Lihat apa itu "Mineral" di kamus lain:

Beberapa zat alami juga dianggap mineral, yang dalam kondisi normal adalah cairan (misalnya, merkuri asli, yang menjadi kristal pada suhu yang lebih rendah), sebaliknya, air tidak dianggap sebagai mineral, mengingatnya sebagai cairan. keadaan (meleleh) es mineral.

Beberapa zat organik - aspal, bitumen - sering keliru diklasifikasikan sebagai mineral, atau diklasifikasikan ke dalam kelas khusus "mineral organik", yang manfaatnya sangat kontroversial.

Beberapa mineral berada dalam keadaan amorf dan tidak memiliki struktur kristal.

Ini berlaku terutama untuk apa yang disebut mineral metamik, yang memiliki bentuk kristal eksternal, tetapi berada dalam keadaan amorf, seperti kaca karena penghancuran kisi kristal aslinya di bawah aksi radiasi radioaktif keras dari unsur radioaktif (U ) yang merupakan bagian dari komposisi mereka sendiri. Sebuah perbedaan dibuat antara mineral yang jelas kristal dan mineral metamik yang memiliki bentuk luar kristal, tetapi berada dalam keadaan amorf, seperti kaca.

"Mineral adalah reaksi fisikokimia alami individual secara kimia dan fisik dalam keadaan kristal" (A. A. Godovikov, "Mineralogi", M., "", 1983).

Menurut definisi Akademisi NP Yushkin (1977), “mineral adalah sistem integral organik diskrit alami dari atom-atom yang berinteraksi, diatur dengan periodisitas tak terbatas tiga dimensi dari posisi kesetimbangannya, yang merupakan elemen struktural yang relatif tak terpisahkan dari batuan migrasi dari formasi terdispersi. . Seluruh agregat mineral merupakan tingkat mineral dari perusahaan struktural materi anorganik, yang kekhususannya adalah keadaan kristal, yang menentukan sifat, hukum fungsi, dan metode mempelajari sistem mineral.

Konsep "mineral" sering digunakan dalam arti "spesies mineral", yaitu sebagai kumpulan badan mineral dari komposisi kimia tertentu dengan struktur kristal tertentu.

Struktur kristal adalah karakteristik diagnostik yang paling penting dari suatu mineral dan pembawa informasi genetik yang tertanam dalam mineral, yang, antara lain, diuraikan oleh mineralogi. Pertanyaan tentang kelayakan mengklasifikasikan beberapa produk non-kristal sebagai mineral sebagai "pengecualian terhadap aturan" masih kontroversial dan masih diperdebatkan oleh para ilmuwan. Pada saat yang sama, penelitian modern telah menunjukkan bahwa beberapa, seperti yang diperkirakan sebelumnya, produk geologis amorf lebih kompleks daripada yang diperkirakan sebelumnya dan memiliki struktur "tatanan jangka panjang" internal.

Fase koloid hanya ada sebagai perantara dalam proses perpindahan massa dan pembentukan mineral dan merupakan salah satu media fisikokimia di mana atau dari mana kristalisasi mineral terjadi.

Mineral adalah

Klasifikasi mineral

Upaya untuk mensistematisasikan mineral pada dasar yang berbeda sudah dilakukan di dunia kuno. Awalnya (dari Aristoteles ke Sina dan Biruni) mereka dibagi menurut karakteristik eksternal mereka, kadang-kadang melibatkan unsur-unsur genetik, seringkali yang paling fantastis. Dari akhir Renaissance hingga awal abad ke-19. didominasi oleh klasifikasi berdasarkan tanda-tanda eksternal dan sifat fisik mineral. Pada paruh kedua abad ke-19 - awal abad ke-20. klasifikasi kimia mineral (karya P. Grot, V. I. Vernadsky, dan lainnya) telah menjadi sangat luas. Sejak tahun 20-an. abad ke-20 klasifikasi kristal-kimia, di mana komposisi kimia dan struktur kristal mineral diambil sebagai dasar, mulai memainkan peran yang semakin penting. Dalam mineralogi modern, ada banyak varian yang berbeda dari sistematika mineralogi. Dalam klasifikasi yang paling umum mineral menjadi jenis dan kelas berdasarkan komposisi kimianya.

