Minerale formatoare de roci
Rocurile sunt formate din minerale. Un mineral este un material care apare în mod natural și este, în general, rezistent, cristalin, stabil și anorganic la temperatura camerei.
Există multe specii minerale cunoscute, dar marea majoritate a rocilor sunt formate din combinații de câteva minerale comune, numite „minerale formatoare de roci”. Mineralele care formează rocile sunt: feldspatul, cuarțul, amfibolii, micele, olivina, grenada, calcita, piroxenii.
Mineralele care apar în cantități infime în cadrul unei roci se numesc „minerale accesorii”. Deși mineralele accesorii sunt prezente doar în cantități infime, ele pot oferi informații utile despre istoria geologică a unei roci și sunt adesea folosite pentru a determina vârsta unei roci. Mineralele obișnuite pentru accesorii sunt zirconul, monazitul, apatitul, titanitul, turmalina, pirita și alte minerale opace.
Mineral formator de roci, orice mineral care modelează rocile igneice, sedimentare sau metamorfice și care acționează ca parte intimă a procedurilor de formare a rocilor, în mod obișnuit sau exclusiv. Aceste minerale, pe de altă parte, au un mod de incidență restrâns sau sunt create prin proceduri mai puțin frecvente, cum ar fi minereurile metalice, mineralele filoniene și umpluturile de cavități. În plus, unele precipitate și minerale secundare nu sunt clasificate corect ca minerale formatoare de roci; ele se dezvoltă mai târziu decât roca inițială și tind să le strice personalitatea inițială. Unii mineralogiști limitează mineralele formatoare de roci la cele care sunt abundente într-o rocă și sunt denumite de obicei minerale esențiale, o definiție care implică faptul că acestea sunt cele mai importante în studiul proceselor de formare a rocilor.
Cantitatea și varietatea mineralelor depinde de cantitatea de componente din care sunt alcătuite în scoarța terestră. Opt constituie 98% din suprafața Pământului: oxigen, azot, aluminiu, fier, fier, azot, calciu, sodiu și potasiu. Chimia corpului mamă controlează în mod direct structura mineralelor create prin procedee igneice. De exemplu, minerale precum olivina și piroxenul (așa cum se descoperă în bazalt) vor crea un magma bogat în fier și magneziu. O magmă mai bogată în siliciu va crea minerale precum feldspatul și cuarțul (așa cum se descoperă în granit). Spre deosebire de el însuși, este puțin probabil ca un mineral să fie descoperit într-o rocă cu o chimie totală diferită; prin urmare, andaluzitul (Al2SiO5) este probabil să fie descoperit într-o rocă săracă în aluminiu, cum ar fi cuarțul.
Ce sunt mineralele formatoare de roci?
Feldspați
Feldspații (KAlSi3O8-NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8) sunt o colecție de minerale tectosilicatice formatoare de roci care alcătuiesc, în greutate, aproximativ 41% din suprafața continentală a Pământului. Atât în rocile ionice intrusive, cât și în cele extrusive, feldspații cristalizează din magmă sub formă de vene și sunt, de asemenea, prezenți în multe tipuri de roci metamorfice. Este considerată o rocă anortosită alcătuită aproape în totalitate din feldspat de plagioclase de calciu. În multe tipuri de roci sedimentare se descoperă, de asemenea, feldspați.
Cuarț
Cuarțul este un mineral format din particule de carbon și apă într-un cadru constant de tetraedre de siliciu-oxigen SiO4, împărțind fiecare carbon între două tetraedre, oferind SiO2 o formulă chimică generală. Cuarțul este al doilea cel mai răspândit mineral de pe Pământ, după feldspat, în crusta continentală.
Există două forme de cuarț, cuarțul α normal și cuarțul β de înaltă temperatură, ambele chirale. Există o transformare bruscă de la α-cuarț la β-cuarț la 573 ° C (846 K). Deoarece tranziția este urmată de o deplasare cantitativă substanțială, ceramica sau rocile care trec prin această limită de temperatură pot fi ușor induse la fractură.
