delia na horninotvorné - tvoriace väčšinu hornín, ďalej na vzácne, rudné a akcesorické (netvoria viac ako 5 % horniny).

Natívna trieda minerálov zahŕňa kovy a metaloidy. Rudné látky tvoria prevažnú časť pôvodnej skupiny. Doplnkové minerály sa vyznačujú zvláštnou vzácnosťou.

Chemická klasifikácia

Chemická štruktúra väčšiny minerálov je približne rovnaká. V súčasnosti sa akceptuje rozdelenie uvažovaných látok do tried. Výsledkom je nasledujúca klasifikácia:

• silikáty. Početná trieda, vrátane viac ako 800 rôznych ložísk nerastov. Silikáty tvoria väčšinu metamorfovaných a vyvrelých hornín. Niektoré minerály sa tu vyznačujú spoločnou štruktúrou a zložením. Ako príklad stojí za to zdôrazniť pyroxény, sľudy, živce, amfiboly, hlinené materiály a oveľa viac. Zloženie väčšiny silikátov sa označuje ako hlinitokremičitan.
• Uhličitany. Táto trieda zahŕňa asi 80 minerálnych hornín. Časté sú tu dolomity, kalcity a magnety. Pôvod je spôsobený jednotlivými vodnými roztokmi. Zničený v kyselinách.
• Halogenidy sú skupinou sto rôznych minerálov. Sú ľahko rozpustné, tvoria sa zo sedimentárnych hornín. Najbežnejšou látkou je halit.
• Sulfidy sú minerály, ktoré sa ničia v zóne zvetrávania. Typickým predstaviteľom je pyrit.
• sírany. Majú svetlú farbu a nízku úroveň tvrdosti. Najpoužívanejšia je sadra.
• oxidy a hydroxidy. Tvoria asi 17 % hmotnosti zemskej kôry. Hlavnými typmi sú opály, limonity a kremeň.

Takmer všetky minerály majú teda podobné vlastnosti, hoci zloženie látok je odlišné.

Rozmanitosť minerálov

Čo je minerál? Na túto otázku nie je ľahké odpovedať. Treba vziať do úvahy, že v dnešnom svete existuje viac ako 4 tisíc rôznych druhov podzemného bohatstva. Minerály sa každoročne otvárajú a „zatvárajú“. Napríklad látka nachádzajúca sa v horninách už svojou existenciou dokazuje nejednotnosť celej klasifikácie zostavenej vedcami. Takéto prípady nie sú ani zďaleka ojedinelé.

Fotografia silikátov je uvedená nižšie.

Treba si uvedomiť, že 4 tisíc minerálov nie je až také veľké číslo. Ak to porovnáme s celkovým počtom anorganických zlúčenín, potom bude rozdiel zrejmý: tieto obsahujú asi milión druhov. Ako si geológovia vysvetľujú takú chudobnú rozmanitosť nerastného bohatstva? Po prvé, množstvo prvkov v slnečnej sústave. Na našej planéte dominuje kremík a kyslík. Kombinácia týchto látok vedie k vzniku silikátov - drvivej skupiny minerálov na Zemi. Na druhej strane sú minerály natoľko rozhádzané, že hľadanie nových prvkov bude dielom ešte niekoľkých stoviek generácií. Druhým dôvodom obmedzeného charakteru minerálov je nestabilita väčšiny chemických zlúčenín.

Pôvod minerálov

Vedci uvádzajú tri hlavné spôsoby vzniku horských minerálov. Prvá možnosť sa nazýva endogénna. Podzemné horúce zliatiny, ktoré sa bežne nazývajú magmatická hmota, sa zavádzajú do zemskej kôry a tam tuhnú. Samotná magma vzniká v dôsledku sopečných erupcií. Prechádza tromi štádiami: z horúceho stavu sa magma stáva pevnou látkou - je to výsledok pegmatitových procesov. Potom konečne zamrzne. Je to dôsledok postmagmatických procesov.

Existuje aj exogénna verzia pôvodu minerálov. V tomto prípade dochádza k fyzikálnemu a chemickému rozkladu látok. Zároveň vznikajú nové formácie, ktoré sú vysoko prispôsobivé k životnému prostrediu. Jednoduchý príklad: v dôsledku zvetrávania endogénneho materiálu vznikajú kryštály.

