20
1. UVOD U PETROGRAFIJU I MINEROLOGIJU
Minerologija
je nauka o mineralima koja proučava njihov oblik, unutrašnju građu, fizička svojstva,
postanak i metode određivanja i kriterijume klasifikacije.
Minerali
su čvrste homogene anorganske materije koje se odlikuju stalnim hemijskim sastavom,
fizičkim osobinama i kristalnom strukturom.
Sa obzirom na svoje materijalne odlike i industrijsku primjenu, mineralne sirovine se dijele na
metalične
,
nemetalične
i
energetske
. A,
petrogeni
minerali su oni koji izgrađuju stijene.
Minerologija se dijeli na opštu i specijalnu.
Opšta
minerologija
se bavi opštim svojstvima minerala kao što su:
kristalografija
– proučava oblike i strukturu minerala
mineralna
hemija
– proučava hemijske sastave minerala
mineralna
fizika
– ispitivanje fizičkih osobina minerala
minerogenija
– bavi se proučavanjem postanka minerala i njihovih promjena koje nastaju u
prirodi
Specijalna
mineralogija
proučava svojstva svake mineralne vrste posebno i na osnovu njih vrši
klasifikaciju na:
fiziografiju
minerala
– bavi se proučavanjem svojstava i prirode pojedinih mineralnih vrsta
sistematika
minerala
– koja obuhvata svrstavanje mineralnih vrsta u pojedine odjeljke na
osnovu određenih fiziografskih principa
Mineralna tijela koja se javljaju kao osnovne individualne komponente zemljine kore nazivaju se
mineralima
, a više složene zajednice minerala nazivamo
mineralnim
agregatima
.
Minerali
su homogeni sastavni dijelovi zemljine kore koji posjeduju pravilnu unutrašnju građu ili
pokazuju tendenciju da tu građu ostvare..
Stijene su izgrađene od minerala, a prema sadržaju minerala stijene mogu biti
monomineralne
(mermer, krečnjak) i
polimineralne
(granit).
1.1. POJAVLJIVANJE MINERALA U PRIRODI
Amorfni
minerali se razlikuju od kristalizovanih minerala po nedostatku pravilne strukture. Neki
amorfni minerali su
: opal, limonit, getit
.
Koloidi
i
koloidni
minerali razlikuju se od amorfnog stanja u veličini čestice.
Kristalizovani
minerali
postaju kristalizacijom tečnosti, deponovanjem kristala na zidovima pukotina
iz gasova i para. Idiomorfni kristali u minerali koji nemaju dovoljno prostora da se u potpunosti
kristalizuju.
Habitus
kristala
, odnosno njegov izgled zavisi od spoljnih uticaja tokom kristalizacije.
20
1.2. GENEZA MINERALA
Najveći dio minerala vezan je za magmu i njeno dejstvo. Opadanjem temperature postaju
magmatski
,
pneumatolitski
i
hidrotermalni
minerali.
Magmatski
ili
pirogeni
minerali postaju kristalizacijom magme iz silikatnog rastopa koji potiče iz
unutrašnjosti zemlje. Kod stvaranja magmatskih minerala najveći uticaj ima sastav rastopa magme,
dubina na kojoj se vrši kristalizacija, zatim dejstvo pritiska i temperature. Bitni minerali magmatskih
stijena su
: kvarc, feldspati, pirokseni, amfiboli, liskuni i olivin
.
Pneumatolitski
minerali
nastaju pri kraju pematitske fate, poslije očvršćavanja preostalih teško
isparljivih sastojaka magme.
Pneumatolitskim procesosom nastaju kristali ogromnih dimenzija kao što su:
turmalin, topaz, bril,
liskuni, fluoriti.
Minerali
vulkanskog
porijekla obrazuju se putem reakcije gasova i para vulkanskih eshalacija.
Hidrotermalni
minerali
postaju iz vodenih rastvora koji potiču iz magme. Hidrotermalnim procesom
nastaju velike količine rudnih minerala
: zlato, srebro, olovo, cink, antimon, arsen, ...
Hidatogeni
minerali
postaju iz vodenih rastvora površinskog porijekla, ovi minerali nemaju nikakve
veze sa magmom.
Minerali organskog porijekla nastaju uz učešće biohemijskih procesa.
Metamorfni
minerali
postaju preobražajem već postojećih minerala pod uticajem temperature i
pritiska. Najvažniji metamorfni minerali su
: granit, diopsid, vezuvijan, muskovit, albit, talk, ...
1.3. VODA U MINERALIMA
Mehanički
uklopljena
voda
javlja se u vidu tečnih inkluzija, obično je uklopljena u mineral još
za vrijeme kristalizacije, ne vidi se golim okom. Može se odstraniti samo na visokim
temperaturama.
Higroskopna
voda
je ona koju mineral apsorbuje iz vazduha ili je uzima iz zemlje putem
higroskopnosti, ne ulazi u sastav hemijske formule.
Koloidna
voda
javlja se kao hidrogel na površini čestica i lako se odstranjuje, u formuli se
označava kao nH20.
Kristalna
voda
vezuje se za vrijeme kristalizacije, odnosno formiranja minerala. Količina
kristalne vode u mineralima može da iznosi jedan ili više molekula. Sastavni je dio minerala
(H20).
Konstituciona
voda
predstavlja dio strukture minerala. Ona je mnogo jače vezana nego
prethodne vode, a vezana je u strukturi kao hidroksilna grupa (OH).
Zeolitska
voda
nazvana je po mineralima zeolita. Zagrijavanjem minerali gube vodu
postupno.
20
1.5. FIZIČKA SVOJSTVA MINERALA
Fizička svojstva minerala su: boja minerala, ogreb minerala, sjajnost minerala, cjepljivost minerala,
prelom minerala, tvrdoća minerala, specifična masa, elastičnost minerala, toplotna svojstva,
magnetna svojstva, električna svojstva, radioaktivna svojstva.
Boje minerala mogu biti:
idiohromatske
,
alohromatske
,
pseudohromatske
.
Idiohromatska
boja minerala je sopstvena boja materije od koje je mineral izgrađen.
Alohromatska
boja minerala potiče od veoma sitnih mehaničkih primjesa ili inkluzija materija u
mineralu, koje se nazivaju pigmentom.
Pod
ogrebom
minerala
podrazumijeva se boja praha koju mineral ostavlja na porculanskoj pločici.
Sjajnost
minerala razlikuje se po vrsti i jačini.
Na mineralima imamo različite vrste sjajnosti:
Staklasta
sjajnost
se javlja kod nemetaličnih minerala, u stvari kod providnih minerala, tu
spadaju: kvarc, feldspati, karbonati, sulfati, silikati,...
Dijamantska
sjajnost
se javlja kod minerala sa velikim indeksom prelamanja svjetlosti. Ovu
sjajnost ima: dijamant, cirkon, rutil, i dr.
Polumetalna
sjajnost
je karakteristična za prozračne i polumetalične minerale kao što su:
hematit, kuprit, cinabarit.
Metalna
sjajnost
se javlja na metaličnim mineralima ko što su: pirit, halenit, halkopirit.
Sedefasta se javlja kod gipsa i liskuna.
Masna
sjajnost
se javlja kod plitko-školjkastih prelomnih površina.
Cjepljivost
minerala
je osboina da se minerali cijepaju na pravilne komade pri djelovanju spoljašnje
sile.
Cjepljivost može biti:
Savršena
cjepljivost
je kod kristala pirita, kalcita, kamene soli-
Jasna
(potpuna)
cjepljivost
je kod feldspata i hornblende.
Nesavršena
(nepotpuna)
cjepljivost
je kod apatita i samorodnog sumpora.
Nejasna
cjepljivost
je kod kvarca, korunda, magnetita.
Prelm
je nepravilno kidanje minerala na koji djeluju vanjske sile.
Prelom
može biti različit:
ravan
,
neravan
,
školjkast(opal), iverast, zemljast
.
20
Tvrdoća
predstavlja otpor minerala prema paranju.
Mosova skala tvrdoće minerala:
1. Talk
2. Gips
3. Kalcit
4. Fluorit
5. Apatit
6. Ortoklas
7. Kvarc
8. Topaz
9. Korund
10. Dijamant
Specifična
masa
(ili zapreminska masa bez pora i šupljina) predstavlja odnos mase u postojećem
stanju i apsolutne zapremine, izražava se u g/cm3.
Najveću specifičnu masu imaju
plemeniti metali(do 23 g/cm3), za petrogene minerale iznosi oko
2,6 g/cm3, a za rudne minerale je u rasponu od 4-7,5 g/cm3.
Oosbina minerala da se pod dejstvom spoljašnih sila deformiše i da se po prestanku sile zauzme
prvobitni oblik naziva
se elastičnost minerala
.
Granica
elastičnosti
je ona granica preko koje nastaje trajna deformacija ili razaranje kristala.
Minerali sa velikom elastičnošću su:
liskuni
,
hrizotil
,
azbest
.
Minerali sa malom elastičnošću su krti i pri savijanju se lome, a to su:
kvarc
,
korund
i dr.
U pogledu sprovođenja
toplote
razlikujemo dobre i loše provodnike toplote.
Najbolji provodnici toplote su: srebro, bakar i zlato. A lošiji su: željezo, platina i bizmut.
1.6. FIZIOLOŠKA SVOJSTVA MINERALA
Među fiziološkim svojstvima minerala koje se neposredno opažaju čulima, spadaju:
ukus
,
miris
i
opip.
Ukus
je karakterističan za mali broj minerala lakorastvorljivih u vodi, kao što su kamena slo (slana),
silivin(gorak).
Miris
, kao karakterističnu osobinu, posjeduju minerali koji u svom sastavu sadrže ugljen-vodonična
jedinjenja: nafta, asfalt.
Opip
je karakterističan za izvjesne minerale i opaža se pri dodiru (prstima). Tako se talk, grafit i azbest
odlikuju masnim opipom, a dobri provodnici toplote imaju hladan opip.
