Mineralogie

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Utilizările mineralogiei chimiei , științei materialelor , fizicii și geologiei .

Mineralogia este știința care studiază compoziția chimică , structura cristalină și caracteristicile fizice (cum ar fi duritatea , magnetismul și proprietățile optice ) ale mineralelor , precum și geneza, transformarea și utilizarea umană. Clasificarea și nomenclatura mineralelor este codificată de „ Asociația Internațională Mineralogică (IMA), care cuprinde mai multe organizații care reprezintă mineralogiști în diferite țări. Până în ianuarie 2002 , speciile minerale erau recunoscute de IMA 3 910. Dintre acestea aproximativ 150 sunt considerate comune, 50 mai puțin frecvente, iar restul sunt clasificate ca rare sau foarte rare.

Include următoarele sub-discipline:

Istorie

Speculațiile principale, studiile și teoriile mineralogiei au fost scrise în Babilonul antic, lumea antică greco-romană , în vechea și medievala Chinei , și notează cuvântul prana în sanscrită a Indiei antice. [1] Cu toate acestea, primele studii științifice sistematice despre minerale și roci au fost dezvoltate în „ Europa post- Renaștere . [2] Studiul credibil al mineralogiei a fost fondat pe bazele cristalografiei și studiul secțiunilor microscopice ale rocilor cu invenția microscopului în secolul al XVII-lea . [2]

Europa și Orientul Mijlociu

Teofrast

Scriitorii din „ Grecia antică 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 ale apei, aerului, pământului și focului, cu proprietăți de uscăciune, umiditate, căldură și frig. [3] Filosoful și botanistul grec Teofrast în lucrarea sa De mineralibus, a acceptat punctele de vedere ale lui Aristotel și a împărțit mineralele în două categorii: cele cu uscăciune și cele afectate de umiditate. [3]

Teoria aristotelică a emanației și expirației metafizică (anathumiaseis) a inclus prima speculație despre știința pământului , integrând mineralogia. Conform acestei teorii, și s-a presupus că înghețarea metalelor pentru pierderea umidității, gazul de expirație uscată (pneumatodestera) a fost cauza eficientă a materialului găsit în mineralele solului 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 rază mare de influență a acestor teorii formulate mai târziu în Europa, după cum a remarcat istoricul Berthelot:

Fumul teoriei a fost punctul de plecare pentru idei suplimentare cu privire la generarea de metale în sol, ne întâlnim cu Proclus și care a domnit în Evul Mediu . [1]

Cu filozofi precum Proclus , teoria neo-platonismului a fost de asemenea răspândită în lumea islamică în Evul Mediu , constituind, de asemenea, o bază pentru ideile 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, a fost răspândit în metafizica lumii antice grecești și în ideea medievală a schimbării lente a compoziției chimice a scoarței terestre . [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 Pitagorei matematici , el a descoperit metoda de sinteză pentru „ acidul clorhidric , acidul nitric ” și metodele de distilare și cristalizare (ultimele două au fost esențiale pentru înțelegerea mineralogiei moderne).

Pliniu cel Bătrân

Tremolit fibros de muscovit . Acest mineral, un amfibol , este utilizat ca azbest în același mod ca fibrele serpentine .
Diamant, cu forma tipică octaedrică.
Colier chihlimbar baltic , în care 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 care înseamnă „nestins, nesatabil”), este folosit pentru a indica „ azbest datorită aspectului neobișnuit al acestui material natural datorită structurii fibroase a mineralelor care îl compun ( crizotilul , în special, care este una dintre modificările polimorfe ale bobinei ). [5] [6] Unul dintre primii naturaliști Strabon ( 58 î.Hr. - 25 d.Hr.) și Pliniu cel Bătrân ( 23 - 79 d.Hr.) au scris ambii dell'asbestos, calitatea și originile sale, cu credința elenistică că era un tip de plantă . [6] Pliniu cel Bătrân a fost listat ca o legumă comună în India, în timp ce istoricul Yu Huan ( 239 - 265 d.Hr.) din China a enumerat această „pânză 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 ample scrieri de mineralogie. De exemplu, 5 Pliniu a consacrat volume întregi ale operei sale Naturalis Historia ( 77 d.Hr.) clasificarea „terenurilor, metalelor, pietrelor și pietrelor prețioase”. [7] Cu toate acestea, înainte de lucrările care au însemnat fundamentul definitiv al mineralogiei în secolul al XVI-lea , anticii au recunoscut nu mai puțin de 350 de minerale de enumerat și descris. [8]

