Nauka o geologii

Minerał to naturalnie występująca, nieorganiczna substancja stała, która ma specyficzny skład chemiczny i strukturę krystaliczną. Minerały to elementy składowe skał, które składają się z jednego lub większej liczby minerałów. Zwykle powstają w wyniku różnych procesów geologicznych, takich jak krystalizacja ze stopu (magmowe), wytrącanie z roztworu (osadowe) lub metamorfizm (metamorficzne).

Minerały mogą mieć szeroki zakres właściwości fizycznych, w tym między innymi kolor, połysk, twardość, łupliwość, pękanie, smugę, ciężar właściwy, pokrój kryształu i rozpuszczalność. Właściwości te można wykorzystać do identyfikacji i charakteryzacji minerałów.

Minerały mają określony skład chemiczny, składający się z określonych pierwiastków w ustalonych proporcjach. Skład chemiczny minerału określa jego charakterystyczne właściwości i zachowanie. Minerały mogą składać się z pojedynczego pierwiastka, np. miedzi rodzimej, która składa się wyłącznie z atomów miedzi, lub mogą składać się z wielu pierwiastków ułożonych w specyficzną strukturę sieci krystalicznej, np. kwarcu, który składa się z atomów krzemu i tlenu ułożone w powtarzalny wzór.

Minerały są ważne dla wielu aspektów społeczeństwa ludzkiego i środowiska. Wykorzystywane są jako surowce w różnych gałęziach przemysłu, takich jak górnictwo, budownictwo, energetyka, elektronika, rolnictwo, czy produkcja. Minerały wykorzystuje się także do produkcji metali, ceramiki, szkła, nawozów, chemikaliów i innych produktów. Niektóre minerały, zwane kamieniami szlachetnymi, są wysoko cenione ze względu na swoje piękno i rzadkość i są wykorzystywane w biżuterii i przedmiotach dekoracyjnych.

Minerały odgrywają również kluczową rolę w geologii Ziemi, ponieważ dostarczają wskazówek na temat historii planety, procesów, które ukształtowały jej powierzchnię i wnętrze, a także ewolucji życia na Ziemi. Są również ważne dla zrozumienia zasobów naturalnych, kwestii środowiskowych i zrównoważonego zarządzania zasobami.

Ogólnie rzecz biorąc, minerały są podstawowymi składnikami geologii Ziemi, społeczeństwa ludzkiego i środowiska naturalnego, o różnorodnych zastosowaniach i znaczeniu w różnych dziedzinach.

Techniki i narzędzia identyfikacji minerałów są niezbędne do identyfikacji i charakteryzowania minerałów na podstawie ich właściwości fizycznych i chemicznych. Oto kilka powszechnie stosowanych metod identyfikacji minerałów:

1. Obserwacja wzrokowa: Minerały można często zidentyfikować na podstawie ich właściwości wizualnych, takich jak kolor, połysk (sposób, w jaki minerał odbija światło), pokrój kryształów (kształt kryształów minerału) i inne cechy widoczne gołym okiem.
2. Test twardości: Twardość to odporność minerału na zarysowanie. Można ją określić za pomocą prostej skali zwanej skalą twardości Mohsa, która waha się od 1 (najmiększy, talk) do 10 (najtrudniejszy, diament). Minerały mogą zostać zarysowane przez minerały o wyższej twardości i mogą zarysować minerały o niższej twardości, co pozwala na przybliżone oszacowanie twardości minerału.
3. Test pasmowy: Smuga to kolor sproszkowanej postaci minerału, uzyskany przez pocieranie minerału o nieszkliwioną porcelanową płytkę. Smuga może czasami różnić się od koloru minerału i może dostarczyć dodatkowych wskazówek do identyfikacji.
4. Rozszczepienie i złamanie: Rozszczepienie odnosi się do sposobu, w jaki minerał pęka wzdłuż płaszczyzn osłabienia, tworząc gładkie, płaskie powierzchnie, natomiast pękanie odnosi się do sposobu, w jaki minerał pęka nieregularnie lub przy nierównych powierzchniach. Rozszczepianie i pękanie można zaobserwować, rozbijając lub pękając minerał i badając powstałe powierzchnie.
5. Środek ciężkości: Ciężar właściwy to stosunek masy minerału do masy takiej samej objętości wody. Można to określić za pomocą butelki o ciężarze właściwym lub mierząc masę minerału w powietrzu i wodzie i obliczając stosunek.
6. Reakcja kwasowa: Niektóre minerały reagują z kwasami, wytwarzając gaz lub musując. Na przykład, kalcyt (pospolity minerał) reaguje z kwasem solnym (HCl), tworząc gazowy dwutlenek węgla (CO2), który można wykorzystać jako test diagnostyczny kalcyt.
7. Właściwości optyczne: Minerały mogą wykazywać różne właściwości optyczne pod mikroskopem polaryzacyjnym, takie jak dwójłomność (podwójne załamanie), pleochroizm (różne kolory w różnych orientacjach kryształów) i kąty ekstynkcji (kąty, pod którymi minerał wydaje się ciemny lub wygasły pod skrzyżowanymi polaryzatorami). Właściwości te można wykorzystać do identyfikacji cienkich przekrojów lub wypolerowanych próbek minerałów.
8. Dyfrakcja promieni rentgenowskich (XRD): XRD to potężna technika wykorzystująca promienie rentgenowskie do określenia struktury krystalicznej minerałów. Może dostarczyć szczegółowych informacji na temat układu atomowego minerału, unikalnego dla każdego gatunku minerału, umożliwiając precyzyjną identyfikację.
9. Testy chemiczne: Testy chemiczne, takie jak testy kwasowe, testy płomienia i inne reakcje chemiczne, mogą być stosowane do identyfikacji określonych minerałów na podstawie ich składu chemicznego. Testy te często wymagają specjalistycznej wiedzy i sprzętu.
10. Przewodniki i bazy danych dotyczące identyfikacji minerałów: Istnieje wiele przewodników terenowych, podręczników i internetowych baz danych, które dostarczają kompleksowych informacji na temat identyfikacji minerałów, w tym kluczowych właściwości minerałów, tabel identyfikacyjnych, fotografii i innych zasobów.

Należy zauważyć, że identyfikacja minerałów często wymaga połączenia kilku technik i doświadczenia w mineralogii. Profesjonalni mineralogowie i geolodzy są przeszkoleni w zakresie tych metod i wykorzystują je w połączeniu ze swoją wiedzą z zakresu mineralogii i kontekstu geologicznego w celu dokładnej identyfikacji minerałów.

Minerały można podzielić na trzy główne typy w zależności od procesów ich powstawania: minerały magmowe, osadowe i metamorficzne.

1. Minerały magmowe: Minerały magmowe powstają w wyniku zestalania się stopionego materiału zwanego magmą lub lawą. Kiedy magma ochładza się i krzepnie w skorupie ziemskiej, tworzy natrętne skały magmowe, a minerały, które z niej krystalizują, nazywane są natrętnymi minerałami magmowymi. Przykłady natrętnych minerałów magmowych obejmują kwarc, skaleń, mika i oliwin. Kiedy lawa wypływa na powierzchnię Ziemi i gwałtownie się ochładza, tworzy wylewne skały magmowe, a minerały, które z niej krystalizują, nazywane są wylewnymi minerałami magmowymi. Przykłady ekstrudujących minerałów magmowych obejmują bazalt, obsydian, pumeks.
2. Minerały osadowe: Minerały osadowe powstają w wyniku akumulacji, zagęszczenia i cementowania cząstek mineralnych i organicznych w zbiornikach wodnych lub na powierzchni Ziemi. Z biegiem czasu cząstki te ulegają lityfikacji, tworząc skały osadowe, a minerały tworzące skały nazywane są minerałami osadowymi. Przykłady minerałów osadowych obejmują kalcyt, gips, halit, minerały ilaste.
3. Minerały metamorficzne: Minerały metamorficzne powstają w wyniku rekrystalizacji istniejących minerałów w wyniku zmian temperatury, ciśnienia i/lub warunków chemicznych w skorupie ziemskiej. Minerały metamorficzne zwykle powstają w skałach, które przeszły metamorfizm, czyli proces transformacji jednego typu skały w inny pod wpływem ciepła i ciśnienia. Przykłady minerałów metamorficznych obejmują granat, mika, staurolit i marmur (który składa się z rekrystalizowanego kalcyt).

