Mineralogie

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Mineralogia folosește chimia , știința materialelor , fizica și geologia .

Mineralogia este știința care studiază compoziția chimică , structura cristalină și caracteristicile fizice (de exemplu, duritatea , magnetismul și proprietățile optice ) ale mineralelor , precum și geneza, transformarea și utilizarea lor de către oameni. Clasificarea și nomenclatura mineralelor este codificată de Asociația Internațională Mineralogică (IMA), formată din diferite organizații care reprezintă mineralogiști în diferite țări. Până în ianuarie 2002 , speciile mineralogice recunoscute de IMA erau 3 910. Dintre acestea, aproximativ 150 sunt considerate comune, aproximativ 50 mai puțin frecvente, iar restul sunt clasificate ca rare sau extrem de rare.

Include următoarele sub-discipline:

  • Mineralogie descriptivă : se ocupă cu măsurarea și înregistrarea proprietăților fizice care ajută la identificarea și descrierea mineralelor.
  • Cristalografie : investighează structura internă a substanțelor cristaline.
  • Cristalochimie : studiază relațiile dintre compoziția chimică, structura internă și proprietățile fizice.
  • Clasificare mineralogică : clasificarea tuturor speciilor minerale existente.
  • Distribuția geologică : caracterizarea locului de origine al mineralelor.

Istorie

Speculațiile timpurii, studiile și teoriile mineralogiei au fost scrise în Babilonul antic, în lumea antică greco-romană , în China antică și medievală și au fost notate în prana textelor sanscrite din India antică. [1] Cu toate acestea, primele studii științifice sistematice despre minerale și roci au fost dezvoltate în Europa postrenascentistă . [2] Studiul credibil al mineralogiei a fost fondat pe bazele cristalografiei și pe studiul microscopic al secțiunilor de roci cu invenția microscopului în secolul al XVII-lea . [2]

Europa și Orientul Mijlociu

Teofrast

Scriitorii Greciei Antice Aristotel ( 384 - 322 î.Hr. ) și Teofrast ( 370 - 285 î.Hr. ) au fost primii, în tradiția occidentală, care au scris despre minerale și proprietățile lor, precum și au dat o explicație metafizică . Filosoful grec Aristotel, în Meteorologia sa, a teoretizat că toate substanțele cunoscute erau compuse din cele patru elemente apă, aer, pământ și foc, cu proprietăți de uscăciune, umiditate, căldură și frig. [3] Filosoful și botanistul grec Teofrast în lucrarea sa De Mineralibus , a acceptat punctul de vedere al lui Aristotel și a împărțit mineralele în două categorii: cele afectate de uscăciune și cele afectate de umiditate. [3]

Teoria aristotelică a emanației și expirației metafizice ( anathumiaseis ) a inclus cele mai vechi speculații despre științele pământului , integrând mineralogia. Conform acestei teorii, în timp ce metalele ar trebui să înghețe din cauza pierderii de umiditate, expirația uscată a gazelor ( pneumatodestera ) a fost cauza materială eficientă a mineralelor găsite în solul pământului. [4] Filosoful a postulat aceste idei folosind exemplul de umiditate de pe suprafața Pământului (un vapor umed „potențial asemănător cu apa”), în timp ce ceilalți au fost expulzați din Pământul însuși, bazându-se pe atributele de cald, uscat, fum și foarte combustibil („potențial ca focul”). [4] Teoria metafizică a lui Aristotel, din cele mai vechi timpuri, a avut o mare influență asupra teoriilor similare formulate mai târziu în Europa, după cum a remarcat istoricul Berthelot:

Teoria expirațiilor a fost punctul de plecare pentru ideile ulterioare privind generarea de metale pe pământ, pe care le întâlnim cu Proclus și care a domnit în Evul Mediu . [1]

Cu filozofi precum Proclus , teoria neoplatonismului a fost de asemenea răspândită în lumea islamică în Evul Mediu , constituind, de asemenea, o bază pentru idei metafizice despre mineralogie în Orientul Mijlociu medieval. Au fost mulți oameni de știință islamici medievali care s-au ocupat de aceste probleme, inclusiv oamenii de știință persani Ibn Sina (ابوعلى سينا ​​/ پورسينا) ( 980 - 1037 d.Hr.), care au respins alchimia și noțiunile primitive ale metafizicii grecești conform cărora metalele și alte elemente ar putea fi transformată în altele. [1] Cu toate acestea, ideea schimbării lente a compoziției chimice a scoarței terestre a fost răspândită în metafizica lumii antice grecești și medievale. [1] În acest context există și omul de știință Jabir ibn Hayyan ( 721 - 815 d.Hr.), primul care a adus metoda experimentală în alchimie. Ajutat de matematica pitagorică , el a descoperit metoda de sinteză a acidului clorhidric , acidului azotic și metodele de distilare și cristalizare (ultimele două au fost esențiale pentru înțelegerea mineralogiei moderne).

