Minerallerin Tanımlanması
Jeologlar mineralleri fiziksel özelliklerine göre tanımlar. Jeologların ileri teknolojiye ve güçlü makinelere erişiminin sınırlı olabileceği sahada, yine de mineralleri birkaç fiziksel özelliği test ederek tanımlayabilirler: parlaklık ve renk, çizgi, sertlik, kristal alışkanlığı, bölünme ve kırılma ve bazı özel özellikler. Sadece birkaç yaygın mineral Dünya'daki kayaların çoğunluğunu oluşturur ve genellikle kayalarda küçük taneler olarak görülür. Mineralleri tanımlamak için kullanılan çeşitli özelliklerden hangisinin diğer minerallerle çevrili küçük tanelerde onları tanımlamak için en yararlı olacağını düşünmek iyidir.
Parlaklık ve Renk
Bir mineral hakkında fark edilecek ilk şey yüzey görünümüdür,
özellikle parlaklık ve renk. Parlaklık mineralin nasıl göründüğünü tanımlar. Metalik parlaklık krom, çelik, gümüş veya altın gibi parlak bir metale benzer. Submetalik parlaklık daha donuk bir görünüme sahiptir. Örneğin kalay, submetalik parlaklık gösterir.
Metalik olmayan parlaklık bir metal gibi görünmez ve camsı, topraksı, ipeksi, inci gibi ve diğer yüzey nitelikleri olarak tanımlanabilir. Metalik olmayan mineraller parlak olabilir, ancak camsı parlaklıkları metalik parlaklıktan farklıdır. Metalik olmayan parlaklık tanımları ve örnekleri için tabloya bakınız.
| Parlaklık | Açıklama | Şekil | Şekil açıklaması |
| Camsı/camlı | Yüzey cam gibi parlaktır |  | Camsı parlaklık gösteren kuvars kristalleri |
| Topraksı/donuk | Donuk, kurumuş çamur veya kil gibi |  | Donuk veya topraksı parlaklık gösteren kaolin numunesi |
| İpeksi | İpek kumaş gibi yumuşak parlaklık |  | İpeksi parlaklık gösteren alçı taşı örneği |
| Sedefsi | Bir istiridye kabuğunun içi ya da sedef gibi |  | İnci parlaklığı gösteren mika örneği |
| Yarımetalik | Kalay gibi donuk metal görünümündedir. Bu mineraller genellikle hala metalik olarak kabul edilir. Ayrışma nedeniyle metalik minerallerde submetalik görünüm oluşabilir. |  | Submetalik parlaklık gösteren sfalerit örneği |
Yüzey rengi minerallerin tanımlanmasında yardımcı olabilir, ancak aynı mineral ailesi içinde oldukça değişken olabilir. Mineral renkleri, ana elementlerin yanı sıra kristallerdeki safsızlıklardan da etkilenir. Bu safsızlıklar manganez, titanyum, krom veya lityum gibi nadir elementler, hatta normalde mineral formülünün bir parçası olmayan diğer moleküller olabilir. Örneğin, su moleküllerinin birleşmesi normalde berrak olan kuvarsa süt rengini verir.
Bazı mineraller ağırlıklı olarak tek bir renk gösterir. Malakit ve azurit, bakır içeriklerinden dolayı sırasıyla yeşil ve mavidir. Diğer mineraller, genellikle katı bir çözelti yoluyla element ikameleri nedeniyle tahmin edilebilir bir renk aralığına sahiptir. Yerkabuğunda en bol bulunan mineraller olan feldspatlar karmaşıktır, katı çözelti serilerine sahiptir ve pembe, beyaz, yeşil, gri ve diğerleri dahil olmak üzere çeşitli renkler sunar. Diğer mineraller de çeşitli elementlerin eser miktarlarından etkilenerek çeşitli renklerde olabilir. Aynı element farklı minerallerde farklı renklerde görünebilir. Önemli istisnalar dışında, renk genellikle minerallerin belirleyici bir özelliği değildir. Birçok minerali tanımlamak için. daha güvenilir bir gösterge, toz haline getirilmiş mineralin rengi olan çizgidir.
