- Tunnista ja luokittele tavallisia kiviä muodostavia mineraaleja.
- Mitä opit tekemään
- Mineraalien fysikaaliset ominaisuudet
- Mitä ovat mineraalit?
- Miten mineraaleja tunnistetaan?
- Väri, raita ja kiilto
- Väri
- Hohde
- Streak
- Painovoima
- Kovuus
- Säröytyminen ja murtuminen
- Halkeaminen
- Murtuma
- Kiteiden muoto
- Muut tunnistavat ominaisuudet
- Mineraalien luokittelu
- Silikaatit
- Sulfidit
- Karbonaatit
- Oksidit
- Halidit
- Sulfaatit
- Fosfaatit
- Alkualkuaineet
- Mineraalien luokittelutaulukot
- Mineraalien tunnistaminen
- Tarkista ymmärryksesi
Tunnista ja luokittele tavallisia kiviä muodostavia mineraaleja.
Kiinteä maa koostuu kivistä, jotka koostuvat mineraaleista. Ymmärtääksesi kiviä sinun on tutustuttava mineraaleihin ja niiden tunnistamiseen. Tämä lopputulos antaa sinulle taustatietoa, jota tarvitset ymmärtämään mineraalien tunnistamisessa käytettäviä termejä.
Tässä osiossa tutustut mineraaleihin. Opit erilaisia tekniikoita, joita geologit käyttävät mineraalien tunnistamiseen ja luokitteluun.
Mitä opit tekemään
- Tunnistat mineraaleja niiden fyysisten ominaisuuksien perusteella.
- Lajittelet mineraaleja oikeaan mineraaliluokkaan.
Mineraalien fysikaaliset ominaisuudet
Mitä ovat mineraalit?
Kaikki kivilajit obsidiaania ja kivihiiltä lukuun ottamatta koostuvat mineraaleista. (Obsidiaani on lasista tehty vulkaaninen kivi ja hiili on tehty orgaanisesta hiilestä). Useimmat kivet sisältävät useita mineraaleja kyseiselle kivilajille ominaisessa seoksessa. Kun tunnistat kiveä, sinun on ensin tunnistettava yksittäiset mineraalit, jotka muodostavat kyseisen kiven.
Mineraalit ovat luonnossa esiintyviä epäorgaanisia kiinteitä aineita, joilla on tietty kemiallinen koostumus ja kideverkkorakenne. Vaikka maasta on tunnistettu tuhansia mineraaleja, vain kymmenen mineraalia muodostaa suurimman osan maankuoren tilavuudesta – plagioklaasi, kvartsi, ortoklaasi, amfiboli, pyrokseeni, oliviini, kalsiitti, biotiitti, granaatti ja savi.
Kemiallinen kaava (kemiallisten alkuaineiden tyypit ja suhteet) ja kideristikko (geometria, miten atomit ovat järjestäytyneet ja sitoutuneet toisiinsa) yhdessä määrittävät mineraalien fysikaaliset ominaisuudet.
Mineraalin kemiallinen kaava ja kideristikko voidaan määrittää vain laboratoriossa, mutta tutkimalla mineraalia ja määrittelemällä useita sen fysikaalisia ominaisuuksia, voit tunnistaa mineraalin. Ensin sinun on tutustuttava mineraalien fysikaalisiin ominaisuuksiin ja niiden tunnistamiseen.
Mineraalit voidaan tunnistaa niiden fysikaalisten ominaisuuksien perusteella. Mineraalien fysikaaliset ominaisuudet liittyvät niiden kemialliseen koostumukseen ja sidoksiin. Jotkin ominaisuudet, kuten mineraalin kovuus, ovat hyödyllisempiä mineraalien tunnistamisessa. Väri on helposti havaittavissa ja varmasti ilmeinen, mutta se ei yleensä ole yhtä luotettava kuin muut fysikaaliset ominaisuudet.
Miten mineraaleja tunnistetaan?
