Σάββατο, 9 Νοεμβρίου 2013

ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΑ ΟΡΥΚΤΑ;

Ορυκτό είναι ένα φυσικώς εμφανιζόμενο ομογενές στερεό, το οποίο συνήθως σχηματίζεται με ανόργανες διαδικασίες, χαρακτηρίζεται από υψηλό βαθμό ταξινομημένης ατομικής διατάξεως, και έχει χημική σύσταση και φυσικές ιδιότητες, οι οποίες είτε είναι σταθερές είτε κυμαίνονται εντός ορισμένων ορίων.

Η επιστήμη που μελετά τα ορυκτά λέγεται Ορυκτολογία και βασίζεται στη φυσική, τη χημεία και τη γεωμετρία.

Ένα ή περισσότερα ορυκτά σχηματίζουν τα πετρώματα που αποτελούν τα δομικά συστατικά του φλοιού της Γης.

Δεν σχηματίζονται όλα τα ορυκτά με τον ίδιο τρόπο. Ορισμένα είναι πρωτογενή, δηλαδή σχηματίζονται από την βαθμιαία κρυστάλλωση του μάγματος, όπως το διαμάντι ή τη δράση θερμών διαλυμάτων που επιδρούν σε μια μάζα πετρώματος.  Άλλα είναι δευτερογενή και σχηματίζονται όταν παράγοντες όπως το οξυγόνο ή άλλα αέρια του αέρα, η υγρασία, τα υπόγεια ή επιφανειακά ύδατα, η θερμότητα του περιβάλλοντος επιδράσουν στα πρωτογενή ορυκτά και τα αλλοιώσουν.

 
Σιδηροπυρίτης


Θείο

 
Κορούνδιο


 - Τα ορυκτά ταξινομούνται με βάση τη χημική τους σύσταση σε:

1. Αυτοφυή στοιχεία:

Είναι τα στοιχεία με σχετικά μικρή δραστικότητα που απαντούν ελεύθερα στη Φύση. Τέτοια είναι τα μέταλλα χρυσός, ο άργυρος, ο χαλκός, ο λευκόχρυσος (και τα μέταλλα της ομάδας του) και ορισμένα αμέταλλα, όπως ο άνθρακας και το θείο.

 

2. Σουλφίδια:


Ως κύριο ανιόν συναντάται το θείο, όπως στο σιδηροπυρίτη (FeS2), στο σφαλερίτη (ZnS), στο γαληνίτη (PbS) κτλ. Στην ομάδα θειούχων περιλαμβάνονται και τα ορυκτά που ως ανιόν έχουν τα στοιχεία αρσενικό, σελήνιο και τελλούριο.

 

3. Αλογονίδια:


Αναφέρονται και ως "αλογονίδια". Είναι τα ορυκτά που ως βασικό ανιόν έχουν κάποιο από τα αλογόνα (φθόριο, χλώριο, βρώμιο, ιώδιο). Συνήθως είναι ετεροπολικές ενώσεις και ως κατιόν περιέχουν ελαφρά μέταλλα (νάτριο, κάλιο, ασβέστιο κτλ. Παραδείγματα είναι ο αλίτης (NaCl), ο φθορίτης (CaF2) κτλ.

 

4. Οξείδια:


Ως ανιόν περιέχουν "στοιχειακό" οξυγόνο (όχι ενωμένο υπό μορφή ρίζας). Παραδείγματα είναι ο αιματίτης (Fe2O3), ο ιλμενίτης (FeTiO3) κτλ.

 

5. Υδροξείδια:


Ως κύριο ανιόν περιέχουν τη ρίζα του υδροξυλίου. Παραδείγματα είναι ο μπρουσίτης (Mg(OH)2) κτλ.

 

6. Ανθρακικά:


Ως κύριο ανιόν περιέχουν την ανθρακική ρίζα CO3-2. Γνωστότερα ορυκτά αυτής της ομάδας είναι ο ασβεστίτης (CaCO3) και ο δολομίτης (MgCO3). Λόγω ομοιότητας στη δομή των ριζών, στην ομάδα αυτή κατατάσσονται και τα ορυκτά με ανιόν τη νιτρική ρίζα (NO3-) (νιτρικά).

