Mineral

em Educação


Um Mineral é uma substância que ocorre naturalmente que é sólido e inorgânico representável por uma fórmula Química, geralmente abiogênica , e tem uma forma ordenada estrutura atómica . Ela é diferente de uma Rocha , o qual pode ser um agregado ou de minerais não-minerais e não tem uma composição química específica. A definição exacta de um mineral está em discussão, especialmente no que diz respeito à exigência de uma espécie válida ser abiogênica, e em menor grau no que diz respeito ao facto de ter uma estrutura atómica ordenada. O estudo de minerais é chamado mineralogia .
 
Existem mais de 4.900 espécies de minerais conhecidos; mais de 4.660 deles foram aprovados pela Mineralogical Associação Internacional (IMA). Os minerais de silicatos compor mais de 90% da crosta terrestre . A diversidade e abundância de espécies minerais é controlada pela química da Terra. Silício e oxigênio constituem aproximadamente 75% da crosta terrestre, o que se traduz diretamente para a predominância de minerais de silicatos. Os minerais são distinguidos por várias químicas e propriedades físicas . As diferenças na composição química e estrutura cristalina distinguir várias espécies, e essas propriedades, por sua vez são influenciados pelo ambiente geológico do mineral de formação. Alterações na Temperatura, pressão e composição em massa de uma massa de rocha, acarreta alterações na sua mineralogia; no entanto, uma Pedra pode manter a sua composição em massa, mas enquanto temperatura e mudança de pressão, a sua mineralogia pode mudar também.
 
Os minerais podem ser descritos por várias propriedades físicas que se relacionam com a sua estrutura e composição química. Características distintivas comuns incluem estrutura de Cristal e hábito , dureza , brilho , diaphaneity , cor, raia , tenacidade, clivagem , fratura, de despedida, e Gravidade específica . Testes mais específicos para minerais incluem reação ao ácido, magnetismo, gosto ou cheiro, e radioatividade.
 
Minerais são classificados por constituintes químicos principais; os dois sistemas dominantes são a classificação Dana ea classificação Strunz. A classe de minerais de silicato é subdividida em seis subclasses por o grau de polimerização na sua estrutura química. Todos os minerais de silicato tem uma unidade de base de um [SiO 4 ] 4- tetraedros de sílica, isto é, um catião de silício coordenado por quatro aniões de oxigénio, o que dá a forma de um tetraedro . Estes tetraedros pode ser polimerizado para dar as subclasses: ortossilicatos (sem polimerização, assim único tetraedros), dissilicatos (dois tetraedros ligados entre si), ciclossilicatos (anéis de tetraedros), inossilicatos (cadeias de tetraedros), filossilicatos (folhas de tetraedros), e tectosilicates (rede tridimensional de tetraedros). Outros grupos de minerais importantes incluem a elementos nativos , sulfuretos , óxidos , halogenetos , carbonatos , sulfatos e fosfatos .
 
Conteúdo  [ hide ] 
1 Definição
1.1 Definição básica
1.2 Os recentes avanços
1.3 Rochas, minérios e pedras preciosas
1,4 nomenclatura e classificação
2 Química Mineral
3 propriedades físicas dos minerais
3.1 A estrutura de cristal e hábito
3.2 Dureza
3.3 Lustre e diaphaneity
3.4 Cor e raia
3.5 Decote, de despedida, fratura, e tenacidade
3.6 A gravidade específica
3.7 Outras propriedades
4 aulas de minerais
4.1 Os silicatos
4.2 Não-silicatos
5 Astrobiology
6 Veja também
7 Bibliografia
8 Referências
9 Ligações externas
Definição
Definição básica
A definição geral de um mineral compreende os seguintes critérios: [ 1 ]
 
Que ocorre naturalmente
Estável à temperatura ambiente
Representada por uma fórmula química
Normalmente abiogênica (não resultante da actividade dos organismos vivos)
Arranjo atômico Ordenada
As três primeiras características gerais são menos debatido do que os dois últimos. [ 1 ] O primeiro critério significa que um mineral tem para formar por um processo natural, que exclui antropogênicas compostos. Estabilidade à temperatura ambiente, no sentido mais simples, é sinónimo para o mineral ser sólido. Mais especificamente, um composto tem que ser estável ou metastável a 25 ° C. Exemplos clássicos de exceções a esta regra incluem nativa mercúrio , que cristaliza a -39 ° C, e Gelo de Água, que é sólido apenas abaixo de 0 ° C; como esses dois minerais foram descritos antes de 1959, foram adquiridos pela Mineralogical Associação Internacional (IMA). [ 2 ] [ 3 ] Os avanços modernos incluíram extenso estudo de cristais líquidos, que também envolvem extensivamente mineralogia. Os minerais são compostos químicos, e, como tal, pode ser descrito por uma fórmula fixa ou variável. Muitos grupos e espécies minerais são compostas de uma solução sólida; substâncias puras não são normalmente encontradas por causa da contaminação ou substituição química. Por exemplo, a olivina Grupo é descrito pela fórmula variável (Mg, Fe) 2 SiO 4 , que é uma solução sólida de duas espécies de fim-membros, rica em magnésio forsterite e ricos em Ferro faialite , que são descritas por um produto químico fixado fórmula. Espécies minerais pode ter-se uma composição de variáveis, tais como o sulfureto de mackinawite , (Fe, Ni) 9 S 8 , que é principalmente um sulfureto ferroso, mas tem uma impureza níquel muito significativo que é reflectida na sua fórmula. [ 1 ] [ 4 ]
 
A exigência de uma espécie mineral válidos para ser abiogênica também tem sido descrito como semelhante ao ter de ser inorgânico; no entanto, este critério é imprecisa e compostos orgânicos foram atribuídos um ramo classificação separada. Por fim, a exigência de um arranjo atômico ordenou geralmente é sinônimo de ser cristalina; no entanto, os cristais são periódica, para além de ser ordenada, de modo que o critério mais amplo é usado em vez disso. [ 1 ] A presença de um arranjo atómico ordenada traduz para uma variedade de propriedades físicas macroscópicas, tais como forma cristalina, dureza, e clivagem. [ 5 ] Houve várias propostas recentes de alteração da definição de considerar substâncias biogênicas ou amorfas como minerais. A definição formal de um mineral aprovado pelo IMA em 1995:
 
"Um mineral é um composto químico ou elemento que é normalmente cristalino e que foi formado como um resultado de processos geológicos." [ 6 ]
 
Além disso, as substâncias biogênicas foram explicitamente excluídas:
 
"Substâncias biogénicas são substâncias químicas produzidas inteiramente por processos biológicos sem um componente geológico (por exemplo, cálculos urinários, os cristais de oxalato nos tecidos das plantas, conchas de Moluscos marinhos, etc.) e não são considerados como sais minerais. No entanto, se os processos geológicos foram envolvidos em a gênese do composto, em seguida, o produto pode ser aceito como um mineral. " [ 6 ]
 
Os recentes avanços
Esquemas de classificação Mineral e suas definições estão evoluindo para corresponder recentes avanços na Ciência mineral. Mudanças recentes incluíram a adição de uma classe orgânica, tanto na nova Dana e os de classificação Strunz regimes. [ 7 ] [ 8 ] A classe orgânica inclui um grupo muito rara de minerais com hidrocarbonetos . A Comissão IMA de Novos Minerais e Nomes de Minerais adotadas em 2009, um esquema hierárquico para a nomenclatura e classificação dos grupos minerais e nomes de grupo [ 9 ] e estabeleceu sete comissões e quatro grupos de Trabalho para analisar e classificar os minerais em uma cotação oficial de seus nomes publicados . [ 10 ] De acordo com estas novas regras, "espécies minerais podem ser agrupados em um número de maneiras diferentes, com base química, estrutura cristalina, ocorrência, associação, História genética, ou de recursos, por exemplo, dependendo da finalidade para ser servido pela classificação. " [ 9 ]
 
O níquel (1995) a exclusão de substâncias biogênicas não foi universalmente respeitados. Por exemplo, Lowenstam (1981) afirmam que "Os organismos são capazes de formar uma matriz diversificada de minerais, alguns dos quais não podem ser formados inorgânica na Biosfera." [ 11 ] A distinção é uma questão de classificação e menos a ver com os constituintes dos próprios minerais. Skinner (2005) visualiza todos os sólidos como potenciais minerais e inclui biominerals no reino mineral, que são aqueles que são criados pelas actividades metabólicas dos organismos. Skinner expandiu a definição anterior de um mineral para classificar "elemento ou composto, amorfo ou cristalino, formada através biogeoquímicos processos ", como um mineral. [ 12 ]
 
Recentes avanços em alta resolução, espectroscopia de absorção de genética e de raio-x está abrindo novas revelações sobre as relações biogeoquímicos entre microorganismos e minerais que podem fazer Nickel (1995) [ 6 ] exclusão mineral biogenic obsoleto e (2005) a inclusão mineral biogenic de Skinner uma necessidade. [ 12 ] Por exemplo, o IMA encomendado 'Mineralogia Ambiental e Grupo de Trabalho Geoquímica " [ 13 ] lida com minerais na hidrosfera, atmosfera e biosfera. Minerais formando microrganismos habitam as áreas que este grupo de trabalho ocupa. Estes organismos existem em quase todas as rochas, Solo e da superfície da partícula que medem o Globo atingindo profundidades a 1600 metros abaixo do fundo do Mar (possivelmente mais) e 70 km na estratosfera (possivelmente entrar na mesosfera ). [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] Os biólogos e geólogos começaram a pesquisar e apreciar a magnitude do mineral geoengenharia que essas criaturas são capazes. As Bactérias têm contribuído para a formação de minerais por bilhões de anos e criticamente definir os ciclos biogeoquímicos do Planeta. Os microorganismos podem precipitar os metais de solução que contribuem para a formação de minério de depósitos para além da sua capacidade de catalisar a dissolução do mineral, a respirar, precipitar e formar minerais. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]
 
