Survey
* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
Mineral & Rock 1 Composition of the Earth 2 Element • An element is a substance that cannot be separated into simpler substances by ordinary chemical means. • The smallest part of an element that has all the properties of that element is an atom. 3 Mineral • • • • • A mineral is a naturally occurring inorganic solid definite chemical composition crystal structure. **It must have all five of the characteristics described in this definition.** 4 Rocks • A rock is a hard substance composed of one or more minerals. • A rock can also be made of or contain naturally occurring substances that do not perfectly fit the definition of a mineral. • Rocks can be composed of volcanic glass or of opal. Both of these substances lack a crystalline structure. 5 Rocks • หิ นออบซีเดียน (Obsidian) • SiO2 ที่มีมลทินสู ง(impurities ) 6 Bonding • Ionic bond • Covalent bond • Metal bond 7 Lattices • Atoms in crystals form a repeating pattern called a Lattice 8 Identifying Minerals Color -Sometimes Distinctive • Often Unreliable • Affected By: – Chemical Impurities – Surface Coating – Grain Size – Weathering Fluorite 9 Identifying Minerals (Continued) We Need Properties Directly Linked to Atomic Structure: • Hardness • Streak • Density • Luster • Cleavage • Crystal Form 10 สีผงละเอียด (Streak) ้ ่ เคลือบ หรือ แผ่นขูดสี ขีดบนแผ่นกระเบืองที ไม่ (streak plate) สีน้ าตาล สีขาว แดง ทัลก ์ แร่ฮม ี าไทต ์ สีดา แคลโคไพ ฟลู ออไรต ์ สีเหลือง ไพโรลูไซต ์ ออร ์พิ 11 ซ ัลเฟอร ์ Hardness • Resistance to Scratching • Directly related to relative strength of atomic bonds (Mohs) • Indentation Test (Knoop) • Scratch Test 12 Hardness Talc 1 6 Feldspar Gypsum 2 7 Quartz Calcite 3 8 Topaz Fluorite 4 9 Corundum Apatite 5 10 Diamond 13 Mohs vs. Knoop Scales 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Talc: Gypsum, Calcite, Fluorite: Apatite: Feldspar, Quartz: Topaz: Corundum: Diamond: Fingernail: Penny: knife Glass: very small 30 135 163 430 560 820 1340 2100 7000 14 Mohs and Knoop scale http://www.themeter.net/durezza_e.htm 15 Density Aluminum: 2.7 Pyrite, Hematite, Magnetite: 5.0 Galena: 7.5 Iron: 7.9 Copper: 9 Lead: 11.4 Mercury: 13.6 Uranium: 19 Gold: 19.3 Platinum: 21.4 Iridium: 22.4 (densest material on Earth) 16 Luster • Metallic or Nonmetallic is the most important distinction • Resinous, waxy, silky, etc. are selfexplanatory. • Vitreous is often used for glassy luster 17 ความวาว (Luster) ่ เป็ นลักษณะทีสามารถพบได้ บนผิวแร่เนื่ องจากการตก กระทบและเกิ ดการสะท้อนของแสงวาวแบบโลหะ วาวแบบอโลหะ (Non - metallic luster) ควอตซ ์ วาว แก้ว แสงสะท้อน (Metallic luster) แสงตก กระทบ กาลีนา วาว 18 โลหะ แนวแตกเรียบ (Cleavage) ้ เป็ นลักษณะรอยแตกของแร่ทเกิ ี่ ดขืนในแนว ระนาบเรียบเนื่ องจากโครงสร ้างอะตอมภายในผลึก ้ รอยแตก แบบนี จะขนานไปตามผิ วหน้าของแร่ ไมกา ออร ์โทเคลส แคลไซต ์ กาลีนา ฟลู ออไรต ์ 19 รอยแตก (Fracture) ้ ว รอยแตกของแร่ทไม่ ี ่ มท ี ศ ิ ทางแน่ นอน และพืนผิ รอยแตกไม่เป็ นระนาบเรียบ แต่มล ี ก ั ษณะต่างๆ กัน 1. รอยแตกโค้งเว้า (Conchoidal) ้ 2. รอยแตกแบบเสียน (Splintery) ควอตซ ์ ยิปซ ั ม 4. รอยแตกขรุขระ (Uneven) โรโดโครไซต ์ 3. รอยแตกหยัก แหลม (Hackly) 