Kuva 1. Mineraalien tunnistaminen. Tässä mineraalissa on kiiltäviä, kultaisia, kuutiomaisia kiteitä, joissa on raitoja, joten se on pyriitti.
Mineralogit ovat tutkijoita, jotka tutkivat mineraaleja. Yksi mineralogien tehtävistä on tunnistaa ja luokitella mineraaleja. Vaikka mineralogi saattaa käyttää suuritehoista mikroskooppia joidenkin mineraalien tunnistamiseen, useimmat ovat tunnistettavissa fysikaalisten ominaisuuksien perusteella.
Katso kuvan 1 mineraalia. Mikä on mineraalin väri? Mikä on sen muoto? Ovatko yksittäiset kiteet kiiltäviä vai tylsiä? Onko mineraalien poikki kulkevia viivoja (raitoja)?
Väri, raita ja kiilto
Timantit ovat suosittuja jalokiviä, koska tapa, jolla ne heijastavat valoa, tekee niistä hyvin kimaltelevia. Turkoosia arvostetaan sen silmiinpistävän vihertävän sinisen värin vuoksi. Huomaa, että mineraalien ulkonäön kuvaamiseen käytetään erityisiä termejä.
Väri
Kuvio 2. Mineraalien ulkonäkö. Tämä mineraali on kiiltävä, hyvin pehmeä, raskas ja kullanvärinen, ja se on itse asiassa kultaa.
Väri on usein käyttökelpoinen, mutta siihen ei pidä luottaa. Eri mineraalit voivat olla samanvärisiä. Todellinen kulta, kuten kuvassa 2 nähdään, on väriltään hyvin samankaltainen kuin kuvassa 1 oleva pyriitti.
Lisäksi Joitakin mineraaleja on monia eri värejä. Esimerkiksi kvartsi voi olla kirkas, valkoinen, harmaa, ruskea, keltainen, vaaleanpunainen, punainen tai oranssi. Väri voi siis auttaa, mutta älä luota väriin määräävänä ominaisuutena. Kuvassa 3 on yksi näyte kvartsia, joka on väritöntä, ja toinen näyte kvartsia, joka on violettia. Pieni määrä rautaa tekee kvartsista violetin. Monet mineraalit värjäytyvät kemiallisten epäpuhtauksien vuoksi.
Kuva 3. Ametistiksi kutsuttu violetti kvartsi ja kirkas kvartsi ovat eri väreistä huolimatta sama mineraali.
Hohde
Hohde kuvaa valon heijastumista mineraalin pinnasta. Mineralogeilla on erityisiä termejä kuvaamaan kiiltoa. Yksi yksinkertainen tapa luokitella kiilto perustuu siihen, onko mineraali metallinen vai ei-metallinen. Läpinäkymättömillä ja kiiltävillä mineraaleilla, kuten pyriitillä, on metallinen kiilto. Mineraaleilla, kuten kvartsilla, on ei-metallinen kiilto.
Kiilto tarkoittaa sitä, miten mineraalin pinta heijastaa valoa. Se ei ole sama asia kuin väri, joten on ratkaisevan tärkeää erottaa kiilto väristä. Esimerkiksi mineraalia, jota kuvataan ”kiiltävän keltaiseksi”, kuvataan kiillon (”kiiltävä”) ja värin (”keltainen”) perusteella, jotka ovat kaksi eri fysikaalista ominaisuutta. Kiillon vakionimityksiä ovat metallinen, lasimainen, helmiäismainen, silkkinen, rasvainen ja tylsä. Usein on hyödyllistä määrittää ensin, onko mineraalilla metallinen kiilto. Metallinen kiilto tarkoittaa kiillotetun metallin kaltaista kiiltoa. Esimerkiksi kromin, teräksen, titaanin, kuparin ja messingin kiillotetuissa kappaleissa on metallinhohtoa, kuten monissa muissakin mineraaleissa. Ei-metallisista kiilloista lasimainen on yleisin, ja se tarkoittaa, että mineraalin pinta heijastaa valoa kuin lasi. Helmiäishohtoinen kiilto on tärkeää maasälvän, joka on yleisin mineraalityyppi, tunnistamisessa. Helmiäiskiilto viittaa heijastuvan valon hienovaraiseen irridenssiin tai värileikkiin samalla tavalla kuin helmet heijastavat valoa. Silkkinen tarkoittaa, että valo heijastuu silkinhohtoisesti. Rasvainen kiilto muistuttaa jähmettyneen pekonirasvan kiiltoa. Himmeän kiillon omaavat mineraalit heijastavat hyvin vähän valoa. Kiillon tunnistaminen vaatii hieman harjoittelua. Muista erottaa kiilto ja väri toisistaan.