Należy pamiętać, że niektóre minerały mogą powstawać w wyniku wielu procesów. Na przykład, kwarc może tworzyć się jako minerał magmowy, gdy krystalizuje z magmy, jako minerał osadowy, gdy gromadzi się w skałach osadowych, lub jako minerał metamorficzny, gdy rekrystalizuje w wyniku metamorfizmu. Powstawanie minerałów jest procesem złożonym i dynamicznym, zależnym od różnych warunków i procesów geologicznych.

Kamienie szlachetne to cenne lub półszlachetne minerały lub skały cenione ze względu na swoje piękno, rzadkość i trwałość. Stosowane są w biżuterii, przedmiotach dekoracyjnych, a czasami w zastosowaniach przemysłowych. Kamienie szlachetne to zazwyczaj minerały występujące w przyrodzie, ale niektóre kamienie szlachetne mogą być również skałami złożonymi z kilku minerałów. Niektóre typowe przykłady kamieni szlachetnych obejmują między innymi diamenty, szmaragdy, rubiny, szafiry, ametyst, topaz i granat.

Kamienie szlachetne powstają w wyniku różnych procesów geologicznych, takich jak krystalizacja z magmy, wytrącanie się z płynów hydrotermalnych i metamorfizm. Unikalna kombinacja składu chemicznego, struktury kryształu i koloru lub właściwości optycznych każdego kamienia nadaje mu charakterystyczny wygląd i wartość. Kamienie szlachetne są często cięte i polerowane, aby uwydatnić ich piękno i nadawać się do wykorzystania w biżuterii lub innych przedmiotach dekoracyjnych.

Kamienie szlachetne są cenione przez ludzi od tysięcy lat ze względu na ich walory estetyczne, znaczenie kulturowe i postrzegane właściwości metafizyczne. Często są używane jako symbole bogactwa, władzy i statusu i kojarzą się ze specjalnymi okazjami, takimi jak zaręczyny, śluby i rocznice. Kamienie szlachetne są również wykorzystywane w różnych praktykach uzdrawiania i metafizycznych. Uważa się, że mają różne właściwości i energie, które mogą wpływać na dobre samopoczucie i duchowość jednostek.

Badanie kamieni szlachetnych, znane jako gemologia, obejmuje identyfikację, klasyfikację i ocenę kamieni szlachetnych na podstawie ich właściwości fizycznych i optycznych, a także ich rzadkości i wartości na rynku. Kamienie szlachetne są przedmiotem globalnego handlu w branży wartej wiele miliardów dolarów, a ich wartość może się znacznie różnić w zależności od takich czynników, jak rzadkość występowania, rozmiar, kolor, klarowność i szlif. Właściwa identyfikacja i ocena kamieni szlachetnych wymaga specjalistycznej wiedzy i doświadczenia w gemologii, a profesjonalni gemmolodzy używają różnych narzędzi i technik, aby dokładnie identyfikować i oceniać kamienie szlachetne.

Właściwości fizyczne minerałów to cechy, które można zaobserwować lub zmierzyć bez zmiany składu chemicznego minerału. Oto kilka typowych właściwości fizycznych minerałów:

1. Twardość: Twardość jest miarą odporności minerału na zarysowania. Do opisu twardości minerałów powszechnie stosuje się skalę Mohsa, która waha się od 1 (najmiększy) do 10 (najtwardszy). Na przykład talk ma twardość 1, podczas gdy diament ma twardość 10.
2. Rozszczepienie i złamanie: Rozszczepienie to tendencja minerału do pękania wzdłuż określonych płaszczyzn osłabienia, w wyniku czego powstają płaskie, gładkie powierzchnie. Z drugiej strony pęknięcie odnosi się do sposobu, w jaki minerał pęka, gdy nie ma dobrze określonych płaszczyzn łupania. Rozszczepienie i pęknięcie może różnić się kierunkiem, jakością i rodzajem (np. muszlowe, odłamkowe, włókniste itp.) i mogą być przydatne w identyfikacji minerałów.
3. Połysk: Połysk odnosi się do sposobu, w jaki minerał odbija światło. Typowe rodzaje połysku obejmują metaliczny (np. błyszczący jak metal), szklisty (np. szklisty), perłowy (np. opalizujący jak perły), tłusty (np. oleisty) i matowy (np. brak połysku).
4. Kolor: Kolor jest najbardziej oczywistą właściwością minerału, ale jego identyfikacja może być mniej wiarygodna, ponieważ niektóre minerały mogą mieć zmienne kolory z powodu zanieczyszczeń lub innych czynników. Jednak niektóre minerały mają charakterystyczne kolory, które mogą być przydatne w identyfikacji, takie jak malachit (zielony), hematyt (czerwonawo-brązowy) lub azuryt (niebieski).
5. Smuga: Smuga to kolor sproszkowanej postaci minerału po wcieraniu go w płytkę smugową. Może różnić się od koloru samego minerału i jest właściwością pomocną przy identyfikacji minerału. Na przykład hematyt może mieć czerwoną smugę, nawet jeśli sam minerał wydaje się czarny lub szary.
6. Środek ciężkości: Ciężar właściwy to stosunek masy minerału do masy takiej samej objętości wody. Może dostarczyć informacji na temat gęstości i składu minerału i można go zmierzyć za pomocą wagi właściwej lub obliczyć na podstawie masy i objętości minerału.
7. Magnetyzm: Magnetyzm to właściwość niektórych minerałów polegająca na przyciąganiu lub odpychaniu innych materiałów magnetycznych. Na przykład magnetyt jest silnie magnetyczny i może być stosowany jako właściwość diagnostyczna do identyfikacji.
8. Przejrzystość i nieprzezroczystość: Przezroczystość odnosi się do zdolności minerału do przepuszczania światła, podczas gdy nieprzezroczystość odnosi się do niezdolności minerału do przepuszczania światła. Minerały mogą być przezroczyste, półprzezroczyste lub nieprzezroczyste, a ta właściwość może być przydatna w identyfikacji.
9. Kryształ nawykiem: Pokrój krystaliczny odnosi się do charakterystycznego kształtu i formy, jaką wykazuje minerał, gdy rośnie bez żadnych zakłóceń. Typowe zwyczaje kryształów obejmują pryzmatyczne (wydłużone, kolumnowe), tabelaryczne (płaskie i przypominające płytki), iglaste (igłowe), ostrza (cienkie i spłaszczone) i równe (prawie równe wymiary we wszystkich kierunkach). Pokrój kryształów może być przydatną właściwością do identyfikacji minerałów.
10. Gęstość: Gęstość to masa na jednostkę objętości minerału i może dostarczyć informacji o składzie i strukturze minerału. Można go mierzyć różnymi technikami, takimi jak ważenie minerału i obliczanie jego objętości lub przy użyciu specjalistycznych przyrządów, i można go wykorzystać jako właściwość diagnostyczną do identyfikacji.
11. Rozpuszczalność: Rozpuszczalność to zdolność minerału do rozpuszczania się w określonym rozpuszczalniku lub reagowania z określonym kwasem. Niektóre minerały są dobrze rozpuszczalne w wodzie lub innych rozpuszczalnikach, podczas gdy inne są nierozpuszczalne lub wykazują jedynie częściową rozpuszczalność. Rozpuszczalność może być użyteczną właściwością do identyfikacji niektórych minerałów, zwłaszcza tych, które powszechnie występują w postaci osadów lub produktów przemian.
12. Właściwości elektryczne: Niektóre minerały wykazują właściwości elektryczne, takie jak przewodność, piezoelektryczność (wytwarzanie ładunku elektrycznego pod wpływem ciśnienia) i piroelektryczność (wytwarzanie ładunku elektrycznego pod wpływem zmian temperatury). Właściwości te można wykorzystać jako testy diagnostyczne dla niektórych minerałów.
13. Fluorescencja: Fluorescencja to właściwość niektórych minerałów polegająca na emitowaniu światła widzialnego pod wpływem światła ultrafioletowego (UV). Właściwość tę można wykorzystać jako właściwość diagnostyczną do identyfikacji, ponieważ różne minerały wykazują różne kolory lub intensywności fluorescencji.
14. Reakcja na kwasy: Niektóre minerały reagują z kwasami, powodując musowanie lub musowanie. Na przykład kalcyt reaguje z kwasem solnym, tworząc pęcherzyki gazowego dwutlenku węgla. Właściwość tę można wykorzystać jako test diagnostyczny do identyfikacji minerałów będących minerałami węglanowymi lub zawierających zanieczyszczenia węglanowe.