Giorgio Agricola, tatăl Mineralogiei

Georgius Agricola ( 1494 - 1555 )

La începutul secolului al XVI-lea , scrierile omului de știință german Georg Bauer, firmatosi Georgius Agricola ( 1494 - 1555 ) în Bermannus, sive de re metallica dialogus ( 1530 ) sunt considerate a fi fondarea mineralogiei scrise în sensul modern a studiului lor. Agricola a scris tratatul ca un oraș fizic și a făcut experimente lui Joachimsthal , care era atunci un centru bogat în mine și turnătorii industria metalurgică . În 1544 , și-a publicat lucrarea scrisă De causis et ortu subterraneorum, care este considerată o piatră de hotar pentru fizica geologiei moderne. În lucrarea sa (într-o manieră foarte asemănătoare cu Ibn Sina) Agricola a criticat puternic teoriile susținute de filozofii antici greci 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 slujbă impresionantă în care au fost probleme esplicate legate de extracția, rafinarea și topirea metalelor, însoțite de discuții despre geologia zăcămintelor minerale, topografia , construcția minelor și ventilația acestora. În următoarele două secole, această lucrare scrisă a fost în Europa cel mai autoritar text despre minerit.

Agricola mineralogică a dezvoltat numeroase teorii pe baza experienței practice, inclusiv înțelegerea conceptului de canale de stocare, format prin mișcarea apelor subterane („succi”) în fante care urmează 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 lapidum et Historia a lui Anselmus de Boodt ( 1550 - 1632 ) din Bruges este larg recunoscută de comunitatea științifică ca fiind prima lucrare definitivă a mineralogiei moderne. [8] Minerul chimic german Johann Friedrich Henckel și-a scris Flora Saturnisans din 1760 , care a fost primul tratat din Europa care a tratat geobotanica mineralelor, deși chinezii menționaseră aceste concepte în tratatele anterioare din 1421 și 1664 . [10] În plus, scriitorul chinez Du Wan a făcut referiri clare la relația dintre precipitații și relațiile de 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 poate fi datată cel puțin din secolul al IV-lea î.Hr. , cu cartea Ji Ni Zi, care enumeră 24 de minerale. [12] Ideea chineză a metafizicii mineralogiei se întoarce cel puțin la vechea dinastie Han ( 202 î.Hr.- 220 d.Hr.). Din textul secolului al II-lea î.Hr. „Huai Nan Zi, chinezii folosesc termenii ideologiei taoismului pentru a descrie meteorologia , precipitațiile , diferitele tipuri de minerale, metalurgie și alchimie. [13] Deși înțelegerea acestor concepte în vremurile Han era de natură taoistă, teoriile propuse erau similare cu cele formulate de Aristotel în teoria sa despre expirațiile mineralogice (descrise mai sus). [13] Începând cu 122 î.Hr. , chinezii au formulat, așadar, teoria metamorfozei mineralelor, deși unii istorici, precum Dubs, au observat că tradiția doctrinei mineralogice alchimie-chineză a trecut către școala condusă de filozofiștii Zou Yan ( 305). BC - 240 BC ). [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 al V-lea d.Hr., prințul Qian Ping Wang din dinastia Liu Song a scris enciclopedia Tai-Ping Yu Lan (în jurul anului 444 d.Hr., cartea a pierdut Dian Shu sau gestionarea tuturor tehnicilor):