Taulukossa 1 on kuvattu ei-metallisen kiillon eri tyyppejä.
Taulukko 1. Kuusi ei-metallisen kiillon tyyppiä. | |
---|---|
Hohto | Kiilto |
Adamanttihohtoinen | Pilkkuinen |
maasälpäinen | Tylsä, savimainen |
Pearly | Pearl-like |
Resinous | Like resins, kuten puunmahla |
Silkkinen | Pehmeän näköinen ja pitkäkuituinen |
Vitreous | Glassy |
Voitteko yhdistää kuvan 4 mineraalit oikeaan kiiltoon taulukosta 1?
Kuva 4. (a) Timantilla on adamantin kiilto. (b) Kvartsi ei ole kimaltelevaa ja sillä on lasimainen eli lasimainen kiilto. (c) Rikki heijastaa vähemmän valoa kuin kvartsi, joten sillä on hartsimainen kiilto.
Streak
Kuvio 5. Rikki heijastaa vähemmän valoa kuin kvartsi. Hematiitin raita lasittamattoman posliinilautasen poikki on punaruskea.
Raita on mineraalin jauheen väri. Raita on luotettavampi ominaisuus kuin väri, koska raita ei vaihtele. Samanvärisillä mineraaleilla voi olla erivärinen raita. Monilla mineraaleilla, kuten kuvassa 3 esitetyllä kvartsilla, ei ole raitaa.
Raidan tarkistamiseksi raaputa mineraalia lasittamattoman posliinilautasen yli (kuva 5). Keltakultaisella pyriitillä on mustahtava raita, mikä on toinen osoitus siitä, että pyriitti ei ole kultaa, jolla on kullankeltainen raita.
Painovoima
Tiheys kuvaa sitä, kuinka paljon ainetta on tietyssä tilamäärässä: tiheys = massa/tilavuus.
Massa mittaa kappaleessa olevan aineen määrää. Esineen viemän tilan määrää kuvaa sen tilavuus. Esineen tiheys riippuu sen massasta ja tilavuudesta. Esimerkiksi juomalasissa olevalla vedellä on sama tiheys kuin uima-altaan samassa tilavuudessa olevalla vedellä.
Aineen ominaispaino vertaa sen tiheyttä veden tiheyteen. Aineilla, jotka ovat tiheämpiä, on suurempi ominaispaino.
Kovuus
Kovuus on lujuus, jolla mineraali kestää sen pinnan raapimista tai puhkaisemista. Kun työskennellään käsinäytteiden kanssa ilman erikoistyökaluja, mineraalien kovuus määritetään Mohsin kovuusasteikolla. Mohsin kovuusasteikko perustuu 10 vertailumineraaliin, joista talkki on pehmein (Mohsin kovuus 1) ja timantti vaikein (Mohsin kovuus 10). Se on suhteellinen eli epälineaarinen asteikko. Kovuus 2,5 tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että mineraali on kovempi kuin kipsi (Mohsin kovuus 2) ja pehmeämpi kuin kalsiitti (Mohsin kovuus 3). Voit verrata kahden mineraalin kovuutta katsomalla, kumpi mineraali raapii toisen mineraalin pintaa.