Pliniu cel Bătrân

Tremolit fibros pe muscovit . Acest mineral, un amfibol , este utilizat ca azbest în același mod ca și serpentina fibroasă.
Diamant, cu forma tipică octaedrică.
Colier de chihlimbar baltic , în interiorul căruia insectele sunt prinse.

Terminologia mineralogică antică greacă a fost transmisă de secole, cu o largă difuzie în epoca modernă. De exemplu, cuvântul grecesc ῾ἀσβεστος ( azbest cu sensul de „inextinctibil, nestins” ), este folosit pentru a indica azbest datorită aspectului neobișnuit al acestui material natural datorită structurii fibroase a mineralelor care îl compun ( crizotil , în particular, care este una dintre modificările polimorfe ale serpentinei ). [5] [6] Printre primii naturaliști, Strabo ( 58 î.Hr. - 25 d.Hr.) și Pliniu cel Bătrân ( 23 - 79 d.Hr.) au scris ambii despre azbest, calitățile și originile sale, cu credința elenistică că este un tip de legume . [6] Pliniu cel Bătrân a enumerat-o ca o legumă obișnuită în India, în timp ce istoricul Yu Huan ( 239 - 265 d.Hr.) din China a enumerat această „cârpă ignifugă” ca produs al Romei antice sau al Arabiei (în chineză: Daqin ). [6] Deși documentarea acestor minerale în timpurile antice nu ajunge la cea a clasificării științifice moderne, au existat totuși scrieri ample despre mineralogie. De exemplu, Pliniu a dedicat 5 volume întregi ale operei sale Naturalis Historia ( 77 d.Hr.) clasificării „pământurilor, metalelor, pietrelor și pietrelor prețioase”. [7] Cu toate acestea, înainte de lucrările care au decretat fundamentul definitiv al mineralogiei în secolul al XVI-lea , anticii au recunoscut nu mai puțin de 350 de minerale pe care să le enumere și să le descrie. [8]

Giorgio Agricola, tatăl Mineralogiei

Giorgio Agricola ( 1494 - 1555 )

La începutul secolului al XVI-lea , scrierile omului de știință german Georg Bauer, semnate Georgius Agricola ( 1494 - 1555 ) în Bermannus, sive de re metallica dialogus ( 1530 ) sunt considerate scrierile fondatoare ale mineralogiei în sensul modern a studiului lor. Agricola a scris tratatul ca fizician al orașului și experimentează la Joachimsthal , care era atunci un centru bogat de mine și turnătorii metalurgice industriale. În 1544 , și-a publicat lucrarea scrisă De ortu et causis subterraneorum , care este considerată o piatră de hotar pentru geologia fizică modernă. În lucrarea sa (la fel ca Ibn Sina) Agricola a criticat puternic teoriile susținute de filosofii greci antici precum Aristotel . Lucrările sale despre mineralogie și metalurgie au continuat cu publicarea De veteribus et novis metallis în 1546 și au culminat cu cea mai cunoscută lucrare a sa, De re metallica din 1556 . A fost o lucrare impresionantă în care au fost expuse întrebări legate de extracția, rafinarea și topirea metalelor, împreună cu discuții despre geologia zăcămintelor minerale, topografia , construcția minelor și ventilația . În următoarele două secole, această lucrare scrisă a rămas cel mai autoritar text despre mine din Europa .

Agricola a dezvoltat multe teorii mineralogice bazate pe experiența practică, inclusiv înțelegerea conceptului de canale de depunere, formate din circulația apei solului („succi”) în fisuri în urma depunerii rocilor înconjurătoare. [9] După cum se va menționa mai jos, mineralogia chineză medievală dezvoltase anterior acest tip de concept.

Pentru opera sa, Agricola a fost făcut cunoscut posterității ca Părintele Mineralogiei .

