Wstęp do Mineralogii

Wstęp do Mineralogii

• Minerał to pierwiastek rodzimy lub związek chemiczny o stałym stanie skupienia i uporządkowanej budowie wewnętrznej - krystalicznej.
• Minerały tworzą się naturalnie w procesach geologicznych (w litosferze) i kosmologicznych (w ciałach kosmicznych).
• Przykładem minerału powstałego w procesie kosmologicznym jest meteoryt Morasko, zbudowany z minerałów takich jak kamacyt, taenit, troilit, grafit, schreibersyt, rhabdyt, coenit, sfaleryt, whitlockit i moraskoit.
• Do minerałów nie zalicza się substancji mineralnych o krystalicznej budowie, stworzonych przez zwierzęta i rośliny, np. kamienie nerkowe, kryształy cukru.
• Istnieje ponad 5500 minerałów, z czego około 200 stanowi podstawowe składniki skał budujących skorupę ziemską - minerały skałotwórcze (np. kwarc, skalenie, pirokseny).
• Minerały złożowe/rudne są wykorzystywane jako surowce, np. rudy żelaza, rudy aluminium, rudy cynku i ołowiu, rudy miedzi, kruszce metali szlachetnych.
• Kamienie szlachetne to rzadkie minerały o niezwykłych właściwościach fizycznych, takich jak barwa, przezroczystość i twardość (np. diament, szafir, szmaragd, rubin).
• Minerały powstają głównie w procesie krystalizacji z roztworów i stopów magmowych, z wodnych roztworów nasyconych lub z fazy gazowej.
• Kryształ jest ciałem jednorodnym fizycznie i chemicznie - w każdym punkcie ma identyczne własności (ciężar właściwy, ciepło topnienia, skład chemiczny).
• Kryształ jest anizotropowym, co oznacza, że jego właściwości fizyczne są różne w różnych kierunkach (np. prędkość rozchodzenia światła, barwa, twardość, łupliwość, przewodnictwo cieplne).
• Kryształ ma uporządkowaną budowę wewnętrzną - atomy, jony lub cząsteczki są rozmieszczone w regularny sposób.

Geneza Minerałów

• Procesy endogeniczne to procesy zachodzące we wnętrzu Ziemi, np. krystalizacja stopu krzemianowego.
• Procesy egzogeniczne to procesy zachodzące na powierzchni Ziemi, np. wietrzenie.
• Krystalizacja stopu krzemianowego (magmy) to pierwotny proces endogeniczny, podczas którego tworzą się minerały.
• Krystalizacja magmy zachodzi etapami, w miarę oziębiania i krzepnięcia.
• W wyniku krystalizacji magmy powstają głównie krzemiany i glinokrzemiany, a także siarczki, węglany, fosforany, tlenki i inne minerały.

Krystalizacja Magmy

• Faza wczesnej krystalizacji: oliwin, chromit, siarczki metali, pirokseny, plagioklazy bogate w wapń (anortyt).
• Faza główna: pirokseny, amfibole, plagioklazy uboższe w wapń, skalenie potasowe, biotyt, muskowit, kwarc.
• Faza pegmatytowa: kwarc, miki, ortoklaz, beryl, turmalin.
• Faza pneumatolityczna: miki, turmalin, topaz, beryl, minerały kruszcowe: kasyteryt, wolframit, molibdenit.
• Faza hydrotermalna: kwarc, kalcyt, piryt, chalkopiryt, galena, sfaleryt, złoto, srebro.
• Procesy metamorficzne i metasomatoza kontaktowa: powstają nowe minerały w wyniku zmian w już istniejących skałach pod wpływem temperatury i ciśnienia.
• Wietrzenie: rozpad skał pod wpływem czynników atmosferycznych.
• Wietrzenie chemiczne: hydroliza, hydratacja, karbonatyzacja, utlenianie, redukcja, rozpuszczanie, ewaporacja.
• Geneza biogeniczna: tworzenie minerałów przez organizmy żywe.