Taulukko 2. Kovuus. Mohsin kovuusasteikko | ||
---|---|---|
Kovuus | Index Mineraalit | Yleiset esineet |
1 | talkki | |
2 | kipsi | 2.5-kynsi |
3 | kalsiitti | 3.5-puhdas, kiillottamaton kupari |
4 | fluoridi | |
5 | kenttäpala | 5-5.5-ruostumaton teräs |
5.5-6-lasi | ||
6 | apatiitti | 6-6.5-kova teräsviila |
7 | kvartsi | |
8 | topas | |
9 | korundi | |
10 | diamantti |
Mohsin asteikolla, kuka tahansa voi testata tuntemattoman mineraalin kovuuden. Kuvittele, että sinulla on tuntematon mineraali. Huomaat, että se voi naarmuttaa fluoriittia tai jopa maasälpää, mutta apatiitti naarmuttaa sitä. Silloin tiedät, että mineraalin kovuus on 5 ja 6 välillä. Huomaa, että mikään muu mineraali ei pysty naarmuttamaan timanttia.
Säröytyminen ja murtuminen
Mineraalin murtaminen rikkoo sen kemialliset sidokset. Koska jotkin sidokset ovat heikompia kuin toiset sidokset, jokainen mineraalityyppi rikkoutuu todennäköisesti siellä, missä atomien väliset sidokset ovat heikompia. Tästä syystä mineraalit hajoavat tyypillisillä tavoilla.
Halkeaminen
Kuva 6. Lähikuva natriumkloridista vesikuplassa Kansainvälisellä avaruusasemalla.
Halkeaminen on mineraalin taipumus murtua tiettyjä tasoja pitkin sileiden pintojen muodostamiseksi. Haliitti murtuu natrium- ja kloridikerrosten välissä muodostaen kuutioita, joilla on sileät pinnat (kuva 6).
Mineraali, joka murtuu luonnostaan täysin tasaisiksi pinnoiksi, osoittaa halkeilua. Kaikilla mineraaleilla ei ole halkeilua. Halkeama edustaa kideristikon heikkouden suuntaa. Cleavage-pinnat voidaan erottaa siitä, miten ne heijastavat valoa johdonmukaisesti, ikään kuin kiillotettuina, sileinä ja tasaisina. Mineraalin halkeiluominaisuuksia kuvataan halkeamien lukumäärällä ja, jos halkeamia on useampia kuin yksi, halkeamien välisillä kulmilla. Halkeamien lukumäärä tarkoittaa sitä, kuinka monessa tai kuinka monessa suunnassa mineraali halkeaa. Mineraalissa voi olla 100 toistensa suuntaista halkeilupintaa. Ne edustavat yhtä halkeamaa, koska kaikki pinnat ovat samansuuntaisia. Mineraalilla voi olla 1,2,3,4 tai 6 halkeamaa. Jos halkioita on enemmän kuin yksi, eikä käytettävissä ole kulmien mittauslaitetta, ilmoitetaan yksinkertaisesti, leikkaavatko halkioita 90° vai ei 90°.
Mineraalin halkion havaitsemiseksi pidetään mineraalia vahvan valon alla ja liikutellaan sitä, liikutellaan sitä vielä lisää, jotta nähdään, miten eri puolet heijastavat valoa. Halkeamissuunta näkyy sileänä, kiiltävänä, tasaisen kirkkaana kiiltona, joka heijastuu mineraalin yhdestä joukosta yhdensuuntaisia pintoja.
Glimmeri on halkeillut yhteen suuntaan ja muodostaa levyjä (kuva 7).
Kuva 7. Kiillegneissin levyt.
Kuva 8. Tässä raakatimantissa näkyy sen oktaedrinen pilkkoutuminen.
Mineraalit voivat pilkkoutua monikulmioiksi. Fluoriitti muodostaa oktaedreja (kuva 8).
Yksi syy siihen, miksi jalokivet ovat kauniita, on se, että halkeamistasot muodostavat houkuttelevan kiteen muodon, jonka pinnat ovat sileät.
Murtuma
Murtuma on mineraalissa oleva murtuma, joka ei ole halkeamistason suuntainen. Murtuma ei ole aina samanlainen samassa mineraalissa, koska murtuma ei määräydy mineraalin rakenteen mukaan.
