Navzdory skutečnosti, že mnoho lidí má hrubou představu o tom, co to je, někteří nedokážou definovat pojem „minerál“. Klasifikace minerálů zahrnuje velké množství nejrůznějších prvků, z nichž každý našel uplatnění v určité oblasti činnosti díky svým výhodám a vlastnostem. Proto je důležité vědět, jaké vlastnosti mají a jak je lze využít.
Minerály jsou produkty umělých nebo přírodních chemických reakcí, které probíhají jak uvnitř zemské kůry, tak na jejím povrchu, a jsou chemicky a fyzikálně homogenní.
Klasifikace
Dnes je známo více než 4000 různých hornin, které jsou zařazeny do kategorie „minerál“. Klasifikace minerálů se provádí podle následujících kritérií:
- genetický (v závislosti na původu);
- praktické (suroviny, ruda, drahé kameny, palivo atd.);
- chemické.
Chemické
Aktuálně nejvíceKlasifikace minerálů podle jejich chemického složení, kterou používají moderní mineralogové a geologové, je rozšířená. Vychází z povahy sloučenin, typů chemických vazeb mezi různými strukturami prvků, typů obalů a mnoha dalších vlastností, které může mít minerál. Klasifikace minerálů tohoto druhu umožňuje jejich rozdělení do pěti typů, z nichž každý je charakterizován převahou určité povahy vztahu mezi určitými strukturními jednotkami.
Typy:
- nativní prvky;
- sulfides;
- oxidy a hydroxidy;
- soli kyslíkatých kyselin;
- halogenidy.
Dále se podle povahy aniontů dělí do několika tříd (každý typ má své dělení), v rámci kterých se již dělí na podtřídy, ze kterých lze rozlišit: framework, chain, island, koordinace a vrstvený minerál. Klasifikace minerálů, které mají podobné složení a podobnou strukturu, umožňuje jejich asociaci do různých skupin.
Charakteristika typů minerálů
- Nativní prvky. To zahrnuje nativní metaloidy a kovy, jako je železo, platina nebo zlato, stejně jako nekovy, jako je diamant, síra a grafit.
- Siřičitany, stejně jako jejich různé analogy. Chemická klasifikace minerálů zahrnuje soli kyseliny siřičité, jako je pyrit, galenit a další v této skupině.
- Oxidy, hydroxidy a jejich další analogy, které jsoukombinace kovu s kyslíkem. Magnetit, chromit, hematit, goethit jsou hlavní zástupci této kategorie, kteří se vyznačují chemickou klasifikací minerálů.
- Soli kyslíkatých kyselin.
- Halogenidy.
Za zmínku také stojí, že ve skupině „soli kyslíkatých kyselin“existuje také klasifikace minerálů podle třídy:
- karbonáty;
- sulfáty;
- wolframany a molybdenany;
- fosfáty;
- silikáty.
Existují také horninotvorné minerály, rozdělené do tří skupin:
- magmatic;
- sedimentární;
- metamorfní.
Podle původu
Klasifikace minerálů podle původu zahrnuje tři hlavní skupiny:
- Endogenní. Takové procesy tvorby minerálů v převážné většině případů zahrnují průnik do zemské kůry a následné tuhnutí podzemních horkých slitin, kterým se běžně říká magmata. Přitom samotná tvorba minerálů probíhá ve třech krocích: magmatický, pegmatitový a postmagmatický.
- Exogenní. V tomto případě se tvorba minerálů provádí za zcela jiných podmínek než endogenní. Exogenní tvorba minerálů zahrnuje chemický a fyzikální rozklad látek a současnou tvorbu novotvarů, které jsou odolné vůči jinému prostředí. Krystaly se tvoří jako výsledek zvětrávání endogenních minerálů.
- Metamorfní. Bez ohledu na způsoby, jakými horniny vznikaly, na jejich pevnost nebo stabilituse vždy pod vlivem určitých podmínek změní. Horniny, které se tvoří v důsledku změn vlastností nebo složení původních vzorků, se běžně nazývají metamorfní.
Podle Fersmana a Bauera
Klasifikace minerálů podle Fersmana a Bauera zahrnuje několik hornin, určených zejména pro výrobu různých produktů. Obsahuje:
- drahokamy;
- barevné kameny;
- organogenní kameny.
Fyzikální vlastnosti
Klasifikace minerálů a hornin podle původu a složení zahrnuje mnoho názvů a každý prvek má jedinečné fyzikální vlastnosti. Podle těchto parametrů se určuje hodnota konkrétního plemene a také možnost jeho využití v různých oborech lidské činnosti.
Tvrdost
Tato vlastnost představuje odolnost určitého pevného tělesa vůči poškrábání jiného. Pokud je tedy dotyčný minerál měkčí než ten, který je poškrábaný na jeho povrchu, zůstanou na něm stopy.