İz
Çizgi, toz haline getirilmiş bir mineralin rengini inceler ve bir mineral örneği sırsız bir porselen çizgi plakası üzerinde çizildiğinde veya kazındığında görülebilir. Arazi defterindeki bir kağıt sayfası da bazı minerallerin çizgileri için kullanılabilir. Çizgi plakasından daha sert olan mineraller çizgi göstermeyecek, ancak porseleni çizecektir. Bu mineraller için, minerali bir çekiçle toz haline getirerek ve tozu bir çizgi plakasına veya defter kağıdına sürerek bir çizgi testi elde edilebilir.
Mineral yüzey renkleri ve görünümleri farklılık gösterebilirken, çizgi renkleri teşhis açısından faydalı olabilir. Bu özelliğin bir örneği demir oksit minerali hematitte görülür. Hematit, parlak metalik gümüşten topraksı kırmızı-kahverengiye kadar çeşitli formlarda, renklerde ve parlaklıklarda ve farklı fiziksel görünümlerde ortaya çıkar. Bir hematit damarı, orijinal numune neye benzerse benzesin, sürekli olarak kırmızımsı kahverengidir. Demir sülfür veya pirit, pirinç rengi metalik bir sarıdır. Genellikle aptal altını olarak adlandırılan piritin karakteristik siyah ila yeşilimsi siyah çizgileri vardır.
Sertlik
Sertlik, bir mineralin diğer maddeleri çizme kabiliyetini ölçer. Mohs Sertlik Ölçeği, artan sertlikteki standartlaştırılmış bir dizi mineralle karşılaştırıldığında minerallerin çizilmeye karşı göreceli direncini gösteren bir sayı verir. Mohs ölçeği 20. yüzyılın başlarında Alman jeolog Fredrick Mohs tarafından geliştirilmiştir, ancak mineralleri sertliklerine göre tanımlama fikri binlerce yıl öncesine dayanmaktadır. Mohs sertlik değerleri, bir mineralin atomik bağlarının gücüne göre belirlenir.
Şekil, belirli sertlik değerleriyle ilişkili mineralleri, saha testlerinde ve mineral tanımlamada kullanılmak üzere hazır bulunan bazı yaygın öğelerle birlikte göstermektedir. Sertlik değerleri 1 ila 10 arasında değişir ve 10 en sert olanıdır; ancak ölçek doğrusal değildir. Elmas, 10 sertlik derecesi ile tanımlanır ve aslında 9 olan korundumdan yaklaşık dört kat daha serttir. 5,5 sertlik derecesine sahip çelik bir çakı bıçağı, birçok mineral tanıma anahtarı içinde sert ve yumuşak mineraller arasında ayrım yapar.
Kristal Alışkanlığı
Mineraller kristal alışkanlıklarına, kristallerinin nasıl büyüdüğüne ve kayalarda nasıl göründüğüne göre tanımlanabilir. Kristal şekilleri, kristal yapı içindeki atomların dizilimi ile belirlenir. Örneğin, atomların kübik dizilimi kübik şekilli bir mineral kristalinin ortaya çıkmasına neden olur. Kristal alışkanlığı tipik olarak gözlemlenen şekilleri ve özellikleri ifade eder; ancak aynı kayaçta kristalleşen diğer minerallerden etkilenebilirler. Mineraller tipik kristal alışkanlıklarını geliştiremeyecek şekilde kısıtlandıklarında anhedral olarak adlandırılırlar. Subhedral kristaller kısmen oluşmuş şekillerdir. Bazı mineraller için karakteristik kristal alışkanlığı, kayadaki diğer kristallerle çevriliyken bile kristal yüzlerinin büyümesidir. Bir örnek lal taşıdır. Kristallerin kısıtlanmadığı ve karakteristik şekiller alabildiği yerlerde serbestçe yetiştirilen mineraller genellikle kristal yüzeyler oluşturur. Bir euhedral kristal mükemmel bir şekilde oluşturulmuş, kısıtlanmamış bir şekle sahiptir. Bazı mineraller o kadar küçük kristaller halinde kristalleşir ki, çıplak gözle bakıldığında belirli bir kristal alışkanlığı göstermezler. Pirit gibi diğer mineraller, kübik, dodekahedral, oktahedral ve masif dahil olmak üzere bir dizi farklı kristal alışkanlığına sahip olabilir. Tablo, çeşitli minerallerin tipik kristal alışkanlıklarını listelemektedir.
