Wichtige silikatische und nicht silikatische Mineralien
Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, lernen Sie die wichtigen Silikat- und Nicht-Silikatmineralien kennen.
Wichtige Silikatmineralien:
Jedes Silicatmineral enthält die Elemente Sauerstoff und Silicium. Abgesehen von wenigen Mineralien wie Quarz enthält die kristalline Struktur der meisten Silikatmineralien eines oder mehrere der anderen Elemente der Erdkruste. Diese Elemente führen zu einer großen Vielfalt von Silicatmineralien und ihren unterschiedlichen Eigenschaften.
1. Gemeinsame Silikatmineralien:
Die meisten Silikatmineralien bilden sich (kristallisieren), wenn geschmolzenes Gestein abkühlt. Diese Kühlung kann in der Nähe der Erdoberfläche (niedrige Temperatur und Druck) oder in großen Tiefen (hohe Temperatur und Druck) auftreten.
Die Umgebung während der Kristallisation und die chemische Zusammensetzung des geschmolzenen Gesteins bestimmen weitgehend, welche Mineralien produziert werden. Beispielsweise kristallisiert das Silicatmineral Olivin bei hohen Temperaturen, während Quarz bei viel niedrigerer Temperatur kristallisiert.
Darüber hinaus bilden sich an der Erdoberfläche einige silikatische Mineralien aus den verwitterten Produkten anderer silikativer Mineralien. Noch andere Silikatmineralien werden unter den extremen Drücken gebildet, die mit Bergbau verbunden sind. Jedes Silicatmineral weist daher eine Struktur und eine chemische Zusammensetzung auf, die die Bedingungen angeben, unter denen es gebildet wurde.
2. Die dunklen Silikatmineralien:
Die dunklen (oder ferromagnesischen) Silikate sind solche Mineralien, die Eisen- und / oder Magnesiumionen in ihrer Struktur enthalten. Ferromagnesiansilikate haben aufgrund ihres Eisengehalts eine dunkle Farbe und ein höheres spezifisches Gewicht (zwischen 3, 2 und 3, 6) als Nicht-Ferromagnesiansilikate. Die häufigsten dunklen Mineralsilikate sind Olivin, die Pyroxene, die Amphibole und Biotit (dunkler Glimmer).
Olivin ist eine Familie von Hochtemperatursilikatmineralien, die schwarz bis olivgrün sind und einen glasigen Glanz und einen Conchoidalbruch haben. Obwohl es in kontinentalem Gestein nicht reichlich vorhanden ist, wird angenommen, dass Olivin ein Hauptbestandteil des oberen Erdmantels ist.
Die Pyroxene sind eine Gruppe chemisch komplexer Mineralien. Das am häufigsten vorkommende Augit ist ein schwarzes, undurchsichtiges Mineral, das in Basalt gefunden wird, einem häufigen magmatischen Gestein der ozeanischen Kruste und der vulkanischen Gebiete der Kontinente.
Hornblende ist das häufigste Mitglied einer Gruppe von Silikatmineralien, die als Amphibole bezeichnet wird. Hornblende ist in der Regel dunkelgrün bis schwarz gefärbt und dem Augit sehr ähnlich. Hornblende ist vorwiegend in kontinentalen Gesteinen magmatischer Herkunft zu finden und bildet den dunklen Teil eines ansonsten hellen Gesteins.
Biotit ist das dunkle, eisenreiche Mitglied der Glimmerfamilie. Wie andere Glimmer besitzt auch Biotit eine Blattstruktur, die eine hervorragende Spaltung in eine Richtung ermöglicht. Biotit hat auch ein glänzendes schwarzes Aussehen, das ihn von den anderen dunklen ferromagnesischen Mineralien unterscheidet. Wie Hornblende ist Biotit ein häufiger Bestandteil kontinentaler Gesteine, einschließlich des magmatischen Gesteinsgranits.
3. Die leichten Silikatmineralien:
Diese Mineralien haben im Allgemeinen eine helle Farbe und ein spezifisches Gewicht von etwa 2, 7, was erheblich geringer ist als bei den ferromagnesischen Silikaten. Diese Unterschiede sind hauptsächlich auf die Anwesenheit oder Abwesenheit von Eisen und Magnesium zurückzuführen. Die leichten Silikate enthalten anstelle von Eisen und Magnesium unterschiedliche Mengen an Aluminium, Kalium, Kalzium und Natrium.
Die häufigsten Mineralgruppen, die in der Erdkruste gefunden werden, sind die nicht ferromagnesischen Feldspate. Feldspate sind ein Hauptbestandteil der meisten magmatischen Gesteine, da sie unter einem weiten Druck- und Temperaturbereich kristallisieren.