Oto niektóre z właściwości fizycznych minerałów, które można wykorzystać do ich identyfikacji i charakteryzacji. Należy zauważyć, że żadna pojedyncza właściwość nie jest wystarczająca do identyfikacji, a do dokładnej identyfikacji minerałów często potrzebna jest kombinacja wielu właściwości.

Czytaj więcej o

Właściwości optyczne minerałów odnoszą się do ich zachowania w odpowiedzi na światło, w tym do sposobu, w jaki przepuszczają, pochłaniają, odbijają i załamują światło. Właściwości te mogą dostarczyć cennych informacji do identyfikacji i charakteryzacji minerałów. Oto kilka kluczowych właściwości optycznych minerałów:

1. Przezroczystość: Przezroczystość odnosi się do zdolności minerału do przepuszczania światła. Minerały mogą być przezroczyste (przepuszczające światło z niewielkim lub żadnym rozproszeniem), półprzezroczyste (przepuszczające światło, ale je rozpraszające) lub nieprzezroczyste (nie przepuszczające żadnego światła). Przezroczystość często ocenia się, umieszczając próbkę minerału pod źródłem światła i obserwując stopień, w jakim światło przechodzi.
2. Kolor: Kolor jest jedną z najbardziej oczywistych właściwości optycznych minerałów i może się znacznie różnić w zależności od składu chemicznego i zanieczyszczeń obecnych w minerale. Minerały mogą wykazywać szeroką gamę kolorów, w tym biały, szary, czarny, czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski i fioletowy. Kolor może być spowodowany obecnością określonych składników mineralnych lub absorpcją, odbiciem lub rozproszeniem światła.
3. Połysk: Połysk odnosi się do sposobu, w jaki minerał odbija światło. Minerały mogą mieć połysk metaliczny (przypominający połysk metalu), połysk niemetaliczny (taki jak szklisty, perłowy, jedwabisty, tłusty lub żywiczny) lub kombinację obu. Połysk często obserwuje się, patrząc na powierzchnię okazu minerału pod światło i obserwując, w jaki sposób odbija on światło.
4. Współczynnik załamania światła: Współczynnik załamania światła to miara tego, jak bardzo minerał spowalnia lub załamuje światło przechodzące przez niego. Minerały o różnym składzie chemicznym mogą mieć różne współczynniki załamania światła, które można zmierzyć za pomocą refraktometru. Współczynnik załamania światła jest ważną właściwością przy identyfikacji i rozróżnianiu minerałów, ponieważ może dostarczyć informacji o ich składzie i strukturze krystalicznej.
5. Dwójłomności: Dwójłomność, znana również jako podwójne załamanie, to właściwość niektórych minerałów polegająca na rozszczepianiu pojedynczego promienia świetlnego na dwa promienie o różnych współczynnikach załamania światła. Właściwość tę można zaobserwować za pomocą mikroskopu polaryzacyjnego i może dostarczyć ważnych informacji na temat struktury krystalicznej i składu minerału.
6. Pleochroizm: Pleochroizm to właściwość niektórych minerałów polegająca na wykazywaniu różnych kolorów przy oglądaniu pod różnymi kątami. Właściwość tę można zaobserwować za pomocą mikroskopu polaryzacyjnego i może dostarczyć informacji o orientacji kryształów i składzie minerału.
7. Mineralogia optyczna: Mineralogia optyczna to badanie minerałów za pomocą mikroskopii w świetle spolaryzowanym. Technika ta polega na obserwacji zachowania światła przechodzącego przez cienki przekrój minerału w świetle spolaryzowanym, co może dostarczyć informacji o właściwościach optycznych minerału, strukturze krystalicznej i składzie.
8. Pleochroiczne halo: Pleochroiczne halo to pierścień różnokolorowych minerałów otaczający inkluzję radioaktywnego minerału w minerale żywicielskim. Zjawisko to jest spowodowane promieniowaniem minerału radioaktywnego uszkadzającego sieć krystaliczną otaczających minerałów, prowadząc do charakterystycznego wzoru zmiany koloru. Pleochroiczne halo można wykorzystać jako wskaźnik obecności minerałów radioaktywnych w próbce minerału.
9. Dyspersja: Dyspersja odnosi się do zdolności minerału do rozdzielania światła na kolory składowe, podobnie jak światło jest rozdzielane na tęczę za pomocą pryzmatu. Dyspersję można zaobserwować jako różnicę w stopniu załamania lub załamania różnych kolorów światła podczas przejścia przez minerał. Niektóre minerały, np. diament, charakteryzują się silną dyspersją, co daje efekt „ognia” lub gry kolorów.
10. Fluorescencja: Fluorescencja to właściwość niektórych minerałów polegająca na emitowaniu światła widzialnego pod wpływem światła ultrafioletowego (UV). Właściwość tę można zaobserwować za pomocą lampy UV lub źródła światła UV, a różne minerały mogą wykazywać różne kolory fluorescencji. Fluorescencję można wykorzystać jako właściwość diagnostyczną do identyfikacji określonych minerałów, ponieważ nie wszystkie minerały wykazują fluorescencję.
11. Fosforescencja: Fosforescencja jest zjawiskiem podobnym do fluorescencji, ale z opóźnioną emisją światła po usunięciu źródła światła UV. Niektóre minerały mogą wykazywać fosforescencję, czyli emitują światło widzialne przez krótki czas, nawet po wyłączeniu źródła światła UV. Fosforescencję można również wykorzystać jako właściwość diagnostyczną do identyfikacji określonych minerałów.
12. Opalescence: Opalescencja to zjawisko polegające na tym, że minerał wydaje się zmieniać kolor lub wykazywać grę kolorów, gdy ogląda się go pod różnymi kątami lub w różnych warunkach oświetleniowych. Opalescencja jest spowodowana interferencją i rozproszeniem światła w strukturze minerału i można ją zaobserwować w minerałach takich jak opal.