Antes do anúncio da Associação Mineralógica Internacional, mais de 60 biominerals tinha sido descoberto, nomeado, e publicado. [ 20 ] Estes minerais (um sub-conjunto tabulados em Lowenstam (1981) [ 11 ] ) minerais são considerados adequada de acordo com o Skinner (2005 ) definição. [ 12 ] Estas biominerals não estão listados na lista oficial Internacional Mineral Associação dos nomes de minerais, [ 21 ] No entanto, muitos destes representantes biomineral são distribuídas entre as classes minerais 78 listados no esquema de classificação Dana. [ 12 ] Outro classe de minerais raros (principalmente na origem biológicos) incluem os cristais líquidos que são mineral cristalino e Líquido ao mesmo Tempo. Até o momento mais de 80.000 compostos cristalinos líquidos foram identificados. [ 22 ] [ 23 ]
 
Em relação ao uso do termo "mineral" para nomear esta Família de cristais líquidos, pode-se argumentar que o termo inorgânico seria mais adequado. No entanto, os cristais líquidos inorgânicos têm sido muito utilizados por cristais líquidos organometálicos. Portanto, a fim de evitar qualquer confusão entre estes bastante quimicamente diferentes famílias, e tendo em conta que um grande número desses cristais líquidos ocorre naturalmente na Natureza, pensamos que o uso do antigo, mas adequada "mineral" adjetivo tomadas largo sensus é mais específico que uma alternativa, como "puramente inorgânico", para citar esta subclasse do inorgânico família cristais líquidos. [ 23 ]
 
A definição Skinner (2005) [ 12 ] de um mineral leva este assunto em consideração, ao afirmar que um mineral pode ser cristalino ou amorfo . Cristais líquidos minerais são amorfos. Biominerais e cristais líquidos minerais, no entanto, não são a principal forma de minerais, a maioria são de origem geológica, [ 24 ] , mas esses grupos não ajudar a identificar nas margens do que constitui um mineral adequada. O Nickel formais (1995) definição explicitamente mencionado cristalina a natureza como uma chave para a definição de uma substância como mineral. Um definido 2.011 artigo icosahedrite , uma liga de alumínio-ferro-cobre, mineral; nomeado para a sua única simetria icosaédrica natural, é também uma quasicrystal. Ao contrário de um verdadeiro cristal, quasicristais são ordenados, mas não periódica. [ 25 ] [ 26 ]
 
Rochas, minérios e pedras preciosas
 
Xisto é uma rocha metamórfica caracterizado por uma abundância de minerais platy. Neste exemplo, a pedra tem proeminentes silimanita porfiroblastos tão grandes quanto 3 cm (1,2 in).
Minerais não são equivalentes às rochas. Considerando que um mineral é uma substância que ocorre naturalmente normalmente sólido, estável à temperatura ambiente, representável por uma fórmula química, geralmente abiogênica, e tem uma estrutura atómica ordenada, uma rocha ou é um agregado de um ou mais minerais, ou não seja constituído por minerais em todos. [ 27 ] balança como calcário ou quartzito são compostos principalmente por um Mineral- calcite ou aragonite , no caso de calcário, e quartzo , neste último caso. [ 28 ] [ 29 ] Outras rochas pode ser definido por abundância relativa de chave ( minerais essenciais); um Granito é definida pela proporção de quartzo, feldspato alcalino e plagioclásio . [ 30 ] Os outros minerais na rocha são denominados acessório, e não afetam significativamente a composição grosso do Rock. Rocks, também pode ser composto inteiramente de material não-mineral; carvão . é uma rocha sedimentar composta principalmente de carbono de origem orgânica [ 27 ] [ 31 ]
 
Nas rochas, algumas espécies minerais e grupos são muito mais abundantes do que outros; estes são denominados os minerais constituintes das rochas. Os principais exemplos são o quartzo, o feldspato , as micas , os anfibólios , os piroxênios , as olivinas , e calcita; exceto o último, todos os minerais são silicatos. [ 32 ] No geral, cerca de 150 minerais são considerados particularmente importantes, quer em termos da sua abundância ou valor estético em termos de recolha. [ 33 ]
 
Comercialmente minerais e rochas valiosos são referidos como minerais industriais . Por exemplo, moscovite , uma mica branca, pode ser usado para janelas (por vezes referidos como cola de peixe), como um enchimento, ou como um isolante. [ 34 ] minérios são minerais que têm uma elevada concentração de um determinado elemento, tipicamente um metal . Exemplos são cinábrio (HgS), um minério de mercúrio, sphalerite (ZnS), um minério de zinco, ou cassiterita (SnO 2 ), um minério de estanho. Gems são minerais com valor ornamental, e se distinguem dos não-gems por sua beleza, durabilidade, e geralmente, raridade. Há cerca de 20 espécies minerais que se qualificam como minerais-gema, que constituem cerca de 35 das gemas mais comuns. Gem minerais estão freqüentemente presentes em diversas variedades, e assim por um mineral pode ser responsável por várias pedras diferentes; por exemplo, rubi e safira são ambos corundum , Al 2 O 3 . [ 35 ]
 
Nomenclatura e classificação
Em geral, um mineral é definido como ocorrendo naturalmente sólido, que é estável à temperatura ambiente, representável por uma fórmula química, geralmente abiogênica, e tem uma estrutura atómica ordenada. No entanto, um mineral pode também ser reduzida em termos de um grupo mineral, série, espécie, ou variedade, na ordem de mais amplo para menos amplo. O nível básico de definição é a de espécies minerais, que se distingue de outras espécies das propriedades físicas e químicas, única e. Por exemplo, o quartzo é definida pela sua fórmula , SiO 2 , e uma específica estrutura cristalina que a distingue de outros minerais com a mesma fórmula química (denominados polimorfos ). Quando não existe uma gama de composição entre duas espécies minerais, de uma série de minerais é definida. Por exemplo, a biotite série é representado por valores variáveis ​​da endmembers phlogopite , siderofilita , annite e eastonite . Em contraste, um grupo mineral é um agrupamento de espécies minerais com algumas propriedades químicas comuns que partilham uma estrutura cristalina. O piroxeno grupo tem uma fórmula comum de XY (Si, Al) 2 O 6 , em que X e Y são ambos catiões, com X, tipicamente maiores do que Y; piroxênios são silicatos de cadeia única que se cristalizam em ambos o orthorhombic ou monoclínicos sistemas de cristal. Finalmente, uma variedade mineral é um tipo específico de espécies minerais que difere por alguma característica física, tal como a cor ou hábito cristalino. Um exemplo é ametista , que é uma variedade roxa de quartzo. [ 36 ]
 
Duas classificações comuns são usados ​​por minerais; tanto as classificações Dana e Strunz contar com a composição do mineral, especificamente no que diz respeito aos grupos químicos importantes, e a sua estrutura. O Dana Sistema de Mineralogia foi publicado pela primeira vez em 1837 por James Dwight Dana , um geólogo líder do seu tempo; ele está em sua oitava edição (1997 ed.). A classificação Dana, atribui um número de quatro partes para uma espécie mineral. Primeiro é a sua classe, com base em grupos de composição importantes; seguinte, o tipo dá a proporção de catiões para aniões no mineral; finalmente, os dois últimos números do grupo de minerais por semelhança estrutural com um determinado tipo ou classe. A menos utilizados classificação Strunz , chamado para mineralogist alemão Karl Hugo Strunz , baseia-se no sistema de Dana, mas combina ambos os critérios estruturais e químicas, este último no que diz respeito à distribuição de ligações químicas. [ 37 ]
 
Existem mais de 4660 espécies minerais aprovados. [ 38 ] Eles são mais comumente chamado depois de uma Pessoa (45%), seguido pelo local de descoberta (23%); nomes baseadas na composição química (14%) e as propriedades físicas (8%) são os dois maiores grupos de nome mineral etimologias. [ 36 ] [ 39 ] O sufixo comum -ite de nomes de minerais desce do antigo sufixo grego - ί τ η ς (-ites), que significa "relacionado com ou pertencente a". [ 40 ]
 
Química Mineral
 
Hübnerite , o fim-membro Rico em manganês da wolframite série, com quartzo menor no fundo
A abundância e diversidade de minerais é controlado diretamente por sua química, por sua vez dependente abundâncias elementais na Terra. A maioria dos minerais observados são derivados de crosta da Terra. Oito elementos responsáveis ​​pela maior parte dos componentes-chave de minerais, devido à sua abundância na crosta. Estes oito elementos, somando a mais de 98% da massa, em peso, são, por ordem decrescente: oxigénio , silício , alumínio , ferro , magnésio , cálcio , sódio e potássio . O oxigênio e silício são, de longe, os dois mais importantes -. Oxigênio compõe 46,6% da crosta, em peso, e as contas de silicone para 27,7% [ 41 ]
 
Os minerais que se formam são controladas diretamente pela química maior parte do corpo do pai. Por exemplo, um magma rico em ferro e magnésio irá formar mafic minerais, tais como olivina e piroxênios; em contraste, um magma mais rica em sílica irá cristalizar para formar minerais de incorporar mais de SiO 2 , tais como feldspato e quartzo. Em uma pedra calcária , calcite ou aragonite (ambos CaCO 3 ), porque a forma da rocha é rico em cálcio e carbonato. Um corolário é um mineral que não será encontrada em uma rocha cuja química granel não se assemelham a grandes quantidades química de um dado mineral com a excepção de vestígios de minerais. Por exemplo, kyanite , Al 2 SiO 5 formas do metamorfismo de ricos em alumínio folhelhos ; não seria provável ocorrer em rocha de alumínio de pobres, como quartzito .
 
A composição química pode variar entre Estados final espécies de uma série mineral. Por exemplo, os plagioclase feldspatos compreendem uma série contínua de sódio membro rico em fim albite (NaAlSi 3 ó 8 ) para cálcio rico em anortite (CaAl 2 Si 2 O 8 ) com quatro variedades reconhecido intermédios entre elas (dada a fim de sódio a rica em cálcio): oligoclase , andesine , labradorite , e bytownite . [ 42 ] Outros exemplos de série incluem a série de olivina forsterite ricos em magnésio e faialite rica em ferro, eo wolframite série de manganês ricos em hübnerite e rica em ferro ferberite .
 