Posledný spôsob vzniku minerálov je metamorfný. Všetky látky sa pod vplyvom určitých podmienok zmenia – bez ohľadu na možnosti vzniku hornín. V skutočnosti sa pôvodná vzorka mení – získava nové vlastnosti a kompozičné prvky.

Vlastnosti minerálov

Najdôležitejšou vlastnosťou akejkoľvek minerálnej formácie je prítomnosť kryštálovo-chemickej štruktúry. Všetky ostatné vlastnosti uvažovaných plemien vyplývajú práve z toho.

K dnešnému dňu bola vyvinutá jednotná klasifikácia diagnostických znakov charakteristických pre minerálne látky. Tu je potrebné vyzdvihnúť tvrdosť, stanovenú na Mohsovej stupnici, ako aj farbu, lesk, lom, štiepnosť, magnetizmus, lámavosť a odtieň. Každá vlastnosť uvažovaných hornín bude podrobne študovaná nižšie.

Pojem tvrdosť

Čo je tvrdosť? Existuje niekoľko definícií tohto pojmu. Najbežnejší popis charakterizuje tvrdosť ako úroveň odolnosti určitého telesa voči poškriabaniu, stláčaniu alebo prerezaniu. Úroveň tvrdosti sa určuje na Mossovej stupnici. Obsahuje špeciálne horniny, z ktorých každá sa vyznačuje schopnosťou poškriabať povrchy ostrým koncom. Moss vytvoril prvú desiatku najbežnejších prvkov. Najjemnejším materiálom je tu mastenec a sadra. Ako viete, sadra, ktorá sa dostane do vody, sa zväčšuje až o 30%. Najtvrdším druhom a horninou minerálu je diamant.

Prenášanie hmoty cez sklo by malo zanechať ryhy rôznej hĺbky. Samotný fakt existencie vrypu už priraďuje minerálu minimálne piatu triedu z desiatich. Najtvrdšie látky sa nachádzajú v skupinách minerálov, ktoré majú nekovový lesk. Práve brilancia je druhou dôležitou vlastnosťou minerálov a priamo súvisí s tvrdosťou.

Lesknite sa

Úroveň lesku kovov sa kontroluje odrazom slnečných lúčov od nich. Existujú dva stupne lesku – kovový a nemetalický. Do prvej skupiny patria kamene, ktoré pri vyrezávaní na skle dávajú čiernu čiaru. Takéto látky sú nepriehľadné aj vo veľmi tenkých úlomkoch. Medzi typy podzemných minerálov s nekovovým leskom patrí grafit, magnetit, uhlie a niektoré ďalšie látky. Všetky sa zle odrážajú na slnku a dávajú tmavú čiaru. Malú časť materiálov s kovovým leskom tvoria látky, ktoré dávajú farebnú líniu: zelená (zlatá), červená (meď), biela (strieborná) atď.

Minerály s kovovým leskom lepšie odrážajú slnečné svetlo. Samy o sebe majú vysokú tvrdosť. Zvláštne miesto tu zaujíma ruda.

Farba

Farba, na rozdiel od tvrdosti a lesku, nie je pre väčšinu minerálov stálou vlastnosťou. Tvrdosť alebo lesk teda zostávajú nezmenené v priebehu času. Farba sa mení v závislosti od podmienok skladovania. Príkladmi minerálov, ktoré len zriedka menia farbu, sú malachit, ktorý nikdy nemení svoju zelenú farbu, a zlato, ktoré vždy zostáva žlté.

Nižšie môžete vidieť fotografiu malachitu.

Farba sa tiež mení v závislosti od stavu minerálu. Napríklad v geológii je koncept farby čiary bežný. Minerál, ktorý poškriabe povrch skla, zanecháva za sebou malé množstvo prášku, ktorý tvorí čiaru. Farba takéhoto prášku sa často líši od prirodzenej farby kameňa. Je to všetko o zložení minerálu: môže obsahovať kalcit, ktorý mení farbu v závislosti od množstva a spôsobu zmiešania s inými látkami.