Czytaj więcej

Minerały można klasyfikować na różne sposoby w oparciu o różne kryteria, takie jak ich skład chemiczny, struktura krystaliczna, właściwości fizyczne i sposób powstawania. Oto kilka typowych klasyfikacji minerałów:

1. Skład chemiczny: Minerały można klasyfikować na podstawie ich składu chemicznego, który odnosi się do pierwiastków i ich proporcji obecnych w minerale. Na przykład minerały można sklasyfikować jako krzemiany (zawierające krzem i tlen), węglany (zawierające węgiel i tlen), siarczki (zawierające siarkę), tlenki (zawierające tlen), halogenki (zawierające halogeny, takie jak chlor lub fluor) i wiele innych .
2. Struktura krystaliczna: Minerały można również klasyfikować na podstawie ich struktury krystalicznej, która odnosi się do rozmieszczenia atomów lub jonów w wewnętrznej strukturze minerału. Niektóre typowe struktury krystaliczne obejmują między innymi sześcienny, tetragonalny, rombowy, sześciokątny i romboedryczny. Struktura kryształu odgrywa znaczącą rolę w określaniu właściwości fizycznych minerałów, takich jak ich twardość, łupliwość i właściwości optyczne.
3. Właściwości fizyczne: Minerały można klasyfikować na podstawie ich właściwości fizycznych, takich jak twardość, łupliwość, kolor, smuga, połysk, ciężar właściwy i inne. Na przykład minerały można sklasyfikować jako minerały metaliczne (zawierające elementy metalowe), minerały niemetaliczne (niezawierające elementów metalowych) i kamienie szlachetne (minerały szlachetne lub półszlachetne stosowane w biżuterii).
4. Tryb formacji: Minerały można również klasyfikować na podstawie sposobu ich powstawania, który odnosi się do procesów geologicznych, które doprowadziły do ​​​​ich powstania. Niektóre powszechne typy minerałów w zależności od sposobu ich powstawania obejmują minerały magmowe (powstające w wyniku zestalania się stopionej magmy lub lawy), minerały osadowe (powstające w wyniku akumulacji i konsolidacji osadów) oraz minerały metamorficzne (powstające w wyniku zmiany wcześniej istniejących minerałów poprzez ciepło, ciśnienie lub reakcje chemiczne).
5. Ekonomiczna wartość: Minerały można klasyfikować na podstawie ich wartości ekonomicznej, szczególnie jeśli chodzi o minerały wydobywane ze względu na zawartość metali i wykorzystywane w różnych procesach przemysłowych. Na przykład minerały można sklasyfikować jako minerały rudne (minerały zawierające cenne pierwiastki lub minerały, które można ekonomicznie wydobyć), minerały płonne (minerały bez wartości ekonomicznej związane z minerałami rudnymi) i minerały dodatkowe (drobne minerały występujące w małych ilościach ale nie mają znaczenia gospodarczego).