| Alışkanlık | Şekil | Örnekler |
| Bıçaklı Uzun ve yassı kristaller |  Kiyanit | Kiyanit, amfibol, alçıtaşı |
| Botryoidal/mamiller Kabarcıklı, dairesel kristaller |  Malakit | Hematit, malakit, smithsonit |
| Kaplama/lamina/druse Küçük ve yüzeyleri kaplayan kristaller |  Kuvars | Kuvars, kalsit, malakit, azurit |
| Kübik Küp şeklinde kristaller |  Galen | Pirit, galen, halit |
| Dodecahedral 12 kenarlı çokgen şekiller |  Pirit | Garnet, pirit |
| Dendritik Dallanan kristaller |  Manganez dendritleri, mm cinsinden ölçek | Mn-oksitler, bakır, altın |
| Equant Uzun bir yöne sahip olmayan kristaller |  Olivin | Olivin, granat, piroksen |
| Lifli İnce, çok uzun kristaller |  Tremolit, bir tür amfibol | Serpantin, amfibol, zeolit |
| Katmanlı, çarşaflar Yığılmış, çok ince, düz kristaller |  Muskovit | Mika (biyotit, muskovit, vb.) |
| Lentiküler/plateli Plaka benzeri kristaller |  Kalsit üzerinde turuncu wulfenit | Selenit gülleri, wulfenit, kalsit |
| Altıgen Altı kenarlı kristaller |  Hanksit | Kuvars, hanksit, korindon |
| Masif/granüler Belirgin bir şekli olmayan kristaller, mikroskobik kristaller |  Limonit, hidratlı bir demir oksit | Limonit, pirit, azurit, bornit |
| Oktahedral 4 taraflı çift piramit kristaller |  Florit | Elmas, florit, manyetit, pirit |
| Prizmatik/sütunlu Çok uzun, silindirik kristaller |  Turmalin var. Cleavelandite üzerinde Kuvars ve Lepidolit ile Elbaite | Turmalin, beril, barit |
| Radyasyon Bir noktadan büyüyen ve yayılan kristaller |  Pirofillit | Pirit “güneşleri”, pirofillit |
| Rhombohedral Eğimli küp şeklinde kristaller |  Kalsit | Kalsit, dolomit |
| Tabular/blokumsu/göbekli Uzun yönü olmayan keskin kenarlı kristaller |  Diopsit, piroksen ailesinin bir üyesi | Feldspat, piroksen, kalsit |
| Tetrahedral 3 taraflı, piramit şekilli kristaller |  Tetrahedrit | Manyetit, spinel, tetrahedrit |
Mineralleri tanımlamak için kullanılabilecek bir başka kristal alışkanlığı da kristal yüzeyindeki koyu ve açık paralel çizgiler olan şeritlerdir. İkizlenme, kristal yapının kristaldeki belirli yönler boyunca ayna görüntülerinde çoğalmasıyla ortaya çıkan bir başka durumdur.
Çizgiler ve ikizlenme, plajiyoklaz feldispat da dahil olmak üzere bazı minerallerde ilişkili özelliklerdir. Çizgiler, bir yarılma yüzeyindeki optik çizgilerdir. Kristaldeki ikizlenme nedeniyle, plajiyoklaz kristalinin iki yarılma yüzünden birinde çizgiler ortaya çıkar.
