科學:小學教師指南/礦物



礦物是一種天然存在的物質,可以用化學式表示,通常為固體和無機物,具有晶體結構。它不同於岩石,岩石可以是礦物或非礦物的集合體,沒有特定的化學成分。礦物的準確定義存在爭議,特別是在對有效物種要求為非生物的方面,以及在一定程度上與它具有有序原子結構的要求有關。對礦物的研究稱為礦物學。
幾乎地球上的所有化學元素都可以在地殼中與一種或多種礦物相關聯,但有些元素是岩石和礦物中非常常見的組成部分。矽酸鹽礦物佔地球地殼的 90% 以上。礦物物種的多樣性和豐度受地球化學的控制。矽和氧約佔地球地殼的 75%,這直接轉化為矽酸鹽礦物的主導地位。礦物以不同的化學和物理性質區分。化學成分和晶體結構的差異區分了不同的物種,而這些性質反過來又受礦物形成的地質環境的影響。礦物在各種各樣的地質環境中生長,包括深海、鹽湖和火山。岩石塊體的溫度、壓力或總體成分的變化會導致其礦物發生變化。
礦物可以透過與它們的化學結構和成分相關的各種物理性質來描述。常見的區分特徵包括晶體結構和習性、硬度、光澤、透光性、顏色、條痕、韌性、解理、斷口、解理和比重。更具體的礦物測試包括磁性、味道或氣味、放射性和對酸的反應。
礦物並非來自生物。地質學家根據礦物中的化學物質及其形成的晶體的結構將礦物分為四大類。
1. 矽酸鹽礦物 第一類是含有化學元素矽的礦物。這類常見的例子包括石英、長石、雲母、石榴石、角閃石、輝石和滑石。大約 40% 的常見礦物屬於這一類,包括花崗岩中的礦物。
2. 非金屬礦物第二類,儘管其中一些含有金屬,如鈣或鎂。這一類包括一些著名的礦物,如硫磺、岩鹽、石膏、方解石、白雲石、螢石、石墨和磷灰石。

3. 金屬礦物第三類是金屬礦石礦物。其中包括金、銀、銅、鐵、鉛、鋅、鋁、錫、汞、鈾和鈦。
4. 寶石礦物第四類是寶石礦物,即用來製造寶石和半寶石的礦物。其中包括鑽石、祖母綠、紅寶石、蛋白石、黃玉、翡翠、藍寶石等。

每種礦物都有其獨特的特徵。通常對礦物進行多種測試以正確識別它們。
顏色測試即新鮮清潔表面的顏色。
條痕測試(礦物粉末的顏色)將礦物在未上釉的白色瓷磚上劃擦。
硬度測試(抗劃傷性;非常有用,因為礦物的硬度是恆定的)某些礦物用作標準,然後用未知礦物嘗試劃傷已知標準。要確定礦物的硬度,你必須嘗試用玻璃板劃傷礦物。硬度在 1 到 10 的刻度上測量,1 為最低,10 為最高。基本上就是它有多難被劃傷,例如鑽石很難被劃傷。
其他測試
- 光澤(礦物在反射光中閃耀的方式)是啞光、絲綢狀、珍珠狀、玻璃狀
- 晶體形式是方形、立方體、金字塔形
- 磁性是吸引磁鐵的能力
- 氣味有時礦物粉末會散發出某種氣味,例如硫磺聞起來像臭雞蛋
礦物是
- 天然存在的
- 確定的化學成分
- 無機固體
- 晶體結構
- 一組確定的化學和物理性質