RAZUMEVANJE KRISTALNIH SISTEMOV - KAJ JE KRISTAL - KAJ JE MINERAL
Kristalni svet me je že od malih nog vedno privlačil - očarana se bila nad samo lepoto, ki jo narava naredi. Sicer, ko sem bila še otrok in najstnica nisem dala neke pozornosti na to kaj sploh je kristal in kaj mineral.
Sedaj, ko se že nekaj let bolj poglobljeno ukvarjam s kristali pa sem začela tudi raziskovati njihov svet. Ker nisem geolog a je želja po razumevanju njih velika, sem se sama podala na to potovanje raziskovanja. Vedno sem se spraševala kako fascinantni so ti predmeti, Kaj je pravzaprav Kristal, Kaj je mineral ter kako sploh nastajajo?
Kaj je mineral?
Mineral je izraz za naravno anorgansko trdno snov s specifično in dokaj enakomerno elementarno sestavo. Minerali so sestavljeni iz enega ali več od osmih elementov (kisik, silicij, aluminij, železo, magnezij, kalcij, natrij in kalij). Kovane so pod zemljo, v vseh geoloških okoljih in ustvarjanju toplote, tlaka in tekočine. Večina mineralov nastane naravno kot kristali.
Najdemo jih v posameznih vzorcih in tudi v mešanicah več kot ene različne vrste - granit je na primer sestavljen iz mineralov kremena, sljude in glinenca.
Znanih je skoraj 5000 vrst mineralov, vendar pa velika večina kristalov, ki jih vidimo, nastane iz kombinacij le nekaj običajnih mineralov. Ti se imenujejo "kamnotvorni minerali" in so naslednji: glinenci, kremen, amfiboli, sljude, olivin, granat, kalcit in pirokseni.
Obstajajo štiri glavne kategorije tvorbe mineralov:
Magmatski/magmatski: v katerem minerali kristalizirajo iz taline.
Sedimentni: v katerem so minerali posledica usedanja delcev iz drugih kamnin.
Metamorfni: pri katerem se novi minerali tvorijo na račun obstoječih zaradi učinkov spreminjanja temperature ali tlaka.
Hidrotermalni: pri katerem minerali nastanejo iz kemičnega obarjanja vročih raztopin na Zemlji.
Poleg njihovih kristalnih sistemov, obstajajo še druge značilnosti, ki se uporabljajo za identifikacijo in kategorizacijo vrst mineralov.
Te značilnosti so:
1. Barva
2. Razcep in zlom: To je težnja vzorca, da se razcepi ali zlomi vzdolž določenih ravnin šibkosti
3. Trdota: Mohova lestvica se uporablja za merjenje odpornosti vzorcev na praske ali odrgnine
4.Proga: Proga minerala je barva prahu, ki nastane, ko mineral drgnemo ob trdo, abrazivno površino
5. Gravitacija/relativna gostota: To se nanaša na težo primerkov v primerjavi s težo enake prostornine vode
6. Trdnost: To je merilo kohezivnosti ali žilavosti minerala
7. Sijaj: Sijaj se nanaša na svetlost svetlobe, ki se odbija od površine minerala.
Za identifikacijo in kategorizacijo različnih mineralov se lahko uporabijo tudi testi kisline ter opazovanje fluorescence in magnetizma.
Kaj je kristal?
Kristali nastanejo iz mineralno bogate vode, staljene kamnine in hlapov. Če pogledamo z znastvenega vidika so trden material, sestavljen iz ionov, atomov in molekul, razporejenih v ponavljajočem se urejenem notranjem vzorcu. Zunanja oblika kristala bo odražala notranjo razporeditev atomov.
Ko kristali rastejo, razlike v temperaturi, tlaku in sestavi povzročijo vrsto različnih variacij fizikalnih lastnosti. Dva ali več mineralov ima lahko dejansko enako kemično sestavo, a se kljub temu zelo razlikujeta, ko gre za kristalno strukturo; ti so znani kot polimorfi, primer pa bi bil diamant in grafit.
Kristali se morajo oblikovati v idealnih rastnih pogojih, da lahko popolnoma razkrijejo veličastnost svoje neovirane geometrijske oblike. Čeprav uporabljam besedo "rasti", so kristali anorganski. Vsak se začne majhen in nato postopoma postaja večji, ko se več atomov povezuje v pravilne vzorce.
Kristale lahko združimo v 7 kristalnih sistemov glede na simetrijo njihovih kristalnih ploskev. To je metoda razvrščanja kristalov glede na njihovo atomsko mrežo ali strukturo.
KRISTALNI SISTEMI:
1. Izometrični/kubični – za ta sistem je značilna popolna simetrija. Ima tri enake in med seboj pravokotne osi. Kristalne oblike vključujejo kvader, oktaeder, rombični dodekaeder in tetraeder. Pirit, diamant, zlato in fluorit so primeri izometričnih kristalnih sistemov.
2. Trigonalni/romboedrični – Imajo 3 enake osi, ki niso pod pravim kotom. Kristalne oblike vključujejo tristrane prizme ali piramide, romboedre in skalenoedre. Pogosti tipi trigonalnih kristalnih sistemov so ahati, kalcit, jaspis, turmalin in kremen.
3. Hexsagonalni - Ta sistem ima tri enake koplanarne osi pod kotom 120 stopinj in četrto neenako os, pravokotno na njihovo ravnino. Kristalne oblike vključujejo štiristrane prizme in piramide, dvanajststrane piramide in dvojne piramide. Nekaj običajnih primerov heksagonalnih kristalnih sistemov so akvamarin, morganit, apatit in smaragd (beril).
4. Tetragonalni - imajo tri pravokotne osi, od katerih sta samo dve enaki. Kristalne oblike vključujejo štiristrane prizme in piramide, trapezoedre, osemstrane/dvojne piramide, ikozi-tetraeder (24-stranska oblika) in heksakosihoron Pogosti tipi tetragonalnih kristalnih sistemov so rutil, apofilit in cirkon.
5. Ortorombični - imajo tri neenake osi, vse pravokotne. Kristalne oblike vključujejo pinakoide, rombične prizme, piramide in dvojne piramide. Pogosti ortorombični kristali so zoisit, tanzanit, celestit, danburit in topaz.
6. Monoklinični - imajo tri neenake osi, od katerih je ena pravokotna na drugi dve. Oblike kristalov so večinoma bazalni pinakoidi in prizme z nagnjenimi čelnicami. Običajne vrste monoklinskih kristalov so kavlit, mesečev kamen, sadra, kunzit in muskovit (sljuda).
7. Triklinski - imata dve neenaki osi, od katerih nobena ni pravokotna. Kristalne oblike so običajno parne ploskve. Primeri vključujejo labradorit, turkiz, kianit in rodonit.
Obstaja tudi kategorija, znana kot "amorfne/nekristalne trdne snovi", v katero spadajo nekateri materiali, ki jih na splošno uvrščamo med kristale, ti pa se prehitro ohladijo, da bi oblikovali kristalno strukturo (kot je moldavit, obsidian ali opal), ali pa so dejansko sestavljeni iz organske snovi (kot je jantar).
Torej razlika med kristali in minerali je ta, da ima kristal strukturo, sestavljeno iz različnih naravnih materialov, medtem ko je mineral material sam po sebi.
Dragi kamen je redek mineral (sladkor, sol in led so dobri primeri kristalov, ki se ne štejejo za drage kamne), kamnina pa je katera koli naravno prisotna trdna gmota ali agregat različnih mineralov. Čeprav se ti štirje izrazi pogosto napačno uporabljajo kot sopomenki, imajo svoje definicije.
Ko gre za opredelitev pojmov mineral in kristal, pa so minerali v bistvu gradniki, iz katerih so sestavljene kristalne oblike.