Taksa yang lebih kecil dalam kelas (subkelas, divisi, kelompok, dll.) dibedakan berdasarkan jenis struktur (silikat) dan sesuai dengan tingkat kerumitan komposisi. Ketika membedakan taksa fraksional, mereka juga didasarkan pada pengelompokan kation dan anion yang dekat secara geokimia dan kristalokimia. Studi khusus sedang dilakukan ke arah menciptakan sistematika genetik-struktural dan kimia-struktural mineral.

Ada banyak pilihan untuk mengklasifikasikan mineral. Kebanyakan dari mereka dibangun sesuai dengan prinsip struktural-kimia.

Menurut prevalensinya, mineral dapat dibagi menjadi pembentuk batuan - yang merupakan dasar dari sebagian besar batuan, aksesori - sering ada di batu, tetapi jarang menyusun lebih dari 5% dari batuan, jarang, yang kemunculannya tunggal atau sedikit, dan bijih, terwakili secara luas dalam endapan bijih.

Klasifikasi yang paling banyak digunakan adalah berdasarkan komposisi kimia dan struktur kristal. Zat dari jenis kimia yang sama sering memiliki struktur yang serupa, oleh karena itu, mineral pertama-tama dibagi ke dalam kelas menurut komposisi kimianya, dan kemudian menjadi subkelas menurut karakteristik strukturalnya.

Klasifikasi kimia kristal yang saat ini diterima secara umum dari mineral membagi semuanya ke dalam kelas dan terlihat sebagai berikut:

Elemen asli.

Ini adalah mineral yang terdiri dari satu elemen. Meskipun mereka langka dan hanya membentuk 0,1% dari berat kerak bumi, signifikansi mereka bagi manusia sangat besar. Cukup mencantumkan perwakilan grup ini:

Tinggi = "478" src = "/ gambar / investasi / img778313_5_Serebro_samorodnoe_s_kvartsevyim_mineralom.jpg" title = "(! LANG: 5. Perak asli dengan mineral kuarsa" width="690">!}

Mineral adalah

Ini jauh lebih jarang dalam bentuk aslinya, yang lebih rentan untuk membentuk senyawa kimia. Nugget logam langka sangat langka di alam: paladium (Pd), osmium (Os), iridium (Ir). Sebagian besar mineral golongan ini ditemukan terutama atau hanya dalam bentuk asli (Au, Ag, Pt, Pd, Ir, Os). Asal usul hampir semua elemen asli adalah endogen, paling sering hidrotermal. Pengecualiannya adalah sulfur, yang dapat berasal dari endogen dan eksogen. Karbon asli, yang membentuk dua modifikasi polimorfik dasar: berlian dan grafit, dianggap terpisah. Berlian dibentuk oleh batuan beku proses; itu paling sering ditemukan di kimberlites.

Grafit terbentuk dari batuan sedimen yang kaya bahan organik sebagai hasil proses metamorf.

II. Bagian Sulfida, sulfosalt dan senyawa serupa.

1. Kelas Sulfida dan senyawa sejenis.

2. Kelas sulfosalt.

Bagian yang dipertimbangkan meliputi senyawa belerang, selenium, telurium, arsenik dan antimon. logam... Ini termasuk sejumlah besar mineral penting industri yang memainkan peran penting dalam komposisi berbagai deposit mineral logam.

Jumlah mineral terbesar diwakili oleh senyawa belerang (sulfida, sulfosalt). Semuanya, kecuali hidrogen sulfida, ditemukan di alam dalam bentuk padat.

AKU AKU AKU. Bagian Senyawa Halogen (Halida).

1. Kelas Fluorida.

2. Kelas Klorida, bromida dan iodida.

Dimulai dengan jenis senyawa ini, kita akan membahas mineral yang sifatnya sangat berbeda dari yang dipertimbangkan.

Dalam massa yang luar biasa, ini sudah akan menjadi senyawa dengan ikatan ionik yang khas, yang menentukan sifat mineral yang sama sekali berbeda. Perwakilan mereka yang paling menonjol adalah senyawa halogen logam.

Dari sudut pandang kimia, mineral terkait diwakili oleh garam asam: HF, HCl, HBr dan HJ; karenanya, di antara mineral-mineral ini, fluorida, klorida, bromida, dan iodida dibedakan.