După lucrările fundamentale scrise de Agricola, lucrarea Gemmarum et Lapidum Historia de Anselmus de Boodt ( 1550 - 1632 ) din Bruges este larg recunoscută de comunitatea științifică ca fiind prima lucrare definitivă a mineralogiei moderne. [8] Chimistul german minier Johann Friedrich Henckel și-a scris Flora Saturnisans din 1760 , care a fost primul tratat din Europa care s-a ocupat de minerale geobotanice, deși chinezii menționaseră aceste concepte în tratatele anterioare din 1421 și 1664 . [10] Mai mult, scriitorul chinez Du Wan a făcut referiri clare la relația dintre rapoartele de precipitații și eroziune în lucrarea sa Yun Lin Shi Pu din 1133 , înainte de opera lui Agricola din 1546 . [11]

China și Orientul Îndepărtat

În China antică, cea mai veche listă literară de minerale datează cel puțin din secolul al IV-lea î.Hr. , cu cartea Ji Ni Zi , care enumeră 24 de minerale. [12] Ideea chineză a mineralogiei metafizice datează cel puțin din vechea dinastie Han ( 202 î.Hr.- 220 d.Hr.). Din textul Huai Nan Zi din secolul al II-lea î.Hr. , chinezii folosesc termenii taoismului ideologic pentru a descrie meteorologia , precipitațiile , diferitele tipuri de minerale, metalurgia și alchimia. [13] Deși înțelegerea acestor concepte pe vremea lui Han era de natură taoistă, teoriile propuse erau similare cu cele formulate de Aristotel în teoria sa de vapori mineralogici (descrisă mai sus). [13] Începând din 122 î.Hr. , chinezii formulaseră, așadar, teoria pentru metamorfozarea mineralelor, deși unii istorici precum Dubs au remarcat că tradiția doctrinei alchimico-mineralogice chineze se referă la Școala Naturaliștilor condusă de filosoful Zou. Yan ( 305 î.Hr. - 240 î.Hr. ). [14] În cadrul categoriei largi de roci și pietre (shi) și metale și aliaje (jin), chinezii dețineau sute (dacă nu chiar mii) de tipuri de pietre și minerale enumerate, precum și multe teorii despre pregătirea lor. [14] [15]

În secolul V d.Hr., prințul Qian Ping Wang din dinastia Liu Song a scris în enciclopedia Tai-ping Yu Lan (circa 444 d.Hr., din cartea pierdută Dian Shu , sau Managementul tuturor tehnicilor ):

Cele mai prețioase lucruri din lume sunt depozitate în regiunea cea mai interioară dintre toate. De exemplu, există orpiment . După o sută de ani se schimbă în realgar . După încă o sută de ani, realgarul se transformă în aur galben. [16]

În China antică medievală , mineralogia a devenit strâns legată de observațiile empirice din domeniul farmaceutic și al medicinei . De exemplu, renumitul ceasornicar și inginer mecanic Su Song ( 1020 - 1101 ) din dinastia Song ( 960 - 1279 d.Hr.) a scris despre mineralogie și farmacologie în lucrarea sa Ben Cao Tu Jing din 1070 . În scrierea sa, el a creat o abordare sistematică a listării diferitelor minerale diferite și a utilizării lor în amestecuri medicinale, cum ar fi toate diferitele forme cunoscute de mica care pot fi utilizate pentru tratarea diferitelor probleme digestive . [17] Su Song a făcut, de asemenea, considerații cu privire la fractura subconcoidală a cinabrului nativ, la semnele depozitelor minerale și a oferit descrieri ale formei mineralelor. [9] Similar cu venele minerale formate prin circulația apei din sol menționate mai sus în legătură cu omul de știință german Agricola, Su Song a făcut afirmații referitoare la carbonatul de cupru , așa cum Ri Hua Ben Cao făcuse anterior în 970 d.Hr. cu sulfat de cupru . [9]

Omul de știință din dinastia Yuan Zhang Si-xiao (mort în 1332 ) a scris un tratat inovator privind concepția depozitelor minerale din circulația apei în sol și crăpăturile rocilor, cu două secole înainte ca Georgius Agricola să ajungă la concluzii similare. [18] În lucrarea sa Suo-Nan Wen Ji , el a aplicat această teorie în descrierea depunerii de minerale prin evaporarea (sau precipitarea din) apelor solului în vene minerale. [15]

În plus față de teoriile alchimice deja menționate, scriitori chinezi mai târziu precum fizicianul din dinastia Ming Li Shizhen ( 1518 - 1593 ) au scris câteva teorii ale mineralogiei similare celor metafizice ale lui Aristotel , așa cum a scris în tratatul farmaceutic Běncǎo Gāngmù (本草綱目, Compendium of Materia Medica , 1596 ). [1] O altă figură a epocii Ming , celebrul geograf Xu Xiake ( 1587 - 1641 ) a scris despre depozitele mineralogice și mica schist în tratatul său. [19] Cu toate acestea, pe măsură ce literatura europeană de mineralogie a devenit mare și variată, scriitorii dinastiei Ming și Qing au scris puțin despre acest subiect (chiar și în comparație cu ceea ce fusese produs în timpul erei Song). Singurele alte lucrări de note compuse în aceste două epoci sunt Shi Pin ( Ierarhia pietrelor ) din Yu Jun din 1617 și Guai Shi Lu ( Strange ciudate ) din Song Luo din 1665 și Guan Shi Lu ( observația Sull a Stânci ) din 1668 . [19] Cu toate acestea, o figură demnă de remarcat în dinastia Song este Shen Kuo.

Teoriile lui Shen Kuo

Shen Kuo (沈括) ( 1031 de - 1095 ).

Omul de știință și omul de știință din dinastia Song chineză medievală, Shen Kuo ( 1031 - 1095 ) și-a scris propria teorie despre formarea terenurilor, care a inclus câteva aspecte ale mineralogiei.
În lucrarea sa Meng Xi Bi Tan (梦溪笔谈; în engleză Dream Pool Essays , 1088 ), Shen a formulat ipoteze despre procesele care au condus formarea terenurilor ( geomorfologie ); aceste teorii s-au bazat pe observații de cochilii marine fosile într-un strat geologic al Munților Taihang , la sute de kilometri distanță de Oceanul Pacific . [20] El a dedus că pământul s-a format prin eroziunea munților și depunerea nămolului și a descris astfel eroziunea , sedimentarea și ridicarea. [21] În lucrările sale timpurii (c. 1080 ), el a scris despre o fosilă curioasă a unei creaturi aparent marine găsite departe în interior. [22] Este, de asemenea, interesant de remarcat faptul că autorul contemporan al lucrării Xi Chi Cong Yu a atribuit ideea unor locuri particulare sub mare unde șerpii și crabii au fost pietrificați unui Wang Jinchen .
Cu scrierile lui Shen Kuo despre descoperirea fosilelor, exista și o ipoteză despre schimbările climatice odată cu trecerea timpului. [23] Motivele acestor presupuneri se găsesc în descoperirea a sute de bambus pietrificat într-o zonă cu climat uscat din nordul Chinei , când o imensă avalanșă pe albia unui râu le-a dezvăluit. [23] Shen a teoretizat că în timpurile preistorice, climatul din Yanzhou trebuie să fi fost la fel de ploios și umed ca și cel din sudul Chinei, unde bambusii găsesc un climat ideal pentru creștere. [23]

În mod similar, istoricul Joseph Needham a comparat teoriile lui Shen cu cele ale omului de știință scoțian Roderick Murchison ( 1792 - 1871 ), care a fost inspirat să devină geolog după ce a observat o avalanșă providențială. Mai mult, descrierea lui Shen a depunerilor sedimentare este precedată de cea a lui James Hutton , care și-a scris lucrarea inovatoare (considerată piatra de temelie a geologiei moderne) în 1802 . [11] Influentul filosof Zhu Xi ( 1130 - 1200 ) a scris, de asemenea, despre fenomene naturale curioase, cum ar fi fosilele, și a citit lucrările lui Shen Kuo. [24]

Mineralogie modernă

Calcocitul , un mineral format din sulfură de cupru .

Din punct de vedere istoric, mineralogia a fost întotdeauna strâns legată de taxonomia mineralelor care formează roci; în acest scop, s-a născut Asociația Internațională Mineralogică (IMA), o organizație ai cărei membri reprezintă mineralogiști în țările lor. Activitățile sale includ organizarea denumirilor de minerale (prin Comisia pentru noi minerale și denumiri de minerale), localizarea mineralelor cunoscute etc. Începând cu 2004, există peste 4.000 de specii minerale recunoscute de IMA. Dintre acestea, poate 150 pot fi numite „comune”, alte 50 sunt „ocazionale”, iar restul variază de la „rare” la „extrem de rare”.