Substituição química e poliedros coordenação explicar essa característica comum dos minerais. Na natureza, os minerais não são substâncias puras, e está contaminado por quaisquer outros elementos estão presentes no sistema químico dada. Como resultado, é possível que um elemento a ser substituído por outro. [ 43 ] substituição química irá ocorrer entre os iões de um tamanho semelhante e carga; por exemplo, K + não vai substituir o Si 4+ por causa de incompatibilidades químicas e estruturais causadas por uma grande diferença no tamanho e carga. Um exemplo comum de substituição química é a de Si 4+ por Al 3+ , que são próximos em carga, tamanho, e abundância na crosta. No exemplo de plagioclase, existem três casos de substituição. Feldspatos são todos os silicatos de enquadramento, que têm uma relação de silício-oxigénio de 2: 1, e o espaço para outros elementos, é dado pela substituição de Si 4+ por Al 3+ para dar a unidade de base de [AlSi 3 O 8 ] - ; sem a substituição, a fórmula deve ser de carga equilibrada como SiO 2 , dando quartzo. [ 44 ] O significado desta característica estrutural será melhor explicada por poliedros coordenação. A segunda substituição ocorre entre Na + e Ca 2+ ; no entanto, a diferença de carga tem para explicada por fazer uma segunda substituição de Si 4+ por Al 3+ . [ 45 ]
 
Poliedros coordenação são representação geométrica de um catião como está rodeado por um anião. Em mineralogia, devido a sua abundância na crosta, poliedros de coordenação são geralmente considerados em termos de oxigênio. A unidade de base de minerais de silicato é o tetraedro de sílica - um Si 4+ cercado por quatro O 2- . Uma maneira alternativa de descrever a coordenação do silicato é por um número: no caso do tetraedro de sílica, o silício é dito que tem um número de coordenação de 4. vários catiões tem uma gama específica de possíveis números de coordenação; de silício, é quase sempre 4, com excepção para próprios minerais de alta pressão, onde o composto é comprimida de tal modo que o silício é de seis vezes (octaédrica) coordenação por oxigénio. Catiões maiores têm um número de coordenação maior por causa do aumento no tamanho relativo em comparação com o oxigénio (o último subcamada orbital de Átomos mais pesados ​​é muito diferente). A mudança no número de coordenação entre leva a diferenças físicas e mineralógicas; por exemplo, a pressão elevada tal como no manto , muitos minerais, especialmente silicatos tais como olivina e Granada mudará para uma estrutura de perovskite , em que o silício é em coordenação octaédrica. Outro exemplo são os aluminossilicatos cianite , andalusita , e silimanita (polimorfos, dado que partilham a fórmula Al 2 SiO 5 ), que diferem pelo número de coordenação do Al 3+ ; estes minerais transição de uma outra como uma resposta a alterações na pressão e temperatura. [ 41 ] No caso de materiais de silicato, a substituição de Si 4+ por Al 3+ permite uma grande variedade de minerais, devido à necessidade de equilibrar cargas. [ 46 ]
 
 
Quando reagem minerais, os produtos Irão, por vezes, assumir a forma do reagente; o mineral do produto é designado para ser um pseudomorfo de (ou depois) o reagente. Ilustrado aqui é um pseudomorfo de caulinita após orthoclase . Aqui, o pseudomorfo preservou o Carlsbad geminação comum em orthoclase.
As alterações na temperatura e pressão, e alterar a composição mineralógica de uma amostra de rocha. Alterações na composição pode ser causada por processos tais como a intempérie ou metasomatism (hidrotermal). As alterações de temperatura e pressão ocorrer quando a rocha hospedeira sofre tectônica ou magmática movimento em diferentes regimes físicos. Alterações na termodinâmicas condições tornam favorável para associações minerais reagir uns com os outros para produzir novas minerais; como tal, é possível que duas pedras para ter uma idêntica ou uma química de rocha grandes quantidades muito semelhante sem ter uma mineralogia semelhante. Este processo de alteração mineralógica está relacionada com o ciclo das rochas . Um exemplo de uma série de reacções de minerais é ilustrada como se segue. [ 47 ]
 
Ortoclásio feldspato (Kalsi 3 O 8 ) é um mineral comumente encontrados em granito , uma plutonic rocha ígnea . Quando exposto ao intemperismo, reage para formar caulinita (Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 , um mineral sedimentar, e ácido silícico ):
 
2 Kalsi 3 O 8 + 5 H 2 O + 2H + → Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 + 4 H 2 SiO 3 + 2 K +
Sob condições metamórficas de baixo grau, caulinite reage com quartzo para formar pirofilite (Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2 ):
 
Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 + SiO 2 → Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2 + H 2 S
À medida que aumenta grau metamórfico, a pyrophyllite reage para formar kyanite e quartzo:
 
Al 2 Si 4 O 10 (OH) 2 → Al 2 SiO 5 + 3 SiO 2 + H 2 S
Alternativamente, um mineral pode mudar sua estrutura cristalina como conseqüência de mudanças na temperatura e pressão, sem reagir. Por exemplo, o quartzo irá mudar para uma variedade de seus SiO 2 polimorfos , tais como a tridimite e a cristobalite a altas temperaturas, e coesite a altas pressões. [ 48 ]
 
As propriedades físicas dos minerais
Classificando minerais varia de simples para difícil. Um mineral podem ser identificados por várias propriedades físicas, alguns deles sendo suficiente para a identificação completa sem ambiguidade. Em outros casos, apenas os minerais podem ser classificados em mais complexo óptico , químico ou de raios X de difracção de análise; estes métodos, contudo, pode ser dispendiosa e consumidora de tempo. Propriedades físicas aplicadas para a classificação incluem estrutura de cristal e hábito, dureza, brilho, diaphaneity, cor, raia, clivagem e fratura, ea gravidade específica. Outros testes menos gerais incluem fluorescência , fosforescência , magnetismo , radioatividade , tenacidade (resposta às mudanças mecânicas induzidas de forma ou de outra), piezoeletricidade e reactividade para diluir ácidos . [ 49 ]
 
A estrutura de cristal e hábito
Artigos principais: sistema de cristal e hábito de cristal
Veja também: geminação de Cristal
 
Topázio tem uma forma alongada cristal ortorrômbico característica.
A estrutura de cristal resulta do arranjo espacial geométrica ordenada de átomos na estrutura interna de um mineral. Esta estrutura de cristal é baseada na atómica ou interna regular iónico arranjo que é frequentemente expressa sob a forma geométrica que leva o cristal. Mesmo quando os grãos minerais são demasiado pequenos para ver ou são de forma irregular, a estrutura cristalina de base é sempre periódica e pode ser determinada por raios-X de difracção. [ 1 ] Os minerais são tipicamente descrita pelo seu conteúdo de simetria. Os cristais são restringidos a 32 grupos de pontos , que diferem pela sua simetria. Estes grupos são classificados por sua vez em mais categorias gerais, o mais abrangente deles sendo as famílias de seis cristal. [ 50 ]
 
Estas famílias pode ser descrito pelos comprimentos relativos dos três eixos cristalográficos, e os ângulos entre eles; estas relações correspondem às operações de simetria que definem os grupos de pontos mais estreitos. Eles encontram-se resumidas abaixo; a, b e c representam os eixos, e α, β, γ representa o ângulo oposto ao respectivo eixo cristalográfica (por exemplo α é o ângulo oposto do eixo a, viz. o ângulo entre os eixos B e C): [ 50 ]
 
Família de Cristal Comprimentos Angles Os exemplos mais comuns
Isométrico a = b = c α = β = γ = 90 ° Garnet , halita , pirita
Tetragonal a = b ≠ c α = β = γ = 90 ° Rutilo , zircão , andalusite
Orthorhombic a ≠ b ≠ c α = β = γ = 90 ° Olivina , aragonite , ortopiroxênio
Hexagonal a = b ≠ c α = β = 90 °, γ = 120 ° Quartz , calcite , turmalina
Monoclinic a ≠ b ≠ c α = γ = 90 °, 90 ° β ≠ Clinopiroxênios , orthoclase , gesso
Triclinic a ≠ b ≠ c α ≠ β ≠ γ ≠ 90 ° Anortita , albita , kyanite
A família de cristal hexagonal é também dividido em dois cristais sistemas - o trigonal , que tem um eixo de três vezes de simetria, e a hexagonal, o qual tem um eixo de seis vezes de simetria.
 
Química e estrutura de cristal em conjunto definem um mineral. Com uma restrição a grupos de 32 pontos, minerais da química diferente podem ter estrutura cristalina idênticos. Por exemplo, halita (NaCl), galena (PbS), e periclase (MgO) todos pertencem ao grupo de pontos hexaoctahedral (família isométrica), pois eles têm um semelhante estequiometria entre os seus diferentes elementos constitutivos. Em contraste, os polimorfos são agrupamentos de minerais que partilham uma fórmula química, mas que têm uma estrutura diferente. Por exemplo, a pirite e marcassite , ambos os sulfuretos de ferro, tem a fórmula FeS 2 ; no entanto, o primeiro é isométrica enquanto o último é ortorrômbica. Este polimorfismo é extensível a outros sulfuretos com o AX genérico 2 fórmula; estes dois grupos são conhecidos coletivamente como os grupos de pirita e marcassita. [ 51 ]
 
Polimorfismo pode se estender além de conteúdo simetria pura. Os aluminossilicatos são um grupo de três minerais - cianita , andalusita , e silimanita - que partilham a fórmula química Al 2 SiO 5 . Kyanite é triclinic, enquanto andalusite e sillimanite são ambos orthorhombic e pertencem ao grupo de pontos dipyramidal. Estas diferenças surgem correspondem à forma como o alumínio é coordenado dentro da estrutura do cristal. Em todos os minerais, um ião de alumínio é sempre em coordenação seis vezes por oxigénio; o silício, como regra geral, está em coordenação de quatro vezes em todos os minerais; uma exceção é um caso como stishovite (SiO 2 , um polimorfo de ultra-alta pressão de quartzo com estrutura rutilo). [ 52 ] Em cianite, o segundo é o alumínio em coordenação seis vezes; a sua fórmula química pode ser expressa como Al [6] Al [6] SiO 5 , para reflectir a sua estrutura cristalina. Andaluzite tem a segunda alumínio em coordenação de cinco vezes (Al [6] Al [5] SiO 5 ) e silimanita que tem em coordenação de quatro vezes (Al [6] Al [4] SiO 5 ). [ 53 ]
 
