Mineral semulajadi dan tiruan. Mineral primer dan sekunder.

Mineral (daripada abad ke-lat. mineral - bijih)- ini adalah jasad semula jadi dengan komposisi kimia dan struktur kristal tertentu, yang terbentuk hasil daripada proses fizikal dan kimia semulajadi yang berlaku di permukaan dan di kedalaman Bumi, Bulan dan planet lain, dan mempunyai fizikal, mekanikal dan sifat kimia; biasanya merupakan komponen batu, bijih dan meteorit. Mineral biasanya merupakan sebatian kimia semula jadi unsur, atau unsur asli yang terbentuk di bawah keadaan persekitaran fizikal dan kimia tertentu.

Mineralogi ialah kajian tentang mineral. Mineralogi mengkaji komposisi, sifat kimia dan fizikal mineral, asal usulnya, proses perubahan dan transformasi kepada mineral lain, serta hubungan beberapa mineral dengan yang lain dalam deposit mineral atau batuan.

Istilah "mineral" bermaksud bahan hablur tak organik semula jadi pepejal. Tetapi kadangkala ia dianggap dalam konteks yang lebih luas, mengklasifikasikan beberapa produk semula jadi organik, amorfus dan lain-lain sebagai mineral.

Mineral juga dianggap sebagai beberapa bahan semula jadi yang keadaan biasa cecair (contohnya, merkuri asli, yang datang ke keadaan kristal pada suhu yang lebih rendah). Air, sebaliknya, tidak dikelaskan sebagai mineral, memandangkan ia sebagai keadaan cair (cairan) ais mineral.

Sesetengah bahan organik - minyak, asfalt, bitumen - sering tersilap dikelaskan sebagai mineral, atau ia diklasifikasikan ke dalam "mineral organik" kelas khas, yang kemungkinannya sangat kontroversi.

Sesetengah mineral berada dalam keadaan amorf dan tidak mempunyai struktur kristal. Mineral yang mempunyai bentuk luaran kristal, tetapi berada dalam keadaan amorfus, seperti kaca, dipanggil metamik. Sebagai contoh, garam meja adalah jelas kristal, manakala opal adalah amorf. Dalam mineral dengan struktur kristal, zarah asas (atom, molekul) terletak dalam arah tertentu dan pada jarak tertentu antara satu sama lain, membentuk kekisi kristal. Dalam bahan amorfus, zarah-zarah ini terletak secara huru-hara. Sifat asasnya bergantung kepada struktur dalaman mineral (hablur atau amorf). ciri-ciri fizikal(kekerasan, belahan, kerapuhan, bentuk luaran kristalografi, dll.). Dan mereka, seterusnya, adalah antara ciri diagnostik mineral yang paling penting.

Komposisi mineral dinyatakan oleh formula kimianya - kimia empirik, separa empirik, kristal. Formula empirik hanya mencerminkan hubungan antara unsur-unsur individu dalam mineral. Di dalamnya, elemen disusun dari kiri ke kanan apabila bilangan kumpulan mereka dalam jadual berkala meningkat, dan untuk elemen satu kumpulan - apabila nombor siri mereka berkurangan, i.e. apabila ciri kekuatan mereka meningkat.

Pada masa ini, lebih daripada 3 ribu mineral telah ditemui dan dikaji dalam alam semula jadi, tetapi ia tidak diedarkan secara sama rata. Kira-kira 30 spesies daripadanya ditemui setiap tahun, di mana hanya beberapa dozen yang tersebar luas, selebihnya jarang berlaku. Yang paling meluas ialah mineral yang mengandungi oksigen, silikon dan aluminium, kerana unsur-unsur ini mendominasi kerak bumi - 82.58%.

Mineral dinamakan sempena tempat penemuan pertama mereka, sebagai penghormatan kepada ahli mineralogi utama, ahli geologi dan saintis kepakaran lain, pengumpul mineral terkenal, pengembara, angkasawan, tokoh awam dan politik masa lalu dan masa kini, mengikut beberapa sifat fizikal ciri atau komposisi kimia. Prinsip kimia yang terakhir amat disyorkan, dan kebanyakan mineral yang ditemui dalam dekad kebelakangan ini membawa maklumat tentang komposisi kimianya dalam nama itu sendiri.

Percubaan untuk mensistematikkan mineral pada asas yang berbeza telah pun dibuat dunia purba. Dalam mineralogi moden terdapat banyak varian taksonomi mineralogi yang berbeza. Kebanyakannya dibina berdasarkan prinsip struktur-kimia. Pengelasan yang paling banyak digunakan adalah berdasarkan komposisi kimia dan struktur kristal. Bahan daripada jenis kimia yang sama selalunya mempunyai struktur yang serupa, jadi mineral mula-mula dibahagikan kepada kelas berdasarkan komposisi kimia, dan kemudian kepada subkelas berdasarkan ciri struktur.

Mineral dikelaskan bergantung pada asalnya. rendah dan menengah.

Mineral utama termasuk yang terbentuk buat kali pertama dalam kerak bumi atau di permukaannya semasa penghabluran magma. Mineral utama yang paling biasa termasuk kuarza, feldspar, dan mika, yang membentuk granit atau sulfur dalam kawah gunung berapi.

Mineral sekunder terbentuk di bawah keadaan normal daripada hasil pemusnahan mineral primer akibat luluhawa, semasa pemendakan dan penghabluran garam daripada larutan akueus, atau hasil daripada aktiviti penting organisma hidup. Ini adalah garam dapur, gipsum, sylvite, bijih besi coklat dan lain-lain.

Tidak kira betapa kaya dan pelbagai dunia mineral, ia tidak selalunya anda boleh mendapatkannya dalam kuantiti yang mencukupi dan kualiti yang diperlukan. Orang ramai selalunya memerlukan bukan sahaja sebarang mineral, tetapi hanya yang akan memenuhi permintaan yang semakin meningkat dalam kejuruteraan metalurgi, elektrik dan radio, optik-mekanikal, pembuatan instrumen ketepatan dan industri lain. Keperluan ekonomi negara kepada mineral, selalunya sangat besar: tahap ketulenan kimia yang tinggi, ketelusan, pemotongan sempurna, dll. Dan sudah tentu, alam semula jadi tidak selalu dapat memenuhi permintaan ini. Oleh itu, tidak menghadkan diri kita kepada pengekstrakan mineral semula jadi, manusia sentiasa mencari cara dan cara untuk mendapatkan mineral buatan yang bukan sahaja tidak lebih rendah, bahkan lebih unggul dalam sifat-sifatnya daripada yang semula jadi. Perkembangan sains dan teknologi setiap tahun membolehkan kita menembusi lebih dalam ke dalam rahsia dunia mineral. Manusia telah belajar untuk mencipta peralatan unik yang memungkinkan untuk mendapatkan mineral yang bukan sahaja tidak lebih rendah kualitinya daripada yang dilahirkan di kedalaman Bumi, tetapi juga untuk menghasilkan mineral baru yang tidak diketahui sebelum ini, selalunya dengan sifat yang sangat berharga dan asli.

Dengan cara buatan (kaedah sintesis) adalah mungkin untuk mendapatkan mineral yang terdapat dalam keadaan semula jadi (berlian, korundum, kuarza, dll.), dan mineral yang tidak berlaku secara bebas dalam keadaan semula jadi (alit, belite, dll.), tetapi termasuk dalam pelbagai produk teknikal seperti simen, refraktori, dll. Pada masa ini, beberapa mineral yang jarang ditemui di alam semula jadi tetapi mempunyai sifat yang berharga (fluorit, korundum, dll.) telah diperolehi untuk tujuan perindustrian.

Kaedah untuk sintesis mineral semula jadi boleh dibahagikan kepada dua kumpulan:

1) sintesis dijalankan di bawah keadaan tekanan biasa.

2) sintesis dijalankan pada tekanan tinggi.

Pada masa ini, pengeluaran galian buatan adalah melalui proses berikut:

1) mencairkan penghabluran;

2) tindak balas di mana komponen gas mengambil bahagian;

3) mendapatkan mineral dengan kehadiran larutan akueus;

4) mendapatkan mineral melalui tindak balas dalam medium pepejal.

Kepentingan praktikal sintesis mineral telah meningkat secara mendadak dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Namun begitu, kepentingan mineral tiruan masih agak kecil. Peranan utama adalah milik mineral semula jadi - pembekal utama banyak logam untuk industri

Mineral didapati secara meluas permohonan V dunia moden. Kira-kira 15% daripada semua spesies mineral yang diketahui digunakan dalam teknologi dan industri. Mineral mempunyai nilai praktikal sebagai sumber semua logam dan lain-lain unsur kimia(bijih logam ferus dan bukan ferus, unsur nadir dan surih, bijih agronomik, bahan mentah untuk industri kimia). Aplikasi teknikal banyak mineral adalah berdasarkan sifat fizikalnya.

Mineral keras (berlian, korundum, garnet, akik, dll.) digunakan sebagai bahan pelelas dan anti-pelelas; mineral dengan sifat piezoelektrik (kuarza, dll.) - dalam elektronik radio; mika (muscovite, phlogopite) - dalam kejuruteraan elektrik dan radio (disebabkan oleh sifat penebat elektrik mereka);

asbestos - sebagai penebat haba;

talc - dalam perubatan dan pelincir;

kuarza, fluorit, Iceland spar - dalam optik;

kuarza, kaolinit, kalium feldspar, pyrophyllite - dalam seramik;

magnesit, forsterit - sebagai refraktori magnesia, dsb.

Sebilangan mineral adalah batu berharga dan hiasan. Dalam amalan penerokaan geologi, pencarian mineralogi dan penilaian mendapan mineral digunakan secara meluas.