Mineraaleissa voi olla tyypillisiä murtumia (kuva 9). Metallit murtuvat yleensä rosoisiksi reunoiksi. Jos mineraali lohkeaa puun tavoin, se voi olla kuitumainen. Jotkut mineraalit, kuten kvartsi, muodostavat murtuessaan sileitä kaarevia pintoja.
Kuva 9. Krysotiililla on sirpaleinen murtuma.
Kaikissa mineraaleissa on murtumaa. Murtuminen on murtumista, joka tapahtuu suuntiin, jotka eivät ole halkeamissuuntia. Joillakin mineraaleilla, kuten kvartsilla, ei ole lainkaan halkeilua. Kun mineraali, jossa ei ole rakoilua, hajoaa vasaralla, se murtuu kaikkiin suuntiin. Kvartsilla sanotaan olevan kartiomurtuma. Paksun lasin murtuminen tarkoittaa sitä, että paksu lasinpala murtuu siten, että murtopinnoilla on samankeskisiä, kaarevia harjanteita. Joissakin kvartsikiteissä on kuitenkin niin paljon virheitä, että niissä on kartiomaisen murtuman sijasta vain epäsäännöllistä murtumaa. Epäsäännöllinen murtuma on vakiotermi murtumille, joissa ei ole mitään muiden murtumatyyppien ominaisuuksista. Geologian johdantokurssilla tärkeimmät muistettavat murtumatyypit ovat epäsäännöllinen murtuma, jota esiintyy useimmilla mineraaleilla, ja kongoidinen murtuma, jota esiintyy kvartsissa.
Kiteiden muoto
Kaikki mineraalit ovat kiteisiä, mutta vain joillakin mineraaleilla on tilaisuus osoittaa kiteidensä muodot, kidemuodot. Monet mineraalit eivät geologian johdantolaboratoriossa näytä kidemuotojaan. Jos mineraalilla on kasvun aikana tilaa, se voi muodostaa luonnollisia kiteitä, joiden kidemuoto kuvastaa mineraalin sisäisen kideruudukon geometriaa. Kiteen muoto noudattaa sen kideruudukon symmetriaa. Esimerkiksi kvartsi muodostaa kuusisivuisia kiteitä, joissa näkyy sen kideruudukon kuusikulmainen symmetria. Tässä yhteydessä on muistettava kaksi hankaloittavaa tekijää: (1) mineraalit eivät aina kasvaessaan muodosta kauniita kiteitä ja (2) kidepinta on eri asia kuin halkaisupinta. Kidepinta muodostuu mineraalin kasvun aikana. Halkeamispinta muodostuu, kun mineraali rikkoutuu.
Muut tunnistavat ominaisuudet
On joitakin ominaisuuksia, joiden avulla voidaan erottaa toisistaan vain pieni määrä mineraaleja tai jopa vain yksi mineraali. Esimerkki tällaisesta erityisominaisuudesta on kalsiitin poreileva reaktio heikkoon suolahappoliuokseen (5 % HCl). Kalsiitti poreilee, kun HCl-liuos liuottaa sitä ja tuottaa CO2-kaasua. Kalsiitti on helppo tunnistaa myös ilman HCl-reaktion testaamista kovuuden, kiillon ja halkeilun perusteella.
Toinen erityisominaisuus on magnetismi. Tämä voidaan testata katsomalla, reagoiko pieni magneetti mineraaliin. Yleisin voimakkaasti magneettinen mineraali on magnetiitti. Erikoisominaisuus, joka ilmenee joissakin plagioklaasimaasälvän näytteissä, on taipumus raidoitukseen halkeamispinnoilla. Raidat ovat täysin suoria, hienoja, yhdensuuntaisia viivoja. Plagioklaasihalkeamispintojen raitojen havaitseminen saattaa vaatia suurennosta. Muita erityisominaisuuksia voi esiintyä mineraalikohtaisesti.
