科学:小学教师指南/矿物
矿物是一种天然存在的物质,可以用化学式表示,通常为固体和无机物,具有晶体结构。它不同于岩石,岩石可以是矿物或非矿物的集合体,没有特定的化学成分。矿物的准确定义存在争议,特别是在对有效物种要求为非生物的方面,以及在一定程度上与它具有有序原子结构的要求有关。对矿物的研究称为矿物学。
几乎地球上的所有化学元素都可以在地壳中与一种或多种矿物相关联,但有些元素是岩石和矿物中非常常见的组成部分。硅酸盐矿物占地球地壳的 90% 以上。矿物物种的多样性和丰度受地球化学的控制。硅和氧约占地球地壳的 75%,这直接转化为硅酸盐矿物的主导地位。矿物以不同的化学和物理性质区分。化学成分和晶体结构的差异区分了不同的物种,而这些性质反过来又受矿物形成的地质环境的影响。矿物在各种各样的地质环境中生长,包括深海、盐湖和火山。岩石块体的温度、压力或总体成分的变化会导致其矿物发生变化。
矿物可以通过与它们的化学结构和成分相关的各种物理性质来描述。常见的区分特征包括晶体结构和习性、硬度、光泽、透光性、颜色、条痕、韧性、解理、断口、解理和比重。更具体的矿物测试包括磁性、味道或气味、放射性和对酸的反应。
矿物并非来自生物。地质学家根据矿物中的化学物质及其形成的晶体的结构将矿物分为四大类。
1. 硅酸盐矿物 第一类是含有化学元素硅的矿物。这类常见的例子包括石英、长石、云母、石榴石、角闪石、辉石和滑石。大约 40% 的常见矿物属于这一类,包括花岗岩中的矿物。
2. 非金属矿物第二类,尽管其中一些含有金属,如钙或镁。这一类包括一些著名的矿物,如硫磺、岩盐、石膏、方解石、白云石、萤石、石墨和磷灰石。
3. 金属矿物第三类是金属矿石矿物。其中包括金、银、铜、铁、铅、锌、铝、锡、汞、铀和钛。
4. 宝石矿物第四类是宝石矿物,即用来制造宝石和半宝石的矿物。其中包括钻石、祖母绿、红宝石、蛋白石、黄玉、翡翠、蓝宝石等。
每种矿物都有其独特的特征。通常对矿物进行多种测试以正确识别它们。
颜色测试即新鲜清洁表面的颜色。
条痕测试(矿物粉末的颜色)将矿物在未上釉的白色瓷砖上划擦。
硬度测试(抗划伤性;非常有用,因为矿物的硬度是恒定的)某些矿物用作标准,然后用未知矿物尝试划伤已知标准。要确定矿物的硬度,你必须尝试用玻璃板划伤矿物。硬度在 1 到 10 的刻度上测量,1 为最低,10 为最高。基本上就是它有多难被划伤,例如钻石很难被划伤。
其他测试
- 光泽(矿物在反射光中闪耀的方式)是哑光、丝绸状、珍珠状、玻璃状
- 晶体形式是方形、立方体、金字塔形
- 磁性是吸引磁铁的能力
- 气味有时矿物粉末会散发出某种气味,例如硫磺闻起来像臭鸡蛋
矿物是
- 天然存在的
- 确定的化学成分
- 无机固体
- 晶体结构
- 一组确定的化学和物理性质