As diferenças na estrutura cristalina e química grandemente influenciar outras propriedades físicas do mineral. O alótropos de carbono diamante e grafite têm propriedades muito diferentes; diamante é a substância mais dura natural, tem um brilho de diamante, e pertence à família de cristal isométrica, enquanto que a grafite é muito macio, tem um brilho gorduroso, e cristalinas na família hexagonal. Esta diferença é explicada por diferenças na ligação. No diamante, os átomos de carbono estão em sp 3 orbitais híbridos, o que significa que eles constituem um quadro, em que cada carbono é ligada covalentemente a três vizinhos de uma forma tetraédrica; por outro lado, a grafite é composta por folhas de átomos de carbono em sp 2 orbitais híbridos, onde cada carbono está ligado covalentemente a apenas dois outros. Essas folhas são mantidos juntos por muito mais fraco van der Waals , e esta discrepância se traduz em grandes diferenças macroscópicas. [ 54 ]
 
 
Contacte gêmeos, como visto em espinélio
Geminação é o intercrescimento de dois ou mais cristais de uma única espécie minerais. A geometria da geminação é controlado por simetria do mineral. Como resultado, existem vários tipos de gêmeos, incluindo gêmeos de contato, gêmeos reticuladas, gêmeos geniculado, gêmeos, gêmeos de penetração cíclicos, e os gêmeos polissintéticas. Contacto, ou simples gêmeos, consistem em dois cristais unidas em um avião; este tipo de geminação é comum em espinélio. Gêmeos reticuladas, comuns em rutilo, são interligadas cristais parecidos compensação. Gêmeos geniculado tem uma curva no meio que é causada por início do gêmeo. Gémeos Penetração consistem de dois cristais individuais que cresceram dentro do outro; exemplos desta geminação incluem em forma de cruz estaurolita gêmeos e Carlsbad geminação em orthoclase. Gémeos cíclicos são causadas por geminação repetido em torno de um eixo de rotação. Ela ocorre cerca de três, quatro, cinco, seis, ou eixos de oito vezes, e os padrões correspondentes são chamados threelings, fourlings, fivelings, sixlings e eightlings. Sixlings são comuns em aragonite. Polissintéticas gémeos são semelhantes para geminação cíclico pela presença de geminação repetitivo; no entanto, em vez de ocorrerem em torno de um eixo de rotação, que ocorre ao longo de planos paralelos, geralmente em uma escala microscópica. [ 55 ] [ 56 ]
 
Hábito cristalino refere-se a forma global do cristal. Vários termos são usados ​​para descrever esta propriedade. Hábitos comuns incluem acicular, que descreveu cristais needlelike como em natrolite , lâminas, dendríticas (árvore-padrão, comum em cobre nativo ), equant, o que é típico de granada, prismáticos (alongadas em uma direção), e tabular, que difere do laminado hábito em que o primeiro é lamelar, enquanto a segunda tem um alongamento definido. Relacionado com a forma de cristal, a Qualidade de faces cristalinas é diagnóstico de alguns minerais, especialmente com um microscópio petrographic. Cristais euhedral ter uma forma externa definida, enquanto cristais anédricos com tamanho não; essas formas intermediárias são denominados subédricos. [ 57 ] [ 58 ]
 
Dureza
Ver artigo principal: escala de Mohs de dureza mineral
 
O diamante é o material natural mais duro, e tem uma dureza de Mohs de 10.
A dureza de um mineral define o quanto ele pode resistir a coçar. Esta propriedade física é controlada pela estrutura química e composição cristalina de um mineral. A dureza do mineral não é necessariamente constante para todos os lados, o que é uma função da sua estrutura; fraqueza cristalográfica torna algumas indicações mais suave do que os outros. [ 59 ] Um exemplo desta propriedade existe em cianite, que tem uma dureza de Mohs de 5 ½ paralelo para [001], mas a 7 paralelo [100]. [ 60 ]
 
A escala mais comum de medição é a escala de dureza de Mohs ordinal. Definido por dez indicadores, um mineral com maior índice coça os que estão abaixo dele. A escala varia de talco, um phyllosilicate , de diamante, um polimorfo de carbono que é o mais difícil material natural. A escala é fornecido abaixo: [ 59 ]
 
Dureza de Mohs Mineral Fórmula química
1 Talco Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2
2 Gipsita CaSO 4 · 2H 2 O
3 Calcita CaCO 3
4 Fluorita CaF 2
5 Apatita Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH, Cl, F)
6 Ortoclásio Kalsi 3 O 8
7 Quartzo SiO 2
8 Topázio Al 2 SiO 4 (OH, F) 2
9 Coríndon Al 2 O 3
10 Diamante C
Lustre e diaphaneity
Ver artigo principal: Lustre (mineralogia)
 
Pirita tem um brilho metálico.
Lustre indica como a Luz é refletida da superfície do mineral, com relação a sua qualidade e intensidade. Existem inúmeros termos qualitativos utilizados para descrever esta propriedade, que são divididos em categorias metálicos e não-metálicos. Minerais metálicos e sub-metálicos têm alta refletividade como o metal; exemplos de minerais com este brilho são galena e pirita. Polimentos não-metálicos incluem: adamantina, tal como em diamante ; vítreo, que é um brilho vítreo muito comum em minerais de silicato; perolado, como em talco e apophyllite , resinosa, como membros do grupo de granada, de seda que comum em minerais fibrosos, como asbestiform crisotila . [ 61 ]
 
O diaphaneity de um mineral descreve a capacidade de que a luz passe através dele. Minerais transparentes não diminuem a intensidade da luz que passa através dele. Um exemplo de um tal mineral é moscovite (mica de potássio); algumas variedades são suficientemente clara ter sido usado para janelas. Minerais translúcidos permitem que um pouco de luz para passar, mas menos do que aqueles que são transparentes. Jadeite e nefrite (formas minerais de jade são exemplos de minerais com essa propriedade). Minerais que não permitem a passagem de luz são chamados opaco. [ 62 ] [ 63 ]
 
O diaphaneity de um mineral depende da espessura da amostra. Quando um mineral é suficientemente fina (por exemplo, em uma seção fina para petrografia ), pode tornar-se transparente, mesmo se essa propriedade não é visto em amostra de mão. Em contraste, alguns minerais, como hematite ou pirite são opacas, mesmo em secção fina. [ 63 ]
 
Cor e raia
Ver artigo principal: Streak (mineralogia)
 
 
A cor não é tipicamente uma propriedade de diagnóstico de minerais. Mostrado são verdes uvarovite (à esquerda) e Vermelho-Rosa grossular (à direita), ambos granadas . Os recursos de diagnóstico que incluem cristais dodecaédricos, lustre resinoso e dureza em torno de 7.
A cor é a propriedade mais óbvia de um mineral, mas é muitas vezes não diagnostica. [ 64 ] É causada por radiação electromagnética que interage com os electrões (excepto no caso de incandescência , o qual não se aplica aos minerais). [ 65 ] Duas grandes classes de elementos são definidos com relação a sua contribuição para a cor de um mineral. Idiochromatic elementos são essenciais para a composição de um mineral; sua contribuição para a cor de um mineral é diagnóstica. [ 62 ] [ 66 ] Exemplos de tais minerais são malaquita (Verde) e azurita (Azul). Em contraste, elementos allochromatic em minerais estão presentes em quantidades vestigiais, como impurezas. Um exemplo de um tal mineral seriam os rubi e safira variedades do mineral corindo . [ 66 ] As cores de minerais pseudochromatic são o resultado da interferência de ondas de luz. Exemplos incluem Opala , labradorita , ammolite e bornite .
 
Além de simples cor da carroçaria, os minerais podem ter várias outras propriedades ópticas distintas, como o jogo de cores, asterism , chatoyancy , iridescência , manchar, e pleochroism . Várias destas propriedades envolver variabilidade na cor. Tocar de cor, tal como em opala , resulta na amostra reflectindo cores diferentes, uma vez que é ligado, enquanto pleochroism descreve a mudança de cor como a luz passa através de um mineral com uma orientação diferente. Iridescência é uma variedade do jogo de cores, onde a luz se dispersa fora de um revestimento na superfície de cristal, planos de clivagem, ou off camadas ter gradações menores em química. [ 67 ] Em contraste, o jogo de cores em opala é causada por refracção da luz a partir de esferas de sílica ordenou microscópicos em sua estrutura física. [ 68 ] chatoyancy ("Olho de Gato") é a bandagem ondulado da cor que é observado como a amostra é girada; asterismo, uma variedade de acatassolamento, dá a aparência de uma Estrela no grão mineral. A última propriedade é particularmente comum em corundum gema de qualidade. [ 67 ] [ 68 ]
 
A sequência de um mineral refere-se à cor de um mineral em forma de pó, que podem ou não ser idêntica à sua cor de corpo. [ 66 ] O modo mais comum de testar esta propriedade é feito com uma placa de traço, que é efectuada de porcelana e de cor branco ou Preto. O traço de um mineral é independente de elementos traço [ 62 ] ou qualquer superfície intemperismo. [ 66 ] Um exemplo comum dessa propriedade é ilustrado com hematita , que é de cor preta, prata ou vermelho em amostra de mão, mas tem uma Cereja- vermelho [ 62 ] a raia castanho-avermelhado. [ 66 ] Streak é mais frequentemente distintivo para minerais metálicos, em contraste com os minerais não metálicos cujo corpo de cor é criado por elementos allochromatic. [ 62 ] teste Streak é limitado pela dureza do mineral, como aqueles mais difícil do que 7 em pó a placa raia em seu lugar. [ 66 ]
 
Decote, de despedida, fratura, e tenacidade
Artigos principais: clivagem (cristal) e da Fratura (mineralogia)
 
