Mineralak

 

1.- Mineral kontzeptua eta Harri kontzeptua:

1.1- Mineralak:

Geologoen arabera, mineralak substantzia ez-organiko naturalak dira, konposizio kimiko ezagunekoak eta kristalizazio finkokoak. Definizio hau zabaldu nahaian, honako ezaugarriak kontuan hartuko dugu:

a) Prozesu naturalen bidez eratzen dira, inoiz ez prozesu artifitzialen bidez.

b) Substantzia ez-organikoak dira.

c) Funtsean mineralen konposizio kimikoa ez da aldatzen (ezpurutasunak agertzen badira ere).

d) Mineralen atomoak, ioiak edo molekulak espazioko hiru dimentsiotan ordenatuta daude, ordenamendu finko baten arabera. Solidoak dira eta kristalak dietzen zaie, kanpotik, begi bistaz, kristal-itxura ez izan arren.

 

Baldintza hauek betetzen ez dituzten substantziak ez dira mineraltzat hartzen.

Ordenamenduarena izan ezik, beste baldintza guztial betetzen dituzten substantziak (barne ordenamendurik gabeak) amorfoak direla estaen da eta mineraloide deitzen zaie.

Mineraleen konposizio kimikoak eta egitura kristalinoak haien propietate kimiko eta fisikoak baldintzatzen eta zehazten dituzte.

 

Mineralak, harrien osagaiak dira; hau da, harriak mineralez osaturik daude.

Eta osagai kopuruaren arabera, bi motatan bereizten dira harriak:

a) Harri mineralbakarrak: harria osatzen duten mineralak, mota edo klase berekoak direnean.

b) Harri mineralanitzak: mota edo klase desberdinekoak direnean

 

 

2.- Materia minerala, materia kristalinoa:

Mineralak osatzen duten materia, materia kristalinoa da. 

Materia kristalinoaren ezaugarri nagusia: bere osagaiak ordenatuta daude hiru dimentsioko espazioan, eta posizio finkoak okupatzen dituzte. Beraz, materia kristalinoa solidoa da. Eta mineralak eta harriak solido kristalinoak dira.

 

2.1- Kristalak:

Kristalaren osagaiak (ioiak, atomoak, ...) lotura kimikoen bidez daude elkartuta eta espazioko hiru dimentsioen arabera daude ordenatuta, elkarren arteko distantzia finkora eta eredu hirudimentsional zehatz bati jarraituz.

 

Adibide bat: Halita (NaCl)

Halita bi elementu kimikoak osatzen duten minerala da: sodioa eta kloroak. Lotura ionikoen bidez elkartutako elementu horiek espazioan behin eta berriz ordenatzen dira, kubo egitura duen sare ioniko bat osatu arte. 

 

Kristal guztietan badago etengabe errepikatzen den oinarrizko egitura bat. Egitura horrek espazioko sarea osatzen du, eta gelaxka unitatea deitzen zaio; gelaxkak, parametro edo konstante kristalografikoen bidez definitzen dira.

Konstante kristalografikoak osagaien (a,b,c) eta gelaxka unitateko hiru planoek osatzen dituzten angeluen (α,  β,  γ ) arteko distantziak dira.

 

Espazioan gelaxka unitateak errepikatuz sare kristalinoak eratzen dira. Bravais-en sareak izeneko 14 sare kristalino ezagutzen dira. Bakoitzak bere konstante kristalografikoak ditu.

 

Bravais-sen 14 sareak (3D-tan, elkareragilea).

 

 

14 sare kristalinoak zazpi sistema kristalinotan biltzen dira: kubikoa, tetragonala, hexagonala, trigonala (edo erronboedro formakoa), erronbikoa,, monoklinikoa eta triklinikoa.

 

 

 

 

 

Bravais-en sistema eta sareak. Taula.

 

Ez da nahastu behar kanpoko itxura (kristal forma edo forma irregularra) eta partikulen ordenamendua (kristal egitura). Kanpoko forma irregularra izan arren, mineralak solido kristalinoak dira eta kristal egitura dute.

Adibidez, koartzoa: batzutan forma irregularra aurkezten du, edo beste batzuetan kristal forma. Baina bi kasuetan kristal egitura du.

 

Koartzoa txuria (kanpotik forma irregularra aurkezten du, baina eskala txikitan kristal egitura du)

Koartzoa (kanpotik kristal forma aurkezten du, eta eskala txikitan kristal egitura du)

 

2.2- Kristalen polimorfismoa eta isomorfismoa:

Konposizio kimiko desberdina duten mineral batzuk modu berean ordenatu daitezke eta sare kristalino berdinak lor ditzakete. Horrelako kasuetan, kristalen arteko isomorfismoa gertatzen da (forma berdinekoak) eta kristal edo mineralak beren artean isomorfoak direla esaten da.