Alle Feldspate haben ähnliche physikalische Eigenschaften. Sie haben zwei Spaltungsebenen, die sich im Winkel von 90 ° oder in der Nähe davon treffen. Sie sind relativ hart (6 auf der Mohs-Skala) und haben einen Glanz, der von glasig bis perlmuttig reicht.
Es gibt zwei verschiedene Feldspatstrukturen. Orthoklas-Feldspat ist ein übliches Mitglied einer Gruppe von Feldspatmineralien, die Kaliumionen in ihrer Struktur enthalten, oft auch Kaliumfeldspat genannt. Die andere Gruppe, genannt Plagioclase-Feldspat, enthält sowohl Natrium- als auch Calciumionen, die sich je nach Umgebung während der Kristallisation frei substituieren.
Kaliumfeldspat ist in der Regel leicht cremefarben bis lachsrosa. Im Gegensatz dazu liegen die Plagioklas-Feldspate in der Farbe von weiß bis mittelgrau. Farbe sollte jedoch nicht verwendet werden, um diese Gruppen zu unterscheiden. Die einzige sichere Möglichkeit, die Feldspate physisch zu unterscheiden, besteht darin, nach einer Vielzahl feiner paralleler Linien zu suchen, die als Streifen bezeichnet werden. In einigen Spaltungsebenen von Plagioklasefeldspat sind Streifenbildung zu finden, auf dem Orthoklasefeldspat fehlen sie jedoch.
Quarz ist das einzige gebräuchliche Silicatmineral, das ausschließlich aus Silicium und Sauerstoff besteht, und hat die chemische Formel SiO 2 . Quarz ist hart, witterungsbeständig und weist keine Spaltung auf. Wenn gebrochener Quarz im Allgemeinen konchoidalen Bruch aufweist. In einer reinen Form ist Quarz sauber und bildet sich, wenn er sich ohne Interferenz erstarren lässt, hexagonale Kristalle, die pyramidenförmige Enden bilden.
Wie die meisten anderen klaren Mineralien wird Quarz jedoch häufig durch den Einschluss verschiedener Ionen (Verunreinigungen) gefärbt und bildet sich ohne Entwicklung guter Kristallflächen. Die häufigsten Quarzsorten sind milchig (weiß), rauchig (grau), rosa (pink), amethyst (violett) und Bergkristall (klar).
Muskovit ist ein gewöhnliches Mitglied der Glimmerfamilie. Es ist hell in der Farbe und hat einen Perlglanz. Wie andere Micas hat Muskovit eine hervorragende Spaltung in eine Richtung. In dünnen Blättern ist Muskovit klar. Da Muskovit sehr glänzend ist, kann er oft am Glitzern des Gesteins erkannt werden.
Wichtige nicht silikatische Mineralien:
Andere Mineralgruppen können im Vergleich zu den Silikaten als knapp angesehen werden. Einige von ihnen sind jedoch wirtschaftlich wichtig. In der folgenden Tabelle sind Beispiele für Oxide, Sulfide, Sulfate, Halogenide, native Elemente und Carbonate von wirtschaftlichem Wert aufgeführt.
Die Carbonatmineralien sind strukturell viel einfacher als die Silikate. Diese Mineralgruppe besteht aus dem Carbonation und einer oder mehreren Arten positiver Ionen. Die zwei häufigsten Carbonatmineralien sind Calcit CaCO 3 (Calciumcarbonat) und Dolomit CaMg (CO 3 ) 2 Calciummagnesiumcarbonat.
Da diese Mineralien sowohl physikalisch als auch chemisch ähnlich sind, sind sie schwer voneinander zu unterscheiden. Beide haben einen glasartigen Glanz, eine Härte zwischen 3 und 4 und eine nahezu perfekte rhombische Spaltung. Sie können jedoch durch die Verwendung von verdünnter Salzsäure unterschieden werden.
Calcit wirkt stark mit der Säure, während Dolomit viel langsamer reagiert. Calcit und Dolomit werden im Allgemeinen zusammen als Hauptbestandteile in den Sedimentgesteinen Kalkstein und Doloston gefunden. Wenn Calcit das dominierende Mineral ist, wird das Gestein Kalkstein genannt, und wenn Dolomit vorherrscht, ist das Gestein Doloston. Kalkstein wird als Straßenaggregat, als Baustein und als Hauptbestandteil von Hafenlandzement verwendet.
Halit und Gips sind zwei andere nicht silikatische Mineralien, die häufig in Sedimentgesteinen vorkommen. Sie kommen in dicken Schichten vor, die letzten Überreste der alten Meere, die längst verdampft sind. Beides sind wichtige nichtmetallische Ressourcen. Halit ist der mineralische Name für gewöhnliches Salz. Gips CaSO 4 · 2H 2 O ist Calciumsulfat, wobei Wasser in die Struktur eingebunden ist. Gips und ähnliche Materialien bestehen aus Gips.