Kaedah pengayaan bijih dan pemisahan mineral, serta kaedah geofizik dan geokimia untuk mencari dan meneroka deposit mineral, adalah berdasarkan perbezaan dalam sifat fizikal dan kimia mineral (ketumpatan, magnet, elektrik, permukaan, radioaktif, bercahaya dan sifat lain. ), serta pada kontras warna.

Sintesis perindustrian bagi kristal tunggal analog buatan beberapa mineral untuk industri elektronik radio, optik, pelelas dan perhiasan dijalankan secara besar-besaran.

Sehingga kini, lebih daripada 4 ribu mineral diketahui. Setiap tahun, beberapa dozen spesies mineral baru ditemui dan beberapa "ditutup" - mereka membuktikan bahawa mineral seperti itu tidak wujud.

Empat ribu mineral tidak banyak jika dibandingkan dengan bilangan sebatian bukan organik yang diketahui (lebih daripada sejuta).

Semua proses pembentukan mineral dan batuan boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan:

A. Endogen (dalaman), atau, seperti yang sering dipanggil, proses hipogen (dalam) yang berlaku disebabkan oleh tenaga haba dalaman dunia.

B. Proses eksogen (luaran) atau hipergen (permukaan) yang berlaku di permukaan bumi terutamanya di bawah pengaruh tenaga suria.

B. Proses metamorfik (metamorfogenik) yang dikaitkan dengan degenerasi persatuan mineral yang terbentuk sebelumnya (kedua-dua eksogen dan endogen) akibat daripada perubahan keadaan fizikal dan kimia, antaranya tempat utama diduduki oleh perubahan tekanan dan suhu.

Jenis dan kumpulan mineral

Mineral: ciri umum
"Mineral" ialah badan pepejal yang terdiri daripada unsur kimia dan mempunyai beberapa sifat fizikokimia individu. Di samping itu, ia harus dibentuk hanya secara semula jadi, di bawah pengaruh proses semula jadi tertentu. Mineral boleh terbentuk sama ada daripada bahan mudah (asli) atau daripada bahan kompleks.

Terdapat proses sedemikian yang menyumbang kepada pembentukan mereka:
Igneus
Hidroterma
sedimen
Metamorfogenik
Biogenik
Agregat besar mineral yang dikumpulkan ke dalam sistem tunggal dipanggil batuan. Oleh itu, kedua-dua konsep ini tidak boleh dikelirukan. Mineral batuan dilombong tepat dengan menghancurkan dan memproses keseluruhan kepingan batu. Komposisi kimia sebatian yang dimaksudkan mungkin berbeza dan mengandungi sejumlah besar pelbagai bahan kekotoran. Walau bagaimanapun, sentiasa ada satu perkara utama yang mendominasi barisan. Oleh itu, inilah yang menentukan, dan kekotoran tidak diambil kira.
Struktur mineral
Struktur mineral adalah kristal. Terdapat beberapa pilihan untuk kekisi yang boleh diwakili oleh:
Kubik
Heksagon
belah ketupat
Tetragonal
monoklinik
Trigonal
Triklinik

Sebatian ini dikelaskan mengikut komposisi kimia bahan penentu.

Jenis-jenis mineral
Pengelasan yang mencerminkan bahagian utama komposisi mineral.

Orang asli atau bahan mudah. Ini juga mineral. Contohnya: emas, besi, karbon dalam bentuk berlian, arang batu, antrasit, sulfur, perak, selenium, kobalt, tembaga, arsenik, bismut dan lain-lain lagi.

Halida, yang termasuk klorida, fluorida, bromida. Contohnya: garam batu (natrium klorida) atau halit, sylvite, fluorit.

Oksida dan hidroksida. Mereka dibentuk oleh oksida logam dan bukan logam, iaitu, dengan menggabungkannya dengan oksigen. Kumpulan ini termasuk mineral - kalsedon, korundum (delima, nilam), magnetit, kuarza, hematit, rutil, kassematit dan lain-lain.

Nitrat. Contohnya: kalium dan natrium nitrat.

Borat: kalsit optik, eremeyevite.

Karbonat ialah garam asid karbonik. Kumpulan ini termasuk mineral berikut: malachite, aragonit, magnesit, batu kapur, kapur, marmar dan lain-lain.

Sulfat: gipsum, barit, selenit.

Tungstate, molibdat, kromat, vanadat, arsenat, fosfat - semua ini adalah garam asid yang sepadan yang membentuk mineral pelbagai struktur. Nama - nepheline, apatite dan lain-lain.

silikat. Garam asid silisik yang mengandungi kumpulan SiO4. Contohnya: beryl, feldspar, topaz, garnet, kaolinit, talkum, turmalin, jadeit, lapis lazuli dan lain-lain.

Juga ditemui sebatian organik, membentuk keseluruhan deposit semula jadi. Contohnya, gambut, arang batu, urkite, kalsium dan oksola besi dan lain-lain. Serta beberapa karbida, silisid, fosfida, dan nitrida.

Unsur asli

Ini adalah mineral yang dibentuk oleh bahan mudah.
Sebagai contoh:
Emas dalam bentuk pasir dan nugget, bar
Berlian dan grafit - pengubahsuaian alotropik kekisi kristal karbon
Tembaga
Perak
besi
Sulfur
Kumpulan logam platinum

Selalunya bahan ini berlaku dalam bentuk agregat besar dengan mineral lain, kepingan batu dan bijih. Pengekstrakan dan penggunaannya dalam industri mempunyai penting. Mereka adalah asas, bahan mentah untuk mendapatkan bahan daripada yang paling pelbagai barangan barangan rumah, reka bentuk, hiasan, peralatan dan banyak lagi.

Fosfat, arsenat, vanadat
Kumpulan ini termasuk batuan dan mineral yang kebanyakannya berasal dari luar, iaitu, terdapat di lapisan luar. kerak bumi. Hanya fosfat terbentuk di dalam. Sebenarnya terdapat banyak garam asid fosforik, arsenik dan vanadik. Tetapi secara umum, peratusan mereka dalam kulit adalah kecil.

Kristal biasa yang tergolong dalam kumpulan ini:

Apatite
Vivianite
Lindakerite
Rosenite
Carnotite
Pascoite

Seperti yang telah dinyatakan, mineral ini membentuk batuan dengan saiz yang agak mengagumkan.

Oksida dan hidroksida

Kumpulan mineral ini merangkumi semua oksida, mudah dan kompleks, yang dibentuk oleh logam, bukan logam, sebatian antara logam dan unsur peralihan. Jumlah peratusan bahan ini dalam kerak bumi ialah 5%. Satu-satunya pengecualian, yang merujuk kepada silikat dan bukan kepada kumpulan yang dipertimbangkan, adalah silikon oksida SiO2 dengan semua jenisnya.

Yang paling biasa:
Granit
Magnetit
hematit
Ilmenit
Columbite
Spinel
limau nipis
Gibbsite
Romaneshit
Holfertitis
Korundum (delima, nilam)
bauksit

Karbonat
Kelas mineral ini termasuk pelbagai jenis wakil yang agak luas, yang juga mempunyai penting kepentingan praktikal untuk seseorang.
Subkelas atau kumpulan:
kalsit
dolomit
aragonit
malachite
mineral soda
bastnäsite

Setiap subkelas termasuk daripada beberapa unit kepada berpuluh-puluh wakil. Secara keseluruhan terdapat kira-kira seratus karbonat mineral yang berbeza.

Yang paling biasa daripada mereka:

marmar
Batu kapur
malachite
apatit
siderit
smithsonite
magnesit
karbonatit dan lain-lain

Ada yang dinilai sebagai bahan binaan yang sangat biasa dan penting, yang lain digunakan untuk mencipta barang kemas, dan yang lain digunakan dalam teknologi. Namun, semuanya penting.

silikat

Kumpulan mineral yang paling pelbagai dari segi bentuk luaran dan bilangan wakil. Variasi ini disebabkan oleh fakta bahawa atom silikon, yang mendasari struktur kimianya, dapat bergabung menjadi jenis yang berbeza struktur, menyelaraskan beberapa atom oksigen di sekelilingnya.

Oleh itu, jenis struktur berikut boleh dibentuk:

pulau
rantai
pita
berdaun

Ini termasuk:
gasing
buah delima
chrysoprase
berlian buatan
opal
kalsedon dan lain-lain.
Ia digunakan dalam perhiasan dan dinilai sebagai struktur tahan lama untuk digunakan dalam teknologi.

Mineral penting dalam industri:
Datonite
Olivine
Murmanit
Chrysocol
Eudialit
Beryl

galian- ini adalah jasad semula jadi, kira-kira homogen dalam komposisi kimia dan sifat fizikal, terbentuk hasil daripada proses fizikal dan kimia di permukaan atau di kedalaman Bumi (atau jasad kosmik lain), terutamanya sebagai komponen batu, bijih, meteorit, tanpa campur tangan manusia dalam proses ini.

Ini adalah perbezaan antara mineral dan produk tiruan yang diperoleh di makmal, kilang dan kilang.

Lebih daripada 3 ribu mineral telah ditemui dan dikaji di alam semula jadi. Pada masa ini, kira-kira 30 spesies daripadanya ditemui setiap tahun, di mana hanya beberapa dozen yang tersebar luas, selebihnya jarang berlaku.

Mineral dikelaskan mengikut keadaan fizikalnya pepejal (kuarza, feldspar, mika), cecair (air, minyak, merkuri asli) dan gas (hidrogen, oksigen, karbon dioksida, hidrogen sulfida, dll.). Sesetengah mineral, bergantung kepada keadaan, boleh sama ada cecair atau pepejal (contohnya, air).

