Bergartsbildande mineraler
Bergarter består av mineraler. Ett mineral är ett material som förekommer naturligt och som i allmänhet är starkt, kristallint, stabilt och oorganiskt vid rumstemperatur.
Det finns många kända mineralarter, men den stora majoriteten av bergarter bildas av kombinationer av ett fåtal vanliga mineraler, så kallade ”bergartsbildande mineraler”. De bergartsbildande mineralerna är: fältspat, kvarts, amfiboler, mikas, olivin, granat, kalcit, pyroxener.
Mineraler som förekommer i små mängder i en bergart kallas ”accessoriska mineraler”. Även om accessoriska mineral endast förekommer i små mängder kan de ge användbar information om en bergarts geologiska historia och används ofta för att bestämma en bergarts ålder. Vanliga mineraler för tillbehör är zirkon, monazit, apatit, titanit, turmalin, pyrit och andra ogenomskinliga mineraler.
Rockbildande mineral, varje mineral som formar magmatiska, sedimentära eller metamorfa bergarter och som agerar som en intim del av rutinerna för att bilda bergarter, typiskt eller uteslutande. Dessa mineraler har å andra sidan ett begränsat förekomstsätt eller skapas genom mer ovanliga förfaranden, t.ex. metallmalmer, ådringsmineraler och hålrumsfyllningar. Dessutom kategoriseras vissa utfällningar och sekundära mineraler inte korrekt som bergartsbildande mineraler; de utvecklas senare än den ursprungliga stenen och tenderar att förstöra deras ursprungliga personlighet. Vissa mineraloger begränsar de bergartsbildande mineralerna till de som förekommer rikligt i en bergart och brukar kallas essentiella mineraler, en definition som innebär att de är de viktigaste i studiet av de bergartsbildande processerna.
Mineralernas mängd och variation beror på mängden av de komponenter de består av i jordskorpan. Åtta utgör 98 procent av jordens yta: syre, kväve, aluminium, järn, kväve, kalcium, natrium och kalium. Moderkroppens kemi styr direkt strukturen hos de mineraler som skapas genom magmatiska processer. Mineraler som olivin och pyroxen (som upptäckts i basalt) skapar till exempel en magma som är rik på järn och magnesium. Mer kiselrik magma kommer att skapa mineraler som fältspat och kvarts (som upptäcks i granit). Till skillnad från sitt eget är det osannolikt att ett mineral upptäcks i en bergart med olikartad totalkemi; därför är det troligt att andalusit (Al2SiO5) upptäcks i en aluminiumfattig bergart som kvartsit.
Vad är bergartsbildande mineral?
Fältspat
Fältspat (KAlSi3O8-NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8) är en samling av bergartsbildande tektosilikatmineraler som i vikt utgör cirka 41 % av jordens fastlandsyta. I både intrusiva och extrusiva magmatiska bergarter kristalliserar fältspat från magma som ådror och förekommer även i många typer av metamorfa bergarter. Den betraktas som en anorthositsten som nästan helt består av kalciumplagioklasfältspat. I många typer av sedimentära bergarter upptäcks också fältspat.
Kvarts
Kvarts är ett mineral som består av kol- och vattenpartiklar i en konstant ram av SiO4 kisel-syretetraeder, som delar varje kol mellan två tetraeder, vilket ger SiO2 en allmän kemisk formel. Kvarts är jordens näst vanligaste mineral, efter fältspat, i kontinentalskorpan.
Det finns två former av kvarts, den normala α-kvarts och β-kvarts högtemperatur, båda kirala. Det sker en abrupt omvandling från α-kvarts till β-kvarts vid 573 ° C (846 K). Eftersom övergången följs av en betydande mängdförskjutning kan keramik eller stenar som passerar denna temperaturgräns lätt induceras till brott.
Amfibol
Amfibol är ett betydande kluster av inosilikatmineraler som bildar prismor eller nålliknande kristaller, som består av SiO 4-tetraedrar i dubbelkedja, som är anslutna vid hörnen och som vanligen bär joner av järn och/eller magnesium i sina konstruktioner. Amphiboler kan vara gröna, svarta, vita, gula, blå eller bruna. Amphiboler klassificeras för närvarande av International Mineralogical Association som en mineral supergrupp, inom vilken det finns två kategorier och flera undergrupper.
Mica
Gruppen glimmer av skivsilikatmineraler (phyllosilikatmineraler) omfattar flera nästan perfekta basala klyvningsassocierade produkter. De är alla monoklina, med en tendens till pseudohexagonala kristaller, och i kemisk sammansättning är de jämförbara. Den nästan ideala klyvningen förtydligas av atomernas hexagonala bladliknande struktur, vilket är det mest framträdande draget hos glimmer.
Tecknet glimmer kommer från den latinska termen mica, som betyder en smula till glitter, och påverkas troligen av micare.
Olivin
Mineralen olivin har formeln (Mg2 +, Fe2+)2SiO4 zink-järn-silikat. Det är därför ett slags nesosilikat eller ortosilikat. Det är jordens övre mantels huvudämne och är ett vanligt förekommande mineral i jordens underyta, men det vittrar snabbt på marken.
Olivin innehåller endast små mängder av icke syrefria, kisel-, magnesium- och järnkomponenter. De extra komponenter som ofta återfinns i de största mängderna är mangan och nickel.
Olivin i polariserande ljus Olivin ger sitt namn till uppsättningen associerade mineraler (olivingruppen) – däribland tefroit (Mn2SiO4), monticellit (CaMgSiO4) och kirschsteinit (CaFeSiO4).
Granat
Granat är en uppsättning silikatmineraler som har använts som ädelstenar och slipmedel sedan bronsåldern.
Alla granatarter har jämförbara fysikaliska egenskaper och kristallformer, men varierar i kemisk sammansättning. De olika arterna är pyrope, almandin, spessartin, gross (varianter av hessonit eller kanelsten och tsavorit), uvarovit och andradit.
Två fastlösningsserier består av granater: pyrope-almandin-spessartin och uvarovit-gross-andradit.
Kalcit
Kalcit är en mineralkarbonat och den stabilaste kalciumolipolymorfen (CaCO3). Mineralhårdhetsskalan Mohs, som baseras på kontrasten av skraphårdhet, beskriver värde 3 som ”kalcit”.
Andra kalciumkarbonatpolymorfer är aragonit- och vateritmineraler. På tidsskalor på dagar eller mindre förändras aragonit till kalcit vid temperaturer över 300 ° C, och vaterit är ännu mindre stabil.
Pyroxener
Pyroxener (ofta förkortat till Px) är en uppsättning betydelsefulla mineraler som upptäcks i många magmatiska och metamorfa bergarter och som bildar bergartsinosilikater. Pyroxener har den övergripande formeln XY(Si, Al)2O6 där X avbildar kalcium, natrium, järn (II) eller kalium och vanligare zink, mangan eller litium, och Y innefattar joner av lägre storleksordning som krom, aluminium, järn (III), magnesium, kobolt, mangan, skandium, titan, vanadin eller även metall (II).
Och även om aluminium i silikater som fältspat och amfiboler i stor utsträckning ersätter kisel, sker ersättningen i de flesta pyroxener endast i begränsad omfattning. De har en gemensam förhärskande ram som består av kiseltetraedrar med enskilda kedjor. Pyroxener som kristalliserar i det monokliniska systemet kallas klinopyroxener och ortopyroxener betraktas som de som kristalliserar i det ortorhombiska systemet.