Joillakin mineraaleilla on muita ainutlaatuisia ominaisuuksia, joista osa on lueteltu taulukossa 3. Osaatko nimetä ainutlaatuisen ominaisuuden, jonka avulla voisit heti tunnistaa mineraalin, jota on kuvattu melko paljon tässä luvussa? (Vihje: Se löytyy todennäköisesti ruokapöydästäsi.)
Taulukko 3. Joillakin mineraaleilla on epätavallisia ominaisuuksia, joita voidaan käyttää tunnistamiseen. | ||
---|---|---|
Ominaisuus | Kuvaus | Esimerkki mineraalista |
Fluoresenssi | Mineraali hehkuu ultraviolettivalossa | Fluoriitti |
Magnetismi | Mineraali vetää puoleensa magneettia | Magnetiitti |
Radioaktiivisuus | Mineraali luovuttaa säteilyä, jota voidaan mitata Geiger-mittarilla | Uraniniitti |
Reaktiivisuus | Kuplia muodostuu, kun mineraali altistetaan heikolle hapolle | kalsiitti |
Tuoksu | Joidenkin mineraalien tuoksu on ominainen | Rikki (tuoksuu kuin mätämunille) |
Maku | Joidenkin mineraalien maku on suolainen | Haliitti |
Mineraalien luokittelu
Mineraalit luokitellaan niiden kemiallisten ominaisuuksien mukaan. Alkuaine-luokkaa lukuun ottamatta mineraalien luokittelun kemiallisena perustana on anioni, negatiivisesti varautunut ioni, joka yleensä näkyy mineraalin kemiallisen kaavan lopussa. Esimerkiksi sulfidit perustuvat sufur-ioniin, S2-. Esimerkiksi pyriitti, FeS2, on sulfidimineraali. Joissakin tapauksissa mineraaliluokan anioni on moniatominen, kuten (CO3)2-, karbonaatti-ioni. Mineraalien pääluokat ovat:
- silikaatit
- sulfidit
- karbonaatit
- oksidit
- halidit
- sulfaatit
- fosfaatit
- natiiviset alkuaineet
Silikaatit
Polyatomisen anionin perusteella, (SiO4)4-, jolla on tetraedrinen muoto. Suurin osa maankuoren ja vaipan mineraaleista on silikaattimineraaleja. Kaikki silikaattimineraalit rakentuvat piin ja hapen tetraedereistä (SiO4)4- erilaisissa sidosjärjestelyissä, jotka luovat erilaisia kideristikoita. Silikaattimineraalin ominaisuuksia, kuten kiteen muotoa ja halkeilua, voi ymmärtää tietämällä, minkä tyyppinen kideristikko sillä on.
- Nesosilikaateissa, joita kutsutaan myös saarekesilikaateiksi, silikaattisetetraedrit ovat erillään toisistaan ja sidoksissa kokonaan muihin kuin silikaattiatomiin. Oliviini on saarekesilikaatti.
- Sorosilikaateissa eli parittaisissa silikaateissa, kuten epidootissa, silikaattisetetraedrit ovat sitoutuneet pareittain.
- Syklosilikaateissa eli rengassilikaateissa silikaattiset tetraedrit ovat liittyneet renkaiksi. Berylli eli smaragdi on rengassilikaatti.
- Fyllosilikaateissa eli levysilikaateissa tetraedrit ovat liittyneet kolmesta kulmasta litteiksi levyiksi. Biotiitti on levysilikaatti.
- Yksiketjuisissa inosilikaateissa silikaattiset tetraeetrit ovat sitoutuneet yksittäisiin ketjuihin. Pyrokseenit ovat yksiketjuisia inosilikaatteja.
- Kaksiketjuisissa inosilikaateissa silikaattiset tetraeetrit ovat sitoutuneet kaksoisketjuiksi. Amfibolit ovat kaksiketjuisia inosilikaatteja.
- Tektosilikaateissa, joita kutsutaan myös kehyssilikaateiksi, silikaattitetraedereiden kaikki kulmat ovat sitoutuneet toisten silikaattitetraedereiden kulmiin muodostaen täydellisen silikaattitetraedereiden kehyksen kaikkiin suuntiin. Maasälpä, maankuoren yleisin mineraali, ja kvartsi ovat molemmat kehyssilikaatteja.
