以下文章若出現藍字乃本人註解。
01
礦物是什麼?
地球上目前已發現5000多種礦物
每年還會發現新種礦物
依照國際礦物學協會的標準
需要符合以下三大要點的
才可以稱之為礦物
1.由大自然生成
礦物是自然作用中
形成的天然固態單質和化合物
它具有一定的化學成分和內部結構
是固體地球和地外天體中
岩石和礦石的基本組成單位
因此,由生物遺骸形成的石炭、化石
皆不屬於礦物
成分與礦物相同,但卻不是礦物的東西
2.由固定成分組成
礦物由固定比例的元素組成
任何一塊碎片的主要成分都相同
👆方解石有各式各樣的顏色與形狀,但他們都是由碳氧元素和鈣元素(CaCO₃)組合而成的礦物。
3.為固體結晶
礦物成分的原子依照一定規則排列而成的固體
稱為結晶
基本上
礦物都是由結晶組成
不過,有部分非結晶物質也被分類為礦物
雖然是固體
但礦物原子、分子並非依照某一規則排列
稱為「非晶質」
蛋白石為非晶質物
但也屬於礦物的一種
固體是礦物的必備條件之一
不過有些液體也被視為礦物
例如水銀(自然汞)本身就是液體,也是礦物
02
礦物的生成環境
礦物誕生於富含礦物成分的「礦床」內
而礦床則會形成於
地下緩慢冷卻的岩漿內及周圍
或是綠洲、湖底、河底、火山口附近等
👇漂沙礦床/淺沙礦床
由河流或風搬運礦物和礦物元素
使之聚集在同一處形成的礦床
例如河流可將山裡的水晶或天然金等礦物
搬運至同一處,形成礦床
👇沉積礦床
位於湖或內海的底部
由沉澱在底部的物質形成的礦床
可產出如南極石等礦物
👇風化、氧化礦床
出現在常受風吹雨打的地表
或常接觸地下水、海水等氧化的地方
礦物會與水或空氣中所含的氧氣結合
形成別種礦物
如孔雀石、藍銅礦、天然銅、青鉛礦等
👇火山噴射礦床
火山噴出的氣體、熱水、水蒸氣中的成分
落到地面上後形成的礦床
可產出硫磺等礦物
👇熱液礦床
岩漿熱液所含成分在冷卻後會形成礦物
這些礦物密集分佈之處就是熱液礦床
可產出金、銀、銅、鉛、鋅、水銀等礦物
👇接觸交換礦床/矽卡岩礦床
石灰岩與高溫岩漿接觸後所形成的礦床
在高熱的影響下
許多元素變得可以任意移動
故可產生許多礦物
包括磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、
方鉛礦、鉍、石榴石、透輝石等
03
礦物的特徵
礦物有著許多特徵
包括成分、顏色、形狀等外形特徵
硬度以及由其劈裂方向判斷的解理等
這些特徵都是我們分辨礦物時的重點
1.礦物的成分與分類
礦物有許多種分類方式
不過一般來說
通常會以其組成元素進行分類
元素礦物
由單一元素組成的礦物,和元素週期表上的元素名稱相同,不過如果是天然礦物,往往會含有其他雜質,因此就會在名字前加上「天然」,如「天然金」或「天然鉍」等。
氧化礦物
金屬元素與氧結合形成的礦物,稱為氧化礦物。與其他礦物相比,氧化礦物通常硬度較高。
硫化礦物
金屬元素與硫結合形成的礦物,成為硫化礦物,通常為不透明並帶有金屬光澤,但也有種類如硃砂、雄黃等呈透明狀。
鹵化礦物
金屬元素與鹵素結合形成的礦物,稱為鹵化礦物。如螢石、岩鹽等。
碳酸鹽礦物
由碳酸鹽類形成的礦物,稱為碳酸鹽礦物,化學分子式中有CO₃為其特徵,此類有方解石、霰石、孔雀石、藍銅礦等。
其他
如硫酸鹽礦物、磷酸鹽礦物、矽酸鹽礦物、硝酸鹽礦物、硼酸鹽礦物等。
2.結晶外形
礦物成分在有一定充裕空間緩慢成長後
可形成該礦物特有的結晶形狀
結晶的形狀非常多
以下介紹特別常見的幾種
立方體
由6個正方形圍繞而成的立體
如黃鐵礦、方鉛礦、螢石等
八面體
由8個正三角形圍繞而成的立體
如磁鐵礦、鑽石、尖晶石等
十二面體
由12個正五邊形圍繞而成的立體
如石榴石、黃鐵礦等
柱狀
像細長柱子一樣的形狀
有時會再依長度分為長柱狀或短柱狀
如綠柱石、正長石等
針狀
較細的柱狀結晶又叫做針狀結晶
球狀
看起來像球形
因為它可以朝著任意方向自由成長
切開後可看到它是由放射狀的細小結晶集合而成
3.硬度
有些礦物很軟
有些礦物很硬
而「硬度」就是用來區分
各種礦物軟硬的基準
德國礦物學者Friedrich Mohs
比較了不同的礦物硬度
將其分為十個等級
作為礦物硬度的比較基準
這就是「摩氏硬度」
硬度 | 代表礦物 | |
---|---|---|
1 | 滑石 | |
2 | 石膏 | |
3 | 方解石 | |
4 | 螢石 | |
5 | 磷灰石 | |
6 | 正長石 | |
7 | 石英 | |
8 | 托帕石 | |
9 | 剛玉 | |
10 | 鑽石 |
初識礦物
你可能會被它們多彩的顏色、奇特的形狀所吸引
走進礦物世界
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如果你想了解地球往事
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