Oto niektóre z typowych sposobów klasyfikacji minerałów. Należy zauważyć, że minerały mogą należeć do wielu klasyfikacji, ponieważ mogą mieć różne składy chemiczne, struktury krystaliczne, właściwości fizyczne i sposoby powstawania. Klasyfikacja minerałów to złożona i wielodyscyplinarna dziedzina, która obejmuje badanie różnych aspektów mineralogii, geologii, chemii i materiałoznawstwa.

Minerały to naturalnie występujące, nieorganiczne substancje stałe o określonym składzie chemicznym i strukturze krystalicznej. Klasyfikuje się je na podstawie składu chemicznego, który odnosi się do pierwiastków i ich proporcji występujących w minerałze. Oto kilka typowych składów chemicznych minerałów i odpowiadających im grup minerałów:

1. Krzemiany: Krzemiany są najliczniejszą grupą minerałów i stanowią ponad 90% skorupy ziemskiej. Składają się z krzemu (Si) i tlenu (O) jako głównych pierwiastków, a także innych pierwiastków, takich jak glin (Al), wapń (Ca), potas (K), sód (Na) i inne. Przykłady minerałów krzemianowych obejmują kwarc, skaleń, mikę i amfibol.
2. Węglany: Węglany to minerały składające się z jonu węglanowego (CO3) połączonego z jonami metali, takimi jak wapń (Ca), magnez (Mg) i żelazo (Fe). Przykłady minerałów węglanowych obejmują kalcyt, dolomit i syderyt.
3. Siarczki: Siarczki to minerały składające się z siarki (S) w połączeniu z jonami metali, takimi jak żelazo (Fe), ołów (Pb), miedź (Cu) i cynk (Zn). Przykłady minerałów siarczkowych obejmują piryt, galenę, chalkopiryt i sfaleryt.
4. Tlenki: Tlenki to minerały składające się z tlenu (O) w połączeniu z jonami metali, takimi jak żelazo (Fe), aluminium (Al) i tytan (Ti). Przykłady minerałów tlenkowych obejmują hematyt, magnetyt i korund.
5. Halogenki: Halogenki to minerały składające się z jonów halogenowych, takich jak chlor (Cl) lub fluor (F), w połączeniu z jonami metali, takimi jak sód (Na), wapń (Ca) i potas (K). Przykłady minerałów halogenkowych obejmują halit (sól kamienna), fluoryt i sylwin.
6. Siarczany: Siarczany to minerały składające się z jonu siarczanowego (SO4) w połączeniu z jonami metali, takimi jak wapń (Ca), bar (Ba) i stront (Sr). Przykłady minerałów siarczanowych obejmują gips, baryt i anhydryt.
7. Fosforany: Fosforany to minerały składające się z jonu fosforanowego (PO4) połączonego z jonami metali, takimi jak wapń (Ca), magnez (Mg) i żelazo (Fe). Przykłady minerałów fosforanowych obejmują apatyt, turkus i falit.
8. Elementy rodzime: Pierwiastki rodzime to minerały składające się z jednego pierwiastka w jego naturalnej postaci, takiego jak złoto (Au), srebro (Ag), miedź (Cu) i siarka (S). Przykłady rodzimych minerałów pierwiastkowych obejmują bryłki złota, srebrne druty i kryształy miedzi.

To tylko niektóre przykłady składu chemicznego minerałów i odpowiadających im grup minerałów. Istnieje wiele innych grup minerałów o unikalnym składzie chemicznym, a minerały mogą mieć również złożony skład z wieloma pierwiastkami. Skład chemiczny minerału odgrywa kluczową rolę w określaniu jego właściwości fizycznych, struktury krystalicznej i ogólnej charakterystyki.