Forståelse af mineraler: Sammensætning, egenskaber og dannelse

Mineraler, som er opbygget af grundstoffer, er byggeklodserne til klipper. Selvom kun et par dozener mineraler er almindelige, er der opdaget ca. 3.500 mineraler indtil nu, ifølge David Walker, Higgins Professor i Geologi ved Columbia University.

Hvad er et mineral?

Et mineral er et naturligt forekommende, anorganisk, fast grundstof eller forbindelse med en bestemt krystalform og en veldefineret kemisk sammensætning.

Egenskab 1: Naturligt forekommende

Mineraler er biprodukter af geologiske processer i naturen og er ikke fremstillet af mennesker i et laboratorium.

Egenskab 2: Fast

Mineraler har ingen væske- eller gaskomponenter ved normale temperaturer og tryk på jordoverfladen (se "Egenskab 4: Bestemt krystalform").

Egenskab 3: Anorganisk

Videnskabsmænd bruger ordet "anorganisk" til at referere til "den ikke-levende del af vores verden," som kemi-lærebogsforfattere Theodore Brown, H. LeMay og Bruce Bursten skriver. Mere specifikt indeholder anorganiske forbindelser (forbindelser er enhver kombination af to eller flere grundstoffer) en kombination af grundstoffer uden noget carbon. Videnskabsmænd bruger ordet "organisk" til at beskrive forbindelser opbygget af carbon plus et andet grundstof eller grundstoffer, normalt hydrogen, ilt, kvælstof eller svovl – grundstoffer fundet i alle levende organismer. For at klassificeres som et mineral, skal et stof være anorganisk og ikke resultatet af en biologisk eller biokemisk proces, såsom nedbrydning af dode organismer.

Egenskab 4: Bestemt krystalform

Et minerals indre struktur har en fast og ordnet geometrisk arrangement af atomer, der tæt sammen. En sådan ordnet molekylær struktur siges at være "krystallinsk" og er sand for alle faste stoffer.

Egenskab 5: Veldefineret (bestemt) kemisk sammensætning

Mineraler har en homogen kemi, betyder, at de samme elementkomponenter findes i hele mineralet (se "Mineralgrupper"), uanset dets renhed.

Mineralgrupper

Silikater, den mest udbredte mineral type, indeholder nogle metal plus kisstof og ilt – for eksempel olivin (Mg,Fe SiO2).

Ikke-silikat mineralgrupper inkluderer native elementer, oxider, sulfider, sulfater og halogenider.
Native mineraler, som kobber, sølv og guld, betyder, at et grundstof har bundet kun til sig selv.
Oxider, som hematit (Fe2O3), indeholder nogle metal plus ilt.
Sulfider, som pyrit (FeS2), indeholder nogle metal og svovl.
Halogenider, som halit (NaCl), indeholder nogle metal plus klor.
Carbonater, som kalkspat (CaCO3), indeholder nogle metal plus carbon og ilt.
Sulfater, som gips (CaSO4), indeholder nogle metal plus svovl og ilt.