Zlomenina a štiepenie

Štiepenie sa vzťahuje na vlastnosť minerálu štiepiť sa alebo štiepiť v určitom smere. Takže po prestávke sa najčastejšie vytvorí hladký lesklý povrch. Aby ste dosiahli tento výsledok, musíte rozdeliť minerál pozdĺž presne definovanej línie. Existuje päť stupňov štiepenia:

Diagnostickým znakom mnohých minerálov je prítomnosť niekoľkých smerov štiepenia naraz. V dôsledku štiepenia sa minerál zalomí, čo má tiež určité vlastnosti. Vedci teda rozlišujú päť typov zlomenín:

• lastúrna - podobná škrupine;
• trieska - zlomenina je charakterizovaná vláknitými alebo vláknitými materiálmi;
• nerovnomerné - prítomnosť nedokonalého štiepenia (napríklad v apatite);
• stupňovitý - podľa výsledkov štiepenia sa vytvorí takmer dokonale hladký povrch (miestami však môže mať nerovnosti v podobe stupňov);
• hladký - podľa výsledkov spájkovania nie sú na povrchu minerálu viditeľné žiadne ohyby alebo nepravidelnosti.

Existuje množstvo ďalších znakov, podľa ktorých možno minerály identifikovať. Toto, napríklad, zakalenie - prítomnosť tenkého farebného filmu vytvoreného na látke v dôsledku zvetrávania alebo oxidácie. Je tiež potrebné zdôrazniť krehkosť, ktorá naznačuje silu minerálu, a magnetizmus, ktorý sa vyznačuje obsahom železitého železa.

Minerály v priemysle

V akých oblastiach spoločenskej činnosti sa minerály využívajú? Ide o stavebníctvo, hutníctvo, ale aj chemickú výrobu.

Stavebné materiály sa často riedia určitými minerálmi, čo umožňuje nastaviť silu a kvalitu látky. V chemickom priemysle tiež nie je prítomnosť príslušných prvkov nezvyčajná. Minerálne zložky sa používajú v kozmetickej, medicínskej a potravinárskej oblasti. Napríklad v lekárňach existuje veľa liekov, ktoré obsahujú vitamíny a minerály. Tieto dve zložky spolu dobre spolupracujú a dopĺňajú sa. Pomáhajú zlepšovať zdravie ľudí a zlepšujú ich vzhľad.

Ťažba a štúdium nerastov boli vždy považované za dôležité a relevantné činnosti. Je potrebné všetkými možnými spôsobmi podporovať vykonávanie vedeckého výskumu v oblasti geológie, ako aj aktívne využívanie vitamínov a minerálov v každodennom živote.

Minerály sú súčasťou hornín, ktoré sa vyznačujú tým či oným chemickým zložením a štruktúrou. Hornina je zvyčajne zmesou rôznych minerálov.

Naša planéta a všetko, čo nás obklopuje, je takmer výlučne zložené z minerálov.

Napriek takejto rozmanitosti ich nie každý dokáže na prvý pohľad rozlíšiť, navyše si mnohí mýlia pojmy minerál a hornina. Preto na začiatok poznamenávame, že hornina je zvyčajne tvorená dvoma alebo viacerými minerálmi.

Kremeň. Je prezentovaný v žule vo forme malých priehľadných alebo priesvitných kryštálov. Kremeň je najbežnejším minerálom v zemskej kôre. Na fotografii je mliečny kremeň.

Sľuda. Zvyčajne má tmavú lesklú farbu. Obrázok ukazuje rôzne druhy sľudového biotitu.

Živec. Minerál, ktorý sa často nachádza v horninách. Odroda na fotografii sa nazýva ortoklas a vyznačuje sa svetlou farbou od bielej po svetloružovú.

ZLOŽENIE A ŠTRUKTÚRA

Prevažná väčšina minerálov sú pevné látky, ale nachádzajú sa aj tekutiny. Minerály sa zvyčajne vyznačujú špeciálnym chemickým zložením a usporiadanou atómovou štruktúrou.

PODOBNÉ A INÉ

Diamant a grafit dobre ilustrujú rozdiel medzi zložením a štruktúrou. Oba sú čistý uhlík. Ale ak je diamant najtvrdším známym minerálom a nemôže byť poškriabaný iným minerálom, potom je grafit taký mäkký, že sa z neho vyrábajú tuhy. Napriek rovnakému chemickému zloženiu majú odlišnú štruktúru, to znamená, že atómy uhlíka sú rôzne zoskupené a tvoria rôzne minerály.

Najbežnejšie minerály na Zemi

Veda dnes pozná viac ako 3 500 druhov minerálov, no v zemskej kôre je široko zastúpených niečo vyše dvesto.

Niektoré z minerálov boli kedysi organickou hmotou. Takže napríklad jantár je fosílna živica starých ihličnatých stromov.

Geológovia a vedci každoročne objavujú nové minerály, niektoré z nich sú však také vzácne, že existuje len niekoľko kópií. Doteraz bolo objavených viac ako 3500 minerálov, z ktorých len niekoľko desiatok na čele s kremeňom je široko rozšírených na povrchu zeme.

SILIKÁTOVÁ SKUPINA

Ide o triedu minerálov solí kyseliny kremičitej. Podiel silikátov tvorí vyše 75 % hmoty zemskej kôry a asi 28 % minerálov. Celkovo je v prírode známych viac ako 700 druhov silikátov, medzi nimi najvýznamnejšie horninotvorné - kremeň, živce, pyroxény, amfiboly, sľudy a iné.

Väčšina minerálov sa skladá z dvoch alebo viacerých prvkov. Napriek tomu existuje skupina jednoprvkových minerálov, tzv natívne prvky, ktorých je asi 20 druhov. Mnohé z týchto minerálov sú kovy ako zlato, striebro, platina, meď, železo a iné. Okrem toho medzi jednoprvkové minerály patria diamant, grafit, síra a telúr.

Ahojte všetci! Dnes som sa rozhodla porozprávať o tom, z čoho sú šperky pre človeka vyrobené. Ide o drahé kamene, ktoré sa ťažia z útrob Zeme, v ktorej sa nachádzajú minerály. A v tomto príspevku si povieme niečo o mineráloch, o surovinách, z ktorých sa tieto nádherné šperky vyrábajú...

Zemská kôra (viac o zemskej kôre), pozostáva najmä z látok nazývaných -. Minerály zohrali veľmi dôležitú úlohu vo vývoji ľudstva a vytváraní civilizácií.

Ľudia v dobe kamennej používali pazúrikové nástroje. Muž asi pred 10 000 rokmi ovládal spôsob získavania medi z rudy a s vynálezom bronzu (zliatina cínu a medi) sa začala nová doba - doba bronzová.

Od začiatku doby železnej pred 3300 rokmi si človek osvojil čoraz viac spôsobov využitia minerálov, ktoré sa ťažia zo zemskej kôry. Rovnako ako predtým, moderný priemysel závisí od nerastných zdrojov Zeme.

Hľadanie nových ložísk si vyžaduje znalosti o tom, čo sú, schopnosť ich rozlíšiť a ako skončili tam, kde sme ich našli.

Vedci počítajú asi 3000 druhov minerálov, ale len 100 z nich je dosť rozšírených.

Minerály patria do anorganického (neživého) sveta. Najčastejšie sú to pevné látky. Výnimkou je iba ortuť.

organické a anorganické látky.

Všetko, čo sa ťaží zo zeme, mnohí nazývajú minerálmi. Do tejto kategórie patria aj fosílne palivá, napríklad uhlie.

Mineralógovia sú ľudia, ktorí študujú minerály profesionálne. Veria, že ropa, uhlie a zemný plyn sú organické látky, pretože vznikli zo zvyškov kedysi živých zvierat a rastlín, a teda nie sú minerálmi.

Minerály majú špecifické chemické zloženie. Sú vždy homogénne, inými slovami, všetky časti minerálu sú rovnaké. Tým sa líšia od hornín, ktoré sú zložené z viacerých minerálov.