Perfeito clivagem basal como visto em biotite (preto), e boa segmentação vista na matriz (pink orthoclase ).
Por definição, os minerais têm um arranjo atômico característico. Fraqueza nesta estrutura cristalina faz planos de fraqueza, e a quebra de um mineral ao longo de tais planos é denominado de clivagem. A qualidade de clivagem pode ser descrito com base em como limpa e facilmente as quebras de minerais; descritores comuns, por ordem decrescente de qualidade, são "perfeitos", "bom", "diferente" e "pobres". Em particular mineral transparente, ou em corte fino, a clivagem pode ser visto de uma série de linhas paralelas que marcam as superfícies planas quando visto em um lado. A clivagem não é uma propriedade universal entre os minerais; por exemplo, de quartzo, que consiste em extensivamente interligado tetraedros de sílica, não tem uma fraqueza cristalográfica que lhe permitiria clivar. Em contraste, as micas, que têm clivagem basal perfeito, consistem em folhas de tetraedros de sílica que são muito fracamente mantidas juntas. [ 69 ] [ 70 ]
 
Como a clivagem é uma função da cristalografia, há uma variedade de tipos de clivagem. A clivagem ocorre normalmente em um, dois, três, quatro, ou seis direções. Clivagem Basal em uma direção é uma propriedade distintiva das micas . Clivagem de dois-direccional é descrita como prismática, e ocorre em minerais tais como as anfíbolas e piroxenas. Minerais como galena ou halita tem clivagem cúbico (ou isométrica) em três direções, a 90 °; quando três direcções de clivagem estão presentes, mas não a 90 °, como na calcite ou rhodochrosite , que é denominado de clivagem romboédrica. Clivagem Octahedral (quatro direções) está Presente em fluorite e diamante, e sphalerite tem seis direcional clivagem dodecaédrico. [ 69 ] [ 70 ]
 
Minerais com muitas clivagens não pode quebrar igualmente bem em todas as direcções; por exemplo, calcite tem boa clivagem em três direção, mas gesso tem clivagem perfeita em uma direção, e pobres clivagem em duas outras direções. Ângulos entre os planos de clivagem variar entre minerais. Por exemplo, como as anfíbolas são silicatos de cadeia dupla e os piroxênios são silicatos de cadeia simples, o ângulo entre os seus planos de clivagem é diferente. Os piroxênios clivar em dois sentidos, a aproximadamente 90 °, enquanto que o anfíbolas clivam distintamente em duas direcções separadas por cerca de 120 ° e 60 °. Os ângulos de clivagem podem ser medidos com um goniómetro de contacto, que é semelhante a um transferidor. [ 69 ] [ 70 ]
 
Partido, às vezes chamado de "falso clivagem", é semelhante em aparência a clivagem, mas em vez disso é produzido por defeitos estruturais do mineral ao invés de fraqueza sistemática. Parting varia de cristal para cristal de um mineral, enquanto que todos os cristais de um determinado mineral se apegará se a estrutura atômica permite que a propriedade. Em geral, separação é causada por algum esforço aplicado a um cristal. As fontes das tensões incluem deformação (por exemplo, um aumento de pressão), exsolution, ou geminação. Minerals, que muitas vezes mostrar separação incluem a piroxênios, hematita, magnetita, e corindo. [ 69 ] [ 71 ]
 
Quando um mineral é quebrado numa direcção que não corresponde a um plano de clivagem, que é denominado ter sido fracturada. Existem vários tipos de fractura desigual. O exemplo clássico é a fratura conchoidal, como a de quartzo; superfícies arredondadas são criados, que são marcadas por linhas curvas suaves. Este tipo de fratura ocorre apenas em minerais muito homogêneas. Outros tipos de fratura são fibrosos, splintery, e rugoso. O último descreve uma pausa ao longo de uma superfície rugosa, irregular; um exemplo dessa propriedade é encontrado em cobre nativo . [ 72 ]
 
Tenacidade está relacionada tanto com a clivagem e fratura. Considerando fractura e clivagem descreve as superfícies que são criados quando um mineral está quebrado, tenacidade descreve como resistente um mineral é a tal quebra. Minerais pode ser descrito como frágil, dúctil e maleável, sectile, flexível, elástico ou. [ 73 ]
 
Peso específico
 
Galena, PbS, é um mineral com uma gravidade específica elevada.
A gravidade específica descreve numericamente a densidade de um mineral. As dimensões da densidade de massa são divididos em volume com unidades: kg / m 3 ou g / cm 3 . Peso específico mede o quanto de água uma amostra mineral desloca. Definido como o quociente entre a massa de amostra e a diferença entre o peso da amostra em ar e o seu peso correspondente em água, a gravidade específica é uma relação adimensional. Entre a maioria dos minerais, essa propriedade não é diagnóstico. Rocha formando minerais - tipicamente silicatos ou ocasionalmente carbonatos -. Tem uma gravidade específica de 2,5-3,5 [ 74 ]
 
Alta densidade é uma propriedade de diagnóstico de um mineral. Uma variação na química (e, consequentemente, classe mineral) correlaciona-se com uma mudança na gravidade específica. Entre os mais comuns minerais, óxidos e sulfuretos tendem a ter uma gravidade específica mais elevada uma vez que incluem elementos com maior massa atómica. A generalização é que os minerais metálicos ou com brilho de diamante tendem a ter maior gravidades específicas que não as de não-metálicos de brilho fosco. Por exemplo, hematite, Fe 2 O 3 , tem uma gravidade específica de 5,26 [ 75 ] enquanto que a galena , PbS, tem uma gravidade específica de 7.2-7.6, [ 76 ] que é um resultado do seu elevado teor de chumbo e de ferro, respectivamente. A muito alta densidade torna-se muito acentuada nos metais nativos ; kamacite , uma liga de ferro-níquel comum em meteoritos de ferro tem um peso específico de 7,9, [ 77 ] e do Ouro tem uma gravidade específica observada entre 15 e 19,3. [ 74 ] [ 78 ]
 
Outras propriedades
 
Carnotita (Amarelo) é um mineral de rolamento de urânio radioativo.
Outras propriedades podem ser usadas para diagnosticar minerais. Estes são menos geral, e aplicam-se a minerais específicos.
 
Descartando ácido diluído (muitas vezes 10% HCl ) auxilia na carbonatos distintivos de outras classes minerais. O ácido reage com o carbonato de ([CO 3 ] 2- ) grupo, que faz com que a área afectada para efervescer , emitindo dióxido de carbono Gás. Este teste também pode ser expandido para testar o mineral na sua forma cristalina original ou em pó. Um exemplo deste teste é feito quando a calcite distinguir de dolomita , especialmente dentro de rochas (calcário e dolomito, respectivamente). Calcite imediatamente effervesces em ácido, ao passo que o ácido deve ser aplicada a dolomite em pó (muitas vezes a uma superfície riscada numa rocha), para que a efervescer. [ 79 ] Zeolite minerais não efervescer em ácido; em vez disso, eles se tornam opacos após 5-10 minutos e, se deixada em ácido para um Dia, dissolvem-se ou tornar-se um gel de sílica. [ 80 ]
 
Quando testados, o magnetismo é uma propriedade muito conspícua de minerais. Entre os minerais comuns, magnetita exposições ao imóvel fortemente, e também está presente, embora não tão fortemente, em pyrrhotite e ilmenite . [ 79 ]
 
Os minerais também pode ser testado para o sabor ou cheiro. Halita, NaCl, é o sal de Mesa; o seu homólogo de rolamento de potássio, silvinita , tem um sabor amargo pronunciado. Sulfetos tem um cheiro característico, especialmente porque as amostras são fraturado, reagir, ou em pó. [ 79 ]
 
A radioatividade é uma propriedade rara; minerais pode ser composto por elementos radioactivos. Eles poderiam ser um constituinte definição, como o urânio em uraninite , autunite e carnotite , ou como vestígios de impurezas. Neste último caso, o decaimento radioactivo de um dano, o elemento de cristal mineral; o resultado, denominado um halogénio radioactivo ou halogénio pleochroic , é observável por várias técnicas, tais como a secção fina petrografía. [ 79 ]
 
Classes de minerais
Como a composição da crosta da Terra é dominada por silício e oxigênio, elementos de silicato são de longe a mais importante classe de minerais em termos de formação de rocha e diversidade. No entanto, minerais não-silicato são de grande importância económica, especialmente como minérios. [ 81 ] [ 82 ]
 
Minerais não-silicato são subdivididas em várias outras classes por sua química dominante, que inclui elementos nativos, sulfuretos, halogenetos, óxidos e hidróxidos, carbonatos, boratos e de nitratos, sulfatos, fosfatos, e os compostos orgânicos. A maioria das espécies de minerais não-silicato são extremamente raros (constituindo um total de 8% da crosta da Terra), embora alguns são relativamente comuns, como a calcita, pirita , magnetita e hematita . Há dois estilos estruturais importantes observados em não-silicatos: close-Embalagem e silicato-like tetraedros ligados. As estruturas repleto de perto , o que é uma forma de átomos de embalagens densamente minimizando espaço intersticial. Close-embalagem Hexagonal envolve empilhamento camadas onde todas as outras camadas é o mesmo ("ababab"), enquanto close-embalagem cúbico envolve grupos de empilhamento de três camadas ("abcabcabc"). Análogos para ligado tetraedros de sílica incluem SO 4 (sulfato), PO 4 (fosfato), Aso 4 (arseniato), e VO 4 (vanadate). Os não-silicatos têm grande importância econômica, como eles se concentram mais elementos do que os minerais de silicatos fazer. [ 83 ]
 
O maior grupo de minerais, de longe, são os silicatos ; a maioria das rochas são compostas de mais de 95% de minerais de silicatos, e mais de 90% da crosta terrestre é composta por estes minerais. [ 84 ] Os dois principais componentes de silicatos são silício e oxigênio, que são os dois elementos mais abundantes na Terra crosta. Outros elementos comuns em silicatos minerais correspondem a outros elementos comuns na crosta da Terra, como alumínio, magnésio, ferro, cálcio, sódio e potássio. [ 85 ] Alguns silicatos formadores de rochas importantes incluem as feldspato , quartzo, olivinas , piroxênios , anfibólios , granadas , e micas .
 