 

Era berean, Mineral berbera, baldintza desberdinetan, zenbait modutan ordenatu daiteke eta sare kristalino desberdinak sortzen dira. Horri kristalen arteko polimorfismoa deitzen zaio eta mineralak, polimorfoak izango dira (adibidez, diamantea eta Antrazita, biak karbonoz osatuak).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.- Kristalogenesia. Nola eratzen dira kristalak?.

Kristalen eraketari kristalogenesia deitzen zaio.

3.1- Nukleazioa eta hazkundea:

Kristalak presio eta tenperatura tarte zehatzetan eratzen dira. Tarte hori desberdina izaten da osaketa bakoitzarentzat.

Materia erabilgarri nahiko dagoenean eta presio eta tenperatura egokiak direnean, atomoak, ioiak edo molekulak kontzentratzen hasten dira eta agregakin edo nukleo txikiak osatzen dituzte.

Prozesu honi nukleazioa esaten zaio.

 

Nukleoak eratu ondoren kristala hazi egiten da, espazioaren hiru dimentsiotan elementu (ioi, atomo ... ) gehiago gehituz.

Gehituz doazen elementuek ahalik eta energia gastu txikiena eskatzen duten posizioak (energia potentzial txikienekoak) hartzeko berezko joera dute.

 

 

 

 

 

 

 

3.2- Krisitalen tamaina eta forma:

Kristala handitu eta kanpoko forma izan dadin hiru baldintza bete behra dira:

1. Denbora: hazkunderako baldintza egokiek denboran zenbat eta gehiago iraun, orduan eta handiagoak eta perfektuagoak izango dira kristalak. Alderantziz, denbora nahiko ez balitz, ez da kristalen nukleaziorik egongo.

2. Espazioa (eratze lekua): nahikoa espazio balego, kristal forma egokiak lortuko dira, eta ez balego, hazkunde kristalinoa eten egiten da. 

3. ingurune egoki eta egonkorra. Presioak, tenperaturak, substantzien kontzentrazioak ...  egonkor iraun behar dute. 

 

Naturan oso gutxitan ematen dira kristalen hazkunderako baldintza egokiak, horregatik kristal handiak, urriak eta zailak izaten dira, eta museotako pieza eta bildumetako objetu bihurtzen dira.

 

 

3.3- Agregakin kristalinoak:

Mineralak ez dira banak edo isolatuta hazten, taldetan edo agregakin kristalinoak osatzen baizik.

Geodak, drusak eta maklak agregakin kristalino mota batzuk dira:

 

Geoda  Barrutik kristalez betetako barrunbe gutxi gorabehera esferikoak dira   Amatista eta kaltzitazko geoda (agregakin heterogeneoa).

Drusa  Gainazal zabal samarretan eratzen diren agregakin kristalinoak dira.     Koartzo-drusa. (Agregakin homogeneoa).

Makla  Beren artean simetrikoki hazten diren kristalen agregakinak dira, elkar txertatuta.       Pirita-maklak

 

Badira beste zenbait agregakin kristalino: dendrita formakoak, orratz edo hari formakoak, laminarrak .....

 

 

4.- Kristalizazioa eta ingurune geologikoak:

Mineralen kristalizazioa zenbait prozesuren bidez gerta daitezke:

a) Solidotzea:

Mineralak hozten ari den urtutako masa batetik kristalizatzen dira. Tenperatura jeisten den heinean gero eta kristal gehiago agertzen dira masa guztia solidotzen den arte. Hau da magma batetik abiatuta sortzen diren mineralen kasua.; horregatik, solidotzea igurune igneoaren edo magmatikoaren ezaugarria da.

 

b) Hauspeatzea: 

Soluzio batean (gehiengoetan uretan) disolbatuta dauden substantziak saturazio puntura iristen direnean, hauspeatu eta kristalak eratzen dira.

Hauspeatzea, batez ere, gainazaleko guneetan edo gainazaletik hurbil dauden ingurunetan suertatzen da, hau da sedimentazio ingurunetan.

 

c) Berkristalizazioa:

Mineralen partikulak (ioiak,atomoak ...) osatu zireneko presio eta tenperatura aldatzen direnean,  berordenatzen dira; berordenatze honek kristalen hazkundea, kristal egituraren aldaketa eta abar sor ditzake.

Berkristalizazioa ingurune metamorfikoetan gertatzen da (gehiengoetan).

 

c) Sublimazioa: