Mineralele sunt substanțe care se formează în mod natural în Pământ. Ele sunt elementele constitutive ale rocilor.
Mineralele sunt de obicei solide, anorganice, au o structură cristalină și se formează în mod natural prin procese geologice.
Studiul mineralelor se numește mineralogie.
Un mineral poate fi alcătuit dintr-un singur element chimic sau, de obicei, dintr-un compus. Există peste 4.000 de tipuri de minerale cunoscute. Două minerale comune sunt cuarțul și feldspatul.
Un mineral este o substanță care de obicei
O definiție recentă este:
"Un mineral este o substanță naturală omogenă (ceea ce înseamnă compusă din părți sau elemente care sunt toate de același tip) cu o compoziție chimică definită, dar nu neapărat fixă. Majoritatea mineralelor sunt solide cu un aranjament atomic ordonat și majoritatea sunt anorganice în sensul chimic al acestui cuvânt."
Alternativ, un mineral este un mineral listat ca atare de către Asociația Internațională de Mineralogie.
Mineralele sunt diferite de roci. Un mineral este un compus chimic cu o anumită compoziție și o structură cristalină definită. O rocă este un amestec de unul sau mai multe minerale, în proporții variabile.
O rocă are doar două dintre caracteristicile pe care le au mineralele - este un solid și se formează în mod natural. O rocă conține, de obicei, două sau mai multe tipuri de minerale. Două eșantioane din același tip de rocă pot avea diferite tipuri de minerale în ele. Mineralele sunt întotdeauna alcătuite din aceleași materiale în aproape aceleași proporții. Un rubin este un mineral. Prin urmare, un rubin găsit în India are o compoziție similară cu cea a unui rubin găsit în Australia.
Mineralele se formează prin procese naturale. Câteva substanțe cu aceeași compoziție chimică ca și mineralele pot fi produse de ființele vii ca parte a cochiliilor sau oaselor lor. Cochiliile moluștelor sunt compuse fie din calcit sau aragonit, fie din ambele.
În mod tradițional, substanțele chimice produse de ființele vii nu sunt considerate minerale. Cu toate acestea, este greu de înțeles de ce o substanță organică nu ar trebui să fie numită mineral dacă natura sa chimică și structura sa cristalină sunt identice cu cele ale geamănului său anorganic. Această problemă este în prezent în dezbatere: a se vedea Railsback partea a II-a.
Mineralele se formează în mai multe moduri. Mineralul halit, care este folosit ca sare de masă, se formează atunci când apa se evaporă într-o parte fierbinte și puțin adâncă a oceanului, lăsând în urmă sarea pe care o conținea. Multe tipuri de minerale se formează atunci când roca topită, sau magma, se răcește și se transformă în solid. Talcul, un mineral care poate fi folosit pentru a face pudră pentru copii, se formează în adâncurile Pământului atunci când presiunea și temperatura ridicată provoacă schimbări în roca solidă.
Lucrul extraordinar este că majoritatea mineralelor își datorează formarea vieții sau cel puțin Marelui Eveniment de Oxigenare. "Mineralele robuste, mai degrabă decât rămășițele organice fragile, pot oferi cele mai solide și durabile semne ale biologiei".
Un mineral este un solid - adică are un volum definit și o formă brută. Volumul se referă la cantitatea de spațiu pe care o ocupă un obiect. De exemplu, o minge de golf are un volum mai mic decât o minge de baseball, iar o minge de baseball are un volum mai mic decât o minge de baschet.
O substanță care este lichidă sau gazoasă nu este un mineral. Cu toate acestea, în unele cazuri, forma sa solidă este un mineral. De exemplu, apa lichidă nu este un mineral, dar gheața este.
Aceste proprietăți sunt utilizate cel mai des:
Particulele de gheață care alcătuiesc înghețul au suprafețe netede și plane. Aceste suprafețe plane se formează datorită aranjamentului atomilor din gheață, care este un mineral. O astfel de dispunere internă este o caracteristică a mineralelor. Este structura unui cristal, un solid în care atomii sunt aranjați într-un model tridimensional ordonat și repetitiv.
Fiecare mineral are propriul tip de structură cristalină. În unele cazuri, două minerale au aceeași compoziție chimică, dar structuri cristaline diferite. De exemplu, atât diamantul, cât și grafitul sunt compuse dintr-un singur element - carbonul. Dar aranjamentul atomilor de carbon din aceste două minerale nu este același, astfel încât acestea au structuri cristaline diferite și proprietăți foarte diferite. Diamantele sunt extrem de dure și au o strălucire strălucitoare. Grafitul este moale, gri și plictisitor.
În natură, un cristal perfect este rar. Majoritatea cristalelor au forme imperfecte deoarece creșterea lor a fost limitată de alte cristale care s-au format lângă ele.
Fiecare mineral are o compoziție chimică definită: este format dintr-o combinație specifică de atomi de anumite elemente. Un element este o substanță care conține un singur tip de atom.
Oamenii de știință pot clasifica mineralele în grupuri pe baza compoziției lor chimice. Deși există mii de minerale diferite, doar aproximativ 30 sunt comune în scoarța terestră. Aceste 30 de minerale alcătuiesc majoritatea rocilor din scoarță. Din acest motiv, ele sunt numite minerale formatoare de roci.
Există multe alte grupuri de minerale.
Oamenii folosesc mineralele în multe scopuri cotidiene. De fiecare dată când oamenii pornesc cuptorul cu microunde sau televizorul, se folosesc minerale. Cuprul din firele care transportă electricitatea către aparat este fabricat dintr-un mineral. Sarea de masă sau halitul, este un alt mineral pe care oamenii îl folosesc în viața de zi cu zi.