Minerał jest to substancja krystaliczna, która powstała w wyniku procesów geologicznych lub kosmologicznych, niekiedy także przy nieintencjonalnym udziale człowieka.
Powstające w analogiczny sposób ciała niekrystaliczne o konsystencji stałej nazywane są substancjami mineralnymi lub mineraloidami.
Mineralogia ogólna
Charakterystyka cech fizycznych i chemicznych minerałów.
Charakterystyka morfologii minerałów.
Wyjaśnianie przyczyn właściwości minerałów.
Omawianie rodzajów skupień minerałów i wyjaśnianie przyczyn ich kształtowania się.
Charakterystyka zrostów i zbliźniaczeń minerałów.
Mineralogia szczegółowa
Ustalenie zasad klasyfikacji minerałów, systemu klasyfikacyjnego i jednostek taksonomicznych.
Przypisanie minerałów tym jednostkom.
Pełna charakterystyka poszczególnych minerałów, ich odmian formalnych i nieformalnych.
Mineralogia genetyczna
Wyjaśnienie sposobów powstawania poszczególnych minerałów.
Określenie środowisk powstawania minerałów.
Określenie wpływu środowiska macierzystego minerału na jego morfologię i cechy wewnętrzne.
Charakterystyka zespołów mineralnych i określenie relacji między składnikami tych zespołów.
Przypisanie procesom powstawania minerałów i ich zespołów odpowiednich charakterystyk fizykochemicznych.
Wyjaśnienie procesów przeobrażeń minerałów, przechodzenia jednych minerałów w inne, określenie zakresów trwałości minerałów.
Modelowanie teoretyczne przebiegu procesów powstawania minerałów w zależności od zmieniających się parametrów tych procesów.
Mineralogia eksperymentalna
Określenie celu eksperymentu w mineralogii.
Eksperymenty z jedną fazą mineralną oraz z wieloma fazami mineralnymi, równocześnie obecnymi w trakcie eksperymentu.
Eksperymentalne otrzymywanie minerałów w warunkach odpowiadających środowiskom:
a) hipergenicznym
b) hydrotermalnym i pneumatolitycznym
c) magmowym i pokrewnym
d) metamorficznym w obrębie skorupy ziemskiej
e) bardzo wysokich ciśnień (górnego płaszcza).
Badanie właściwości fizycznych minerałów w warunkach bardzo wysokich ciśnień i temperatur.
Eksperymentalne badanie przeobrażeń minerałów.
Mineralogia techniczna
Badania właściwości i przydatności surowców mineralnych, wykorzystywanych w procesach technologicznych (surowce do produkcji wapna, cementu, kruszyw, ceramiki, szkła).
Badania składu fazowego i chemicznego produktów technologicznych, powstających z surowców mineralnych (ceramiki, szkliw, spoiw, spieków).
Badania reakcji substancji mineralnych z produktami przemysłowymi (np. kruszyw z cementem).
Badanie oddziaływania odpadów (np. ścieków, odpadów radioaktywnych, odpadów poflotacyjnych) na naturalne substancje mineralne i produkty sztuczne z nich otrzymywane.
Badania procesów wzbogacania surowców mineralnych.
Badania procesów zachodzących w składowanych surowcach
i odpadach przemysłu wydobywczego.
Mineralogia techniczna
Opracowywanie sposobów otrzymywania sztucznych odpowiedników minerałów dla celów przemysłowych.
Opracowywanie metod otrzymywania syntetycznych materiałów jubilerskich.
Opracowywanie nowych materiałów konstrukcyjnych o założonych właściwościach w oparciu o substancje mineralne (przemysł elektroniczny, optyczny, motoryzacyjny, materiały do wyrobu protez).
Opracowywanie produkcji barwników w oparciu o surowce mineralne; ekspertyzy barwników dla celów konserwatorskich, badań archeologicznych itd.
Opracowywanie technologii otrzymywania nawozów mineralnych, zwłaszcza nawozów powoli udostępniających składniki roślinom.
Technologiczne badania surowców solnych.
Biomineralogia
Badania składników mineralnych organizmów żywych.