Sulfidit
Nämä perustuvat sulfidi-ioniin, S2-. Esimerkkejä ovat pyriitti, FeS2, galeniini, PbS, ja sfaleriitti, ZnS puhtaassa sinkkimuodossaan. Joitakin sulfideja louhitaan sellaisten metallien kuin sinkin, lyijyn, kuparin ja tinan lähteinä.
Karbonaatit
Nämä perustuvat karbonaatti-ioniin, (CO3)2-. Kalsiitti, CaCO3, ja dolomiitti, CaMg(CO3)2, ovat karbonaattimineraaleja. Karbonaattimineraaleilla on taipumus liueta suhteellisen helposti veteen, erityisesti happamaan veteen, ja luonnon sadevesi on lievästi hapanta.
Oksidit
Nämä perustuvat happianioniin, O2-. Esimerkkejä ovat rautaoksidit, kuten hematiitti, Fe2O3 ja magnetiitti, Fe3O4, sekä pyrolusiitti, MgO.
Halidit
Sulfaatit
Näissä anionina on moniatomiset sulfaatti-ionit, (SO4)2-. Anhydriitti, CaSO4, on sulfaatti.
Fosfaatit
Näissä anionina on moniatominen fosfaatti-ioni, (PO4)3-. Fluorapatiitti, Ca5(PO4)3F, joka tekee hampaistasi kovia, on fosfaattimineraali.
Alkualkuaineet
Näissä on vain yksi alkuaine. Kulta (Au), natiivikupari (Cu) sekä timantti ja grafiitti, jotka koostuvat hiilestä, ovat kaikki natiivielementtimineraaleja. Muistakaa, että mineraali määritellään luonnossa esiintyväksi. Näin ollen laboratoriossa puhdistettuja ja kiteytettyjä alkuaineita ei voida pitää mineraaleina, ellei niitä ole löydetty myös luonnosta.
Mineraalien luokittelutaulukot
Taulukoissa 1-3 kovuus on mitattu Mohsin kovuusasteikolla. Taulukoita lukiessasi voit klikata mineraalien kuvia nähdäksesi kuvan suurempana.
Taulukko 1. Ei-metallien kiilto-kevyt väri | ||||
---|---|---|---|---|
Tyypillinen väri | Kovuus | Halkeilu/murtuma | Mineraalin nimi | Mineraalin kuva |
väritön | 7 | kongodiaalinen murtuma | kvartsi | |
vaihteleva | 7 | kongodiaalinen murtuma | kalcedoni (chert, jne.) | |
vaaleanpunainen tai valkoinen | 5-6 | 2 tasoa suorassa kulmassa | orotoklaasi (maasälpä) | |
valkoinen | 5-6 | 2 tasoa suorassa kulmassa | Na-plagioklaasi (maasälpä) | |
valkoisesta harmaaseen | 5-6 | 2 tasoa suorassa kulmassa | Ca-plagioklaasi (maasälpä) | |
vaihteleva | 4 | 4 tasoa | fluorite | |
väritön tai valkoinen | 3 | 3 tasoa at parittomat kulmat | kalsiitti | |
vaaleanpunainen tai valkoinen | 3 | 3 parittomien kulmien tasot | dolomiitti | |
väritön tai valkoinen | 2.5-3 | 3 tasoa parittomissa kulmissa | haliitti | |
väritön tai valkoinen | 2.5 | 1 taso | muskoviitti | |
väritön tai vaalea | 2 | 2 tasoa suorassa kulmassa | kipsi | |
muuttuja | 1 | 1 taso | talc | |
valkoinen | < 1 | epätasainen (muuttuu jauheeksi) | kaoliniitti |
Taulukko2. Ei-metallinen kiilto-tumma väri | ||||
---|---|---|---|---|
Tyypillinen väri | Kovuus | Halkeilu/murtuma | Mineraalin nimi | Kuv. mineraali |
vihreä | 5-6 | epäsäännöllinen | oliviini | |
punainen | 5-6 | epäsäännöllinen | garnetti | |