 

7. Θειικά:


Τα ορυκτά αυτά έχουν ως κύριο ανιόν τη θειική ρίζα SO4-2. Χαρακτηριστικό ορυκτό αυτής της ομάδας η γύψος (CaSO4.2H2O). Λόγω ομοιότητας δομής σε αυτή την κατηγορία περιλαμβάνονται και τα βολφραμικά, που περιέχουν τη ρίζα WO4-2.

 

8. Φωσφορικά:


Περιέχουν την - τετραεδρικής δομής- φωσφορική ρίζα PO4-3. Γνωστότερο ορυκτό αυτής της ομάδας είναι ο απατίτης. Λόγω ομοιότητας δομής των αντίστοιχων ριζών στην ομάδα αυτή περιλαμβάνονται τα αρσενικικά (AsO4-3) και βαναδινικά (VO4-3).

 

9. Πυριτικά:


Ίσως η πολυπληθέστερη ομάδα ορυκτών. Περιέχουν την τετραεδρικής δομής ρίζα SiO4-2, η οποία μπορεί να σχηματίσει πολλαπλά συνδεδεμένα μεταξύ τους τετράεδρα. Ανάλογα με τον τρόπο διάταξης των πολλαπλών ριζών, τα πυριτικά ορυκτά διακρίνονται στις εξής υποομάδες:
  • Φυλλοπυριτικά
  • Νησοπυριτικά
  • Ινοπυριτικά
  • Κυκλοπυριτικά
  • Σωροπυριτικά
  • Τεκτοπυριτικά



Μαλαχίτης

 
Αζουρίτης


Χαλαζίας



Διαμάντι


 - Φυσικές ιδιότητες των ορυκτών:

1. Λάμψη:

Η λάμψη αναφέρεται στη γενική εμφάνιση μιας επιφάνειας ενός ορυκτού ανεξάρτητα από το χρώμα του, και οφείλεται κυρίως στο ποσό του φωτός που ανακλάται από την επιφάνεια αυτή. Διακρίνεται σε:
Μεταλλική: Όταν το ορυκτό έχει λαμπρή εμφάνιση, που δίνει την εντύπωση μετάλλου.
Μη μεταλλική: Ανάλογα με την εντύπωση που δίνει το ορυκτό χαρακτηρίζεται υαλώδης, αδαμαντώδης, ρητινώδης, στεατώδης, μαργαριτώδης, μεταξώδης, κηρώδης, αλαμπής.
Ημιμεταλλική: Ενδιάμεση λάμψη μεταξύ της μεταλλικής και μη μεταλλικής.

 2. Χρώμα:

Τα ορυκτά ανάλογα με το χρώμα τους διακρίνονται σε:
Ιδιοχρωματικά: Το χρώμα του ορυκτού παραμένει σταθερό.
Αλλοχρωματικά: Το χρώμα του ορυκτού μεταβάλλεται.

 3. Γραμμή σκόνης:

Είναι το χρώμα της σκόνης ενός ορυκτού ή το χρώμα της γραμμής που αφήνει το ορυκτό, όταν τριφτεί σε ένα πλακίδιο ακατέργαστης πορσελάνης.
Με βάση τη γραμμή σκόνης τα ορυκτά διακρίνονται σε:
Αυτόχροα: Τα ορυκτά που δίνουν γραμμή σκόνης χρωματισμένη.
Ετερόχροα: Τα ορυκτά που δίνουν γραμμή σκόνης λευκή ή άχρωμη.

 4. Σκληρότητα:

Σκληρότητα είναι η αντίσταση που παρουσιάζει μία λεία επιφάνεια ενός ορυκτού όταν προσπαθούμε να τη χαράξουμε.
Για τον προσδιορισμό της σκληρότητας χρησιμοποιούμε την εμπειρική κλίμακα Mohs.
Για την κατά προσέγγιση εύρεση της σκληρότητας χρησιμοποιούμε το νύχι (~2½), ένα χάλκινο νόμισμα (~3½), ένα σουγιά (~5½), ένα κομμάτι τζάμι (~5½) ή μια λίμα ατσάλινη (~6½-7).