Cele mai prețioase lucruri din lume sunt depozitate în regiunea cea mai interioară dintre toate. De exemplu, acolo 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 Medievală antică, mineralogia a devenit strâns legată de observațiile generale în domeniul farmaceutic și medical . De exemplu, celebrul ceasornicar și inginer mecanic Su Song ( 1020 - 1101 ) din dinastia Song ( 960 - 1279 d.Hr.) a scris despre mineralogie și farmacologie în cartea sa Ben Cao Tu Jing din 1070 . În lucrarea sa, el a creat o abordare sistematică a diferitelor minerale listate și a utilizării lor în amestecuri medicinale, cum ar fi diferitele forme cunoscute de mica care pot fi utilizate pentru tratarea diferitelor probleme digestive . [17] Su Song a luat în considerare, de asemenea, fracturi subconcoide de cinabru, native, pe semne ale paturilor de zăcăminte de minereu, și a oferit descrieri privind forma mineralelor. [9] Într-un mod similar cu venele minerale formate de mișcarea apei din sol menționate mai sus despre omul de știință agricol german Su Song a făcut declarații referitoare la carbonatul de cupru , așa cum făcuse înainte de Ri Hua Ben Cao în 970 d.Hr. cu cuprul sulfat . [9]

Savantul dinastiei Yuan , Zhang Si-xiao (decedat în 1332 ) a scris un tratat inovator privind concepția depozitelor minerale din circulația apei în sol și în crăpăturile rocilor, cu două secole înainte ca Georgius Agricola să aibă succes în concluzii. [18] În lucrarea sa Suo-Nan Wen Ji, el a aplicat această teorie în descrierea depunerii de minerale prin evaporarea (sau prin precipitarea din) apelor subterane în șuvițe minerale. [15]

În plus față de teoriile alchimice deja menționate, scriitori chinezi mai târziu, precum fizicul dinastiei Ming Li Shizhen ( 1518 - 1593 ), el a scris câteva teorii despre mineralogie asemănătoare cu cele ale lui Aristotel metafizic, așa cum a scris în Tratatul farmaceutic Běncǎo Gangmu (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, în timp ce literatura europeană despre mineralogie a devenit largă și variată, scriitorii dinastiei Ming și Qing au scris puțin despre (chiar și în comparație cu ceea ce fusese produs în timpul erei Song). Singura altă lucrare a compușilor cunoscuți în aceste două ere este Shi Pin (Ierarhia pietrelor) de Yu Jun din 1617 și Woe Shi Lu (Rocks Strange) din Song Luo din 1665 și Guan Shi Lu (observarea lui Sull de Stâncile) 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 chineză medievală Song , Shen Kuo ( 1031 - 1095 ) a scris o teorie despre formarea pământului, 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 ținuturilor ( geomorfologie ); aceste teorii s-au bazat pe observații de fosile de scoici marine într-un strat geologic al Munților Taihang , la sute de kilometri distanță de Oceanul Pacific . [20] El a dedus că terenul a fost format prin eroziunea munților și pentru depunerea nămolului , apoi a descris „ eroziunea , sedimentarea și ridicarea. [21] În prima sa lucrare (aproximativ 1080 ), el a scris despre o fosilă curioasă a unei creaturi marine, aparent găsită foarte în interior. [22] Este, de asemenea, interesant de remarcat faptul că autorul contemporan al Xi Chi Cong Yu a atribuit ideea unor locuri speciale sub mare unde șerpii și crabii au fost pietrificați unui Wang Jinchen .
Odată cu scrierile lui Shen Kuo despre descoperirea fosilelor, a însoțit și ipoteza schimbărilor climatice cu trecerea timpului. [23] Motivele acestor presupuneri se găsesc în descoperirea a sute de bambus pietrificat într-o zonă cu climă uscată a Chinei din nord, când o imensă avalanșă pe albia unui râu de acolo. [23] Shen a teoretizat că, în timpurile preistorice, clima din Yanzhou trebuie să fi fost foarte ploioasă și umedă ca cea din sudul Chinei, unde bambusul este 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. În plus, descrierea Shen a depunerii sedimentare este mai devreme decât cea a lui James Hutton , care a scris lucrarea sa inovatoare (considerată piatra de temelie a geologiei moderne) în 1802 . [11] Chiar și influentul filosof Zhu Xi ( 1130 - 1200 ) a scris despre fenomenele 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, sa 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 dezvoltarea simulărilor de scară atomică foarte precisă a cristalelor) comportamentul, știința a început să ia în considerare mai general probleme legate de chimia anorganică și fizica statelor solide . Totuși, acesta din urmă își concentrează studiul structurilor 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, dintre exemplele proeminente ar putea fi măsurători precise și predicții ale proprietăților elastice ale mineralelor, care au condus la o privire mai atentă asupra comportamentului seismologic al rocilor și la discontinuități profunde în seismogramele mantalei Pământului . În acest scop, concentrându-se pe conexiunea dintre fenomenele la scară atomică și proprietățile macroscopice, științele minerale (așa cum sunt cunoscute în prezent) ar putea prezenta mai multe suprapuneri cu știința materialelor din 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, iar între acestea există sulf , cupru , argint și aur , întrucât majoritatea mineralelor sunt constituite dintr-un compus chimic, de complexitate variabilă. [25] Din punctul de vedere al diviziunii mineralului pornind de la chimie, multe sunt incluse în grupul izomorf și se bazează pe compoziție chimică similară și forme similare de cristale. Un bun exemplu de clasificare izomorfă ar putea fi grupul calcitului , care conține calcitul mineral, magnezit , siderit , rodocrosit și smithsonit . [26]