Silicatos
Ver artigo principal: minerais de silicatos
 
Egirina , um clinopyroxene ferro-de sódio, é parte da subclasse inosilicate.
A base da unidade de um mineral de silicato é o [SiO 4 ] 4- tetraedro. Na grande maioria dos casos, o silício é de quatro vezes ou coordenação tetraédrica com o oxigénio. Em situações de muito alta pressão, de silicone será seis vezes ou coordenação octaédrica, tal como na estrutura da perovsquita ou o quartzo polimorfo stishovite (SiO 2 ). Neste último caso, o mineral já não tem uma estrutura de silicato, mas que de rutilo (TiO 2 ), e o seu grupo associado, que são óxidos simples. Esses tetraedros de sílica são, em seguida, polimerizada de alguns graus para criar várias estruturas, tais como cadeias unidimensionais, folhas bidimensionais e estruturas tridimensionais. O mineral de silicato básico onde nenhum polimerização do tetraedros ocorreu requer outros elementos para equilibrar a base 4- carga. Em outras estruturas de silicato, diferentes combinações de elementos são necessários para equilibrar a carga negativa resultante. É comum para o Si 4+ ser substituído por Al 3+ por causa da semelhança na carga e raio iónico; nesses casos, o [AlO 4 ] 5- tetraedros formar as mesmas estruturas como fazem os tetraedros não substituído, mas os seus requisitos de balanceamento de carga são diferentes. [ 86 ]
 
O grau de polimerização pode ser descrito por tanto a estrutura formada e o número de cantos (ou oxigénios de coordenação) tetraédrico são compartilhados (para o alumínio e silício em locais tetraédricos). [ 87 ] ortossilicatos (ou nesosilicates) não tem nenhuma ligação de poliedros, assim tetraedros compartilhar sem cantos. Dissilicatos (ou sorosilicates) têm dois tetraedros que compartilham um átomo de oxigênio. Inossilicatos são silicatos de cadeia; silicatos de cadeia simples tem dois cantos compartilhados, enquanto os silicatos de cadeia dupla tem dois ou três cantos compartilhados. Em filossilicatos, uma estrutura de folha é formada que requer três oxigénios partilhados; no caso de silicatos de cadeia dupla, alguns tetraedros devem compartilhar dois cantos em vez de três, como de outro modo uma estrutura em folha resultaria. Silicatos Framework, ou tectosilicates, têm tetraedros que compartilhar todos os quatro cantos. Os silicatos de anel, ou ciclossilicatos, só precisa de tetraedros de compartilhar dois cantos para formar a estrutura cíclica. [ 88 ]
 
As subclasses de silicato estão descritos a seguir em ordem decrescente de polimerização.
 
Tectosilicates
Categoria principal: Tectosilicates
 
Nat é uma série de minerais no grupo zeólito; esta amostra tem um muito proeminente hábito de cristal acicular.
Tectosilicates, também conhecidos como silicatos quadro, têm o mais alto grau de polimerização. Com todos os cantos de um tetraedros partilhada, o silício: proporção de oxigénio torna-se 1: 2. Exemplos disso são o quartzo, os feldspatos , feldspatóides , e as zeólitas . Silicatos Framework tendem a ser particularmente quimicamente estável como um resultado de fortes ligações covalentes. [ 89 ]
 
Formando 12% da crosta da Terra, quartzo (SiO 2 ) é a espécie mais abundante mineral. Caracteriza-se pela sua elevada resistividade química e física. O quartzo tem vários polimorfos, incluindo a tridimite e a cristobalite a altas temperaturas, alta pressão coesite , e ultra-alta pressão stishovite . Este último só mineral pode ser formada na Terra por impactos de meteoritos, e a sua estrutura foi composta tanto que tinha mudado de uma estrutura de silicato para que de rutilo (TiO 2 ). O polimorfo de sílica que é mais estável na superfície da Terra é α-quartzo. A sua contraparte, β-quartzo, está presente apenas em altas temperaturas e pressões (alterações de α-quartzo abaixo 573 ° C a 1 bar). Estes dois polimorfos diferem por uma "torção" de obrigações; esta alteração na estrutura dá β-quartzo de maior simetria α-quartzo, e eles são, portanto, também chamado alta quartzo (β) e baixo quartzo (α). [ 84 ] [ 90 ]
 
Feldspatos são o grupo mais abundante na crosta da Terra, a cerca de 50%. Nos feldspatos, Al 3+ substitutos para Si 4+ , que cria um desequilíbrio de carga que devem ser contabilizados por meio da adição de cátions. A estrutura de base se torna ou [AlSi 3 O 8 ] - ou [Al 2 Si 2 O 8 ] 2- Há 22 espécies minerais de feldspato, subdivididos em dois subgrupos principais grupos--alcalino e plagioclásio e dois a menos comum celsian e banalsite . Os feldspatos alcalinos são mais comumente em uma série entre orthoclase rico em potássio e ricos em sódio albita ; no caso de plagioclase, a série mais comum varia de albita a rica em cálcio anorthite . Geminação de Cristal é comum em feldspatos, gêmeos especialmente polissintéticas em plagioclase e gêmeos Carlsbad em feldspatos alcalinos. Se o último subgrupo esfria lentamente partir de uma fusão, forma exsolution lamelas porque os dois componentes-ortoclase e albita-são instáveis ​​em solução sólida. Exsolution pode ser em uma escala de microscópico a facilmente observáveis ​​em mão-de amostra; formas textura pertíticos quando Na-rico exsolve feldspato em um hospedeiro rico-K. A textura oposto (antiperthitic), onde exsolves feldspato rico em K em um Na-rico anfitrião, é muito raro. [ 91 ]
 
Feldsapthoids são estruturalmente semelhantes aos feldspato, mas diferem em que se formam em condições deficientes de Si, que permite a substituição adicional de Al 3+ . Como resultado, feldsapthoids não pode ser associado com quartzo. Um exemplo comum de um feldsapthoid é nefelina ((Na, K) Alsio 4 ); em comparação com o feldspato alcalino, nefelina tem uma Razão Al 2 O 3 : SiO 2 proporção de 1: 2, em oposição a 1: 6. na feldspato [ 92 ] Os zeólitos têm, frequentemente, hábitos cristalinos distintos, ocorrendo em agulhas, placas, blocos ou massas . Eles formam na presença de água a baixas temperaturas e pressões, e têm canais e espaços vazios na sua estrutura. As zeólitas têm várias aplicações industriais, especialmente no tratamento de águas residuais. [ 93 ]
 
Os filossilicatos
Categoria principal: Os filossilicatos
 
Moscovite, uma espécie mineral do grupo mica, dentro da subclasse filossilicato
Os filossilicatos consistem em folhas de tetraedros polimerizado. Eles são obrigados, em três locais de oxigênio, o que dá uma característica de silício: relação de oxigênio de 2: 5. Exemplos importantes incluem a mica , clorito , ea caulinita - serpentina grupos. As folhas são fracamente ligados por forças de van der Waals ou ligações de hidrogênio , o que provoca uma fraqueza cristalográfica, por sua vez, conduz a uma clivagem basal proeminente entre os filossilicatos. [ 94 ] Além do tetraedros, filossilicatos têm uma folha de octahedra (elementos em coordenação seis vezes por oxigénio) que em relação a tetraedros de base, que tem uma carga negativa (por exemplo, [Si 4 O 10 ] 4- ) Estes tetraedros (T) e octaedros (O) folhas são empilhadas numa variedade de combinações para criar grupos filossilicato. Dentro de uma folha octaédrica, existem três sítios de coordenação octaédrica em uma estrutura unitária; No entanto, nem todos os locais podem ser ocupada. Nesse caso, o mineral é denominado dioctaédrica, ao passo que no outro caso é denominado trioctaédrica. [ 95 ]
 
O grupo caulinita-serpentina consiste TO stacks (o 1: 1 minerais de argila); a sua dureza varia de 2 a 4, tal como as folhas são mantidas por ligações de hidrogénio. As 2: 1 minerais de argila (pirofilite-talco) consistem em pilhas de OTI, mas eles são mais macios (dureza de 1 para 2), uma vez que são em vez disso unidas por forças de van der Waals. Estes dois grupos de minerais são subdivididos por ocupação octaédrica; especificamente, caulinita e pyrophyllite são dioctaédrica Considerando trioctaédrica serpentina e talco. [ 96 ]
 
Micas são também filossilicatos TOT-stack, mas diferem dos outros membros da subclasse TOT e TO-empilhados em que eles incorporam alumínio nas folhas tetraédricas (minerais de argila tem Al 3+ em sítios octaédricos). Exemplos comuns de micas são moscovite , ea biotite série. O grupo clorito está relacionado com o grupo de mica, mas uma brucite -like (Mg (OH) 2 ) camada entre as pilhas TOT. [ 97 ]
 
Devido à sua estrutura química, filossilicatos normalmente têm, elástico, camadas transparentes flexíveis que são isolantes elétricos e podem ser divididos em flocos muito finas. Micas podem ser utilizados em electrónica, como isoladores, na Construção, como material de enchimento óptico, ou até mesmo cosméticos. Crisotilo, uma espécie de serpentina, é a espécie mais comum em minerais de amianto industrial, uma vez que é menos perigosa em termos de saúde do que o amianto anfibólio. [ 98 ]
 
Inossilicatos
Categoria principal: inossilicatos
 
Asbestiform tremolita , que faz parte do grupo dos anfibólios na subclasse inosilicate
Inossilicatos consistem em tetraedros repetidamente ligado nas cadeias. Estas cadeias podem ser simples, onde um tetraedro está ligado a dois outros para formar uma corrente contínua; alternativamente, duas cadeias podem ser fundidas para criar silicatos de cadeia dupla. Silicatos de cadeia simples têm um silício: proporção de oxigênio de 1: 3 (por exemplo, [Si 2 O 6 ] 4- ), enquanto que a variedade de cadeia dupla tem uma proporção de 4:11, por exemplo, [Si 8 O 22 ] 12 . Inossilicatos conter dois grupos de minerais formadores de rochas importantes; silicatos de cadeia simples são mais comumente piroxênios , enquanto silicatos de cadeia dupla são muitas vezes anfibólios . [ 99 ] cadeias de ordem superior (por exemplo, existem cadeias de três membros, quatro membros, cinco membros, etc.), mas eles são raros. [ 100 ]
 