Principy klasifikace minerálů podle tvrdosti jsou založeny na použití Mohsovy stupnice, která je reprezentována speciálně vybranými horninami, z nichž každá je schopna svým ostrým koncem vyškrábat předchozí názvy. Obsahuje seznam deseti položek, který začíná mastkem a sádrou a končí, jak mnoho lidí ví, diamantem - nejtvrdšímsubstance.
Zpočátku je obvyklé provádět kámen na skle. Pokud na něm zůstane vryp, pak v tomto případě klasifikace minerálů podle tvrdosti již umožňuje přiřadit mu více než 5. třídu. Poté je tvrdost již specifikována na Mohsově stupnici. Pokud tedy na skle zůstane škrábanec, pak se v tomto případě odebere vzorek ze 6. třídy (živec), poté se jej pokusí nakreslit na požadovaný minerál. Pokud tedy například živec zanechal na vzorku škrábanec, ale apatit, který je na čísle 5, nikoli, je mu přiřazena třída 5,5.
Nezapomeňte, že v závislosti na hodnotě krystalografického směru se mohou některé minerály lišit v tvrdosti. Například u disthenu v rovině štěpení má tvrdost podél dlouhé osy krystalu hodnotu 4, zatímco napříč stejnou rovinou se zvyšuje na 6. Velmi tvrdé minerály lze nalézt pouze ve skupině s nekovovými lesk.
Shine
Tvorba lesku v minerálech se provádí díky odrazu světelných paprsků od jejich povrchu. V jakékoli příručce o minerálech klasifikace stanoví rozdělení do dvou velkých skupin:
- metallic;
- s nekovovým leskem.
První jsou horniny, které vytvářejí černou čáru a jsou neprůhledné i v poměrně tenkých úlomcích. Patří mezi ně magnetit, grafit a uhlí. Výjimkou jsou zde také minerály s nekovovým leskem a barevným pruhem. Jde o zlatose zelenkavým pruhem, měděným se zvláštním červeným pruhem, stříbrným se stříbřitě bílým pruhem a řadou dalších.
Kovová povaha je podobná lesku čerstvého lomu různých kovů a lze ji docela dobře vidět na čerstvém povrchu vzorku, i když vezmeme v úvahu horninotvorné minerály. Klasifikace lesku také zahrnuje neprůhledné vzorky, které jsou těžší než první kategorie.
Lesk kovu je charakteristický pro minerály, což jsou rudy různých kovů.
Barva
Za zmínku stojí, že barva je stálou vlastností pouze u některých minerálů. Malachit tedy zůstává vždy zelený, zlato neztrácí zlatožlutou barvu atd., zatímco pro mnohé jiné je nestabilní. Chcete-li určit barvu, musíte nejprve získat nový čip.
Zvláštní pozornost je třeba věnovat tomu, že klasifikace vlastností minerálů počítá i s takovým pojetím, jako je barva čáry (mletý prášek), která se často neliší od normy. Ale zároveň existují i plemena, u kterých je barva prášku výrazně odlišná od jejich vlastní. Patří mezi ně například kalcit, který může být žlutý, bílý, modrý, modrý a mnoho dalších variant, ale prášek stejně zůstane bílý.
Prášek nebo vlastnost minerálu se získává na porcelánu, který by neměl být pokrytý žádnou glazurou amezi profesionály se mu říká jednoduše „sušenka“. Po jeho povrchu je nakreslena čára s určeným minerálem, po které je mírně rozmazán prstem. Neměli bychom zapomínat na to, že tvrdé, ale i velmi tvrdé minerály po sobě nezanechávají žádné stopy, protože tuto „sušenku“jednoduše poškrábou, takže je třeba z nich nejprve seškrábnout určitou část na bílý papír a poté jej rozetřete do požadovaného stavu.
Štěpení
Tento koncept předpokládá vlastnost minerálu štěpit se nebo štěpit v určitém směru a zanechávat lesklý hladký povrch. Za zmínku stojí fakt, že Erasmus Bartholin, který tuto vlastnost objevil, poslal výsledky výzkumu poměrně autoritativní komisi, mezi něž patřili i tak slavní vědci jako Boyle, Hooke, Newton a mnoho dalších, kteří však objevené jevy uznali za náhodné, a zákony neplatné, ačkoli doslova o století později se ukázalo, že všechny výsledky byly správné.
Existuje tedy pět hlavních stupňů štěpení:
- velmi dokonalé - minerál lze snadno rozdělit na malé destičky;
- perfektní - při jakémkoli úderu kladiva se vzorek rozdělí na fragmenty, které jsou omezeny rovinami štěpení;
- čistý nebo střední - při pokusu o štěpení minerálu vznikají úlomky, které jsou omezeny nejen rovinami štěpení, ale i nerovnými povrchy v náhodných směrech;
- imperfect - nalezený s jistýmsložitosti;
- velmi nedokonalé - téměř žádný výstřih.