Minerály sú zložené z chemických prvkov, teda látok, ktoré už nie je možné rozložiť na iné látky chemickou cestou. Vo svojej prirodzenej forme sa zo 107 prvkov, ktoré veda pozná, 90 nachádza v zemskej kôre.

Niektoré v zemskej kôre sú čisté alebo takmer čisté. Nazývajú sa natívne prvky.

Existuje 22 pôvodných prvkov, medzi nimi striebro, zlato a diamanty (jedna z foriem uhlíka).

Zemská kôra.

74 % hmoty zemskej kôry tvoria dva prvky: kremík a kyslík. Ďalších 24,27 % tvorí ďalších šesť prvkov: železo, hliník, sodík, vápnik, horčík a draslík. Spolu tvoria takmer 99 % zemskej kôry.

Najbežnejšie minerály sú ide o kremičitany, chemickú zlúčeninu kremíka a kyslíka, často s prímesou jedného alebo viacerých z ostatných šiestich prvkov.

Najbežnejšie sú silikáty ako sľuda, kremeň a živce. V rôznych pomeroch sú všetky tri hlavnými zložkami rôznych typov žuly. Kremeň erodovaný zo žuly sa často hromadí pozdĺž pobrežia a vytvára piesočnaté pláže.

Definícia minerálov.

Bežné minerály, ako sú živce, kremeň a sľuda, sa nazývajú horninotvorné minerály. To ich odlišuje od minerálov, ktoré sa nachádzajú len v malom množstve.

Ďalším horninotvorným minerálom je kalcit. Tvorí vápencové skaly.

V prírode je veľa minerálov. Mineralógovia vyvinuli celý systém ich definície, ktorý je založený na chemických a fyzikálnych vlastnostiach.

K rozpoznaniu minerálu niekedy pomôžu veľmi jednoduché vlastnosti, ako tvrdosť či farba. A niekedy to vyžaduje zložité laboratórne testy s použitím činidiel.

Niektoré minerály možno rozpoznať podľa farby, napríklad malachit (zelený) a lapis lazuli (modrý). Ale farba je často klamlivá, pretože v mnohých mineráloch sa dosť líši.

Rozdiely vo farbe závisia od teploty, nečistôt, žiarenia, osvetlenia a erózie.

Minerálna vlastnosť a tvrdosť.

Minerálna vlastnosť - je to prášok, ktorý získate, keď zoškrabete minerál. Znak je dôležitou charakteristikou: niekedy sa líši od farby minerálu vo vzorke a je zvyčajne konštantný pre ten istý minerál.

Minerály sa tiež stále líšia tvrdosťou, ktorá sa odhaduje na Mohsovej stupnici (pomenovanej podľa rakúskeho mineralóga) od 1 do 10.

Mäkký minerál mastenec na ňom zodpovedá 1 a diamant, najtvrdší z prírodných minerálov, zodpovedá 10.

Špecifická hmotnosť.

Špecifická hmotnosť alebo hustota je pomer medzi hmotnosťou látky a rovnakým množstvom vody. Táto hodnota pre definíciu je dosť dôležitá.

Ak vezmeme mernú hmotnosť vody ako 1, potom sa pre väčšinu minerálov pohybuje od 2,2 do 3,2. Špecifická hmotnosť niektorých minerálov (je ich málo) je veľmi vysoká alebo veľmi nízka.

Napríklad je ranený v grafite 1,9 a v zlate od 15 do 20, v závislosti od rýdzosti. Pre definíciu minerálov je ďalším ukazovateľom štiepenie, t.j. ako sa minerál pri údere rozpadá.

Prinášaním minerálu na svetlo môžete získať informácie o ňom. Transparentné minerály prepúšťajú svetlo tak ľahko, že je cez ne všetko vidieť.

Nepriehľadné minerály svetlo vôbec neprepúšťajú, skôr ho odrážajú alebo pohlcujú. Tieto vlastnosti sa využívajú aj počas procesu definície. Minerály majú často dúhový alebo kovový lesk.

Napríklad galén (olovnatá ruda) má kovový lesk, leskne sa takmer ako kov, kým väčšina silikátov má sklovité sklo, pripomínajú lesklé sklo.