Mineral dibahagikan mengikut struktur dalamannya menjadi kristal (garam dapur) dan amorfus (opal). Dalam mineral dengan struktur kristal, zarah asas (atom, molekul) terletak dalam arah tertentu dan pada jarak tertentu antara satu sama lain, membentuk kekisi kristal. Dalam bahan amorfus, zarah-zarah ini terletak secara huru-hara.

Sifat fizikal asasnya (kekerasan, belahan, bentuk luaran kristalografi, dll.) bergantung kepada struktur dalaman mineral (hablur atau amorfus).

Bergantung pada asalnya, mineral primer dan sekunder dibezakan.

Mineral utama termasuk yang terbentuk buat kali pertama dalam kerak bumi atau di permukaannya semasa penghabluran magma. Mineral utama yang paling biasa termasuk kuarza, feldspar, dan mika, yang membentuk granit atau sulfur dalam kawah gunung berapi.

Mineral sekunder terbentuk di bawah keadaan normal daripada hasil pemusnahan mineral primer akibat luluhawa, semasa pemendakan dan penghabluran garam daripada larutan akueus, atau hasil daripada aktiviti penting organisma hidup. Ini adalah garam dapur, gipsum, sylvite, bijih besi coklat dan lain-lain.

Terdapat banyak proses yang mengakibatkan pembentukan mineral dalam alam semula jadi.. Proses berikut dibezakan: magmatik, supergen, atau iklim, dan metamorfik.

Proses utama adalah magmatik. Ia dikaitkan dengan penyejukan, pembezaan dan penghabluran magma cair semasa tekanan yang berbeza dan suhu. Magma terdiri terutamanya daripada komponen kimia berikut: Si02, Al203, FeO, CaO, MgO, K2O, ia juga mengandungi lain-lain sebatian kimia, tetapi dalam kuantiti yang lebih kecil.

Mineral terbentuk terutamanya pada suhu 1000-1500°C dan tekanan beberapa ribu atmosfera. Semua batuan kristal primer terbentuk daripada mineral asal igneus. Mineral yang asalnya dikaitkan dengan magma dan haba dalaman Bumi dipanggil primer. Ini termasuk feldspars - orthoclase, albite, anorthite, orthosilicates - olivine dan lain-lain.

Mineral juga terbentuk daripada gas(fasa gas magma). Yang paling biasa ialah pegmatit, atau mineral vena, orthoclase dengan kuarza, microcline, apatit, muskovit, biotit dan banyak lagi. Mineral sedemikian dipanggil pneumatogenik.

Daripada cecair panas magma(fasa cecair) mineral hidroterma terbentuk - pirit, emas, perak dan lain-lain lagi.

Proses hipergenik berlaku di permukaan Bumi dalam keadaan normal di bawah pengaruh air, suhu dan faktor lain. Akibatnya, pelbagai sebatian kimia larut dan bergerak, dan mineral baru (sekunder) muncul, seperti sylvite, kuarza, kalsit, bijih besi perang dan kaolinit. Mineral kitaran supergen terbentuk pada tekanan sehingga 1 atm dan suhu di bawah 100°C. Komposisi berkualiti tinggi taburan mineral ini di permukaan bumi bergantung pada tahap tertentu pada latitud geografi. Perlu diingatkan bahawa transformasi mineral yang sama di bawah keadaan yang berbeza mungkin tidak berjalan dengan cara yang sama. Sebagai contoh, hidromika terbentuk bukan sahaja daripada mika, tetapi juga secara buatan.

Bahan utama untuk pembentukan mineral asal supergen adalah batuan primer terluluhawa atau yang telah mengalami proses transformasi. Organisma hidup juga mengambil bahagian dalam proses ini. Mineral kitaran supergen, yang terbentuk di bawah pengaruh proses luaran, adalah sebahagian daripada batuan sedimen dan pembentuk tanah.

Proses eksogen pembentukan mineral berlaku di permukaan bumi dan di kerak luluhawa. Untuk pembentukan mineral asal eksogen, proses luluhawa fizikal, kimia dan biologi adalah penting.

Semasa proses metamorfik, mineral terbentuk pada kedalaman yang sangat dalam dari permukaan Bumi apabila keadaan fizikal dan kimia berubah (suhu, tekanan, kepekatan komponen aktif kimia). Di bawah keadaan ini, transformasi banyak mineral primer dan sekunder yang terbentuk sebelum ini berlaku. Antaranya, yang paling biasa ialah hematit, grafit, kuarza, hornblende, talc dan lain-lain lagi.

Anda mungkin juga berminat dengan:

MINERAL DAN MINERAL
Mineral ialah formasi semula jadi pepejal yang merupakan sebahagian daripada batuan Bumi, Bulan dan beberapa planet lain, serta meteorit dan asteroid. Mineral, sebagai peraturan, adalah bahan kristal yang agak homogen dengan struktur dalaman yang teratur dan komposisi tertentu, yang boleh dinyatakan dengan formula kimia yang sesuai. Mineral bukan campuran zarah mineral kecil, seperti ampelas (terdiri terutamanya daripada korundum dan magnetit) atau limonit (agregat goethite dan hidroksida besi lain), tetapi juga sebatian unsur dengan struktur yang tidak teratur, seperti gelas gunung berapi (obsidian, dan lain-lain.) .). Mineral dianggap sebagai unsur kimia atau sebatiannya yang terbentuk hasil daripada proses semula jadi. Jenis bahan mentah mineral yang paling penting dari asal organik, seperti arang batu dan minyak, dikecualikan daripada senarai mineral. Mineralogi ialah sains mineral, klasifikasinya, komposisi kimia, ciri dan corak struktur (struktur), asal usul, keadaan dalam alam semula jadi dan aplikasi praktikal. Untuk penjelasan yang lebih mendalam tentang struktur dalaman mineral dan kaitannya dengan sejarah Bumi, mineralogi melibatkan matematik, fizik dan kimia. Ia menggunakan data kuantitatif pada tahap yang lebih besar daripada sains geologi lain, kerana analisis kimia halus dan ukuran fizikal yang tepat adalah perlu untuk menerangkan mineral dengan secukupnya.
SEJARAH MINERAL
Serpihan batu api dengan tepi tajam telah digunakan oleh manusia primitif sebagai alat yang sudah ada pada zaman Paleolitik. Flint (jenis kuarza berbutir halus) untuk masa yang lama kekal sebagai sumber mineral utama. Pada zaman dahulu, mineral lain juga diketahui oleh manusia. Sebahagian daripadanya, seperti hematit ceri, goethite kuning-coklat, dan oksida hitam mangan, digunakan sebagai cat untuk lukisan batu dan lukisan badan, manakala yang lain, seperti ambar, jed, dan emas asli, digunakan untuk membuat objek ritual. , barang kemas, dan azimat. Di Mesir zaman pradinastik (5000-3000 SM) banyak mineral telah diketahui. Tembaga, emas dan perak asli digunakan untuk hiasan. Tidak lama kemudian, alat dan senjata mula dibuat daripada tembaga dan aloinya, gangsa. Banyak mineral digunakan sebagai pewarna, yang lain untuk perhiasan dan meterai (turquoise, jed, kristal, chalcedony, malachite, garnet, lapis lazuli dan hematit). Pada masa ini, mineral berfungsi sebagai sumber untuk pengeluaran logam, bahan binaan (simen, plaster, kaca, dll.), bahan mentah untuk industri kimia, dll. Dalam risalah pertama yang diketahui tentang mineralogi, On Stones, oleh pelajar Aristotle, mineral Theophrastus Yunani (c. 372-287 SM) dibahagikan kepada logam, bumi dan batu. Kira-kira 400 tahun kemudian, Pliny the Elder (23-79 AD) dalam lima tahun buku terkini Sejarah semulajadi meringkaskan semua maklumat tentang mineralogi yang ada pada masa itu. Pada awal Zaman Pertengahan di negara-negara Arab Timur yang mengamalkan pengetahuan Yunani kuno dan india purba, sains berkembang pesat. Ahli sains-ensiklopedia Asia Tengah Biruni (973 - kira-kira 1050) menyusun penerangan tentang batu berharga (Mineralogi) dan mencipta kaedah untuk mengukurnya dengan tepat graviti tertentu. Seorang lagi saintis cemerlang Ibn Sina (Avicenna) (c. 980-1037) dalam risalahnya On Stones memberikan klasifikasi semua mineral yang diketahui, membahagikannya kepada empat kelas: batu dan bumi, bahan api fosil, garam, logam. Pada Zaman Pertengahan di Eropah, maklumat praktikal tentang mineral terkumpul. Pelombong dan pencari gali, atas keperluan, menjadi ahli mineralogi yang mengamalkan dan menyampaikan pengalaman dan pengetahuan mereka kepada pelajar dan perantis. Set pertama maklumat fakta mengenai mineralogi praktikal, perlombongan dan metalurgi ialah karya G. Agricola On metals (De re metallica), diterbitkan pada tahun 1556. Terima kasih kepada risalah ini dan karya terdahulu Mengenai sifat fosil (De natura fossilium, 1546), yang mengandungi klasifikasi mineral berdasarkan sifat fizikalnya, Agricola dikenali sebagai bapa mineralogi. Selama 300 tahun selepas penerbitan karya Agricola, penyelidikan dalam bidang mineralogi ditumpukan kepada kajian kristal semula jadi. Pada tahun 1669, naturalis Denmark N. Stenon, meringkaskan pemerhatiannya terhadap beratus-ratus kristal kuarza, menetapkan hukum ketekalan sudut antara muka kristal. Satu abad kemudian (1772) Romé de Lisle mengesahkan kesimpulan Stenon. Pada tahun 1784, Abbot R. Gayuy meletakkan asas idea moden tentang struktur kristal. Pada tahun 1809, Wollaston mencipta goniometer reflektif, yang memungkinkan untuk melakukan pengukuran sudut yang lebih tepat antara muka kristal, dan pada tahun 1812 dia mengemukakan konsep kekisi ruang sebagai undang-undang struktur dalaman kristal. Pada tahun 1815 P. Cordier mencadangkan belajar sifat optik serpihan mineral yang dihancurkan di bawah mikroskop. Perkembangan selanjutnya kajian mikroskopik dikaitkan dengan ciptaan pada tahun 1828 oleh W. Nicol alat untuk menghasilkan cahaya terkutub (prisma Nicol). Mikroskop polarisasi telah diperbaiki pada tahun 1849 oleh G. Sorby, yang menggunakannya untuk mengkaji bahagian nipis telus batuan. Terdapat keperluan untuk mengklasifikasikan mineral. Pada tahun 1735, C. Linnaeus menerbitkan karya System of Nature (Systema naturae), di mana mineral dikelaskan mengikut ciri luaran, i.e. sama seperti tumbuhan dan haiwan. Kemudian saintis Sweden - A. Kronstedt pada tahun 1757 dan J. Berzelius pada tahun 1815 dan 1824 - mencadangkan beberapa pilihan pengelasan kimia galian. Klasifikasi Berzelius kedua, yang diubah suai oleh K. Rammelsberg pada 1841-1847, telah ditubuhkan dengan kukuh selepas ahli mineralogi Amerika J. Dana menggunakannya sebagai asas untuk edisi ketiga Sistem Mineralogi Dana, 1850. Sumbangan besar kepada pembangunan mineralogi dalam 18 - pada separuh pertama abad ke-19, saintis Jerman A.G. Werner dan I.A. Rusia - M.V. Lomonosov dan V.M Apabila kristal mula dikaji menggunakan analisis sinar-X, pemahaman yang lebih mendalam tentang struktur mineral datang Pada tahun 1912, ahli fizik Jerman M. Laue secara eksperimen menyatakan bahawa maklumat tentang struktur dalaman kristal boleh diperolehi dengan menghantar sinar-X. melalui mereka sinar Kaedah ini merevolusikan mineralogi: kebanyakannya sains deskriptif menjadi lebih tepat dan ahli mineralogi dapat menghubungkan fizikal dan Sifat kimia mineral dengan struktur kristalnya. Pada penghujung abad ke-19 - permulaan abad ke-20. Perkembangan mineralogi sangat difasilitasi oleh karya saintis Rusia yang luar biasa, N.I. Vernadsky, E.S. Fersman, A.K. mineralogi diterima pakai baru kaedah penyelidikan fizik keadaan pepejal, khususnya, spektroskopi inframerah, keseluruhan siri kaedah resonans (resonans paramagnet elektron, resonans gamma nuklear, dll.), spektroskopi luminescence, dsb., serta kaedah analisis terkini, termasuk analisis mikroprob elektron, mikroskop elektron dalam kombinasi dengan pembelauan elektron, dsb. Penggunaan kaedah ini memungkinkan untuk menentukan komposisi kimia mineral "pada satu titik", i.e. pada butiran mineral individu, kaji ciri-ciri halus struktur kristalnya, kandungan dan pengedaran unsur-unsur kekotoran, sifat warna dan pencahayaan. Pelaksanaan tepat kaedah fizikal penyelidikan menghasilkan revolusi tulen dalam mineralogi. Nama-nama saintis Rusia seperti N.V. Belov, D.S. Korzhinsky, D.P. Grigoriev, I.I.
SIFAT UTAMA MINERAL
Untuk masa yang lama, ciri-ciri utama mineral adalah bentuk luaran kristal mereka dan mendakan lain, serta sifat fizikal (warna, bersinar, belahan, kekerasan, ketumpatan, dll.), yang masih ada hari ini. sangat penting dalam penerangan dan diagnostik visual (khususnya, medan). Ciri-ciri ini, serta sifat optik, kimia, elektrik, magnet dan lain-lain, bergantung kepada komposisi kimia dan struktur dalaman (struktur kristal) mineral. Peranan utama kimia dalam mineralogi telah diiktiraf pada pertengahan abad ke-19, tetapi kepentingan struktur menjadi jelas hanya dengan pengenalan radiografi. Penyahkodan pertama struktur kristal telah dijalankan pada tahun 1913 oleh ahli fizik Inggeris W. G. Bragg dan W. L. Bragg. Mineral ialah sebatian kimia (kecuali unsur asli). Walau bagaimanapun, walaupun tidak berwarna, sampel telus optik mineral ini hampir selalu mengandungi sejumlah kecil kekotoran. Larutan semula jadi atau cair dari mana mineral mengkristal biasanya terdiri daripada banyak unsur. Semasa pembentukan sebatian, beberapa atom unsur yang kurang biasa boleh menggantikan atom unsur utama. Penggantian sedemikian adalah sangat biasa sehingga komposisi kimia banyak mineral hanya sangat jarang mendekati sebatian tulen. Sebagai contoh, komposisi olivin mineral pembentuk batu biasa berbeza-beza dalam komposisi dua yang dipanggil. ahli akhir siri: daripada forsterit, magnesium silikat Mg2SiO4, kepada fayalit, besi silikat Fe2SiO4. Nisbah Mg:Si:O dalam mineral pertama dan Fe:Si:O dalam mineral kedua ialah 2:1:4. Dalam olivin komposisi perantaraan, nisbahnya adalah sama, i.e. (Mg + Fe):Si:O ialah 2:1:4, dan formula ditulis sebagai (Mg,Fe)2SiO4. Jika kuantiti relatif magnesium dan besi diketahui, ini boleh dicerminkan dalam formula (Mg0.80Fe0.20)2SiO4, dari mana ia boleh dilihat bahawa 80% daripada atom logam diwakili oleh magnesium, dan 20% oleh besi.
Struktur. Semua mineral, kecuali air (yang - tidak seperti ais - biasanya tidak dikelaskan sebagai mineral) dan merkuri, terdapat pada suhu biasa pepejal. Walau bagaimanapun, jika air dan merkuri sangat disejukkan, ia menjadi pejal: air pada 0 ° C, dan merkuri pada -39 ° C. Pada suhu ini, molekul air dan atom merkuri membentuk ciri struktur kristal tiga dimensi biasa (istilah "kristal " dan "pepejal") " V dalam kes ini hampir setara). Oleh itu, mineral ialah bahan kristal yang sifatnya ditentukan oleh susunan geometri atom konstituennya dan jenis ikatan kimia di antara mereka. Sel unit (unit terkecil bagi kristal) terdiri daripada atom-atom yang tersusun secara teratur yang disatukan oleh komunikasi elektronik. Sel-sel kecil ini, berulang tanpa henti ruang tiga dimensi, membentuk kristal. Saiz sel unit dalam mineral yang berbeza adalah berbeza dan bergantung kepada saiz, bilangan dan susunan relatif atom dalam sel. Parameter sel dinyatakan dalam angstrom () atau nanometer (1 = 10-8 cm = 0.1 nm). Sel-sel asas kristal disatukan dengan rapat, tanpa celah, mengisi kelantangan dan membentuk kekisi kristal. Kristal dibahagikan berdasarkan simetri sel unit, yang dicirikan oleh hubungan antara tepi dan sudutnya. Biasanya terdapat 7 sistem (mengikut urutan simetri meningkat): triklinik, monoklinik, rombik, tetragonal, trigonal, heksagon dan kubik (isometrik). Kadangkala sistem trigonal dan heksagon tidak dipisahkan dan diterangkan bersama di bawah nama sistem heksagon. Syngonies dibahagikan kepada 32 kelas kristal (jenis simetri), termasuk 230 kumpulan angkasa. Kumpulan ini pertama kali dikenal pasti pada tahun 1890 oleh saintis Rusia E.S. Menggunakan analisis pembelauan sinar-X, dimensi sel unit mineral, syngoninya, kelas simetri dan kumpulan ruang ditentukan, dan struktur kristal ditafsirkan, i.e. susunan bersama dalam ruang tiga dimensi atom yang membentuk sel unit.
KRISTALOGRAFI GEOMETRI (MORFOLOGI).
Kristal dengan tepi rata, licin, berkilat telah lama menarik perhatian manusia. Sejak kemunculan mineralogi sebagai sains, kristalografi telah menjadi asas untuk kajian morfologi dan struktur mineral. Didapati bahawa muka kristal mempunyai susunan simetri, yang membolehkan kristal diberikan kepada sistem tertentu, dan kadang-kadang kepada salah satu kelas (simetri) (lihat di atas). Kajian sinar-X telah menunjukkan bahawa simetri luaran kristal sepadan dengan susunan biasa dalaman atom. Saiz kristal mineral berbeza-beza dalam julat yang sangat luas - daripada gergasi seberat 5 tan (jisim kristal kuarza yang terbentuk dengan baik dari Brazil) kepada sangat kecil sehingga muka mereka hanya boleh dibezakan di bawah mikroskop elektron. Bentuk kristal walaupun mineral yang sama mungkin berbeza sedikit dalam sampel yang berbeza; contohnya, hablur kuarza hampir isometrik, acicular atau diratakan. Walau bagaimanapun, semua kristal kuarza, besar dan kecil, runcing dan rata, terbentuk melalui pengulangan sel unit yang sama. Jika sel-sel ini berorientasikan ke arah tertentu, kristal mempunyai bentuk memanjang; Oleh kerana sudut antara muka yang sepadan bagi kristal yang sama mempunyai nilai tetap dan khusus untuk setiap spesies mineral, ciri ini semestinya termasuk dalam ciri-ciri mineral. Mineral yang diwakili oleh kristal individu yang dipotong dengan baik jarang berlaku. Lebih kerap ia berlaku dalam bentuk butiran yang tidak teratur atau agregat kristal. Selalunya mineral dicirikan oleh jenis agregat tertentu, yang boleh berfungsi sebagai ciri diagnostik. Terdapat beberapa jenis unit. Agregat bercabang dendritik menyerupai daun pakis atau lumut dan merupakan ciri, contohnya, pirolusit. Agregat berserabut yang terdiri daripada gentian selari yang padat adalah tipikal bagi asbestos krisotil dan amfibol. Agregat kolomorfik, yang mempunyai permukaan licin, bulat, dibina daripada gentian yang memanjang secara jejari dari pusat biasa. Jisim bulat besar adalah mastoid (malachite), manakala yang lebih kecil berbentuk buah pinggang (hematit) atau berbentuk anggur (psilomelane).
Agregat bersisik yang terdiri daripada kristal kecil seperti plat adalah ciri mika dan barit. Stalaktit ialah formasi titisan titisan yang tergantung dalam bentuk ais, tiub, kon atau "tirai" di gua karst. Ia timbul akibat daripada penyejatan air mineral meresap melalui retakan batu kapur, dan selalunya terdiri daripada kalsit (kalsium karbonat) atau aragonit. Oolit, agregat yang terdiri daripada bebola kecil dan menyerupai telur ikan, terdapat dalam beberapa kalsit (batu kapur oolitik), goethite (bijih besi oolitik) dan formasi lain yang serupa.
KIMIA KRISTAL
Selepas mengumpul data radiografi dan membandingkannya dengan keputusan analisis kimia Ia menjadi jelas bahawa ciri-ciri struktur kristal mineral bergantung pada komposisi kimianya. Oleh itu asas-asas diletakkan ilmu baru- kimia kristal. Banyak sifat mineral yang kelihatan tidak berkaitan boleh dijelaskan dengan mengambil kira struktur kristal dan komposisi kimianya. Beberapa unsur kimia (emas, perak, tembaga) terdapat dalam asli, i.e. tulen, bentuk. Ia dibina daripada atom neutral elektrik (tidak seperti kebanyakan mineral, yang atomnya membawa cas elektrik dan dipanggil ion). Atom dengan kekurangan elektron bercas positif dan dipanggil kation; atom dengan lebihan elektron mempunyai cas negatif dan dipanggil anion. Daya tarikan antara ion bercas bertentangan dipanggil ikatan ionik dan berfungsi sebagai daya pengikat utama dalam mineral. Dengan jenis ikatan lain, elektron luar berputar mengelilingi nukleus dalam orbit biasa, menghubungkan atom antara satu sama lain. Ikatan kovalen ialah jenis ikatan yang paling kuat. Mineral dengan ikatan kovalen biasanya mempunyai kekerasan dan takat lebur yang tinggi (contohnya, berlian). Peranan yang lebih kecil dalam mineral dimainkan oleh ikatan van der Waals yang lemah yang berlaku di antara unit struktur neutral elektrik. Tenaga pengikat unit struktur tersebut (lapisan atau kumpulan atom) diagihkan secara tidak sekata. Ikatan van der Waals memberikan tarikan antara kawasan bercas bertentangan dalam lebih besar unit struktur. Jenis ikatan ini diperhatikan di antara lapisan grafit (salah satu bentuk semula jadi karbon), terbentuk kerana ikatan kovalen atom karbon yang kuat. Oleh kerana ikatan yang lemah antara lapisan, grafit mempunyai kekerasan yang rendah dan belahan yang sangat sempurna, selari dengan lapisan. Oleh itu, grafit digunakan sebagai pelincir. Ion bercas bertentangan menghampiri satu sama lain pada jarak di mana daya tolakan mengimbangi daya tarikan. Bagi mana-mana pasangan kation-anion tertentu, jarak genting ini adalah sama dengan jumlah "jejari" dua ion. Dengan menentukan jarak kritikal antara ion yang berbeza, adalah mungkin untuk menentukan saiz jejari kebanyakan ion (dalam nanometer, nm). Oleh kerana kebanyakan mineral dicirikan oleh ikatan ionik, strukturnya boleh divisualisasikan dalam bentuk bola yang menyentuh. Struktur kristal ionik bergantung terutamanya pada magnitud dan tanda cas dan saiz relatif ion. Oleh kerana kristal secara keseluruhan adalah neutral elektrik, jumlah cas positif ion mestilah sama dengan jumlah yang negatif. Dalam natrium klorida (NaCl, mineral halit), setiap ion natrium mempunyai cas +1, dan setiap ion klorida -1 (Rajah 1), i.e. Setiap ion natrium sepadan dengan satu ion klorida. Walau bagaimanapun, dalam fluorit (kalsium fluorida, CaF2), setiap ion kalsium mempunyai cas +2, dan setiap ion fluorida mempunyai cas -1. Oleh itu, untuk mengekalkan neutraliti elektrik keseluruhan ion fluorin, ia mestilah dua kali lebih banyak daripada ion kalsium (Rajah 2).

