Шта су минерали?

Минерал је природна, чврста, хомогена материја (са само једном фазом) која има одређен хемијски састав и сачињена је од периодично распорећених атома. Веома условљено температуром, притиском и хемијским саставом, присуство или одсуство овог или оног минералног облика обавјештава нас о условима настанка стијене која их садржи. Број минералних врста је релативно ограничен (око 2750), али једна иста врста, одређеног хемијског састава, може имати више минералних структура (силицијум диоксид налазимо, на примјер, у квасцу и опалу), што препознавање чини веома тешким. Изобиље кисеоника и силицијума у Земљиној кори објашњава подјелу минерала на силикате и несиликате.

Силикати
Силикати су према положају тетраедри (SiO₄), формираних од једног јона  Si₄+ окруженог са четири јона O₂-. Негативна наелектрисања наелектришу се било катјонима који повезују тетраедре међусобно, било полимеризацијом ("качењем" тетраедара једних за друге). Неосиликати имају тетраедре изоловане једне од других. Негативно наелектрисање неутралише се катјонима као што су Мg₂+, Fe₂+, Ca₂+ itd. Овој породици припадају оливин, гранати, циркон, дистен, топаз...
У соросиликатима, тетраедри се повезују два по два, стварајући један заједнички врх, и образују групе(Si₂O₇)₆-. Ове структуре налазе се у минералима као што су епидоли.
Већа полимеризација води до циклосиликата. У овој породици, тетраеди спајају два заједничка врха и образују прстенове од 3,4 или 6 тетраедара: (Si₃O₉)₆-.(Si₄O₁₂)₈-,(Si₆O₁₈)₁₂- (турминали). Овој породици додају се и берили (смарагд, аквамарин..) и кордијерит.
Иносиликати обухватају структуре сачињене или од простих ланаца тетраедара или од тетраедарских трака. Први могу имати више типова са периодом који зависи од узастопног распореда тетраедара у ланцу. Ланац (Si₂O₆)₄- је најчешћи ; он се налази у пироксенима, као што је једеит. Траке се добијају јукстапонирањем два ланца из приједходне категорије; трака (Si₄O₁₁)₆-представља структуру амфибола (тремолит, актинолит, хорнбленда...).
Филосиликати, љускасте (ламеларне) структуре, састављени су од слојева тетраедра међусобно спојених помоћу сва три врха једне базе. Најчешћи слој, састава(SiO₁₀)₄- образован је јукстапонирањем у једној равни трака(Si₄O₁₁)₆-типа амфибола. Овај слој представља основни елемент лискуна, хлорита и глина.
Тестосиликати имају тродимензионални распоред тетраедара повезаних свим својим врховима: Формула основне групе је, дакле,  SiO₂, као код кварца и других минерала из групе силицијум-диоксида. Замјена силицијума алуминијумом уводи негативно наелектрисање које се може неутралисати катјонима као што су  Na+,K+, Ca₂+...Овој групи припадају фелдшпати, фелдшпатоиди, зеолити...

Несиликати
Дијеле се према хемијском саставу: халогениди,међу којима је у природи најчешћа камена со, NaCl; сулфиди и сумпорне соли, који јако често представљају руде и садрже приличан број метала (пирит,FeS₂ ; халкопирит, CuFeS₂ галенит,PbS; сфалерит, ZnS ); карбонати,који прије свега представљају калцијум карбонат(CaCO₃); сулфати, са три уобичајене врсте, гипсом (CaSO₄, 2H₂O), анхидритом (CaSO₄) и баритом (BaSO₄); фосфати, међу којима је само једна врста стварно уобичајена, апатит ШCa5(PO₄)3(OH, F, CL)Ћ; најзад, оксиди и хирдроксиди, са групом спинела, илменитом (FeTiO₃), рутилом  Ti ₂ ) итд.

Шта су то стијене?

Стијене су природни агрегати или комбинације једног или више минерала. Материје Земљине коре, стијене, костур су рељефа. Изузимајући течности као што је нафта, оне су агрегати, било у чврстом стању или не, са минералима или без њих - кристализованих супстанци (стакла, леда, органских материја). Изучавање стијена, или петрологија је виша дисциплина геологије.
Неке стијене, нпр. кварцит (чисти кварц) и мермер (чисти калцит) садрже само један минерал. Ипак, већина стијена састоји се од више врста минерала. Минерали су природна неорганска чврста тијела одређеног хемијског састава и уређене атомске грађе. Овде приказујемо две честе стене - гранит и базалт - заједно са појединим примјерицима важнијих минерала од којих су изграђене. Петрогени минерали могу се подијелити у више група. У стијени је обично присутно неколико минерала, чија величина и текстура варирају у складу са начином њеног постанка.

Минералогија

Била је најприје посматрачка наука, посебно се бавећи испитивањем видљивих и чулноопажљивих особина минерала; боје, сјаја, тврдоће итд. Са изванредним развитком хемије почетком XIX века, појам минералне врсте био је јасно дефинисан. Док је Р.Ж.Ауи показао 1784 постојање периодичне кристалне мреже, дифракција снопа X зрака помоћу кристала, коју је 1912. остварио М.фон Лауе, доказује и електромагнетску природу  X зрака и периодичну структуру материје. Од тог тренутка, остварена је рационална класификација врста. У међувремену је, поред проучавања оптичких својстава минерала и њихове хемијске анализе, уведен и велики број нових техника: инфрацрвени спектрограф, нове методе дифракције, а, послије свега, електронска микросонда која омогућава недеструктивну анализу мајушних узорака.  

Петрологија

Одређивањем природе, пријекла и генезе стијена, петрологија превазилази строго дескриптивно и систематично гледиште петрографије. Она се стварно развила након установљења миерологије са Л.Кордијеом (1777-1861) који је показао да су компактне стијене као што је базалт, настале од ралзличитих кристализованих минерала. Враћено у оквире обласног контекста, петролошко истраживање је један од елемената који омогућавају да се реконструише еволуција земљине коре, полазећи од стијена и догађаја који су је мијењали. Да би се идентификовала нека стијена, мора се познавати лежиште , тј. њен однос са другим стијенама  које је окружују, њено распростирање, додири. На нивоу неке регије, израда геолошке карте  даје та објашњења. Треба посматрати пријесек стијене (масиван, разлистан, раслојен...) и утрдити њену текстуру (распоред минерала). Да би се утврдио њен минеролошки састаб, помаже поларизаторски микроскоп или дефракција рендгенских зрака. Најзад, хемијска анализа доноси непроцјењива обавјештења, али захтева употребу комплекснијих метода, нарочито спектроскопских.

<< назад