Existujú aj iné druhy lesku - zemitý (matný), perleťový, hodvábny (alebo saténový), adamantový (ako diamant). Niektoré minerály môžu mať niekoľko druhov lesku.

Lesk kalcitov sa mení od zemitého po sklovitý. Mnohé minerály majú špecifické vlastnosti, vďaka ktorým sú ľahko rozpoznateľné. Napríklad mastenec je na dotyk mydlový, zatiaľ čo arzén, prírodný prvok a prírodný prvok, po zahriatí vonia ako cesnak.

Pod röntgenovým alebo ultrafialovým svetlom niektoré minerály fluoreskujú (menia farbu alebo žiaru). Iné, pod tlakom alebo pri zahrievaní, sú elektricky nabité.

Existujú aj minerály, ktoré sa dajú rozpoznať iba špeciálnymi testami v laboratóriách. Niektoré sa rozpúšťajú len v koncentrovaných kyselinách, ale nie v zriedených, iné len v horúcich, ale nie v studených.

Kryštály.

Minerály majú svoje špecifické zloženie a chemický vzorec. Halit (kamenná soľ) má chemický vzorec NaCl. To znamená, že halit je chemická zlúčenina sodíka (Na) a (Cl).

Každý minerál má teda určité a stále zloženie, atómy jeho prvkov budujú správnu trojrozmernú mriežku jeho špecifickej štruktúry.

Tieto kryštálové mriežky sú geometrické útvary, ich ploché plochy sú usporiadané symetricky.

Ak v rovnej nádobe necháte na chvíľu trochu slanej vody, odparí sa a na dne sa vytvoria kryštáliky soli.

Lupa ukazuje, že ide o pravidelné kocky. Štúdium kryštálov je dôležité pre identifikáciu minerálov, keďže kryštály väčšiny minerálov majú pravidelný, definovaný tvar.

Existuje sedem základných kryštalografických alebo izometrických systémov, ktoré sa nazývajú syngónie. Napríklad tyrkysová patrí do triklinického systému, rubín patrí do šesťuholníkového systému, diamant patrí do kubického systému.

Každý systém môže byť opísaný v súlade so špecifikami jeho symetrie - vlastností, ktoré, keď sa kryštál otáča okolo osi, mu umožňujú objaviť sa v identickej forme dvakrát alebo viackrát počas jednej úplnej otáčky.

Podľa počtu osí symetrie môžete určiť kryštál.

vzácnych minerálov.

Ľudia v dobe kamennej vyrábali šperky zo zlata, v dobe bronzovej - zo striebra. V súčasnosti majú klenotníci k dispozícii veľa minerálov.

Diamant (najmä bezfarebný) je najdrahší drahokam. Medzi najdrahšie kamene patria: rubín, smaragd a zafír, ktoré sú cenené predovšetkým pre svoju farbu.

Tieto kamene sú také drahé, že ich hmotnosť sa meria v karátoch. Jeden karát sa rovná 200 miligramom.

Diamant je druh chemicky čistého uhlia a chemickým zložením sa nelíši od bežného mäkkého minerálu grafitu, ktorý poznáme z ceruziek.

Diamanty sú cenené pre ich lesk a tvrdosť. Svoj lesk získava pri rezaní a leštení. Dôvodom tohto rozdielu medzi grafitom a diamantom je, že ich atómy sú inak usporiadané, majú inú vnútornú štruktúru.

Polymorfóza je schopnosť látky existovať v dvoch alebo viacerých formách s rovnakým chemickým zložením.

Napríklad vzácna a zelená odroda berylu je smaragd. Najkrajšie exempláre sa nachádzajú v Kolumbii. Najznámejšie rubíny na svete sa nachádzajú v Mjanmarsku. Jemné zafíry sa ťažia v Thajsku a na Srí Lanke.

No a teraz si myslím, že keď si kúpime drahé kamene pre seba, budeme vedieť o ich zložení a o tom, ako sa ťažia. A budeme rozumieť v karátoch, čo je hodnota drahých kameňov. A tiež budeme vedieť, ako sa určujú minerály, akými spôsobmi sa určuje ich tvrdosť atď...