Biomineralogie

Biomineralogia este un domeniu de studii transversale de 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

Optica mineralogiei 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 cristalin cubic au o refracție dublă și, atunci când lumina obișnuită trece prin ele, fasciculul de lumină este împărțit în două planuri de raze polarizate care călătoresc la viteze diferite și sunt refractate la unghiuri diferite. Mineralele care aparțin sistemului cubic au doar un indice de refracție . [26] Mineralele hexagonale și tetragonale au doi indici, în timp ce ortorombic , monoclinic și triclinic au trei indici de refracție. [26] Cu agregatele minerale de opac , identificarea se efectuează prin analiza luminii reflectate de un microscop special. [26]

Structură cristalină

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

Razele X sunt utilizate pentru a determina aranjamentele mineralelor atomice și apoi pentru a identifica clasa. Aranjamentele atomilor definesc structurile cristaline ale mineralelor. Unele minerale cu boabe foarte fine, cum ar fi argile , pot fi identificate rapid chiar din structura lor cristalină. Structura unui mineral oferă, de asemenea, o modalitate precisă de a stabili izomorfismul acestuia. [26] Având cunoștințe despre dispunerea atomică și compoziția mineralelor, este de asemenea posibil să se deducă de ce un anumit mineral are anumite caracteristici fizice ale [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. În mediu, mineralele sedimentare se formează prin depunerea de molecule care rezultă din combinația de ioni dizolvați în ape sau prin alterarea mineralelor preexistente. Într-un mediu metamorfic se formează prin reorganizarea mineralelor prezente datorită presiunii și temperaturii .

Sunt incluse și alte metode posibile de formare:[31]

Utilizări

Mineralele sunt esențiale pentru multe activități umane, gândiți-vă doar la mineralele folosite pentru îmbunătățirea sănătății, iar angajații în fitness (cum ar fi apa minerală sau vitaminele compuse comercializabile) sunt componente esențiale ale multor produse metalice utilizate în diverse mărfuri și mașini , componente esențiale ale materialelor importante precum calcar , marmură , granit , pietriș , sticlă , ipsos , ciment , materiale plastice etc. [32] Mineralele sunt folosite și în îngrășăminte pentru a îmbogăți creșterea terenurilor 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 descrierea mineralogiei [33] [34] sunt raportate în clasificarea 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 ajută la identificarea formulei chimice a mineralului, a datelor sale cristalografice, optice, precum și a caracteristicilor sale fizice generale.

Clasificare cristalografică

În funcție de clasa de simetrie , observabilă extern sub formă de rochie cristalină, mineralele pot fi împărțite în 3 grupuri, fiind la rândul lor subdivizate în sistemele 7 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. Apoi s-au împărțit în nouă 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 "