Kemungkinan kemasukan mereka dalam struktur kristal tertentu juga bergantung pada saiz ion. Jika ion adalah saiz yang sama dan dibungkus sedemikian rupa sehingga setiap ion menyentuh 12 yang lain, maka ia berada dalam koordinasi yang sesuai. Terdapat dua cara untuk membungkus bola dengan saiz yang sama (Gamb. 3): pembungkusan padat padu, dalam kes am membawa kepada pembentukan kristal isometrik, dan pembungkusan rapat heksagon, membentuk kristal heksagon. Sebagai peraturan, saiz kation lebih kecil daripada anion, dan saiznya dinyatakan dalam pecahan jejari anion, diambil sebagai satu. Biasanya nisbah yang diperoleh dengan membahagikan jejari kation dengan jejari anion digunakan. Jika kation hanya lebih kecil sedikit daripada anion yang bergabung dengannya, ia boleh bersentuhan dengan lapan anion yang mengelilinginya, atau, seperti yang biasa dikatakan, berada dalam koordinasi lapan kali ganda berkenaan dengan anion, yang terletak, seolah-olah, di bucu kubus di sekelilingnya. Koordinasi ini (juga dipanggil kubik) adalah stabil pada nisbah jejari ionik dari 1 hingga 0.732 (Rajah 4a). Pada nisbah jejari ionik yang lebih kecil, lapan anion tidak boleh disusun untuk menyentuh kation. Dalam kes sedemikian, geometri pembungkusan membenarkan penyelarasan enam kali ganda bagi kation dengan anion yang terletak pada enam bucu oktahedron (Rajah 4b), yang akan stabil pada nisbah jejarinya dari 0.732 hingga 0.416. Dengan penurunan selanjutnya dalam saiz relatif kation, peralihan berlaku kepada empat kali ganda, atau tetrahedral, koordinasi, stabil pada nisbah jejari daripada 0.414 hingga 0.225 (Rajah 4c), kemudian kepada koordinasi tiga kali ganda dalam nisbah jejari daripada 0.225 hingga 0.155 (Rajah 4). . 4c d) dan dua kali ganda - dengan nisbah jejari kurang daripada 0.155 (Rajah 4,e). Walaupun faktor lain juga menentukan jenis polihedron koordinasi, bagi kebanyakan mineral prinsip nisbah jejari ion adalah salah satu daripada cara yang berkesan ramalan struktur kristal.