5. รอยแตก เรียบ (Even) ทองแด ง คาลซิ โดนี 20 Crystal Form • Takes Luck & Practice • Well-formed crystals are uncommon • Crystal Classification is somewhat subtle • From solutions, melts, and vapors • Evaporation of solvent, cooling, reduction of pressure 21 Precipitation of crystals from vapor 22 The Crystal Classes 23 24 Geologic Setting • Some minerals occur in all geologic settings: quartz, feldspar, pyrite • Some minerals occur mostly in sedimentary settings: calcite, dolomite • Some minerals occur mostly in igneous settings: olivine • Some minerals occur mostly in metamorphic settings: garnet, kyanite 25 Special Properties • • • • • • Some minerals can be identified by special properties. Magnetite is naturally magnetic. Fluorite glows under ultraviolet light. Halite tastes salty. Sulfur smells like rotten eggs. Calcite fizzes when hydrochloric acid is added to . Uraninite is radioactive. 26 Minerals By Class • Minerals can be organized, mainly according to their chemistry 27 Minerals By Class(1) Elements Class: The Metals and their alloys and the Nonmetals. Sulfides Class: The Sulfides, the Selenides, the Tellurides, the Arsenides, the Antimonides, the Bismuthinides and the Sulfosalts. Halides Class: The Fluorides, the Chlorides and the Iodides. Oxides Class: The Oxides and the Hydroxides. Carbonates Class: The Carbonates, the Nitrates and the Borates. 28 Minerals By Class(2) Sulfates Class: The Sulfates, the Sulfites, the Chromates, the Molybdates, the Selenates, the Selenites, the Tellurates, the Tellurites and the Tungstates (or the Wolframates). Phosphates Class: The Phosphates, the Arsenates, the Vanadates and the Antimonates. Silicates Class: The Silicates (the largest class). The Organics Class: The "Minerals" composed of organic chemicals! The Mineraloids: The "Minerals" that lack crystal structure! 29 Major Mineral Suites Elements Metallic:Au, Ag, Cu • Not Al, Pb, Zn, Fe, etc. Nonmetallic: C - Diamond, Graphite • Sulfur 30 Major Mineral Suites SULFIDES: Dense, Usually Metallic Many Major Ores • Pyrite FeS2 • Chalcopyrite CuFeS2 • Galena PbS • Sphalerite ZnS2 Major Cause of Acid Rain • Molybdenite MoS2 31 Major Mineral Suites HALIDES: Usually Soft, Often Soluble • Halite NaCl • Fluorite CaF2 SULFATES: Soft, Light Color • Gypsum CaSO4 • Barite BaSO4 32 Major Mineral Suites OXIDES: Often Variable, Some Ores • Hematite Fe2O3 • Bauxite Al(OH) 3 (a hydroxide) • Corundum Al2O3 (Ruby, Sapphire) CARBONATES: Fizz in Acid, Give off CO2 • Calcite CaCO3 • Dolomite CaMg (CO3)2 33 Carbonates • Principal Components of limestone and dolostone • Storehouse for CO2 34 Oxide: Hematite 35 Hydroxide: Bauxite 36 Most Important Mineral Suites : • • • • The Silicate Minerals Si + O = 75% of Crust Silicates make up 95% + of all Rocks SiO4: -4 charge Link Corner-To-Corner by Sharing Oxygen atoms 37 Silica Structures 38 Asbestos 39 Silicates 40 Tectosilicates - 3-D Networks • Quartz Feldspars 41 Quartz 42 Reference • http://mineral.galleries.com/minerals/by_class.htm • http://www.johnbetts-fineminerals.com/jhbnyc/minname.htm • http://www.geo.sc.chula.ac.th/Knowledge/Rock%20and%20Mineral.htm 43