IV. Bagian Oksida dan Hidroksida.

1. Kelas Oksida.

2. Kelas Hidroksida.

Kelas ini termasuk mineral yang merupakan senyawa dari berbagai unsur dengan oksigen, dan air juga terdapat dalam hidroksida. Dalam hal jumlah mineral yang termasuk di dalamnya, ia berada di salah satu tempat pertama, menyumbang sekitar 17% dari massa seluruh kerak bumi (di antaranya silikon oksida - sekitar 12,5% dan oksida besi - 3,9). %). Mineral kelas ini terbentuk baik di bawah kondisi endogen dan eksogen.

Kilauannya seperti kaca, berminyak di bagian patahannya. Padat. Tidak berwarna, putih, keabu-abuan, hitam berasap, merah muda, ungu, hijau. Tidak memberikan sifat. Pembelahan tidak ada. Fraktur tidak rata. Kontinu padat, longgar (pasir kuarsa); selain itu, bercak, kristal individu atau drus. Kristal tersebut berbentuk prisma heksagonal dengan puncak piramida. Tepi kristal ditutupi dengan penetasan silang. Sistemnya trigonal. Kristal ditumbuhi atau tumbuh ke dalam. Di Kazakhstan, ditemukan batu kristal seukuran rumah berlantai dua, beratnya 70 ton.

Di daerah di mana pasir tersebar (di gurun), kristal dan drus gipsum (pseudomorph kuarsa di atas gipsum) ditemukan, ditembus oleh butiran pasir, yang memberikan kekerasan yang lebih besar pada formasi ini, yang tidak melekat pada gipsum.

V. Bagian Garam oksigen (garam hidroksi).

1. Kelas Nitrat.

2. Kelas Karbonat.

3. Kelas Sulfat.

4. Kelas Kromat.

5. Tingkat Tungsten.

6. Kelas Fosfat, arsenat dan vanadat.

7. Kelas borat.

8. Kelas Silikat.

A. Pulau silikat.

B. Silikat rantai.

B. Pita silikat.

D. Silikat berlapis.

D. Bingkai silikat.

Di antara garam, pertama-tama, ada garam anhidrat dan berair (yaitu, mengandung molekul H2O dalam komposisinya).

Vi. Bagian Senyawa organik.

Dalam sistematika mineral, kelas mineral Organik berdiri seolah-olah terpisah dari yang lain, karena produk yang termasuk di dalamnya, meskipun merupakan zat kimia alami dengan komposisi dan sifat konstan yang cukup pasti, tidak memiliki struktur kristal.

Mereka tidak dapat dicirikan dari sudut pandang kristal-kimia, tetapi secara tradisional mengacu pada mineral, memiliki lebih banyak kesamaan daripada perbedaan dengan mereka. Namun, perhatikan bahwa ini tidak semua bahan organik alami, dan penugasan ke bagian ini dari setiap bahan organik alami tertentu barang-barang membutuhkan pendekatan yang bijaksana dan bertanggung jawab.

Struktur dan komposisi kimia mineral

Tergantung pada komposisi kimia mineral dan parameter fisikokimia, ada jenis ikatan kimia antara unsur-unsur individu dan, sebagai akibatnya, keteraturan distribusi spasial mereka dalam struktur kristal mineral.

Perubahan komposisi yang signifikan menyebabkan perubahan struktur dan transisi ke zat dengan struktur baru, mis. ke mineral lain. Penyimpangan yang biasa dari struktur nyata mineral dari ideal adalah pada simpul individu dari kisi kristal, terkait dengan penampilan, misalnya, pengotor di celah, perubahan valensi beberapa kation (anion).

Sebagai akibat dari berbagai cacat (kekosongan, pengotor, radiasi dan cacat lainnya, masuknya ion atau molekul asing, misalnya, air ke dalam saluran dan rongga kisi lainnya, perubahan muatan kation dan anion, dll.) dan dislokasi, kristal mineral dapat memperoleh struktur blok. Mineral nyata terkadang membentuk apa yang disebut. deret pemesanan (misalnya, feldspar), ketika distribusi berbagai kation pada posisi struktural menyimpang ke satu derajat atau lainnya dari urutan yang benar yang melekat pada kristal ideal, dan cenderung memesan dengan penurunan suhu.