 ΚΛΙΜΑΚΑ MOHS:
  • 1. Τάλκης,
  • 2. Γύψος,
  • 3. Ασβεστίτης,
  • 4. Φθορίτης ή αργυροδάμας,
  • 5. Απατίτης,
  • 6. Άστριοι,
  • 7. Χαλαζίας,
  • 8. Τοπάζιο,
  • 9. Κορούνδιο,
  • 10. Διαμάντι.
5. Κρυσταλλικό σύστημα:

Όταν το ορυκτό παρουσιάζει καλή κρυσταλλική ανάπτυξη, τότε μπορούμε να αναγνωρίσουμε από το σχήμα των κρυστάλλων το σύστημα κρυστάλλωσής του.
  • Κυβικό
  • Τετραγωνικό
  • Ρομβικό
  • Τριγωνικό
  • Εξαγωνικό
  • Μονοκλινές
  • Τρικλινές
Υπάρχουν αρκετά ορυκτά, τα οποία δεν εμφανίζουν καθόλου κρυστάλλους. Αυτά τα ορυκτά χαρακτηρίζονται άμορφα.

6. Μορφή:
 
Αναφέρεται στα επικρατέστερα μορφολογικά χαρακτηριστικά ενός κρυστάλλου που προκαλούν τη μεγαλύτερη εντύπωση στον παρατηρητή. Η μορφή χρησιμοποιείται για να δείξει το γενικό σχήμα ενός κρυστάλλου πχ. κυβική, οκταεδρική, ρομβοεδρική, πρισματική, πινακοειδής κλπ. Η μορφή αναφέρεται επίσης στη γενική όψη του κρυστάλλου πχ. πλακώδης, βελονοειδής, ινώδης, στηλοειδής, φυλλώδης κλπ. 

7. Συσσωματώματα:
 
Με τον όρο συσσωματώματα εννοούμε τη συνανάπτυξη κρυστάλλων ενός ορυκτού ώστε να μη παρουσιάζουν κανονικότητα ως προς αντίστοιχα κρυσταλλογραφικά στοιχεία.
Η περιγραφή των συσσωματωμάτων σχετίζεται με το μέγεθος των κρυστάλλων, την κατεύθυνση της ανάπτυξής τους, τη μορφή τους, την κρυσταλλικότητα καθώς και με το σχήμα των συσσωματωμάτων.
Οι κυριότεροι όροι που χρησιμοποιούνται είναι: συστάδες, αδένες, γεώδη, κοκκώδη, στιφρά, γεηρά, συμπαγή, λεπιδοειδή, βελονοειδή, ινώδη, ακτινωτά, φυλλώδη, δενδριτικά, ροδακοειδή, δικτυωτά, βοτρυοειδή, σταλακτιτοειδή, νεφροειδή, ωολιθικά κλπ.


8. Ειδικό βάρος:
 
Από φυσική άποψη, ειδικό βάρος είναι ο λόγος του βάρους ενός ορυκτού προς το βάρος ίσου όγκου νερού. Στην ορυκτοδιαγνωστική το ειδικό βάρος ενός ορυκτού εκτιμάται κατά προσέγγιση από την εντύπωση που μας αφήνει το ορυκτό, όταν το "ζυγίζουμε" στο χέρι μας.
Τα μεταλλικά ορυκτά έχουν ένα μέσο ειδικό βάρος περίπου 5,0.
Τα μη μεταλλικά ορυκτά έχουν ένα μέσο ειδικό βάρος περίπου 2,7.


9. Σχισμός:

 Σχισμό ονομάζουμε την τάση που έχει ένα ορυκτό να σπάζει κατά ορισμένες κατευθύνσεις, οι οποίες είναι παράλληλες πάντοτε σε δυνατές κρυσταλλογραφικές έδρες.
Ανάλογα με την τελειότητα των σχισμογενών επιπέδων ο σχισμός χαρακτηρίζεται: πολύ τέλειος, τέλειος, καλός, σαφής, ασαφής.
Συγγενείς έννοιες με το σχισμό είναι ο αποχωρισμός και ο θραυσμός.
Ο αποχωρισμός  μοιάζει με το σχισμό στο ότι έχουμε σπάσιμο παράληλλα σε κρυσταλλογραφικές κατευθύνσεις, διαφέρει όμως γιατί δεν εμφανίζεται σε όλα τα δείγματα ενός ορυκτού σε αντίθεση με το σχισμό.
Θραυσμός  είναι ο τρόπος με τον οποίο σπάζει το ορυκτό όχι όμως παράλληλα σε επιφάνειες σχισμού ή αποχωρισμού. Διακρίνεται σε κογχώδη, ξυλώδη, ινώδη, ανώμαλο κλπ.