Zem vo svojich útrobách uchováva množstvo pokladov. Objavujú ich geológovia. Celý náš život je úzko spätý s využívaním prírodných zdrojov. Rozhliadnite sa okolo seba: dom, v ktorom bývame, je vyrobený z kameňov, tehál a betónu a suroviny na ne sa získavajú zo zeme. Stroje potrebné vo výrobe a doma sú vyrobené z rúd, ktoré sa ťažia v útrobách zeme. A čo uhlie a ropa? Ak si spomenieme na energetickú krízu, ktorá zasiahla mnohé krajiny, potom sa ukáže najmä závislosť života ľudstva od fosílnych palív, ktorých zásoby sú obmedzené a nerovnomerne rozdelené. ktoré sa nachádzajú v zemskej kôre?

Začnite ťažiť včas viesť a použiť ho na guľky, ale teraz je naliehavo potrebný pre obrazovky, ktoré chránia pred rádioaktívnym žiarením. Ale tu je stály spoločník olova - zinok dávno sa nepoužíva a aj teraz je ako nevlastný syn v hutníctve železných kovov - okrem zinkovania detských vaničiek, vedier a výroby zinkovej beloby to naozaj netreba. Avšak cena nečistôt vzácnych prvkov obsiahnutých v sulfide zinočnatém je India a kadmium- porovnateľné s cenou samotného zinku! Takže zinkové rudy majú veľkú hodnotu.

Je známe, že objavenie rádioaktívnych látok, vzácnych zemín a vzácnych prvkov spôsobilo veľkú revolúciu v technológii. A teraz takmer všetky prvky z periodickej tabuľky používa človek.

Minerály ako farbivá

Minerály sa už dlho používajú ako farbivá. Na skalách maľovali najstarší umelci doby kamennej okrová voľne žijúce zvieratá - nosorožce, mamuty, ako aj scény života - lov, vojna. Dávno pred naším letopočtom (v treťom tisícročí) sa rozvinula technicky dokonalá maľba severnej Afriky, ktorá dosiahla svoj vrchol vo fayumských portrétoch (Egypt, I-III storočie n. l.), prekvapovala realizmom a čistotou farieb. A teraz minerálne farby najjasnejšie a najvytrvalejšie, čisté napr modrý akvamarín, zelená smaragdovo zelená a wolconecoite, jasne červená rumelkou, Orange orpiment atď.

Čerstvá voda

Čerstvá voda- aj to je dar Zeme, naša hodnota, ktorú treba všemožne chrániť a chrániť. V priebehu rokov, najmä s intenzívnou priemyselnou činnosťou ľudstva, dochádza k znečisteniu vodných plôch a riek. Výrub lesov spôsobuje plytčenie riek a výstavba niektorých nádrží, naopak, zaplavuje rozsiahle územia kedysi úrodných krajín. Problém zachovania zdrojov sladkej vody a identifikácie zásob sladkej vody, ktoré by sa dali získať vŕtaním hlbokých vrtov na zásobovanie obyvateľstva vodou, je v súčasnosti veľmi naliehavý. Problémom je aj cirkulácia vody pri priemyselnom využití s ​​jej opätovným opätovným použitím.

Majú veľký význam ako prostriedok liečby ľudí. Zásoby minerálnej vody sú obrovské. Skúmajú sa ďalšie zásoby týchto vôd. Minerálne vody majú svoje vlastné zložky - kyslé soli, alkálie atď. – keď v hĺbke interagujú s horninami a vyplavujú z nich prvky. sú tvorené vodami pochádzajúcimi z veľkých hĺbok a sú bežné najmä v oblastiach nedávnej sopečnej činnosti. Horúce (termálne) vody a para z týchto zdrojov sa využívajú na vytváranie elektrární, vykurovania a skleníkov (Kamčatka, Island atď.).

Nekovové minerály

Nekovové minerály sú tiež veľmi rôznorodé a ich význam minerálne formácie nič menej ako kovy.