Mai recent, condus de progresele în tehnicile experimentale (cum ar fi difracția neutronică ) și disponibilitatea puterii de calcul (aceasta din urmă a permis elaborarea unor simulări foarte precise ale comportamentului cristalelor la scară atomică), știința a început să examineze mai mult probleme generale legate de chimia anorganică și fizica stării solide . Totuși, acesta din urmă își concentrează studiul pe structurile cristaline întâlnite în mod obișnuit în mineralele care formează roci (cum ar fi perovskitele , mineralele argiloase și structurile de silicat ). În special, în acest domeniu s-au făcut mari progrese în înțelegerea relațiilor dintre structura la scară atomică a mineralelor și funcțiile acestora; În natură, exemplele proeminente ar putea fi măsurători exacte și predicții ale proprietăților elastice ale mineralelor, care au condus la o analiză aprofundată a comportamentului seismologic al rocilor și a discontinuităților profunde în seismogramele mantalei pământului . În acest scop, concentrându-se asupra conexiunii dintre fenomenele la scară atomică și proprietățile macroscopice, științele minerale (așa cum sunt cunoscute în prezent) arată probabil mai multe suprapuneri cu știința materialelor decât orice altă disciplină.

Mineralogie fizică

În studiul, clasificarea și recunoașterea mineralelor, sunt luate în considerare unele dintre proprietățile lor fizice și chimice:

Mineralogie chimică

Chimia mineralogică studiază compoziția chimică a mineralelor pentru a le identifica, clasifica și clasifica, de asemenea ca un mijloc de a studia cum să beneficieze de proprietățile lor. Există puține minerale clasificate ca elemente în sine și printre acestea se numără sulful , cuprul , argintul și aurul , deoarece majoritatea mineralelor sunt alcătuite dintr-un compus chimic de complexitate diferită. [25] Din punctul de vedere al diviziunii mineralelor începând de la chimism, multe sunt incluse în grupul izomorf și se bazează pe o compoziție chimică similară și forme cristaline similare. Un bun exemplu de clasificare izomorfă ar putea fi cel al grupării calcitului , care conține mineralele calcit, magnezit , siderit , rodocrosit și smithsonit . [26]

Biomineralogie

Biomineralogia este un domeniu de studii încrucișate între mineralogie, paleontologie și biologie . Această disciplină studiază modul în care plantele și animalele stabilizează mineralele prin control biologic și secvența în care aceste minerale sunt înlocuite după depunere. [27] Biomineralogia folosește tehnici moștenite din chimia mineralogică, în special pentru studii de izotopi , pentru a determina modul în care unele aspecte ale mineralogiei pot fi legate de formele vii, cum ar fi animalele și plantele [28] [29] , precum și conținutul mineral original de fosile. [30]

Mineralogie optică

Mineralogia optică este o ramură a mineralogiei care folosește sursele de lumină ca mijloc de identificare și clasificare a mineralelor. Toate mineralele care nu fac parte din sistemul de cristal cubic au o refracție dublă, iar atunci când lumina obișnuită trece prin ele, fasciculul de lumină este împărțit în două raze polarizate plane care se deplasează la viteze diferite și sunt refractate la unghiuri diferite. Substanțele minerale aparținând sistemului cubic posedă doar un indice de refracție . [26] Mineralele hexagonale și tetragonale au doi indici, în timp ce mineralele ortorombice , monoclinice și triclinice au trei indici de refracție. [26] Cu agregatele minerale opace , identificarea se face prin analiza luminii reflectate de la un microscop special. [26]

Structură cristalină

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Cristalografie .

Razele X sunt utilizate pentru a determina aranjamentele atomice ale mineralelor și, astfel, pentru a identifica clasa lor. Aranjamentele atomilor definesc structurile cristaline ale mineralelor. Unele minerale cu granulație foarte fină, precum argile , pot fi identificate rapid prin structura lor cristalină. Structura unui mineral oferă, de asemenea, o modalitate precisă de a stabili izomorfismul acestuia. [26] Având cunoștințe despre dispunerea și compoziția atomică a mineralelor, este de asemenea posibil să se deducă de ce un anumit mineral are anumite caracteristici fizice [26] și este posibil să se calculeze modul în care aceste proprietăți se schimbă cu presiunea și temperatura.