Yang tidak kalah luas adalah fenomena dekomposisi larutan padat (kristal campuran), yang diekspresikan dalam struktur spesifik mineral.

Mineral dengan kisi kristal berlapis (misalnya, mika, molibdenit, sfalerit, mineral lempung, klorit, grafit, dll.) Dicirikan oleh fenomena politipe, di mana lapisan yang berdekatan (atau paket lapisan) menjadi agak berputar relatif untuk satu sama lain.

Sebagai hasil dari rotasi seperti itu, modifikasi (atau politipe) muncul, sel-sel unit yang memiliki parameter yang sama di sepanjang dua sumbu dan yang berbeda di sepanjang yang ketiga. Pembentukan politipe dijelaskan oleh kondisi pertumbuhan kristal (khususnya, faktor kinetik dan mekanisme pertumbuhan spiral).

Dalam kasus deret isomorfik, ketika mengisolasi spesies mineral, mereka dipandu oleh aturan berikut: dalam larutan padat dua komponen (biner), dua spesies mineral dibedakan (dengan kandungan anggota akhir dari 0 hingga 50 dan dari 50 hingga 100 molekuler%), dalam tiga komponen - tiga. Sebelumnya, dalam campuran isomorfik biner, tiga spesies mineral dibedakan, yang namanya ditetapkan dalam nomenklatur mineralogi.

Bersamaan dengan ini, ada beberapa prinsip lain untuk isolasi spesies mineral dalam mineralogi. Jadi, jika perwakilan dari seri tertentu sangat penting dalam hal prevalensi dan anggota antara individu dari serangkaian larutan padat khas untuk paragenes tertentu, alokasi spesies mineral menjadi fraksional dan sering didasarkan pada basis angka. Contohnya adalah plagioklas, di antaranya albite dibedakan.

Kristal mineral asli sering menunjukkan struktur zonal atau sektoral, blok atau domain; pengotor isomorfik dapat didistribusikan di dalamnya secara statistik (acak), menempati posisi struktural yang ditentukan secara ketat, atau dikelompokkan ke dalam kelompok; ditemukan penggabungan komponen pengotor ke dalam mineral dalam bentuk sisipan datar, dll.

Studi tentang struktur nyata dan komposisi kristal mineral memberikan informasi penting tentang kondisi pembentukan mineral.

Komposisi kimia dan, kimia dan rumus kimia kristal. Komposisi mineral mencakup semua isotop yang stabil dan berumur panjang dari unsur-unsur sistem periodik, kecuali untuk gas inert (helium dan argon dapat terakumulasi dalam saluran struktural dan rongga kisi kristal mineral sebagai produk radiogenik atau sebagai hasil penangkapan dari atmosfer). Tetapi peran pembentuk mineral dari berbagai elemen tidak sama. Kotoran dapat memasuki mineral tidak hanya secara isomorfik, tetapi juga dengan sorpsi, serta dalam bentuk mineral mekanik atau mikroinklusi gas-cair. Seri (seri) ini menentukan batas variasi dalam komposisi mineral, dan dengan demikian fluktuasi sifat fisiknya: kepadatan, kekerasan, optik, magnetik, dan parameter lain dari sel satuan, titik leleh, dll.

Sekitar 25% dari jumlah total spesies mineral di kerak bumi adalah silikat dan aluminosilikat; sekitar 18% dicatat oleh fosfat, arsenat dan analognya, sekitar 13% - oleh sulfida dan analognya, sekitar 12% - oleh oksida dan hidroksida. Mineral milik kelas lain dari senyawa kimia menyumbang sekitar 32%.

Dalam hal prevalensi, aluminosilikat (terutama feldspar) dan silikat sangat dominan di kerak bumi, diikuti oleh oksida (terutama kuarsa) dan hidroksida, dan kemudian karbonat; secara total, mereka membentuk sekitar 98% dari bagian atas kerak bumi (hingga kedalaman 16 km).

Komposisi mineral dinyatakan oleh rumus kimianya - empiris, semi-empiris, kristal-kimia. Rumus empiris hanya mencerminkan hubungan antara unsur-unsur individu dalam mineral. Di dalamnya, unsur-unsur terletak dari kiri ke kanan ketika jumlah golongannya dalam tabel periodik meningkat, dan untuk unsur-unsur dari satu golongan - ketika nomor urutnya berkurang, mis. sebagai karakteristik kekuatan mereka meningkat.