punainen | 3-6 | epäsäännöllinen | hematiitti | |
tummanvihreä | 3-6 | 2 tasoa suorassa kulmassa | pyrokseeni | |
musta | 4.5-6 | 2 tasoa parittomassa kulmassa | sarvivälke (amfiboli) | |
musta | 2.5 | 1 taso | biotiitti | |
vihreä | 2 | 1 taso | kloriitti |
Taulukko3. Metallinen kiilto | ||||
---|---|---|---|---|
Tyypillinen väri | Kovuus | Halkeilu/murtuma | Mineraalin nimi | Mineraalin kuva |
musta tai tummanharmaa | 6 | epäsäännöllinen | magneettiitti | |
ruskehtavan keltainen | 6 | epäsäännöllinen | pyriitti | |
kopperinkeltainen | 4 | epäsäännöllinen | kalkopyriitti | |
hopea | 3 | 3 tasoa suorassa kulmassa | galena |
Mineraalien tunnistaminen
Ensin, tarvitset hyvän valon ja käsilinssin tai suurennuslasin. Käsinelinssi on pieni, kaksilinssiinen suurennuslasi, jonka suurennusteho on vähintään 8× ja jota voi ostaa joistakin kirjakaupoista ja luontoliikkeistä.
Mineraalit tunnistetaan niiden fysikaalisten ominaisuuksien perusteella, jotka on kuvattu edellisessä kappaleessa. Mineraalin tunnistamiseksi sitä tarkastellaan tarkasti. Ensisilmäyksellä kalsiitti ja kvartsi näyttävät samankaltaisilta. Molemmat ovat yleensä värittömiä, ja niissä on lasimainen kiilto. Muilta ominaisuuksiltaan ne ovat kuitenkin täysin erilaisia. Kvartsi on paljon kovempaa, tarpeeksi kovaa raapimaan lasia. Kalsiitti on pehmeää, eikä se naarmuta lasia. Kvartsissa ei ole mineraalihalkeamia, ja se murtuu samalla epäsäännöllisellä tavalla kuin lasi murtuu. Kalsiitilla on kolme halkeamissuuntaa, jotka kohtaavat muissa kuin 90°:n kulmissa, joten se murtuu kiinteiksi kappaleiksi, joiden sivut ovat täysin tasaiset, sileät ja kiiltävät.
Mineraalia tunnistaessasi sinun tulee:
- Katsoa sitä tarkasti kaikilta näkyviltä puolilta nähdäksesi, miten se heijastaa valoa
- Testata sen kovuus
- Tunnistaa sen halkeilu- tai murtumissuunta
- Nimeä sen kiilto
- Arvioida muut mineraalin identiteetin määrittämiseksi tarvittavat fysikaaliset ominaisuudet
Tämän jakson liitteenä olevissa mineraaleja koskevissa mineraalien vertailutaulukoissa mineraalit on ryhmitelty kiiltoasteen ja värin mukaan. Ne luokitellaan myös kovuuden ja halkeilun tai murtuman perusteella. Jos pystyt tunnistamaan useita näistä fysikaalisista ominaisuuksista, pystyt tunnistamaan mineraalin.
Yksinkertainen oppitunti mineraalien tunnistamisesta nähdään tällä videolla.
Tarkista ymmärryksesi
Vastaamalla alla oleviin kysymyksiin näet, kuinka hyvin ymmärrät edellisessä jaksossa käsitellyt aiheet. Tätä lyhyttä tietovisaa ei lasketa kurssin arvosanaan, ja voit suorittaa sen uudelleen rajoittamattoman määrän kertoja.
Käytä tätä tietovisaa tarkistaaksesi ymmärryksesi ja päättäessäsi, (1) opiskeletko edellistä jaksoa tarkemmin vai (2) siirrytkö seuraavaan jaksoon.