Medii de antrenament

Mineralele se pot forma în trei zone geologice diferite: magmatic, sedimentar și metamorfic. Într-un mediu magmatic, mineralele pot cristaliza în profunzime sau la suprafață, sau în interiorul venelor (pegmatite) sau depuneri pneumatolitice sau hidrotermale. Într-un mediu sedimentar, mineralele se formează prin depunerea de molecule care derivă din combinația de ioni dizolvați în apă sau prin alterarea mineralelor preexistente. Într-un mediu metamorfic se formează prin reorganizarea mineralelor prezente datorită presiunii și temperaturii .

Alte metode posibile de formare includ:[31]

Utilizări

Mineralele sunt esențiale pentru multe activități umane, gândiți-vă doar la mineralele utilizate pentru îmbunătățirea sănătății și utilizate în fitness (cum ar fi apele minerale sau compușii vitaminici comercializați), sunt componente esențiale ale multor produse metalice utilizate în diverse mărfuri și mașini , componente esențiale ale materiale importante precum calcar , marmură , granit , pietriș , sticlă , tencuială , beton , materiale plastice etc. [32] Mineralele sunt folosite și în îngrășăminte pentru a îmbogăți solurile de creștere ale culturilor agricole .

Mineralogie descriptivă

Mineralogia descriptivă rezumă toate studiile efectuate asupra substanțelor minerale. Reprezintă metoda științifică și de studiu pentru înregistrarea identificării, clasificării și clasificării mineralelor, proprietăților și utilizărilor lor. Clasificările pentru mineralogia descriptivă [33] [34] sunt raportate în secțiunea Clasificare geologică a mineralelor .

Mineralogie determinantă

Mineralogia determinantă este procesul științific utilizat în prezent pentru identificarea mineralelor, ajungând la concluzii justificate prin colectarea a numeroase date. Când sunt descoperite noi minerale, este urmată o procedură standard de analiză științifică, care include măsurători care vă permit să identificați formula chimică a mineralului, datele sale cristalografice, optice, precum și caracteristicile sale fizice generale.

Clasificare cristalografică

Pe baza clasei de simetrie , observabilă extern ca formă a obișnuinței cristaline, mineralele pot fi împărțite în 3 grupuri, care la rândul lor sunt împărțite în 7 sisteme și 32 de clase. [35]

Grup trimetric

Sistem Tricline

1 pedial (asimetric)
2 Pinacoidal

Sistem monoclinic

3 Domatica
4 Sphenoidal
5 Prismatic

Sistemul rombic

6 Rombic bifenoidal
7 Rombic piramidal
8 Bipiramidal

Grup dimetric

Sistem tetragonal

9 Bifenoidal tetragonal
10 Piramida tetragonală
11 Tetragonal scalenoedric
12 Tetragonal trapezoidal
13 Piramida dimetragonală
14 Bipiramidal ditetragonal
15 bipiramidal tetragonal

Sistem hexagonal

16 Piramidal hexagonal
17 Hexagonal trapezoidal
18 Piramida hexagonală
19 Bipiramidal hexagonal
20 Bipiramidal hexagonal

Sistemul trigonal

21 Bipiramidal trigonal
22 Ditrigonal bipiramidal
23 Piramidal trigonal
24 Romboedru
25 Trapezoidal trigonal
26 Piramidal Ditrigonal
27 Scalenoedrică digrigonală

Grup monometric

Sistem cubic

28 Pentagon tetraedric dodecaedric
29 Icositetraedru pentagonal
30 Hexacistetraedric
31 Diacisdodecaedric
32 Hexacizoctaedric

Clasificarea geologică a mineralelor

Mineralele sunt împărțite în funcție de compoziția și structura lor chimică. Prin urmare, acestea sunt împărțite în 9 clase : [36]

  • Clasa I: Elemente native
  • Clasa II: Sulfuri (și sulfosali)
  • Clasa III: Halogenuri (sau haloizi)
  • Clasa IV: Oxizi și hidroxizi
  • Clasa V: Borate
  • Clasa VI: Nitrați și carbonați
  • Clasa VII: Sulfati, cromati, molibdati si wolframati
  • Clasa VIII: Fosfați, arseniați și vanadați
  • Clasa IX: Silicați.

Elemente native

Așa se numesc mineralele formate dintr-un singur element. Există 20 de elemente native prezente în natură, împărțite în 3 categorii:

  1. metale
  2. semimetale
  3. nemetalice

Metalele au o structură compactă de ambalare a atomilor. Semi-metalele tind să lege fiecare atom cu trei dintre atomii vecini, formând astfel structuri stratificate. Nemetalele, pe de altă parte, nu au o structură comună. Exemple de elemente native sunt: diamant , grafit , sulf , fier , aur , argint , bismut , mercur , cupru , platină etc.