10. Διδυμία:
 
Διδυμία είναι η σύμφυση δύο κρυστάλλων του ιδίου ορυκτού που παρουσιάζει κάποια κανονικότητα ως προς όμοια κρυσταλλογραφικά στοιχεία.
Όταν η σύμφυση αποτελείται από δύο μέλη λέγεται διδυμία, από τρία μέλη τριδυμία και από πολλά μέλη πολυδυμία. 


11. Παραγένεση

Παραγένεση ενός ορυκτού είναι το σύνολο των ορυκτών που το συνοδεύουν.
Η παραγένεση μας παρέχει χρήσιμες πληροφορίες για τις φυσικοχημικές συνθήκες κάτω από τις οποίες σχηματίστηκαν τα ορυκτά της.
Κάποια ορυκτά εμφανίζουν χαρακτηριστικές παραγενέσεις, όπως π.χ. τα μεικτά θειούχα (σιδηροπυρίτης, γαληνίτης, σφαλερίτης), τα χαλκούχα ορυκτά (μαλαχίτης, αζουρίτης, κυπρίτης κλπ.) κ.ά. 


12. Χημική δοκιμασία:

 Για την αναγνώριση των ορυκτών χρειάζεται ενίοτε να καταφεύγουμε σε ορισμένες χημικές δοκιμασίες, για να προσδιορίσουμε πχ. το σημείο τήξης τους, την ύπαρξη κάποιων στοιχείων ή ριζών στη σύστασή τους κλπ. Οι χημικές δοκιμασίες διακρίνονται σε πυροχημικές, υγροχημικές και μικροχημικές. 

13. Φωταύγεια:
 
Φωταύγεια είναι η εκπομπή φωτός από ένα ορυκτό, η οποία όμως δεν είναι αποτέλεσμα πυράκτωσης δηλαδή μετατροπής της θερμικής ενέργειας σε φωτεινή.
Η πιο κοινή περίπτωση φωταύγειας είναι ο φθορισμός, δηλαδή η ιδιότητα που έχουν αρκετά ορυκτά να εκπέμπουν ορατό φως, όταν πάνω σε αυτά προσπέσει κάποιο είδος ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (συνήθως υπεριώδης). Κατά το φθορισμό η φωταύγεια παύει μόλις διακοπεί η προσπίπτουσα ακτινοβολία. Ο φθορισμός πήρε το όνομά του από το φθορίτη, ορυκτό στο οποίο παρατηρήθηκε πρώτα.
Όταν η εκπομπή φωτός συνεχιστεί επί κάποιο χρονικό διάστημα μετά τη διακοπή της επίδρασης, τότε η ιδιότητα καλείται φωσφορισμός. Όνομάστηκε έτσι από την γνωστή ιδιότητα του φωσφόρου.


14. Μαγνητισμός

Τα ορυκτά όταν βρεθούν κάτω από την επίδραση μαγνητικού πεδίου επηρεάζονται κατά διαφορετικό τρόπο που εκφράζεται με την καλούμενη μαγνητική επιδεκτικότητα.
Ανάλογα με τη μαγνητική επιδεκτικότητά τους τα ορυκτά διακρίνονται σε σιδηρομαγνητικά, παραμαγνητικά και διαμαγνητικά.
Ο μαγνητισμός, ως ορυκτοδιαγνωστική ιδιότητα, έχει πρακτική σημασία μόνο για το μαγνητίτη και το μαγνητοπυρίτη, τα μόνα κοινά ορυκτά που έλκονται από ένα μικρό μαγνήτη χεριού.
Έχει όμως μεγάλη σημασία για το διαχωρισμό ορυκτών από μείγμα με τη βοήθεια του μαγνητικού διαχωριστή.



Βαρύτης
Γρανάτης

Κυανίτης

Οπάλλιος
Λαβραδόριο