Určité minerály mají několik směrů štěpení najednou, což se často stává jejich hlavním diagnostickým znakem.
Kink
Tento pojem znamená povrch rozštěpu, který neprošel podél štěpení v minerálu. K dnešnímu dni je obvyklé rozlišovat mezi hlavními pěti typy zlomenin:
- hladký - na povrchu nejsou znatelné křivky, ale není zrcadlově hladký, jako je tomu u dekoltu;
- stupňovité - typické pro krystaly s více či méně jasným a dokonalým štěpením;
- nerovnoměrné - projevuje se např. u apatitu, ale i řady dalších minerálů, které mají nedokonalou štěpnost;
- štípaný – charakteristický pro vláknité minerály a je poněkud podobný lámání dřeva přes vlákno;
- konchoidní - tvarem podobný mušli;
Další vlastnosti
Poměrně velké množství minerálů má takový diagnostický nebo rozlišovací znak jako magnetismus. K jeho určení je zvykem používat standardní kompas nebo speciální magnetizovaný nůž. Testování se v tomto případě provádí následovně: odebere se malý kousek nebo malé množství prášku testovaného materiálu, načež se ho dotkne magnetizovaným nožem nebo podkovou. Pokud se po tomto postupu začnou minerální částice přitahovat, totooznačuje přítomnost určitého magnetismu. Při použití kompasu je umístěn na nějakém rovném povrchu, po kterém čekají, až se šipka vyrovná a přinese minerál k němu, aniž by se dotkli samotného zařízení. Pokud se šipka začne pohybovat, znamená to, že je magnetická.
Určité minerály, které obsahují uhličité soli, začnou při vystavení kyselině chlorovodíkové uvolňovat oxid uhličitý, který se projevuje ve formě bublinek, proto tomu mnoho lidí říká „vaření“. Mezi těmito minerály vynikají: malachit, kalcit, křída, mramor a vápenec.
Některé látky lze také dobře rozpustit ve vodě. Tuto schopnost minerálů lze snadno určit podle chuti, a to platí zejména pro kamennou sůl, stejně jako draselné soli a další.
Pokud je nutné provést studie minerálů pro tavitelnost a spalování, musíte nejprve odštípnout malý kousek ze vzorku a poté jej pomocí pinzety přivést přímo do plamene z plynového hořáku, lihové lampy nebo svíčka.
Formy jejich přítomnosti v přírodě
V drtivé většině případů se v přírodě různé minerály vyskytují ve formě srůstů nebo monokrystalů a mohou být zobrazeny také ve formě shluků. Ty se skládají z velkého počtu zrn s vnitřní krystalickou strukturou. Existují tedy tři hlavní skupiny, které mají charakteristický vzhled:
- izometrické, stejně vyvinuté ve všech třech směrech;
- protáhlé, mající více protáhlých tvarů v jednom ze směrů;
- prodloužený ve dvou směrech, zatímco třetí je krátký.
Je třeba poznamenat, že některé minerály mohou vytvářet přirozeně prorostlé krystaly, které se pak nazývají dvojčata, odpaliště a další názvy. Takové vzory jsou často výsledkem srůstání nebo srůstání krystalů.
Zobrazení
Pravidelné srůsty a nepravidelné shluky krystalů si nepleťte např. s „kartáčci“nebo drúzami, které rostou na stěnách jeskyní a různých dutin ve skalách. Drúzy jsou srůsty tvořené několika více či méně pravidelnými krystaly a zároveň na jednom konci vyrůstající do nějakého druhu horniny. Jejich tvorba vyžaduje otevřenou dutinu, která umožňuje volný růst minerálů.
Mnoho krystalických minerálů se mimo jiné vyznačuje poměrně složitými nepravidelnými tvary, což vede ke vzniku dendritů, sintrových forem a dalších. Vznik dendritů je způsoben příliš rychlou krystalizací minerálů umístěných v tenkých trhlinách a pórech a horniny v tomto případě začínají připomínat spíše bizarní větve rostlin.
Často dochází k situacím, kdy minerály téměř úplně zaplní malý prázdný prostor, což vede k tvorbě sekretů. Používají soustřednou strukturu aminerální látka jej vyplňuje do středu z periferie. Dostatečně velké sekrety, které mají uvnitř prázdný prostor, se běžně nazývají geody, zatímco malé útvary se nazývají mandle.
Noduly jsou konkrementy nepravidelného kulatého nebo kulovitého tvaru, k jejichž tvorbě dochází aktivním ukládáním minerálních látek kolem určitého středu. Poměrně často se vyznačují radiálně zářivou vnitřní strukturou a na rozdíl od sekretů dochází naopak k růstu směrem k periferii od středu.