O grupo piroxeno consiste de 21 espécies minerais. [ 101 ] Piroxênios tem uma estrutura de fórmula geral XY (Si 2 O 6 ), onde X é um sítio octaédrico, enquanto que Y pode variar em número de coordenação das seis às oito. A maioria das variedades de piroxeno consistem de permutações de Ca 2+ , Fe 2+ e Mg 2+ para equilibrar a carga negativa sobre a espinha dorsal. Piroxênios são comuns na crosta da Terra (cerca de 10%) e são um componente chave de rochas ígneas máficas. [ 102 ]
 
Anfibólios tem grande variabilidade em química, descrita como um "lixo mineralógica pode" ou um "tubarão mineralógica nadando num mar de elementos". A espinha dorsal dos anfibólios é o [Si 8 O 22 ] 12 ; é equilibrada por catiões em três posições possíveis, embora a terceira posição não é sempre usado, e um elemento pode ocupar os dois restantes. Finalmente, são geralmente os anfíbolas hidratado, isto é, eles têm um grupo hidroxilo ([OH] - ), embora possa ser substituído por um flúor, um cloro, ou um ião de óxido. [ 103 ] Devido à química variável, há são mais de 80 espécies de anfibólio, embora variações, como nos piroxênios, mais vulgarmente envolvem misturas de Ca 2+ , Fe 2+ e Mg 2+ . [ 101 ] Várias espécies minerais anfibólio pode ter um asbestiform hábito cristalino. Estes minerais amianto formar fibras longas, finas, flexíveis e fortes, que são isolantes elétricos, quimicamente inertes e resistentes ao calor; como tal, eles têm várias aplicações, especialmente em materiais de construção. No entanto, o amianto são cancerígenos, e causar várias outras doenças, tais como asbestose ; amianto anfibólio ( antofilita , tremolita , actinolita , grunerite e riebeckite ) são considerados mais perigoso do que o crisotila de amianto serpentina. [ 104 ]
 
Ciclossilicatos
Categoria principal: ciclossilicatos
 
Um exemplo de elbaite, uma espécie de turmalina, com distintivo de bandas de cor.
Ciclossilicatos, ou silicatos de anel, tem uma proporção de silício para oxigénio de 1: 3. Anéis de seis membros são os mais comuns, com uma estrutura de base de [Si 6 O 18 ] 12 ; exemplos incluem a turmalina grupo e berilo . Existem outras estruturas em anel, com 3, 4, 8, 9, 12, tendo sido descritos. [ 105 ] ciclossilicatos tendem a ser forte, com cristais alongados, estriados. [ 106 ]
 
Tourmalines têm uma química bastante complexa, que pode ser descrito por uma fórmula geral XY 3 Z 6 (BO 3 ) 3 T 6 S 18 V 3 W. O T 6 O 18 é a estrutura básica do anel, onde T é geralmente Si 4+ , mas substituíveis por Al 3+ ou B 3+ . Tourmalines podem ser subdivididos por a ocupação do local de X, e a partir daí ainda subdivididos pela química do sítio W. Os locais Y e Z podem acomodar uma variedade de catiões, especialmente vários metais de transição; essa variabilidade no teor de metal de transição estrutural dá ao grupo turmalina maior variabilidade na cor. Outros ciclossilicatos incluem berilo, Al 2 Seja 3 Si 6 O 18 , cujo variedades incluem as pedras preciosas esmeralda (verde) e água-marinha (azulado). Cordierite é estruturalmente semelhante ao berilo, e é um mineral metamórfica comum. [ 107 ]
 
Sorosilicates
Categoria principal: Sorosilicates
 
Epidote muitas vezes tem uma cor verde-pistache distintivo.
Sorosilicates, dissilicatos também denominadas, tem-tetraedro tetraedro ligação a um átomo de oxigénio, o que resulta num rácio de 2: 7 de silício para oxigénio. O elemento estrutural comum resultante é o [Si 2 O 7 ] 6- grupo. Os dissilicatos mais comuns, de longe, são membros da epidote grupo. Epidotes são encontrados em uma variedade de configurações geológicas, que vão desde meados-oceânica de granitos para metapelitos . Epidotes são construídos em torno da estrutura [(SiO 4 ) (Si 2 O 7 )] 10- estrutura; por exemplo, o mineral espécies epidote tem de cálcio, alumínio, e ferro férrico para carregar equilíbrio: Ca 2 Al 2 (Fe 3+ , Al) (SiO 4 ) (Si 2 O 7 ) O (OH). A presença de ferro na forma de Fe 3+ e Fe 2+ ajuda a entender oxigênio fugacidade , que por sua vez é um fator significativo na petrogenesis. [ 108 ]
 
Outros exemplos de sorosilicates incluem lawsonite , formando um mineral metamórfica nas blueschist fácies (definindo zona subducción com baixa temperatura e alta pressão), vesuvianite , que ocupa uma quantidade significativa de cálcio na sua estrutura química. [ 108 ] [ 109 ]
 
Ortossilicatos
Categoria principal: Nesosilicates
 
Andradite Preto, um membro final do grupo orthosilicate granada.
. Ortossilicatos consistem de tetraedros isolado que são de carga equilibrada por outros catiões [ 110 ] Também denominado nesosilicates, este tipo de silicato tem um silício: proporção de oxigénio de 1: 4 (por exemplo SiO 4 ). Ortossilicatos típicos tendem a formar cristais equant blocos, e são bastante duro. [ 111 ] Diversos minerais formadores de rochas fazem parte desta subclasse, tais como os aluminossilicatos, o grupo olivina, granada e o grupo.
 
O alumino-kyanite, andaluzita, e sillimanite, todos Al 2 SiO 5 -são estruturalmente composto por um [SiO 4 ] 4- tetraedro, e um Al 3+ em coordenação octaédrica. O restante Al 3+ pode estar em coordenação de seis vezes (cianite), cinco vezes (andalusita) ou quatro vezes (silimanita); que mineral formas em um determinado ambiente é dependem das condições de pressão e temperatura. Na estrutura de olivina, a principal série de olivina (Mg, Fe) 2 SiO 4 consistem em forsterite ricos em magnésio e faialite rico em ferro. Ambos ferro e magnésio estão em octaédrica por oxigênio. Outras espécies minerais que têm esta estrutura existe, tal como tephroite , Mn 2 SiO 4 . [ 112 ] O grupo tem uma granada de fórmula geral X 3 Y 2 (SiO 4 ) 3 , onde X é um catião grande oito vezes coordenado, e Y é um de seis vezes menor catiões coordenados. Há seis endmembers ideais de granada, divididos em dois grupos. As granadas pyralspite têm Al 3+ na posição Y: pyrope (Mg 3 Al 2 (SiO 4 ) 3 , almandine (Fe 3 Al 2 (SiO 4 ) 3 ), e espessartina (Mn 3 Al 2 (SiO 4 ) 3 ) . As granadas ugrandite têm Ca 2+ na posição X: uvarovita (Ca 3 Cr 2 (SiO 4 ) 3 ), grossulária (Ca 3 Al 2 (SiO 4 ) 3 ) e andradite (Ca 3 Fe 2 (SiO 4 ) 3 ). Embora existam dois subgrupos de granada, soluções sólidas existir entre todos os seis membros extremos. [ 110 ]
 
Outros ortossilicatos incluem zircão , staurolite , e topázio . Zircão (ZrSiO 4 ) é útil na geochronology como o Zr 4+ pode ser substituído por U 6+ ; além disso, devido à sua estrutura muito resistente, é difícil para o repor como um cronómetro. Estaurolita é um índice mineral comum grau intermediário metamórfico. Ele tem uma estrutura cristalina particularmente complicada que só foi totalmente descrito em 1986. Topaz (Al 2 SiO 4 (F, OH) 2 , encontrada frequentemente em pegmatitos graníticos associados com turmalina , é uma pedra preciosa mineral comum. [ 113 ]
 
Não-silicatos
Elementos nativos
Ver artigo principal: minerais elemento nativo
 
Ouro nativo. Espécime raros de cristais stout crescendo fora de uma haste central, tamanho 3,7 x 1,1 x 0,4 centímetros, da Venezuela.
Elementos nativos são aqueles que não são quimicamente ligado a outros elementos. Este grupo mineral inclui metais nativos , semi-metais e não-metais, e várias ligas e soluções sólidas. Os metais são mantidos juntos por ligação metálica, que confere propriedades físicas distintas, tais como o brilho metálico brilhante, maleabilidade e ductilidade, e condutividade eléctrica. Elementos nativos são subdivididos em grupos por sua estrutura ou atributos químicos.
 
O grupo de ouro, com uma estrutura compacta cúbico, inclui metais como ouro, prata e cobre. O grupo da platina é semelhante em estrutura ao grupo de ouro. O grupo de ferro-níquel é caracterizada por várias espécies de liga de ferro-níquel. Dois exemplos são kamacite e taenite , que são encontrados em meteoritos de ferro; estas espécies diferem pela quantidade de Ni na liga; kamacite tem menos do que 5-7% de níquel e uma variedade de ferro nativa , enquanto que o teor de níquel de taenite varia 7-37%. Minerais do grupo Arsenic consistem de semi-metais, que têm apenas alguns metálico; por exemplo, falta-lhes a maleabilidade dos metais. Nativo de carbono ocorre em duas allotropes, grafite e diamante; as últimas formas a pressão muito alta no manto, o que lhe dá uma estrutura muito mais forte do grafite. [ 114 ]
 
Sulfidos
Ver artigo principal: Sulfeto de minerais
 
Red cinábrio (HgS), um minério de mercúrio, em dolomita
Os sulfetos minerais são compostos químicos de um ou mais metais ou semimetais com enxofre; telúrio, o arsénio, o selénio ou pode substituir o enxofre. Os sulfuretos tendem a ser frágeis minerais suaves, com uma gravidade específica elevada. Muitos sulfetos em pó, como pirita, têm um cheiro sulfuroso quando em pó. Sulfetos são suscetíveis a intempéries, e muitos prontamente se dissolvem na água; estes minerais podem ser dissolvidos depois depositada, o que cria depósitos de minério enriquecido secundário. [ 115 ] Os sulfuretos são classificados pela razão de o metal ou semimetal do enxofre, tal como H: S igual a 2: 1, ou 1: 1. [ 116 ] Muitos sulfetos são economicamente importantes como metais minérios ; exemplos incluem sphalerite (ZnS), um minério de zinco, galena (PbS), um minério de chumbo, cinábrio (HgS), um minério de mercúrio, e molibdenita (MoS 2 , um minério de molibdênio. [ 117 ] A pirita (FeS 2 ), é o sulfureto de ocorrência mais comum, e pode ser encontrada na maioria dos ambientes geológicos. Não é, no entanto, um minério de ferro, mas pode em vez disso ser oxidado para produzir ácido sulfúrico. [ 118 ] relacionadas com os sulfuretos são raras sulfosalts , em que um elemento metálico está ligado a enxofre e tal como semimetal antimónio , arsénio , ou de bismuto . Tal como os sulfuretos, sulfosalts são tipicamente macio, pesado, e minerais quebradiças. [ 119 ]
 
