鉱物の組成:より深いダイブ
鉱物は、定義された化学組成と特定の結晶構造を備えた自然に発生する固体物質です。それらは岩の構成要素であり、地球の地殻の大部分を占めています。これが彼らの作曲の内訳です:
1。化学組成:
* 要素: 鉱物は主に要素で構成されており、それは物質の基本的な構成要素です。
* 化学式: 各鉱物には、その構成要素の割合を定義する特定の化学式があります。たとえば、石英の化学式はsio₂(二酸化シリコン)であり、1:2比のシリコンと酸素原子で構成されています。
* イオン: ミネラル内では、元素はイオンとして、正または負の電荷を持つ原子としてしばしば存在します。この電荷は、他のイオンと安定した結合を形成し、鉱物の構造を作成するのに役立ちます。
2。結晶構造:
* 順序付けられた配置: 鉱物内の原子は、結晶格子と呼ばれる特定の3次元の繰り返しパターンで配置されます。この順序は、鉱物に特徴的な形状、硬度、およびその他の物理的特性を与えるものです。
* 債券の種類: 結晶格子の原子は、イオン、共有、金属、およびファンデルワールスの力を含むさまざまな種類の結合によってまとめられています。これらの結合は、鉱物の安定性、融点、およびその他の特性に影響します。
3。構成の変動:
* ソリッドソリューション: 一部の鉱物は、化学式内に可変組成物を持つことができます。これは、同じ結晶構造を維持しながら、異なる量の特定の要素が存在する可能性があることを意味します。たとえば、olivine(mg、fe)は、さまざまな量のマグネシウムと鉄を持つことができます。
* 多型: 一部の元素は、同じ化学組成であるが異なる結晶構造を持つ異なる鉱物を形成できます。たとえば、ダイヤモンドとグラファイトはどちらも純粋な炭素で作られていますが、構造と特性が大きく異なります。
4。主要な鉱物グループ:
* ケイ酸塩: 地球の地殻の90%を超える最大かつ最も重要な鉱物グループ。それらはシリコンと酸素で構成され、さまざまな複雑な構造を形成します。
* 炭酸塩: 炭酸塩(CO₃)²⁻陰イオンを含む鉱物。例には、方解石(Caco₃)とドロマイト(CAMG(Co₃)₂)が含まれます。
* 酸化物: 金属と組み合わせた酸素を含む鉱物。例には、Hematite(Fe₂O₃)とマグネタイト(Fe₃O₄)が含まれます。
* 硫化物: 金属と組み合わせた硫黄を含む鉱物。例には、黄鉄鉱(FES₂)とガリーナ(PBS)が含まれます。
* 硫酸塩: 酸素と金属を組み合わせた硫黄を含む鉱物。例には、石膏(caso₄・2h₂o)とバライト(baso₄)が含まれます。
* ハロゲン化: 塩素、フッ素、臭素、ヨウ素などのハロゲン元素を含む鉱物。例には、ハロイト(NaCl)と蛍石(caf₂)が含まれます。
5。鉱物の識別:
* 物理的特性: 鉱物は、色、縞、硬度、光沢、切断、結晶の形など、独自の物理的特性に基づいて識別できます。
* 化学試験: 特定の化学試験は、酸や他の化学物質との反応を観察することにより、ミネラルを特定するのにも役立ちます。
* X線回折: この手法は、鉱物の結晶構造を決定するために使用され、決定的な識別を提供します。
鉱物の組成を理解することは、地質学者、鉱物学者、および地球の材料とプロセスを研究する他の科学者にとって非常に重要です。岩の形成、資源の分布、惑星の進化について学ぶのに役立ちます。