Unsur-unsur yang membentuk campuran isomorfik diberikan dalam tanda kurung, dipisahkan dengan koma, disusun berdasarkan kandungan mineralnya. Setelah menguraikan struktur kristal dari sebagian besar mineral dan mengklarifikasi posisi berbagai elemen dalam kisi kristalnya, menjadi mungkin untuk memperkenalkan konsep hukum dasar keadaan mineral ke dalam mineral, di mana komposisi kimia mineral adalah terkait erat dengan strukturnya. Ekspresi hukum utama negara mineral disebut. struktur, atau rumus kimia kristal, disusun dan ditulis menurut aturan tertentu. Dalam rumus ini, unsur-unsur yang berperan sebagai kation normal ditulis pada awalnya dalam urutan yang sama seperti dalam rumus empiris.

Kristalisasi mineral yang cepat menyebabkan distorsi bentuk kristalnya, munculnya bentuk kerangka, dendritik, seperti benang.

Kristal mineral sering memiliki bayangan karakteristik di tepi, angka pertumbuhan dan pembubaran. Kristalisasi massal (misalnya, selama pembentukan letusan batu) menciptakan lingkungan pertumbuhan terbatas, dan mineral membentuk butiran berbentuk tidak teratur.

Individu mineral dan agregat mineral membentuk badan mineral.

Sifat mineral

Sifat fisik mineral ditentukan oleh struktur internal dan komposisi kimianya. Fluktuasi sifat fisik yang diamati pada mineral nyata disebabkan oleh fenomena isomorfisme, cacat struktural, berbagai tingkat pemesanan (kadang-kadang bahkan dalam butir yang sama), dan faktor lainnya. Sifat fisik mineral beserta morfologinya adalah dasar untuk diagnosa, pencarian, dan dalam beberapa kasus, penggunaan praktisnya.

Menurut kepadatannya, mineral dibagi menjadi ringan (hingga 2500 kg / m3), sedang (2500-4000 kg / m3), berat (4000-8000 kg / m3) dan sangat berat (lebih dari 8000 kg / m3). Kepadatan mineral ditentukan oleh komposisinya (kandungan kation berat) dan jenis strukturnya, tingkat kesempurnaannya.

Sifat mekanik meliputi kekerasan mineral, elastisitas, fraktur, pembelahan mineral, dan detasemen. Penentuan kualitatif sifat elastis mineral dilakukan secara visual, sesuai dengan reaksinya terhadap tekanan mekanis (sifat deformasi).

Bedakan antara mineral rapuh (sebagian besar) dan lunak (beberapa logam asli dan sulfida), dan di antara mineral berdaun dan bersisik - elastis fleksibel (mika) dan tidak elastis, serta tidak fleksibel (mika rapuh). Mineral berserat bersifat rapuh dan fleksibel (asbes chrysotile).

Fraktur adalah properti diagnostik penting dari suatu mineral; itu mencirikan permukaan fragmen di mana ia terbelah (bukan dengan pembelahan) pada saat tumbukan. Diagnostik lapangan awal mineral dilakukan sesuai dengan tanda-tanda eksternal dan sifat fisik sederhana: morfologi endapan, kekerasan dan kepadatan relatif, warna fitur, kilap, temper, pembelahan, fraktur, pendaran, dll.

Untuk menentukan karbonat, metode pewarnaan, "mendidih" dengan HCl, digunakan. Kadang-kadang mereka menggunakan reaksi kimia kualitatif paling sederhana (misalnya, untuk fosfor dengan amonium molibdenum-asam). Banyak mineral umum, pembentuk batuan dan bijih, dapat ditentukan dengan cukup andal di lapangan.

Mineral yang sangat tersebar, misalnya, mineral lempung, yang memberikan garis difus kabur pada pola difraksi sinar-X, didiagnosis secara meyakinkan hanya di bawah mikroskop elektron, menggunakan metode difraksi elektron. Metode yang sama memungkinkan untuk secara akurat mendiagnosis mineral, politipe mineral berdaun dan bersisik. Karbonat dan mineral lain yang mengandung komponen volatil ditentukan dengan menggunakan analisis termal.