Mineral dengan komposisi kimia yang berbeza sama sekali boleh mempunyai struktur yang serupa yang boleh diterangkan menggunakan polyhedra koordinasi yang sama. Sebagai contoh, dalam natrium klorida NaCl, nisbah jejari ion natrium kepada jejari ion klorin ialah 0.535, menunjukkan koordinasi oktahedral, atau enam kali ganda. Jika enam anion berkumpul di sekeliling setiap kation, maka untuk mengekalkan nisbah kation kepada anion 1:1, mesti ada enam kation di sekeliling setiap anion. Ini menghasilkan struktur padu yang dikenali sebagai struktur jenis natrium klorida. Walaupun jejari ionik plumbum dan sulfur berbeza dengan ketara daripada jejari ionik natrium dan klorin, nisbahnya juga menentukan koordinasi enam kali ganda, oleh itu PbS galena mempunyai struktur jenis natrium klorida, iaitu, halit dan galena adalah isostruktur. Kekotoran dalam mineral biasanya terdapat dalam bentuk ion yang menggantikan mineral perumah. Penggantian sedemikian sangat mempengaruhi saiz ion. Jika jejari dua ion adalah sama atau berbeza kurang daripada 15%, ia mudah diganti. Jika perbezaan ini adalah 15-30%, penggantian tersebut adalah terhad; dengan perbezaan lebih daripada 30%, penggantian boleh dikatakan mustahil. Terdapat banyak contoh pasangan mineral isostruktur dengan komposisi kimia yang serupa di mana penggantian ion berlaku. Oleh itu, siderit karbonat (FeCO3) dan rhodochrosite (MnCO3) mempunyai struktur yang sama, dan besi dan mangan boleh menggantikan satu sama lain dalam sebarang nisbah, membentuk apa yang dipanggil. penyelesaian pepejal. Terdapat satu siri larutan pepejal yang berterusan antara kedua-dua mineral ini. Dalam pasangan mineral lain, ion mempunyai kemungkinan terhad untuk penggantian bersama. Oleh kerana mineral adalah neutral elektrik, cas ion juga mempengaruhi penggantian bersama mereka. Jika penggantian berlaku dengan ion bercaj bertentangan, maka penggantian kedua mesti berlaku di beberapa bahagian struktur ini, di mana caj penggantian ion mengimbangi pelanggaran neutraliti elektrik yang disebabkan oleh yang pertama. Penggantian konjugat sedemikian diperhatikan dalam feldspar - plagioklas, apabila kalsium (Ca2+) menggantikan natrium (Na+) dengan pembentukan siri berterusan larutan pepejal. Lebihan cas positif yang terhasil daripada penggantian ion Na+ oleh ion Ca2+ dikompensasikan oleh penggantian serentak silikon (Si4+) dengan aluminium (Al3+) di kawasan bersebelahan struktur.
SIFAT FIZIKAL MINERAL
Walaupun ciri-ciri utama mineral (komposisi kimia dan struktur kristal dalaman) ditubuhkan berdasarkan analisis kimia dan pembelauan sinar-X, ia secara tidak langsung dicerminkan dalam sifat yang mudah diperhatikan atau diukur. Untuk mendiagnosis kebanyakan mineral, cukup untuk menentukan kilauan, warna, belahan, kekerasan dan ketumpatannya. Kilauan adalah ciri kualitatif cahaya yang dipantulkan oleh mineral. Sesetengah mineral legap memantulkan cahaya dengan kuat dan mempunyai kilauan logam. Ini biasa berlaku dalam mineral bijih seperti galena (mineral plumbum), kalkopirit dan bornit (mineral tembaga), argentit dan acanthite (mineral perak). Kebanyakan mineral menyerap atau menghantar sebahagian besar cahaya yang jatuh ke atasnya dan mempunyai kilauan bukan logam. Sesetengah mineral mempunyai kilauan yang beralih daripada logam kepada bukan logam, yang dipanggil separa logam. Mineral dengan kilauan bukan logam biasanya berwarna terang, sebahagian daripadanya adalah lutsinar. Kuarza, gipsum dan mika ringan selalunya lutsinar. Mineral lain (contohnya, kuarza putih susu) yang menghantar cahaya, tetapi melaluinya objek tidak dapat dibezakan dengan jelas, dipanggil lut sinar. Mineral yang mengandungi logam berbeza daripada yang lain dalam penghantaran cahaya. Jika cahaya melalui mineral, sekurang-kurangnya di tepi paling nipis bijirin, maka ia, sebagai peraturan, bukan logam; jika cahaya tidak melalui, maka ia adalah bijih. Walau bagaimanapun, terdapat pengecualian: contohnya, sphalerit berwarna terang (mineral zink) atau cinnabar (mineral merkuri) selalunya lutsinar atau lut sinar. Mineral berbeza dalam ciri kualitatif kilauan bukan logamnya. Tanah liat mempunyai kilauan tanah yang kusam. Kuarza di tepi kristal atau pada permukaan patah adalah berkaca, talc, yang dibahagikan kepada daun nipis di sepanjang satah belahan, adalah ibu-mutiara. Cerah, berkilauan, seperti berlian, bersinar dipanggil berlian. Apabila cahaya jatuh pada mineral dengan kilauan bukan logam, ia sebahagiannya dipantulkan dari permukaan mineral dan sebahagiannya dibiaskan pada sempadan ini. Setiap bahan dicirikan oleh indeks biasan tertentu. Oleh kerana penunjuk ini boleh diukur dengan ketepatan yang tinggi, ia adalah ciri diagnostik mineral yang sangat berguna. Sifat kilauan bergantung pada indeks biasan, dan kedua-duanya bergantung pada komposisi kimia dan struktur kristal mineral. Secara umum, mineral lutsinar yang mengandungi atom logam berat, dicirikan oleh kilauan tinggi dan indeks biasan yang tinggi. Kumpulan ini termasuk mineral biasa seperti sudut (plumbum sulfat), kasiterit (oksida timah) dan titanit atau sphene (kalsium titanium silikat). Mineral yang terdiri daripada unsur-unsur yang agak ringan juga boleh mempunyai kilauan yang tinggi dan indeks biasan yang tinggi jika atom-atomnya padat dan disatukan oleh ikatan kimia yang kuat. Contoh yang menarik ialah berlian, yang hanya terdiri daripada satu unsur cahaya, karbon. Pada tahap yang lebih rendah, ini berlaku untuk korundum mineral (Al2O3), jenis berwarna telus yang mana - delima dan nilam - adalah batu berharga. Walaupun korundum terdiri daripada atom-atom ringan aluminium dan oksigen, ia terikat dengan sangat rapat sehingga mineral mempunyai kilauan yang agak kuat dan indeks biasan yang agak tinggi. Sesetengah gloss (berminyak, berlilin, matte, sutera, dll.) bergantung pada keadaan permukaan mineral atau pada struktur agregat mineral; kilauan resin adalah ciri bagi banyak bahan amorf (termasuk mineral yang mengandungi unsur radioaktif uranium atau torium). Warna - ringkas dan mudah tanda diagnostik. Contohnya termasuk pirit kuning tembaga (FeS2), galena kelabu plumbum (PbS) dan arsenopirit putih keperakan (FeAsS2). Dalam mineral bijih lain dengan kilauan logam atau separa logam, warna ciri mungkin disembunyikan oleh mainan cahaya dalam filem permukaan nipis (tercemar). Ini adalah perkara biasa kepada kebanyakan mineral tembaga, terutamanya bornit, yang dipanggil "bijih merak" kerana warna biru-hijau yang berwarna-warni yang cepat berkembang apabila baru patah. Walau bagaimanapun, mineral tembaga lain dicat dengan warna biasa: malachite - hijau, azurite - biru. Sesetengah mineral bukan logam tidak dapat disangkal dapat dikenali dengan warna yang ditentukan oleh unsur kimia utama (kuning - sulfur dan hitam - kelabu gelap - grafit, dsb.). Banyak mineral bukan logam terdiri daripada unsur-unsur yang tidak memberikan mereka warna tertentu, tetapi mereka mempunyai varieti berwarna, warna yang disebabkan oleh kehadiran kekotoran unsur kimia dalam kuantiti yang kecil yang tidak setanding dengan keamatan warna yang mereka sebabkan. Unsur-unsur tersebut dipanggil kromofor; ion mereka dicirikan oleh penyerapan cahaya terpilih. Sebagai contoh, kecubung ungu tua berhutang warnanya kepada campuran besi yang tidak ketara dalam kuarza, dan warna hijau zamrud dikaitkan dengan kandungan kromium kecil beryl. Warna mineral yang biasanya tidak berwarna boleh muncul disebabkan oleh kecacatan pada struktur kristal (disebabkan oleh kedudukan atom yang tidak terisi dalam kekisi atau kejadian ion asing), yang boleh menyebabkan penyerapan terpilih bagi panjang gelombang tertentu dalam spektrum cahaya putih. Kemudian mineral dicat dengan warna tambahan. Batu delima, nilam dan alexandrite berhutang warnanya kepada kesan cahaya ini dengan tepat. Mineral tidak berwarna boleh diwarnakan dengan kemasukan mekanikal. Oleh itu, penyebaran hematit yang bertaburan nipis memberikan kuarza warna merah, klorit - hijau. Kuarza susu keruh dengan kemasukan gas-cecair. Walaupun warna mineral adalah salah satu sifat yang paling mudah ditentukan dalam diagnostik mineral, ia mesti digunakan dengan berhati-hati kerana ia bergantung kepada banyak faktor. Walaupun kebolehubahan dalam warna banyak mineral, warna serbuk mineral adalah sangat malar, dan oleh itu merupakan ciri diagnostik yang penting. Lazimnya, warna serbuk mineral ditentukan oleh garisan (yang dipanggil "warna garisan") yang mineral itu keluar apabila dilalui di atas pinggan porselin tanpa glasir (biskut). Sebagai contoh, mineral fluorit datang dalam warna yang berbeza, tetapi coretannya sentiasa putih.
belahan. Ciri ciri mineral adalah tingkah laku mereka apabila membelah. Sebagai contoh, kuarza dan turmalin, yang permukaan patahnya menyerupai cip kaca, mempunyai patah konkoidal. Dalam mineral lain, patah boleh digambarkan sebagai kasar, bergerigi, atau serpihan. Bagi kebanyakan mineral, cirinya bukan patah, tetapi belahan. Ini bermakna bahawa mereka membelah sepanjang satah licin secara langsung berkaitan dengan struktur kristal mereka. Daya ikatan antara satah kekisi kristal boleh berbeza-beza bergantung pada arah kristalografi. Jika dalam beberapa arah mereka jauh lebih besar daripada yang lain, maka mineral akan berpecah merentasi bahagian itu sambungan lemah. Oleh kerana belahan sentiasa selari dengan satah atom, ia boleh ditetapkan dengan menunjukkan arah kristalografi. Contohnya, halit (NaCl) mempunyai belahan kubus, i.e. tiga arah yang saling berserenjang bagi kemungkinan belahan. Belahan juga dicirikan oleh kemudahan manifestasi dan kualiti permukaan belahan yang terhasil. Mika mempunyai belahan yang sangat sempurna dalam satu arah, i.e. mudah terbelah menjadi daun yang sangat nipis dengan permukaan licin berkilat. Topaz mempunyai belahan sempurna dalam satu arah. Mineral boleh mempunyai dua, tiga, empat atau enam arah belahan, di mana ia terbelah dengan mudah, atau beberapa arah belahan darjah yang berbeza-beza. Sesetengah mineral tidak mempunyai belahan sama sekali. Oleh kerana belahan, sebagai manifestasi struktur dalaman mineral, adalah harta tetap mereka, ia berfungsi sebagai ciri diagnostik yang penting. Kekerasan ialah rintangan yang ditunjukkan oleh mineral apabila tercalar. Kekerasan bergantung pada struktur kristal: semakin rapat atom dalam struktur mineral, semakin sukar untuk menggaru. Talc dan grafit adalah mineral seperti plat lembut, dibina daripada lapisan atom yang diikat bersama oleh daya yang sangat lemah. Ia berminyak apabila disentuh: apabila disapu pada kulit tangan, lapisan nipis individu tergelincir. Mineral yang paling keras ialah berlian, di mana atom karbon terikat sangat rapat sehingga ia hanya boleh dicakar oleh berlian lain. Pada awal abad ke-19. Ahli mineralogi Austria F. Moos menyusun 10 mineral dalam susunan kekerasannya yang semakin meningkat. Sejak itu, mereka telah digunakan sebagai piawaian untuk kekerasan relatif mineral, yang dipanggil. Skala Mohs (Jadual 1). Jadual 1.
SKALA KEKERASAN KKM