Óxidos
Ver artigo principal: minerais de óxido
Minerais de óxido são divididos em três categorias: óxidos simples, hidróxidos, e vários óxidos. Óxidos simples são caracterizados por O 2- anião como o principal e de ligação principalmente iónico. Eles podem ser ainda subdivididos pela razão de oxigénio para os catiões. O periclásio grupo consiste em minerais com uma proporção de 1: 1. Óxidos com uma proporção de 2: 1 incluem cuprite (Cu 2 O) e água gelada. Minerais do grupo corindo tem uma proporção de 2: 3, e inclui sais minerais tais como corindo (Al 2 O 3 ), e de hematite (Fe 2 O 3 ). Minerais do grupo Rutilo têm uma proporção de 1: 2; a espécie de mesmo nome, rutilo (TiO 2 ) é o principal minério de titânio ; outros exemplos incluem cassiterita (SnO 2 ; minério de estanho ) e pyrolusite (MnO 2 , minério de manganês ). [ 120 ] [ 121 ] Em hidróxidos, o ânion dominante é a de íons de hidroxila, OH - . Bauxites são o minério de alumínio chefe e são uma mistura heterogênea do hidróxidos diaspore , gibbsita , e böhmite ; eles formam em áreas com uma elevada taxa de intemperismo químico (principalmente condições tropicais). [ 122 ] Por fim, vários óxidos são compostos de dois metais com oxigênio. Um grupo importante dentro desta classe são os espinélios , com uma fórmula geral da X 2 + Y 3+ 2 O 4 . Os exemplos de espécies incluem espinela (MgAl 2 O 4 ), cromite (FeCr 2 O 4 ), e magnetite (Fe 3 O 4 ). O último é facilmente distinguíveis pela sua forte magnetismo, que ocorre uma vez que tem de ferro em dois estados de oxidação (Fe 2+ Fe 3+ 2 O 4 ), o que faz com que seja um óxido de múltiplo em vez de um único óxido. [ 123 ]
 
Halides
Ver artigo principal: minerais Halide
 
Cúbico rosa halite cristais sobre um; (classe haleto de NaCl) nahcolite matriz (NaHCO 3 , um carbonato, e forma mineral de bicarbonato de sódio, utilizado como o bicarbonato de sódio ).
Os minerais de halogeneto são compostos onde um de halogéneo (flúor, cloro, iodo, bromo e) é o principal anião. Estes minerais tendem a ser suave, frágil, quebradiço, e solúveis em água. Exemplos comuns de halogenetos incluem halita (NaCl, sal de mesa), silvinita (KCl), fluorita (CaF 2 ). Galite e silvite normalmente se formam como evaporites , e podem ser minerais dominantes nas rochas sedimentares químicas. Criolite , Na 3 AlF 6 , é um mineral essencial na extracção de alumínio a partir de bauxita ; no entanto, como a única ocorrência significativa no Ivittuut , Groenlândia , em um pegmatite granítica, foi esgotada, criolita sintética pode ser feita a partir de fluorita. [ 124 ]
 
Carbonatos
Ver artigo principal: minerais de carbonato
Os minerais de carbonato são aqueles eram o principal grupo aniônica é o carbonato, [CO 3 ] 2- . Carbonatos tendem a ser frágil, muitos têm clivagem romboédrica, e todos reagem com o ácido. [ 125 ] Devido à última característica, geólogos de Campo muitas vezes carregam diluir ácido clorídrico para distinguir carbonatos de não-carbonatos. A reacção do ácido com carbonatos, mais frequentemente encontrados como a calcite polimorfo e aragonite (CaCO 3 ), refere-se a dissolução e a precipitação do mineral, o que é uma chave na formação de cavernas, apresenta no seu interior, tais como estalactite e estalagmitas e cársticos Acidentes geográficos. Os carbonatos são mais freqüentemente formado como sedimentos biogênicos ou químicos em ambientes marinhos. O grupo carbonato é estruturalmente um triângulo, onde uma central C 4+ catião está rodeado por três ó 2- aniões; diferentes grupos de minerais formam a partir de diferentes arranjos destes triângulos. [ 126 ] O mineral carbonato mais comum é a calcite, e é o principal constituinte do calcário sedimentar e mármore metamórfico. Calcita, CaCO 3 , pode ter uma impureza alta de magnésio; sob condições de alta-MG, seu aragonite polimorfo formarão vez; geoquímico marinho, a este respeito pode ser descrito como um aragonite ou calcite mar , dependendo do mineral de forma preferencial. Dolomite é um carbonato duplo, com a fórmula CaMg (CO 3 ) 2 . Dolomitization Secundária de calcário é comum, onde calcite ou aragonite são convertidos em dolomita; esta reacção aumenta o espaço dos poros (o volume da célula unitária da dolomite que é de 88% de calcite), o que pode criar um reservatório de petróleo e gás. Estas duas espécies minerais são membros dos grupos minerais epônimas: o grupo calcite inclui carbonatos com a fórmula geral XCO 3 , e o grupo dolomita constitui minerais com fórmula geral XY (CO 3 ) 2 . [ 127 ]
 
Sulfatos
Ver artigo principal: minerais de sulfato
 
Gypsum rosa do Deserto
Os minerais de sulfato de todos contêm o anião sulfato, [SO 4 ] 2- . Eles tendem a ser transparente a translúcido, macio, e muitos são frágeis. [ 128 ] Sulfato minerais comumente formar como evaporites , onde eles precipitam para fora da evaporação das águas salinas; alternativos, sulfatos também pode ser encontrado em sistemas de veios hidrotermais associados com sulfuretos, [ 129 ] ou como produtos de oxidação de sulfuretos. [ 130 ] Os sulfatos podem ser subdivded em minerais anidro e hidratado. O sulfato hidratado mais comum, de longe, é o gesso , CaSO 4 ⋅2H 2 O. Ela se forma como um evaporite, e está associada outros evaporitos, como a calcita e halita; se incorpora grãos de areia como se cristaliza, o gesso pode formar Rosas do deserto . O gesso tem muito baixa condutividade térmica e mantém uma temperatura baixa quando aquecido à medida que ele perde calor por desidratação; como tal, o gesso é usada como um isolador em materiais tais como gesso e gesso. O equivalente anidro de gesso é anidrita ; ele pode formar diretamente da água do mar em condições altamente áridas. O grupo de barite tem a fórmula geral XSO 4 , onde X é um catião grande 12-coordenada. Exemplos incluem sais de bário (BaSO 4 ), celestine (SrSO 4 ), e anglesite (PBSO 4 ); anidrita não faz parte do grupo de sais de bário, como o menor Ca 2+ é apenas em coordenação oito vezes. [ 131 ]
 
Fosfatos
Ver artigo principal: minerais de fosfato
Os minerais de fosfato são caracterizados pela tetraédrico [PO 4 ] 3- unidade, embora a estrutura pode ser generalizada, e o fósforo é substituído por antimónio, arsénio, ou vanádio. O fosfato mais comum é a apatite grupo; espécies comuns dentro deste grupo são fluorapatite (Ca 5 (PO 4 ) 3 F), chlorapatite (Ca 5 (PO 4 ) 3 Cl) e hidroxiapatita (Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH)). Minerals neste grupo são os principais constituintes cristalinos de dentes e ossos em Animais Vertebrados. O relativamente abundante monazita grupo tem uma estrutura geral do ATO 4 , onde T é fósforo ou arsénico, e A é muitas vezes um elemento de terras raras (REE). A monazita é importante em dois aspectos: em primeiro lugar, como um REE "pia", ele pode se concentrar suficientemente estes elementos para se tornar um minério; em segundo lugar, os elementos do grupo monazíticas pode incorporar quantidades relativamente grandes de urânio e tório, o que pode ser utilizado até à data, a rocha com base no decaimento do U e Th a conduzir. [ 132 ]
 
Os minerais orgânicos
Ver artigo principal: Os minerais orgânicos
A classificação Strunz inclui uma classe de minerais orgânicos . Estes compostos raros contêm carbono orgânico , mas podem ser formados por um processo geológico. Por exemplo, whewellite , CaC 2 O 4 ⋅H 2 O é um oxalato , que pode ser depositado em veios de minério hidrotérmica. Enquanto oxalato de cálcio hidratado pode ser encontrada em camadas de carvão e outros depósitos sedimentares envolvendo Matéria orgânica, a ocorrência hidrotérmica não é considerado para ser relacionada com a actividade biológica. [ 82 ]
 
Astrobiology
Tem sido sugerido que biominerals poderia ser indicadores importantes da Vida extraterrestre e, assim, poderia desempenhar um papel importante na busca de vida passada ou presente no planeta Marte . Além disso, os componentes orgânicos ( bioassinaturas ) que são frequentemente associados com biominerals Acredita-se que desempenham um papel crucial em ambos os pré-bióticos e abióticos reações. [ 133 ]
 
Em 24 de Janeiro de 2014, a NASA informou que estudos atuais pelos Curiosidade e Oportunidade rovers em Marte será agora em busca de evidências de vida antiga, incluindo a biosfera baseado em autotróficos , quimiotróficos e / ou chemolithoautotrophic microrganismos , bem como água antiga, incluindo ambientes fluvio-lacustre ( planícies relacionadas com antigos rios ou lagos ) que podem ter sido habitável . [ 134 ] [ 135 ] [ 136 ] [ 137 ] A busca por evidências de habitabilidade , tafonomia (relacionado com Fósseis ) e carbono orgânico no planeta Marte é agora um primário NASA objetivo. 



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