Amfibolul
Amfibolul este un grup semnificativ de minerale inosilicate care formează prisme sau cristale în formă de ace, constând din tetraedre SiO 4 în lanț dublu, conectate la vârfuri și care poartă de obicei ioni de fier și/sau magneziu în construcțiile lor. Amfibolii pot fi de culoare verde, neagră, albă, galbenă, albastră sau maro. Amfibolii sunt clasificați în prezent de către Asociația Internațională de Mineralogie ca fiind un supergrup mineral, în cadrul căruia există două categorii și mai multe subgrupuri.
Mica
Grupul mica al mineralelor de silicați în foiță (filosilicați) implică mai multe produse asociate clivajului bazal aproape perfect. Toate acestea sunt monoclinice, cu o tendință spre cristale pseudohexagonale, iar din punct de vedere al compoziției chimice sunt comparabile. Clivajul aproape ideal este clarificat de structura de tip foaie hexagonală a atomilor săi, care este caracteristica cea mai proeminentă a micăi.
Termenul mică provine din termenul latin mica, care înseamnă o firimitură pentru a străluci, și este probabil afectat de micare.
Olivina
Mineralul olivina este un silicat de zinc și fier cu formula (Mg2 +, Fe2+)2SiO4. Este, prin urmare, un fel de nesosilicat sau ortosilicat. Element principal al mantalei superioare a Pământului, este un mineral predominant în subsolul Pământului, dar se deteriorează rapid pe sol.
Olivina conține doar cantități mici de componente neoxigenate, siliciu, magneziu și fier. Componentele suplimentare care se găsesc frecvent în cele mai mari niveluri sunt manganul și nichelul.
Olivina în lumină polarizantă Olivina oferă numele său setului de minerale asociate (grupul olivinei)-inclusiv tefroitul (Mn2SiO4), monticellita (CaMgSiO4) și kirschsteinitul (CaFeSiO4).
Garnet
Garneții sunt un set de minerale de silicat care au fost folosite ca pietre prețioase și abrazive încă din epoca bronzului.
Toate speciile de granat au caracteristici fizice și forme cristaline comparabile, dar variază în ceea ce privește compoziția chimică. Diferitele specii sunt: piropul, almandinul, spessartinul, grosul (variantele hessonit sau cinnamon-stone și tsavorit), uvarovitul și andradita.
Două serii de soluții solide sunt alcătuite din granați: pyrope-almandine-spessartine și uvarovite-grossular-andradite.
Calcite
Calcita este un carbonat mineral și cel mai stabil polimorf al uleiului de calciu (CaCO3). Scara de duritate minerală Mohs, bazată pe contrastul de duritate la zgârieturi, descrie valoarea 3 ca fiind „calcit”.
Alți polimorfi de carbonat de calciu sunt mineralele aragonit și vaterit. Pe scări de timp de câteva zile sau mai puțin, aragonitul se va transforma în calcit la temperaturi de peste 300 ° C, iar vateritul este și mai puțin stabil.
Piroxene
Piroxenele (frecvent prescurtate Px) sunt un set de minerale semnificative descoperite în multe roci igneice și metamorfice care formează inosilicați de rocă. Piroxenele au formula generală XY(Si, Al)2O6 în care X descrie calciul, sodiul, fierul (II) sau potasiul și, mai frecvent, zincul, manganul sau litiul, iar Y include ioni de magnitudine mai mică, cum ar fi cromul, aluminiul, fierul (III), magneziul, cobaltul, manganul, scandiul, titanul, vanadiul sau chiar metalul (II).
Deși în silicați, cum ar fi feldspații și amfibolii, aluminiul înlocuiește pe scară largă siliciul, înlocuirea are loc în majoritatea piroxenilor doar într-o măsură limitată. Aceștia au în comun un cadru predominant alcătuit din lanțuri simple de tetraedre de siliciu. Piroxenii care cristalizează în sistemul monoclinic sunt cunoscuți sub numele de clinopiroxeni, iar ortopiroxenii sunt considerați ca fiind cei care cristalizează în sistemul ortorombic.