4 πράγματα που ορίζουν τα ορυκτά

Στον τομέα της γεωλογίας, ακούτε συχνά μια ποικιλία όρων, συμπεριλαμβανομένης της λέξης "ορυκτών". Τι είναι ορυκτά, ακριβώς? Είναι οποιαδήποτε ουσία που ικανοποιεί αυτές τις τέσσερις συγκεκριμένες ιδιότητες:

1. Τα ορυκτά είναι φυσικά: Αυτές οι ουσίες που σχηματίζονται χωρίς καμία ανθρώπινη βοήθεια.
2. Τα ορυκτά είναι στερεά: Δεν πέφτουν, δεν λιώνουν ή εξατμίζονται.
3. Ορυκτά είναι ανόργανος: Δεν είναι ενώσεις άνθρακα όπως αυτές που βρίσκονται στα ζωντανά πράγματα.
4. Τα ορυκτά είναι κρυσταλλικά: έχουν ξεχωριστή συνταγή και διάταξη ατόμων.

Παρόλα αυτά, εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένες εξαιρέσεις από αυτά τα κριτήρια.

Μέχρι τη δεκαετία του 1990, οι μεταλλοπαθείς θα μπορούσαν να προτείνουν ονόματα χημικών ενώσεων που σχηματίστηκαν κατά την αποικοδόμηση τεχνητών ουσιών... τα πράγματα που βρέθηκαν σε μέρη όπως οι βιομηχανικές λάσπες λάσπης και σκουριά αυτοκίνητα. Αυτό το κενό είναι πλέον κλειστό, αλλά υπάρχουν μεταλλικά στοιχεία στα βιβλία που δεν είναι πραγματικά φυσικά.

Παραδοσιακά και επίσημα, μητρική

Για ένα λιγότερο ακραίο παράδειγμα, εξετάστε το ορυκτό ikaite, ένα ενυδατωμένο ανθρακικό ασβέστιο που σχηματίζεται μόνο σε κρύο νερό. Αποικοδομείται σε ασβεστίτη και νερό άνω των 8 C. Είναι σημαντικό στις πολικές περιοχές, στον ωκεανό και σε άλλα κρύα μέρη, αλλά δεν μπορείτε να το φέρετε στο εργαστήριο παρά μόνο σε καταψύκτη.

Ο πάγος είναι ανόργανο, αν και δεν περιλαμβάνεται στον οδηγό ορυκτών πεδίων. Όταν ο πάγος συλλέγεται σε αρκετά μεγάλα σώματα, ρέει στη στερεά του κατάσταση - αυτό είναι τι παγετώνες είναι. Και άλας (μανιτόλη) συμπεριφέρεται παρόμοια, ανεβαίνοντας υπόγεια σε μεγάλους θόλους και μερικές φορές ξεχειλίζει σε παγετώνες αλατιού. Πράγματι, όλα τα ορυκτά και οι βράχοι που αποτελούν τμήμα τους παραμορφώνονται αργά, δεδομένου ότι έχουν αρκετή θερμότητα και πίεση. Αυτό είναι που κάνει τεκτονικές πλάκες δυνατόν. Έτσι, κατά κάποιο τρόπο, δεν υπάρχουν ορυκτά παρά μόνο ίσως διαμάντια.

Άλλα ορυκτά που δεν είναι αρκετά στερεά είναι αντ 'αυτού εύκαμπτα. ο μαρμαρυγία είναι το πιο γνωστό παράδειγμα, αλλά μολυβδαινίτη είναι άλλο. Οι μεταλλικές νιφάδες του μπορεί να τσαλακωθούν σαν φύλλο αλουμινίου. Ο ορυκτός αμίαντος χρυσοτίλιο είναι αρμαθιές ώστε να υφαίνουν σε ύφασμα.

Ο κανόνας ότι τα ορυκτά πρέπει να είναι ανόργανα μπορεί να είναι ο πιο αυστηρός κανόνας. Οι ουσίες που συνθέτουν κάρβουνο, για παράδειγμα, είναι διαφορετικά είδη ενώσεων υδρογονανθράκων που προέρχονται από κυτταρικά τοιχώματα, ξύλο, γύρη και ούτω καθεξής. Αυτά ονομάζονται macerals αντί για μέταλλα. Εάν ο άνθρακας συμπιέζεται αρκετά σκληρά για αρκετό καιρό, ο άνθρακας ρίχνει όλα τα άλλα στοιχεία και γίνεται γραφίτης. Αν και είναι οργανικής προέλευσης, ο γραφίτης είναι ένα πραγματικό ορυκτό με άτομα άνθρακα διατεταγμένα σε φύλλα. Διαμάντια, παρομοίως, είναι άτομα άνθρακα διατεταγμένα σε ένα άκαμπτο πλαίσιο. Μετά από περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια ζωής στη Γη, είναι ασφαλές να πούμε ότι όλα τα διαμάντια και ο γραφίτης του κόσμου είναι οργανικής προέλευσης, ακόμη και αν δεν είναι αυστηρά βιολογικά.

Μερικά πράγματα υπολείπονται στην κρυσταλλικότητα, σκληρά όσο προσπαθούμε. Πολλά μέταλλα σχηματίζονται κρυστάλλους που είναι πολύ μικρές για να το δείτε κάτω από το μικροσκόπιο. Αλλά ακόμη και αυτά μπορεί να αποδειχθεί ότι είναι κρυσταλλικά στην νανοκλίμακα χρησιμοποιώντας την τεχνική του Διάθλαση σκόνης ακτίνων Χ, όμως, επειδή οι ακτίνες Χ είναι ένα είδος σούπερ-μικρού μήκους που μπορεί να απεικονίσει εξαιρετικά μικρά πράγματα.

Έχοντας κρυσταλλική μορφή σημαίνει ότι η ουσία έχει χημικό τύπο. Θα μπορούσε να είναι τόσο απλό όσο το halite's (NaCl) ή το σύμπλεγμα όπως το επιπολικό (Ca₂Αλ₂(Fe³⁺, ΑΙ) (SiO₄)(Σι₂Ο₇) O (OH)), αλλά εάν συρρικνώσατε σε ένα μέγεθος ατόμου, θα μπορούσατε να πείτε ποιο ορυκτό βλέπετε με τη μοριακή του σύνθεση και διάταξη.

Μερικές ουσίες αποτυγχάνουν στη δοκιμή ακτίνων Χ. Είναι πραγματικά γυαλιά ή κολλοειδή, με μια πλήρως τυχαία δομή στην ατομική κλίμακα. Είναι άμορφο, επιστημονικό λατινικό για "άμορφο". Αυτά παίρνουν το τιμητικό όνομα mineraloid. Τα Mineraloids είναι ένας μικρός όμιλος περίπου οκτώ μελών και αυτό τεντώνει τα πράγματα με τη συμπερίληψη ορισμένων οργανικών ουσιών (παραβιάζοντας το κριτήριο 3 καθώς και το 4).