Badania mineralnych produktów, powstających w wyniku stanów chorobowych.
Badania procesów przeobrażeń minerałów pod wpływem organizmów żywych (bakterii, roślin) oraz produktów działalności życiowej tych organizmów (np. odchodów ptasich, nietoperzy
i innych zwierząt).
Badania zachowania substancji pochodzenia mineralnego
w organizmach żywych, np. materiałów protez.
Powtórzenie
Struktura kryształów
Struktury o wiązaniach jonowych, atomowych i jonowo-atomowych
Pozostałe rodzaje wiązań
Wielościan koordynacyjny i liczba koordynacyjna
Struktury izo-, mezo- i anizodesmiczne
Izomorfizm, polimorfizm, politypia
Diadochia
Anizotropia fizycznych właściwości wektorowych kryształów
Defekty sieci kryształów
Właściwości minerałów
Minerały barwne - rysa
Azuryt Cu3[OH/CO3]2 ; Liroconit Cu2Al[AsO4(OH)4]·4H2O - NIEBIESKA
Posnjakit Cu4[SO4(OH)6]·4H2O - JASNONIEBIESKA
Erytryn Co3[AsO4]2·8H2O - RÓŻOWA
Kupryt Cu2O; Proustyt Ag3AsS4 - CZERWONA
Złoto rodzime Au; Uranofan CaH2[UO2/SiO4]2·5H2O - ŻÓŁTA
Malachit Cu2[(OH)2/CO3]- ZIELONA
Magnetyt Fe3O4 ; Piryt FeS2 - CZARNA
Chalkopiryt CuFeS2 - OLIWKOWA
Goethyt FeOOH - BRUNATNA
Hematyt Fe2O3 - WIŚNIOWA
Minerały zabarwione - rysa biała
Kwarc SiO2
Kryształ górski - przezroczysty,
Mleczny - biały,
Ametyst - różowy,
Niebieski,
Szary,
Cytryn,
Zadymiony,
Morion - czarny,
Zielony, Różowy
, Czerwony - rysa bladoróżowa
Fluoryt CaF2
Bezbarwny, zielony, niebieski, mleczny, fioletowy, czerwony etc.
Halit NaCl
Bezbarwny, biały, zielony, czerwony, niebieski etc.
Strefowość barwy
Ametyst, Elbait, Granat
Barwy naleciałe
Bornit, Goethyt,
Połysk jest to sposób, w jaki minerał odbija światło
metaliczny - Platyna
półmetaliczny - Chalkozyn
diamentowy - Diament
półdiamentowy - Cynober
szklisty - Dolomit
perłowy - Aragonit
jedwabisty - Krokidolit
tłusty - Kwarc różowy
żywiczny - Bursztyn bałtycki
woskowy - Serpentyn
półmatowy - Sepiolit
matowy - Kaolinit
Opalescencja jest to mleczne lub perłowe odbijanie światła wewnątrz minerału.
Kamień księżycowy, Opal
Pleochroizm(wielobarwność)jest to selektywne pochłanianie światła spolaryzowanego w zależności od kierunku przechodzenia przez kryształ.
Glaukofan, Tanzanit
Dwójłomność jest to różnica współczynników załamania światła promienia zwyczajnego i nadzwyczajnego. Kalcyt
Iryzacja jest to efekt barw tęczowych wywołany interferencją światła wewnątrz minerału. Labrador, Opal
Efekt aleksandrytowy polega na zmianie barwy minerału w zależności od rodzaju oświetlenia (dzienne lub sztuczne). Aleksandryt (chryzoberyl) w naturalnym żółty, w sztucznym miodowy.
Efekt kociego oka spowodowany jest występowaniem równoległych włókien minerałów. Chryzoberyl, Gips, Diopsyd, Meionit
Efekt tygrysiego oka spowodowany jest przez równoległe włókna amfibolu (riebeckitu, krokidolitu) przeobrażone w goethyt, wrośnięte w kwarc. Jastrzębie oko
Asteryzm jest spowodowany igiełkowymi wrostkami mineralnymi, ułożonymi w trzech kierunkach, co 120 stopni. Korund
Migotliwość jest spowodowana wrostkami łyszczyku (np. zielonego fuchsytu), hematytu lub płaskimi pęknięciami w minerale. Awenturyn (kwarc), Kamień słoneczny (plagioklaz)
Twardość jest to odporność substancji stałej na oddziaływanie mechaniczne (zarysowanie, nacisk, ścieranie).