Sulfuri și sulfosali

I solfuri sono una classe di minerali molto importante, che comprende la maggior parte dei minerali metallici. Assieme ai solfuri vengono classificati anche i solfoarseniuri, gli arseniuri ei tellururi.

Si presentano opachi, con colore e striscio caratteristici. Possiamo suddividere i solfuri in piccoli gruppi, con strutture simili tra di loro, ma è difficile fare delle generalizzazioni. Esempi di solfuri sono: pirite , marcasite , calcopirite , bornite , galena , blenda , antimonite , cinabro , mentre per gli arseniuri sono: realgar , orpimento .

Con solfosali si intende una categoria di minerali di zolfo non ossidati e diversi strutturalmente dai solfuri. I solfosali possono essere considerati dei solfuri doppi in cui alcuni semimetalli (As, Sb e Bi) sostituiscono i metalli. Esempi di solfosali sono l' enargite e la pirargirite .

Alogenuri

Il gruppo degli alogenuri si distingue per la predominanza di ioni alogeni elettronegativi Cl , Br , F e I . Quando si combinano con cationi debolmente polari si comportano come corpi quasi perfettamente sferici il cui impacchettamento porta ad avere alti gradi di simmetria nell'abito cristallino. Esempi di alogenuri sono: salgemma , fluorite , silvite , carnallite , ecc.

Ossidi e idrossidi

Con ossidi si intende un gruppo di minerali relativamente densi, duri e refrattari che sono generalmente presenti come fasi accessorie in rocce metamorfiche e ignee e come granuli resistenti all'alterazione nei depositi sedimentari. Gli idrossidi al contrario tendono ad avere densità e durezze inferiori e generalmente si trovano come prodotti secondari o di alterazione. Esempi di ossidi sono: ematite , corindone , rutilo , cassiterite , spinello , magnetite . Esempi di idrossidi sono: brucite , diasporo , goethite .

Borati

All'interno del gruppo dei borati le unità (BO 3 ) possono polimerizzare in catene, gruppi e strati. Esempi di borati sono: colemanite , borace .

Nitrati e carbonati

I nitrati sono strutturalmente simili ai carbonati, in quanto il gruppo (NO 3 ) - è molto simile al gruppo (CO 3 ) 2- . A causa della maggior forza di legame tra N e O , rispetto al legame C e O, i nitrati resistono maggiormente agli acidi . Esempi di nitrati sono: salnitro , nitratina .

I carbonati sono accomunati dal complesso anionico (CO 3 ) 2- . I carbonati anidri si dividono in tre gruppi strutturalmente diversi: il gruppo della calcite , il gruppo dell' aragonite , e il gruppo della dolomite . Oltre a questi gruppi esistono anche dei carbonati monoclini, con la presenza del gruppo (OH). Alcuni esempi di carbonati sono: calcite, aragonite , dolomite, magnesite , siderite , rodocrosite , smithsonite , cerussite , malachite , azzurrite .

Solfati, cromati, molibdati e wolframati

L'unità fondamentale dei solfati è il gruppo (SO 4 ) 2- . Esempi di solfati sono: baritina , celestina , anglesite , anidrite , gesso .

Fosfati, arseniati e vanadati

I fosfati contengono il gruppo anionico (PO 4 ) 3- . Esempi di fosfati sono: apatite , piromorfite .
Negli arseniati un elemento metallico si combina con i radicali arseniati (AsO 4 ) 3-
es. adamite , eritrite , olivenite , ecc...
Nei vanadati al metallo si aggiunge il radicale (VO 4 ) 3-
es. vanadinite , carnotite , volborthite , ecc.

Silicati

I silicati sono i minerali più importanti, in quanto costituiscono la maggior parte della crosta terrestre . Sono contraddistinti dalla presenza del gruppo (SiO 4 ). Si dividono in:

  1. nesosilicati con gruppi di (SiO 4 ) 4-
  2. sorosilicati con gruppi di (Si 2 O 7 ) 6-
  3. ciclosilicati con gruppi di (Si 6 O 18 ) 12-
  4. inosilicati singoli con gruppi di (Si 2 O 6 ) 4-
  5. inosilicati doppi con gruppi (Si 4 O 11 ) 6-
  6. fillosilicati con gruppi (Si 2 O 5 ) 2-
  7. tettosilicati con gruppi (SiO 2 )

Esempi di silicati sono: olivina , emimorfite , berillo , pirosseno , anfibolo , mica .