Karakteristik mineral yang paling penting adalah struktur dan komposisi kimia kristal. Semua sifat mineral lainnya berasal darinya atau saling terkait dengannya. Sifat mineral yang paling penting, yang merupakan tanda diagnostik dan memungkinkannya untuk ditentukan, adalah sebagai berikut:

Kebiasaan kristal. Ditemukan dengan inspeksi visual, kaca pembesar digunakan untuk memeriksa sampel kecil

Kekerasan. Ditentukan dengan skala Mohs.

Kilauan adalah efek cahaya yang disebabkan oleh pantulan sebagian dari kejadian fluks cahaya pada suatu mineral. Tergantung pada reflektifitas mineral.

Pembelahan adalah kemampuan mineral untuk membelah sepanjang arah kristalografi tertentu.

Fraktur adalah kekhususan permukaan mineral pada belahan yang segar dan tidak terbelah.

Warna adalah tanda yang secara pasti mencirikan beberapa mineral (malachite hijau, lapis lazuli biru, cinnabar merah), dan sangat menipu dalam sejumlah mineral lain, warnanya dapat bervariasi dalam rentang yang luas tergantung pada keberadaan pengotor kromofor. elemen atau cacat spesifik dalam struktur kristal ( fluorit, kuarsa, turmalin).

Warna dasbor - Warna mineral dalam bubuk halus, biasanya ditentukan dengan menggores permukaan kasar biskuit porselen.

Kerapuhan adalah kekuatan butiran mineral (kristal), yang ditemukan selama pemisahan mekanis. Kerapuhan kadang-kadang dikaitkan atau dikacaukan dengan kekerasan, yang tidak benar. Mineral yang sangat keras lainnya dapat dengan mudah retak, yaitu dapat menjadi rapuh (misalnya, intan).

Memperoleh data kuantitatif objektif tentang asal-usul mineral memungkinkan untuk merekonstruksi proses geologis dan sejarah pembentukan endapan mineral, mis. untuk menciptakan dasar ilmiah untuk pencarian, eksplorasi, dan evaluasi industri mereka.

Aplikasi

Sekitar 15% dari semua jenis mineral yang diketahui digunakan dalam teknologi dan industri. Mineral memiliki nilai praktis sebagai sumber untuk memperoleh semua logam dan unsur kimia lainnya (bijih logam besi dan non-besi, elemen langka dan jejak, bijih agronomis, bahan baku untuk kimia). industri). Aplikasi teknis dari banyak mineral didasarkan pada sifat fisiknya.

Mineral keras (berlian, korundum, garnet, batu akik, dll.) digunakan sebagai bahan abrasif dan anti-abrasif;

mineral dengan sifat piezoelektrik (kuarsa, dll.) - dalam elektronik;

mika (muskovit, phlogopite) - dalam teknik listrik dan radio (karena sifat isolasi listriknya);

asbes - sebagai isolator panas;

bedak - dalam pengobatan dan pelumas;

kuarsa, fluorit, spar Islandia - dalam optik;

kuarsa, kaolinit, kalium feldspar, pirofilit - dalam keramik;

magnesit, forsterit - sebagai refraktori magnesia, dll.

Sejumlah mineral adalah batu mulia dan hias. Dalam praktek eksplorasi geologi, prospeksi mineralogi dan evaluasi deposit mineral banyak digunakan.

Perbedaan sifat fisik dan kimia mineral (densitas, magnet, listrik, permukaan, radioaktif, luminescent dan sifat lainnya), serta kontras warna, adalah dasar untuk metode pengayaan bijih dan pemisahan mineral, serta sebagai metode geofisika dan geokimia prospeksi dan prospek deposit bahan baku mineral.

Sintesis industri kristal tunggal analog buatan dari sejumlah mineral untuk elektronik radio, optik, abrasif, dan perhiasan sedang dilakukan dalam skala besar. industri.

Saat ini, lebih dari 4 ribu mineral diketahui. Setiap tahun, beberapa lusin spesies mineral baru ditemukan dan beberapa "ditutup" - mereka membuktikan bahwa mineral seperti itu tidak ada.

Empat ribu mineral sangat kecil dibandingkan dengan jumlah senyawa anorganik yang diketahui (lebih dari satu juta).