Talk
Gips
Kalcyt
Fluoryt
Apatyt
Ortoklaz
Kwarc
Topaz
Korund
Diament
Twardość należy oznaczać na świeżej powierzchni, lekko prowadząc ostry brzeg substancji wzorcowej po minerale badanym.
Łupliwość i przełam
Kształt odłupków (sześcienny, ośmiościenny, płytkowy itd.) może być charakterystyczny dla różnych minerałów.
Łupliwość:
doskonała
dokładna
wyraźna
niewyraźna
Przełam:
muszlowy
ziemisty
zadziorowaty
włóknisty
Przełam występuje wtedy, gdy odłupki nie mają ścian płaskich lub zbliżonych do płaskich.
Spójność jest to zachowanie się minerału podczas deformacji.
Minerał jest kruchy jeśli w wyniku zarysowania odpryskują małe okruchy (1) - kalcyt, siarka, sfaleryt.
Minerał jest łagodny, jeśli wzdłuż rysy gromadzi się proszek (2) - antymonit, galena, molibdenit.
Minerał jest ciągliwy (krajalny) jeśli zarysowanie nie powoduje powstania proszku, ale wzdłuż rysy tworzą się wybrzuszenia (3) - złoto rodzime, srebro rodzime, argentyt, chlorargyryt.
Minerał jest kowalny jeśli podczas uderzeń młotkiem trwale odkształca się plastycznie (srebro rodzime, żelazo rodzime).
Jeśli minerał można wyginać bez spowodowania spękań, jest on giętki (antymonit, gips).
Jeśli wygięty minerał powraca samoistnie do pierwotnego kształtu, jest on sprężysty (muskowit, biotyt).
Minerały, które uderzane nie odkształcają się ani nie pękają, albo dają się rozbijać z trudem, nazywamy zwięzłymi (nefryt, jadeit).
Reakcja z kwasem solnym
Kalcyt z 2% kwasem solnym burzy intensywnie, dolomit po sproszkowaniu (w miejscu zarysowanym) lub podgrzany.
Magnetyzm jest to reakcja minerałów na działanie pola magnetycznego.
Magnetyt przyciąga przedmioty żelazne
Luminescencja - fluorescencja (UV) - Świecenie pod wpływem promieniowania (np. ultrafioletowego).
Willemit, Kalcyt, Franklinit, Benitoit, Scheelit, Adamin, Fluoryt, Sodalit, Gips
Luminescencja - fosforescencja (UV)
- Świecenie pod wpływem promieniowania (np. ultrafioletowego) po ustaniu działania czynnika wzbudzającego.
Fosforescencja nacieków kalcytowych
Luminescencja - termoluminescencja - Świecenie pod wpływem zmiany temperatury.
Kalcyt, apatyt, skaleń, fluoryt, lepidolit
Tryboluminescencja Świecenie pod wpływem oddziaływania mechanicznego (nacisku, tarcia).
Sfaleryt, amblygonit, kalcyt, skaleń, lepidolit, muskowit, pektolit, kwarc
Luminescencja - katodoluminescencja - jest to świecenie pod wpływem wiązki elektronowej.
Sfaleryt, Cyrkon.