Kekerasan Relatif Mineral
Talc ______1 Gipsum _______2 Kalsit ____3 Fluorit ____4 Apatit _____5 Orthoclase ___6 ​​​​Kuarza ______7 Topaz ______8 Korundum _____9 Berlian _____10

Untuk menentukan kekerasan mineral, adalah perlu untuk mengenal pasti mineral paling keras yang boleh dicakarnya. Kekerasan mineral yang sedang diperiksa akan lebih besar daripada kekerasan mineral yang dicakarnya, tetapi kurang daripada kekerasan mineral seterusnya pada skala Mohs. Daya ikatan boleh berbeza-beza bergantung pada arah kristalografi, dan kerana kekerasan adalah anggaran kasar daya ini, ia boleh berbeza dalam arah yang berbeza. Perbezaan ini biasanya kecil, kecuali kyanit, yang mempunyai kekerasan 5 dalam arah selari dengan panjang kristal dan 7 dalam arah melintang. Dalam amalan mineralogi, pengukuran nilai kekerasan mutlak (yang dipanggil microhardness) menggunakan peranti sclemeter, yang dinyatakan dalam kg/mm2, juga digunakan.
Ketumpatan. Jisim atom unsur kimia berbeza daripada hidrogen (paling ringan) kepada uranium (paling berat). Semua benda lain adalah sama, jisim bahan yang terdiri daripada atom berat adalah lebih besar daripada jisim bahan yang terdiri daripada atom ringan. Sebagai contoh, dua karbonat - aragonit dan cerussit - mempunyai struktur dalaman yang serupa, tetapi aragonit mengandungi atom kalsium ringan, dan cerussit mengandungi atom plumbum berat. Akibatnya, jisim cerussit melebihi jisim aragonit dengan isipadu yang sama. Jisim per unit isipadu mineral juga bergantung kepada ketumpatan pembungkusan atom. Kalsit, seperti aragonit, adalah kalsium karbonat, tetapi dalam kalsit atomnya kurang padat, jadi ia mempunyai jisim per unit isipadu yang kurang daripada aragonit. Jisim relatif, atau ketumpatan, bergantung pada komposisi kimia dan struktur dalaman. Ketumpatan ialah nisbah jisim bahan kepada jisim isipadu air yang sama pada 4 ° C. Jadi, jika jisim mineral ialah 4 g, dan jisim isipadu air yang sama ialah 1 g, maka ketumpatan mineral ialah 4. Dalam mineralogi, adalah lazim untuk menyatakan ketumpatan dalam g/ cm3. Ketumpatan adalah ciri diagnostik penting bagi mineral dan tidak sukar untuk diukur. Mula-mula, sampel ditimbang persekitaran udara dan kemudian di dalam air. Oleh kerana sampel yang direndam dalam air tertakluk kepada daya apungan ke atas, beratnya di sana adalah kurang daripada di udara. Kehilangan berat badan adalah sama dengan berat air yang disesarkan. Oleh itu, ketumpatan ditentukan oleh nisbah jisim sampel dalam udara kepada penurunan beratnya dalam air.
KLASIFIKASI MINERAL
Walaupun komposisi kimia telah menjadi asas untuk klasifikasi mineral sejak pertengahan abad ke-19, ahli mineralogi tidak selalu mematuhi muafakat tentang apa yang sepatutnya susunan susunan mineral di dalamnya. Mengikut satu kaedah membina klasifikasi, mineral dikelompokkan mengikut logam utama atau kation yang sama. Dalam kes ini, mineral besi jatuh ke dalam satu kumpulan, mineral plumbum ke dalam yang lain, mineral zink menjadi satu pertiga, dll. Walau bagaimanapun, apabila sains berkembang, menjadi jelas bahawa mineral yang mengandungi bukan logam yang sama (anion atau kumpulan anionik) mempunyai sifat yang serupa dan lebih serupa antara satu sama lain daripada mineral dengan logam biasa. Di samping itu, mineral dengan anion sepunya berlaku dalam persekitaran geologi yang sama dan berasal dari yang serupa. Akibatnya, dalam taksonomi moden (lihat Jadual 2), mineral dikelompokkan ke dalam kelas berdasarkan anion atau kumpulan anionik biasa. Satu-satunya pengecualian ialah unsur asli, yang berlaku dalam alam semula jadi dengan sendirinya, tanpa membentuk sebatian dengan unsur lain.

Jadual 2.
KLASIFIKASI MINERAL

Kelas kimia dibahagikan kepada subkelas (mengikut kimia dan motif struktur), yang, seterusnya, dibahagikan kepada keluarga dan kumpulan (oleh jenis struktur). Spesies mineral individu dalam kumpulan boleh membentuk baris, dan satu spesies mineral mungkin mempunyai beberapa jenis. Sekarang lebih kurang. 4000 mineral diiktiraf bebas spesies mineral. Mineral baru ditambah ke senarai ini kerana ia ditemui dan diketahui lama, tetapi didiskreditkan, kerana kaedah penyelidikan mineralogi bertambah baik, ia dikecualikan.
ASAL USUL DAN SYARAT MENCARI MINERAL
Mineralogi tidak terhad kepada menentukan sifat mineral; ia juga mengkaji asal-usul, keadaan kejadian dan persatuan semula jadi mineral. Sejak asal usul Bumi kira-kira 4.6 bilion tahun yang lalu, banyak mineral telah dimusnahkan oleh penghancuran mekanikal, transformasi kimia atau lebur. Tetapi unsur-unsur yang membentuk mineral ini telah dipelihara, dikumpulkan semula dan membentuk mineral baru. Oleh itu, mineral yang wujud hari ini adalah hasil proses yang telah berkembang sepanjang masa sejarah geologi Bumi. Kebanyakan daripada Kerak bumi terdiri daripada batuan igneus, yang di beberapa tempat dilitupi oleh litupan batuan sedimen dan metamorf yang agak nipis. Oleh itu, komposisi kerak bumi, pada dasarnya, sepadan dengan komposisi purata batu igneus. Lapan unsur (lihat Jadual 3) membentuk 99% daripada jisim kerak bumi dan, oleh itu, 99% daripada jisim mineral yang menyusunnya.