Yarılma ve Kırılma
Mineraller genellikle belirli bölünme düzlemleri boyunca karakteristik kopma desenleri gösterir veya karakteristik kırılma desenleri gösterir. Yarılma düzlemleri kristal içinde düzgün, düz, paralel düzlemlerdir. Yarılma düzlemleri kristal üzerinde yansıtıcı yüzeyler olarak, kristalin içine nüfuz eden paralel çatlaklar olarak veya pirinç terasları gibi bir dizi basamak olarak kristalin kenarında veya yanında görünebilir. Yarılma, atomik katmanlar arasındaki atomik bağların bazı yönlerde diğerlerine göre daha zayıf olduğu kristallerde ortaya çıkar, yani tercihen bu düzlemler boyunca kırılırlar. Kristaldeki atomik yüzeylerde geliştikleri için, yarılma düzlemleri optik olarak pürüzsüzdür ve ışığı yansıtır, ancak kristaldeki gerçek kırılma pürüzlü veya düzensiz görünebilir. Bu tür yarılmalarda, yarılma yüzeyi bir dağın yamacında bulunan ve güneş ışığını belirli bir güneş açısından yansıtan pirinç terasları gibi görünebilir. Bazı mineraller güçlü bir yarılmaya sahiptir, bazı mineraller ise sadece zayıf yarılmaya sahiptir veya tipik olarak yarılma göstermezler.
Örneğin, kuvars ve olivin nadiren yarılma gösterir ve tipik olarak konkoidal kırık modellerine ayrılır.
Grafitin karbon atomları, katman içinde nispeten güçlü bağlara ve katmanlar arasında çok zayıf bağlara sahip katmanlar halinde düzenlenmiştir. Böylece grafit katmanlar arasında kolayca ayrışır ve katmanlar birbirleri üzerinde kolayca kayarak grafite yağlama özelliği kazandırır.
Mineral kırılma yüzeyleri pürüzlü ve düzensiz olabilir veya konkoidal kırılma gösterebilir. Düzensiz kırık paternleri düzensiz, kıymıklı, fibröz olarak tanımlanır. Konkoidal bir kırık, sığ bir kase veya deniz kabuğu gibi pürüzsüz, kavisli bir yüzeye sahiptir ve genellikle kavisli çıkıntılara sahiptir. Obsidyen adı verilen doğal volkanik cam, bu karakteristik konkoidal desenle kırılmaktadır.
Yarılma ile çalışmak için, yarılmanın kristal yapıdaki atomların düzlemleri boyunca ayrılan bağların bir sonucu olduğunu hatırlamak önemlidir. Bazı minerallerde, yarılma düzlemleri kristal yüzleri ile karıştırılabilir. Bu durum genellikle kayaların içinde birlikte büyüyen mineral kristalleri için bir sorun teşkil etmeyecektir. Taze bir yüzü ortaya çıkarmak için kayayı kırma eylemi büyük olasılıkla kristalleri bölünme düzlemleri boyunca kıracaktır. Bazı yarılma düzlemleri kristal yüzlerine paraleldir, ancak çoğu değildir. Yarılma düzlemleri kristal içinde düzgün, düz, paralel düzlemlerdir. Yarılma düzlemleri kristalin içine nüfuz eden paralel çatlaklar şeklinde görülebilir (aşağıdaki amfibole bakınız) veya kristalin kenarında veya yan tarafında pirinç terasları gibi bir dizi basamak şeklinde görülebilir. Bazı mineraller için karakteristik kristal alışkanlığı, kayadaki diğer kristallerle çevriliyken bile kristal yüzlerinin büyümesidir. Granat buna bir örnektir. Kristallerin kısıtlanmadığı ve karakteristik şekiller alabildiği yerlerde serbestçe büyüyen mineraller genellikle kristal yüzler oluşturur (aşağıdaki kuvarsa bakınız).
Bazı minerallerde, yarılma düzlemlerini kristal yüzeylerinden ayırt etmek öğrenci için zor olabilir. Yarılmanın doğasını anlamak ve tanımlama anahtarlarında yarılma düzlemlerinin ve yarılma açılarının sayısına atıfta bulunmak, öğrenciye yarılmaları kristal yüzeylerinden ayırt etmek için yeterli bilgi sağlamalıdır. Yarılma düzlemleri kristal üzerinde çoklu paralel çatlaklar veya düz yüzeyler olarak görülebilir. Yarılma düzlemleri, teraslanmış pirinç tarlaları gibi bir dizi basamak olarak ifade edilebilir. Yukarıdaki galen veya aşağıdaki plajiyoklaz üzerindeki yarılma yüzeylerine bakın. Yarılma düzlemleri, mineral kristallerinin atomik düzenlemeler tarafından tercih edilen kristal içindeki belirli zayıflık düzlemleri boyunca kırılma eğiliminden kaynaklanır. Bölünme düzlemlerinin sayısı, bölünme yüzeylerinin kalitesi ve aralarındaki açılar birçok mineral için tanı koydurucudur ve bölünme, mineralleri tanımlamak için en yararlı özelliklerden biridir. Yarılmayı tanımayı öğrenmek, minerallerin incelenmesinde özellikle önemli ve yararlı bir beceridir.