Note

  1. ^ a b c d e Needham, Volume 3, 637.
  2. ^ a b Needham, Volume 3, 636.
  3. ^ a b Bandy, i (Forward).
  4. ^ a b Needham, Volume 3, 636-637.
  5. ^ Curzio Cipriani e Carlo Garavelli, Carobbi - cristallografia chimica e mineralogia speciale , USES, Firenze 1987 - p. 233
  6. ^ a b c Needham, Volume 3, 656.
  7. ^ Ramsdell, 164.
  8. ^ a b Needham, Volume 3, 646.
  9. ^ a b c Needham, Volume 3, 649.
  10. ^ Needham, Volume 3, 678.
  11. ^ a b Needham, Volume 3, 604
  12. ^ Needham, Volume 3, 643.
  13. ^ a b Needham, Volume 3, 640.
  14. ^ a b Needham, Volume 3, 641.
  15. ^ a b Needham, Volume 3, 651.
  16. ^ Needham, Volume 3, 638.
  17. ^ Needham, Volume 3, 648.
  18. ^ Needham, Volume 3, 650.
  19. ^ a b Needham, Volume 3, 645.
  20. ^ Sivin, III, 23.
  21. ^ Sivin, III, 23-24.
  22. ^ Needham, Volume 3, 618.
  23. ^ a b c Needham, Volume 3, 614.
  24. ^ Chan, 15.
  25. ^ Ramsdell, 165.
  26. ^ a b c d e f Ramsdell, 166.
  27. ^ Scurfield, G. (1979) "Wood Petrifaction: an aspect of biomineralogy" Australian Journal of Botany 27(4): pp. 377-390
  28. ^ Christoffersen, MR, Balic-Zunic, T., Pehrson, S., Christoffersen, J. (2001) "Kinetics of Growth of Columnar Triclinic Calcium Pyrophosphate Dihydrate Crystals" Crystal Growth & Design 1(6): pp. 463-466.
  29. ^ Chandrajith, R., Wijewardana, G., Dissanayake, CB, Abeygunasekara, A. (2006) "Biomineralogy of human urinary calculi (kidney stones) from some geographic regions of Sri Lanka" Environmental Geochemistry and Health 28(4): pp. 393-399
  30. ^ Lowenstam, Heitz A. (1954) "Environmental relations of modification compositions of certain carbonate secreting marine invertebrates" Proceedings of the National Academy of Sciences (USA) 40(1): pp. 39-48
  31. ^ Ramsdell, 166-167.
  32. ^ Ramsdell, 167.
  33. ^ http://www.minerals.net/mineral/sort-met.hod/dana/dana.htm Dana classification - Minerals.net
  34. ^ Klein, Cornelis and Cornelius Hurlbut, Jr. (1985) Manual of Mineralogy , Wiley, 20th ed., ISBN 0-471-80580-7
  35. ^ Font Altaba , p. 6 .
  36. ^ Font Altaba , pp. 24-87 .

Bibliografia

  • Manuel Font Altaba, Giuseppe Tanelli, Mineralogia , Giunti, 1994, ISBN 88-09-00859-6 .
  • Bandy, Mark Chance and Jean A. Bandy (1955). De Natura Fossilium . New York: George Banta Publishing Company.
  • Chan, Alan Kam-leung and Gregory K. Clancey, Hui-Chieh Loy (2002). Historical Perspectives on East Asian Science, Technology and Medicine . Singapore: Singapore University Press ISBN 9971-69-259-7
  • Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis, 1985, Manual of Mineralogy, 20th ed.
  • Needham, Joseph (1986). Science and Civilization in China: Volume 3 . Taipei: Caves Books, Ltd.
  • Ramsdell, Lewis S. (1963). Encyclopedia Americana: International Edition: Volume 19 . New York: Americana Corporation.
  • Sivin, Nathan (1995). Science in Ancient China . Brookfield, Vermont: VARIORUM, Ashgate Publishing.

Voci correlate

Altri progetti

Collegamenti esterni

Controllo di autorità Thesaurus BNCF 19246 · LCCN ( EN ) sh85085589 · GND ( DE ) 4039457-8 · BNF ( FR ) cb11932504q (data) · NDL ( EN , JA ) 00566086
Estratto da " https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Mineralogia&oldid=117393467 "