Jadual 3.
ELEMEN UTAMA YANG TERMASUK DALAM KERAK BUMI

Dari segi komposisi unsur, kerak bumi adalah struktur kerangka yang terdiri daripada ion oksigen yang dikaitkan dengan ion silikon dan aluminium yang lebih kecil. Oleh itu, mineral utama adalah silikat, yang menyumbang lebih kurang. 35% daripada semua mineral yang diketahui dan lebih kurang. 40% - yang paling biasa. Yang paling penting ialah feldspar (keluarga aluminosilikat yang mengandungi kalium, natrium dan kalsium, dan kurang biasa barium). Silikat pembentuk batu biasa lain ialah kuarza (namun, ia lebih kerap dikelaskan sebagai oksida), mika, amfibol, piroksen dan olivin.
Batu igneus. Batu igneus, atau igneus, terbentuk apabila magma cair menyejuk dan menghablur. Peratusan mineral yang berbeza dan, oleh itu, jenis batu yang terbentuk bergantung kepada nisbah unsur yang terkandung dalam magma pada masa pemejalannya. Setiap jenis batu igneus biasanya terdiri daripada set mineral terhad yang dipanggil batuan utama. Sebagai tambahan kepada mereka, mineral kecil dan aksesori mungkin terdapat dalam kuantiti yang lebih kecil. Sebagai contoh, mineral utama dalam granit mungkin kalium feldspar (30%), natrium kalsium feldspar (30%), kuarza (30%), mika dan hornblende (10%). Zirkon, sphene, apatit, magnetit dan ilmenit mungkin terdapat sebagai mineral aksesori. Batuan igneus biasanya dikelaskan berdasarkan jenis dan jumlah setiap feldspar yang terkandung di dalamnya. Walau bagaimanapun, beberapa batu tidak mempunyai feldspar. Batuan igneus diklasifikasikan lagi mengikut strukturnya, yang mencerminkan keadaan di mana batuan itu menjadi pepejal. Perlahan-lahan menghablur jauh di dalam Bumi, magma menimbulkan batuan plutonik yang mengganggu dengan struktur berbutir kasar hingga sederhana. Jika magma meletus ke permukaan sebagai lava, ia cepat menyejuk dan menghasilkan batuan gunung berapi (effusive, atau extrusive) berbutir halus. Kadang-kadang beberapa batu gunung berapi (contohnya, obsidian) menyejuk dengan cepat sehingga mereka tidak mempunyai masa untuk mengkristal; batuan yang serupa mempunyai rupa berkaca (kaca gunung berapi).
Batuan sedimen. Apabila batuan dasar terluluhawa atau terhakis, bahan klastik atau terlarut akan dimasukkan ke dalam sedimen. Akibat luluhawa kimia mineral, yang berlaku di sempadan litosfera dan atmosfera, mineral baru terbentuk, contohnya, mineral tanah liat daripada feldspar. Sesetengah unsur dibebaskan apabila mineral (seperti kalsit) larut dalam air permukaan. Walau bagaimanapun, mineral lain, seperti kuarza, walaupun dihancurkan secara mekanikal, kekal tahan luluhawa kimia. Mineral yang stabil secara mekanikal dan kimia dengan ketumpatan yang cukup tinggi dibebaskan semasa bentuk luluhawa pada permukaan bumi deposit placer. Dari penempatan, paling kerap aluvium (sungai), emas, platinum, berlian, batu berharga lain, batu timah (kasiterit), dan mineral logam lain dilombong. Di bawah keadaan iklim tertentu, kerak luluhawa tebal terbentuk, selalunya diperkaya dengan mineral bijih. Kerak luluhawa dikaitkan dengan deposit industri bauksit (bijih aluminium), pengumpulan hematit (bijih besi), silikat nikel hidrous, mineral niobium dan lain-lain. logam yang jarang ditemui. Sebahagian besar hasil luluhawa dibawa melalui sistem aliran air ke tasik dan laut, di mana bahagian bawahnya membentuk lapisan sedimen berlapis. Syal terdiri terutamanya daripada mineral tanah liat, manakala batu pasir terdiri terutamanya daripada butiran kuarza bersimen. Bahan terlarut boleh dikeluarkan dari air oleh organisma hidup atau dimendakan melalui tindak balas kimia dan penyejatan. Kalsium karbonat diserap daripada air laut moluska yang membina cangkerang keras daripadanya. Kebanyakan batu kapur terbentuk oleh pengumpulan cengkerang dan rangka organisma laut, walaupun beberapa kalsium karbonat dimendakan secara kimia. Mendapan sejatan terbentuk hasil daripada penyejatan air laut. Penyejat ialah sekumpulan besar mineral, yang termasuk halit (garam meja), gipsum dan anhidrit (kalsium sulfat), sylvite (kalium klorida); mereka semua mempunyai perkara penting kegunaan praktikal. Mineral ini juga dimendapkan semasa penyejatan dari permukaan tasik garam, tetapi dalam kes ini, peningkatan kepekatan unsur nadir boleh menyebabkan pemendakan tambahan beberapa mineral lain. Dalam persekitaran inilah borat terbentuk.
Batuan metamorf. Metamorfisme serantau. Igneus dan batuan sedimen, tertimbus pada kedalaman yang besar, di bawah pengaruh suhu dan tekanan, mengalami transformasi yang dipanggil metamorfik, di mana sifat asal batu berubah, dan mineral asal mengkristal semula atau berubah sepenuhnya. Akibatnya, mineral biasanya disusun bersama satah selari, memberikan batuan rupa schistose. Batu metamorf schitose nipis dipanggil syal. Mereka sering diperkaya dengan mineral silikat plat (mika, klorit atau talc). Batu metamorfik schistose yang lebih kasar ialah gneis; ia mengandungi jalur berselang-seli bagi kuarza, feldspar dan mineral berwarna gelap. Apabila sekis dan gneis mengandungi beberapa mineral yang biasanya metamorfik, ini dicerminkan dalam nama batu, contohnya, sillimanit atau staurolite schist, kyanite atau garnet gneiss.
Metamorfisme kenalan. Apabila magma naik ke lapisan atas kerak bumi, perubahan biasanya berlaku pada batuan di mana ia telah menceroboh, yang dipanggil. metamorfisme kontak. Perubahan ini dimanifestasikan dalam penghabluran semula yang asli atau pembentukan mineral baru. Tahap metamorfisme bergantung kepada kedua-dua jenis magma dan jenis batu yang meresap. Batuan liat dan batuan yang serupa dalam komposisi kimia diubah menjadi tanduk kontak (biotit, cordierite, garnet, dll.). Perubahan yang paling sengit berlaku apabila magma granitik menceroboh ke dalam batu kapur: kesan haba menyebabkan penghabluran semula dan pembentukan marmar; Akibatnya interaksi kimia dengan batu kapur, larutan yang dipisahkan daripada magma terbentuk kumpulan besar mineral (kalsium dan magnesium silikat: wollastonit, garnet kasar dan andradit, vesuvianit, atau idocrase, epidot, tremolit dan diopside). Dalam sesetengah kes, metamorfisme kontak memperkenalkan mineral bijih, menjadikan batuan itu sebagai sumber kuprum, plumbum, zink dan tungsten yang berharga.
Metasomatosis. Akibat metamorfisme serantau dan kontak, tiada perubahan ketara dalam komposisi kimia batuan asal, tetapi hanya komposisi mineral dan rupa. Apabila larutan memperkenalkan beberapa unsur dan mengeluarkan yang lain, perubahan ketara dalam komposisi kimia batuan berlaku. Batuan yang baru terbentuk itu dipanggil metosomatik. Sebagai contoh, interaksi batu kapur dengan larutan yang dikeluarkan oleh magma granit semasa penghabluran membawa kepada pembentukan di sekeliling jisim granit zon bijih kontak-metasomatik - scarps, yang sering menjadi tuan rumah mineralisasi.
DEPOSIT BIJIH DAN PEGMATIT
Komposisi kimia granit berbutir kasar boleh berbeza dengan ketara daripada komposisi magma asal. Kajian terhadap batuan menunjukkan bahawa mineral dibebaskan daripada magma dalam urutan tertentu. Mineral yang kaya dengan besi dan magnesium seperti olivin dan piroksen, serta mineral aksesori, mengkristal terlebih dahulu. Oleh kerana ketumpatannya yang lebih tinggi daripada leburan di sekelilingnya, mereka mengendap ke bawah akibat daripada proses pengasingan magmatik. Adalah dipercayai bahawa dunit terbentuk dengan cara ini - batuan yang hampir keseluruhannya terdiri daripada olivin. Asal-usul yang sama dikaitkan dengan beberapa pengumpulan besar magnetit, ilmenit dan kromit, iaitu siri besi, titanium dan kromium masing-masing. Walau bagaimanapun, komposisi leburan yang tinggal selepas mineral disingkirkan oleh pengasingan magmatik tidak sama sepenuhnya dengan komposisi batuan yang terbentuk daripadanya. Semasa penghabluran leburan, kepekatan air dan komponen meruap lain (contohnya, sebatian fluorin dan boron) meningkat di dalamnya, dan bersama-sama dengannya banyak unsur lain yang atomnya terlalu besar atau terlalu kecil untuk memasuki struktur kristal batu. -membentuk mineral. Cecair akueus yang dibebaskan daripada magma yang terhablur boleh naik melalui retakan ke permukaan bumi, ke kawasan dengan suhu dan tekanan yang lebih rendah. Ini menyebabkan pemendapan mineral dalam rekahan dan pembentukan mendapan urat. Sesetengah urat terdiri terutamanya daripada mineral bukan logam (kuarza, kalsit, barit dan fluorit). Vena lain mengandungi mineral logam seperti emas, perak, tembaga, plumbum, zink, timah dan merkuri; sewajarnya, ia mungkin mewakili deposit bijih berharga. Oleh kerana deposit sedemikian terbentuk dengan penyertaan larutan akueus yang dipanaskan, ia dipanggil hidroterma. Harus dikatakan bahawa deposit hidroterma terbesar bukan urat, tetapi metasomatik; ia adalah endapan berbentuk lembaran atau lain-lain yang terbentuk dengan menggantikan batu (paling kerap batu kapur) dengan larutan yang mengandungi bijih. Mineral yang membentuk mendapan tersebut dikatakan berasal dari hidroterma-metasomatik. Pegmatit secara genetik berkaitan dengan penghabluran magma granit. Jisim cecair yang sangat mudah alih, masih kaya dengan unsur-unsur yang membentuk mineral pembentuk batu, boleh dikeluarkan dari ruang magma ke dalam batuan perumah, di mana ia mengkristal untuk membentuk badan struktur berbutir kasar, terdiri terutamanya daripada batu. -mineral pembentuk - kuarza, feldspar dan mika. Badan batuan sedemikian, dipanggil pegmatit, sangat berubah-ubah dalam saiz. Panjang maksimum kebanyakan badan pegmatit adalah beberapa ratus meter, tetapi yang terbesar mencapai panjang 3 km, dan untuk yang kecil ia diukur dalam meter pertama. Pegmatit mengandungi kristal besar mineral individu, termasuk feldspar terbesar di dunia sepanjang beberapa meter, mika - sehingga 3 m diameter, kuarza - seberat sehingga 5 tan Unsur jarang tertumpu dalam beberapa cecair pembentuk pegmatit (selalunya dalam bentuk kristal besar) , sebagai contoh, berilium - dalam beryl dan chrysoberyl, litium - dalam spodumene, petalitite, amblygonite dan lepidolite, cesium - dalam polucite, boron - dalam tourmaline, fluorin - dalam apatit dan topaz. Kebanyakan mineral ini adalah daripada jenis perhiasan. Kepentingan industri pegmatit sebahagiannya disebabkan oleh fakta bahawa ia adalah sumber batu berharga, tetapi terutamanya - kalium feldspar dan mika gred tinggi, serta bijih litium, cesium dan tantalum, dan sebahagiannya berilium.