Gęstość
Radioaktywność, pola pleochroiczne, metamiktyzacja, radioliza wody
Rozszerzalność cieplna
Przewodnictwo cieplne
Ciepło właściwe
Temperatura i ciepło topnienia
Sublimacja
Przewodnictwo elektryczne
Piezoelektryczność
Piroelektryczność
Kształt minerałów - stopień automorfizmu
Automorficzny - Idiomorficzny - Euhedralny(kwarc)
Hipautomorficzny - Hipidiomorficzny - Subhedralny(halit)
Ksenomorficzny - Allotrio-morficzny - Anhedralny(aurypigment)
Kształt minerałów - pokrój
izometryczny - Miedź rodzima
krótkosłupowy - Bournonit
słupowy - Bizmutynit
cienkosłupowy - Arsenopiryt
pręcikowy - Rutyl
igiełkowy - Krokoit
włosowy - Byssolit(Aktynolit)
grubotabliczkowy - Iryd osmowy
tabliczkowy - Grafit
płytkowy - Hematyt
blaszkowy, listkowy - Tjujamunit
baryłkowy - Wanadynit
wrzecionowaty - Proustyt
siodłowy - Dolomit
rurkowy - Haloizyt
dendrytowy - Halit, Miedź rodzima, Leucyt, Lód
futerałowy - Turmalin
Zrosty kryształów
ukośny, kämmereryt,
równoległy, wanadynit,
równoległy dziewięciu kryształów fluorytu,
równoległy magnetytu,
snopkowy syderytu
sferolityczny waryscytu,
skorupowy, sfaleryt,
przerost równoległy dwóch kryształów kalcytu,
buławkowy kwarcu,
równoległy kuprytu
Zbliźniaczenia minerałów
TRÓJSKOŚNY: albit, bliźniak albitowy i peryklinowy
JEDNOSKOŚNY: ortoklaz, bliźniak karlsbadzki, manebachski i baweński
ROMOBOWY: cerusyt i chryzoberyl
TETRAGONALNY: rutyl i kasyteryt
TRYGONALNY: kalcyt
REGULARNY: magnetyt, bliźniak spinelowy i fluoryt
gips, diopsyd, markasyt,, cerusyt, malachit, diament, siarka rodzima, kwarc, bliźniak japoński, proustyt, kalcyt, chabazyt, kämmereryt, aragonit, piryt, żelazny krzyż, staurolit, dolomit
Bliźniaki polisyntetyczne: albit i aragonit.
Zbliźniaczenia minerałów - mimetyzm(zdolność upodabniania się wyglądem do otoczenia,)
Boracyt jednoskośny układ regularny, klasa czworościanu poszóstnego
Filipsyt jednoskośny układ rombowy, tetragonalny, regularny
Leucyt tetragonalny m3m, postać 24-ścianu deltoidowego
Epitaksja minerałów
magnetyt na hematycie
wurtzyt na sfalerycie
rutyl na hematycie
markasyt na pirycie
pirytu na markasycie
chalkopirytu na tetraedrycie
samarskitu na kolumbicie
kolumbitu na samarskicie
Pseudomorfoza jest to produkt zastąpienia minerału przez inny minerał lub ich mieszaninę z zachowaniem pierwotnej morfologii kryształów.
chalcedonowa po barycie
gipsowa po glauberycie
goethytowa po pirycie
hematytowa po magnetycie
malachitowa po azurycie
miedzi rodzimejpo azurycie
muskowitowa po cyanicie
kwarcowa po gipsie
Paramorfoza jest to produkt zmiany struktury minerału bez zmiany składu chemicznego
i z zachowaniem pierwotnej morfologii.
Ag2S - akantyt (jednoskośny) po argentycie (regularnym), 173°C
TiO2 - rutyl po anatazie
TiO2 - rutyl po brookicie
SiO2 - kwarc 573°C
Skupienia minerałów
blaszkowe równoległe - torbernit
książkowe - baryt
róża - gips, hematyt
robakowate - laubmannit
brodawkowate - adamin
kuliste - pseudomalachit
nerkowate (groniaste) - sfaleryt
szklane głowy - hematyt
sferolityczne - rockbridgeit
dyskoidalne - markasyt
bezładne igiełkowe - kupryt
promieniste igiełkowe - farmakolit
wiązkowe igiełkowe - goethyt
pręcikowe równoległe - rutyl
dendrytowe - wodorotlenki Mn
wpryśnięcia - chromit
równolegle laminowane - agat
koncentrycznie laminowane - rodochrosyt
ziarniste - duftyt
masywne (zbite) - arsen rodzimy
kostkowe (blokowe) - kryolit
stalaktytowe - chalcedon
ooidowe - powłoka illitowa, jądro kwarcowe
1