Minerallerin tanımlayıcı bir özelliği olarak yarıklanma genellikle yarıklanma kalitesi (mükemmel, mükemmel olmayan veya hiç olmayan), yarıklanma yüzeylerinin sayısı ve yüzeyler arasındaki açılar açısından verilir. Yaygın kayaç oluşturan minerallerde en yaygın bölünme düzlemi yönleri şunlardır: bir mükemmel bölünme (mikada olduğu gibi), iki bölünme düzlemi (feldispat, piroksen ve amfibolde olduğu gibi) ve üç bölünme düzlemi (halit, kalsit ve galende olduğu gibi). Mineral örneğinin üstünde ve altında mükemmel bir bölünme (mikada olduğu gibi) gelişir, yanlarda birçok paralel çatlak görülür ancak kesişme açısı yoktur. İki yarılma düzlemi bir açıyla kesişir. Yaygın yarılma açıları 60°, 75°, 90° ve 120°'dir. Amfibolün 60° ve 120°'de iki yarılma düzlemi vardır. Galen ve halit 90°'de üç bölünme düzlemine sahiptir (kübik bölünme). Kalsit üç yönde kolayca yarılır ve yaklaşık 75°'lik yarılma açılarına yol açan bir köşeye doğru ezilmiş bir küp gibi görünen eşkenar dörtgen adı verilen bir yarılma şekli oluşturur. Piroksen, 90°'de iki düzlem ile kusurlu bir bölünmeye sahiptir.
Yaygın kayaç oluşturan mineraller üzerindeki yarıklar:
- Kuvars-yok (konkoidal kırık)
- Olivin-yok (konkoidal kırık)
- Mika-1 mükemmel
- Feldspat-2 90°'de mükemmel
- Piroksen-2 90°'de kusurlu
- Amfibol-2 60°/120°'de mükemmel
- Kalsit-3 yaklaşık 75°'de mükemmel
- Halit, galen, pirit-3 90°'de mükemmel
Özel Özellikler
Özel özellikler, mineralleri tanımlamak için kullanılan veya bazı minerallerin özel amaçlar için kullanılmasına izin veren benzersiz ve tanımlanabilir özelliklerdir. Üleksit, görüntüleri yüksek çözünürlüklü bir televizyon ekranı gibi kristalden yansıtabilen fiber optik bir özelliğe sahiptir (bkz. Şekil 3.61). Halitin veya sofra tuzunun (NaCl) tuzlu tadı gibi basit tanımlayıcı özel bir özellik tattır. Sylvite potasyum klorürdür (KCl) ve daha acı bir tada sahiptir.
Jeologların mineralleri tanımlamak için kullanabileceği bir başka özellik de özgül ağırlık adı verilen yoğunlukla ilgili bir özelliktir. Özgül ağırlık, bir mineral örneğinin ağırlığını eşit hacimdeki suyun ağırlığına göre ölçer. Değer, mineral ve su ağırlıkları arasında bir oran olarak ifade edilir. Özgül ağırlığı ölçmek için, bir mineral örneği önce gram olarak tartılır, ardından oda sıcaklığında saf su ile doldurulmuş dereceli bir silindire daldırılır. Su seviyesindeki artış, silindirin dereceli ölçeği kullanılarak not edilir. Suyun oda sıcaklığındaki ağırlığı santimetreküp başına 1 gram olduğundan, iki ağırlık sayısının oranı özgül ağırlığı verir. Özgül ağırlığın laboratuvarda ölçülmesi kolaydır, ancak çok yoğun galen veya doğal altın gibi birkaç nadir durum dışında, arazide mineral tanımlaması için daha kolay gözlemlenen diğer özelliklere göre daha az yararlıdır. Bu minerallerin yüksek yoğunluğu, "ağırlık" adı verilen niteliksel bir özelliğe yol açar. Deneyimli jeologlar, kabaca özgül ağırlığı, numunenin boyutuna göre kişinin elinde ne kadar ağır hissettirdiğine dair öznel bir nitelik olan ağırlık ile değerlendirebilirler.