Najzaujímavejšie je azbest. Charakteristickým znakom azbestu – hydratovaného kremičitanu horečnatého – sú jeho dlhoprizmatické rúrkové kryštály, ktoré sa dajú rozštiepiť na najtenšie „kamenné vlákna“. Hrúbka "azbestových nití" je niekedy menšia ako 0,0001 mm! Tieto vlákna sa dajú spriadať. Azbest - tepelne odolný materiál. Tieto vlastnosti sú známe už od staroveku.

Najdlhšie druhy vlákien tohto minerálu (dĺžka vlákna je viac ako 8 centimetrov) sa používajú na výrobu tkanín v kombinácii s bavlnenou priadzou. Najmä priadza s azbestovou niťou sa používa na výrobu lesklých, ale aj ťažkých látok, napríklad na záclony v divadlách.

Azbest sa pridáva do bavlny, aby dodal tkaninám nielen krásny lesk, ale aj väčšiu pevnosť. Azbest sa používa pri výrobe prevodových remeňov. Azbest s krátkymi vláknami sa používa na výrobu tepelnoizolačných materiálov. Niektoré odrody majú vlastnosti odolné voči kyselinám, používajú sa na izolácia podmorských káblov, na výrobu azbestocementových rúr a dosiek.

Pre technológiu sú dôležité kryštály rôznych minerálov z hydrotermálnych žíl: kremeň, kalcit, kazivec. Transparentné odrody týchto kryštálov sa používajú v výroba optických prístrojov.

Transparentné kryštály kalcitu (islandský spar) majú silný dvojitý lom. Túto funkciu je ľahké skontrolovať. Pri pohľade na nejakú škvrnu alebo písmeno na papieri cez priehľadný kryštál kalcitu môžete vidieť dve škvrny namiesto jednej, boli vytvorené dvoma lúčmi, ktoré sa odchyľujú pod uhlom a majú rôznu rýchlosť prechodu svetla. Táto vlastnosť kalcitu, jeho dvojlom, sa používa pri výrobe špeciálnych platní pre polarizačné mikroskopy.

Naproti tomu nízky dvojlom svetla sa cení u kremenných kryštálov, ktoré sa využívajú aj pri optickej výrobe: vyrábajú sa z nich kremenné kliny používané na stanovenie optických vlastností minerálov. Vyrobené z čírych kryštálov kremeňa optické šošovky.

Má veľký význam piezoelektrický efekt kryštálov kremeňa: pod orientovaným tlakom sa v nich vybudia elektrické náboje. Ideálne a zachovalé kryštály priehľadného kremeňa sa používajú na výrobu piezoelektrických dosiek, stabilizátorov rádiových vĺn, rezonátorov echolotov. Kremenné sklo prepúšťa ultrafialové lúče.

Krásne odrody priehľadných kremenných kryštálov sa používajú ako okrasné kamene a na šperky. Agáty- aj kremičité minerály - používajú sa na stojany na presné prístroje, na výrobu achátových mált a pod. Jedným slovom, využívajú sa tu rôzne vlastnosti minerálu: tvrdosť, priehľadnosť, piezoelektrické vlastnosti, vlastnosti optických vlastností.

Tretím minerálom tejto skupiny je kazivec, alebo fluorit, má už rozmanitejšie uplatnenie: v metalurgii - na zníženie bodu topenia kovu, v chémii - pri výrobe kyseliny fluorovodíkovej, v optickom priemysle sa bezfarebné a priehľadné kryštály fluoritu, v prírode vzácne, používajú pri výrobe najmä kvalitné optické šošovky.

Technicky cenné kryštály optické minerály sa pestujú v špeciálnych laboratóriách a továrňach, kde ľudia vytvárajú veľmi dokonalé a veľké kryštály. Táto technická výroba minerálov umožňuje lepšie pochopiť podmienky ich prirodzeného vzniku.

Konštrukčné materiály

Veľký význam majú rôzne tradičné Konštrukčné materiály, väčšinou kamene: pieskovce, žuly, tufy, vápence.

fosílne palivá

fosílne palivá – uhlie, ropa, roponosná bridlica sa využívajú nielen v energetike, ale aj na získavanie cenných organických zlúčenín, sú široko používané v výroba syntetických materiálov- tkaniny, ako aj plasty, ktoré