Kalsit ve dolomiti tanımlamak için basit bir test, numunenin üzerine bir miktar seyreltik hidroklorik asit (%10-15 HCl) damlatmaktır. Asit damlası kayanın yüzeyinde efervesan veya köpürme yaparsa, numune kalsittir. Aksi takdirde, numune çizilerek az miktarda toz elde edilir ve asit ile tekrar test edilir. Asit damlası toz mineral üzerinde yavaşça köpürüyorsa, numune dolomittir. Karbonatlı kayaçlarla çalışan jeologlar, saha kitlerinde küçük bir damlalıklı seyreltik HCl şişesi taşırlar. Asetik asit içeren sirke bu test için kullanılabilir ve kalsit olmayan fosilleri kireçtaşından ayırt etmek için kullanılır. Asidik olmasına rağmen sirke daha az köpürme reaksiyonu üretir çünkü asetik asit daha zayıf bir asittir.
Bazı demir oksit mineralleri manyetiktir ve mıknatıslar tarafından çekilir. Doğal olarak manyetik bir demir oksit için yaygın bir isim lodtur. Diğerleri arasında manyetit (Fe3O4) ve ilmenit (FeTiO3) bulunur. Manyetit mıknatıslar tarafından güçlü bir şekilde çekilir ve mıknatıslanabilir. İlmenit ve bazı hematit türleri zayıf manyetiktir.
Bazı mineraller ve mineraloidler yanardönerlik adı verilen bir fenomen aracılığıyla ışığı saçar. Bu özellik labradorit (bir çeşit plajiyoklaz) ve opalde görülür. İnci ve deniz kabukları gibi biyolojik olarak yaratılmış maddelerde de görülür. Kesilmiş elmaslar yanardönerlik gösterir ve kuyumcunun elmas kesimi bu özelliği en üst düzeye çıkarmak için tasarlanmıştır.
Mineral yarılma yüzeylerindeki çizgiler, plajiyoklaz feldspatı potasyum feldspattan (K-spar) ayırmak için kullanılabilen optik bir özelliktir. İkizlenme adı verilen bir süreç, kristalde ayna görüntülerini tekrarlayan paralel bölgeler oluşturur. Plajiyoklazdaki gerçek yarılma açısı 90°'den biraz farklıdır ve bu ikiz bölgelerdeki değişen ayna görüntüleri plajiyoklazın iki yarılma yüzünden birinde bir dizi paralel çizgi oluşturur. Işık, bu ikiz çizgilerden biraz farklı açılarda yansır ve daha sonra yarılma yüzeyinde çizgiler adı verilen açık ve koyu çizgiler olarak görünür. Potasyum feldispat ikizlenme veya çizgilenme göstermez, ancak perlitik çizgilenme veya sadece perlit olarak da bilinen eksolüsyon lamelleri adı verilen doğrusal özellikler gösterebilir. Sodyum ve potasyum aynı feldspat kristal yapısına uymadığından, çizgiler kristal yapı içindeki baskın potasyum feldspattan (K-spar) ayrılan az miktarda sodyum feldspat (albit) tarafından oluşturulur. İki farklı feldispat kristal içinde kabaca paralel bölgeler halinde kristalleşir ve bunlar bu doğrusal işaretler olarak görülür.
En ilginç özel mineral özelliklerinden biri floresandır. Bazı mineraller veya içlerindeki eser elementler, ultraviyole radyasyona veya siyah ışığa maruz kaldıklarında görünür ışık yayarlar. Birçok mineral sergisinde bu özelliğin gözlemlenebilmesi için siyah ışıklarla donatılmış bir floresan odası vardır. Daha da nadir bir optik özellik fosforesanstır. Fosforlu mineraller ışığı emer ve daha sonra karanlıkta parlayan bir çıkartma gibi yavaşça serbest bırakır.
Önceki Ders: Silikat Olmayan Mineraller
Sonraki Ders: Mineraller - Özet
Yorumlar
Yorum Gönder