Föreställ dig att du är ute och hittar ett mineral. Du vill identifiera det men är inte säker på hur. Det är okej! Mineraloger använder en mängd olika fysiska och optiska egenskaper för att hjälpa till att identifiera mineraler utan hjälp av specialutrustning. Dessa egenskaper omfattar mineralets färg, kristallform, hårdhet, klyvning (det sätt på vilket ett mineral bryts), strimmor, lyster, magnetism, förmåga att släppa igenom ljus och specifik vikt.
Fysiska egenskaper
Kristallform
Kristallform hänvisar till den gemensamma eller karakteristiska formen på ett minerals kristall eller aggregat av kristaller som avgränsas av en uppsättning plana ytor som är relaterade till varandra genom symmetri. Vissa mineral uppvisar igenkännbara former som t.ex. kuber eller oktagoner som är till hjälp vid mineralidentifiering. Granater bildar till exempel ofta dodekaeder (12 sidor). De flesta mineral har bara en gemensam form, men det finns några få som kan utvecklas till flera former. Galna är vanligt förekommande som en kub, men den kan också bilda en oktaedrisk form också.
Granat som visar dodekaederkristallform.
Två prover av galna – ett som visar kubisk form (6-sidig) och ett som visar oktaedrisk form (8-sidig)
I följande tabell listas några av de vanligaste kristallformerna.
| Pyramidaler (5 sidor) |
Svavel |
| Kubus (6 sidor) |
Galena |
| Romboeder (6 sidor) |
Rhodochrosit – Exemplaret är från National Mineral Collection vid National Museum of Natural History, Smithsonian Institute – Rhodochrosite-NMNH_147520 https://geogallery.si.edu |
| Oktaeder (8 sidor) |
fluorit |
| Dodekaeder (12 sidor) |
>
Garnet |
Kristallvanor
Tendensen hos ett mineral att upprepade gånger växa till karakteristiska former kallas kristallvanor. Till skillnad från kristallformer är kristallvanor inte bundna av kristallytor eller symmetri. Ett minerals kristallvanor kan användas för att skilja mineral från varandra. Förhållandena och kemin i den miljö som ett mineral bildades i kan påverka vilken vana som utvecklas. Vissa mineral, t.ex. pyrit, kan bildas i flera olika kristallformer, t.ex. kubiskt (en form och en form) eller strålande.
| Kristallvanor | Beskrivning | Bild av mineral |
| Massiv | mineral saknar. kristallytor |
Svavel |
| Granulärt | kristallkornen är ungefär lika stora; kornens storlek varierar från cirka 2 till 10 mm |
Pallasitmeteorit |
| Lamellär | uppbyggt av lager |
Molybdenit |
| Glimmer | också känd som lövad; Kristaller som bildar en bladliknande eller skiktad struktur; kan ofta delas upp i tunna skivor |
Glimmer |
| Bladadade | långsträckta kristaller som är längre än breda och deras bredd är större än deras djup; liknar ett rakt svärd eller en kniv |
Stibnit |
| Fibrerande | förekommer som mycket fina fibrer-liknande kristaller |
Aktinolit |
| Strålande | aggregat av kristaller växer utåt från en centralpunkt |
Thomsonit |
| Oolitisk | kristallina aggregat som är avrundade och mindre än fyra millimeter i storlek |
Ooider |
| Bandade | mineraler som har smala skikt eller band av olika färg och/eller textur |
Agate Banded |
| Botryoidal | även kallade globular eller mammillary; kristallaggregat som har en globulär eller rundad form |
Hematit |
| Columnar | långa prismor med tillräcklig bredd för att benämningen akikelformig (nålformig) ska kunna användas.liknande) inte är tillämpligt |
Gips |
| Geodisk | Klumpar av mineral bildar ett rundad massa genom kristallisering på innerväggarna av ett hålrum |
Amethystgeode (katedral) |
| Rosett | Kluster av tabulära kristaller i ett radiellt arrangemang som liknar en ros eller blomma |
Baritrosor |
Hårdhet
Mohs-skalan för mineralhårdhet baseras på svårigheten att skrapa ett minerals yta. Skalan, som först skapades 1812 av den tyske geologen och mineralogen Friedrich Mohs, har 10 nivåer och används för att jämföra hårdheten hos olika material eller mineraler för att se vilket material som skrapar det andra. Talk används till exempel oftast för Mohs hårdhet 1, och diamant, som är det hårdaste mineralet på jorden, används för Mohs hårdhet 10. I tabellen nedan visas ett mineral på varje hårdhetsnivå och några vanliga material som också kan användas för att testa mineralers hårdhet.
| Skalanummer | Mineralnamn | Mineralfoto | Gemensamt föremål |
| 10 | Diamant |  |
|
| 9 | Korund |  |
|
| 8 | Topaz |  |
Murverksborr (8.5) |
| 7 | Kvarts |  |
|
| 6 | Ortoklas |  |
Stahlspik (6.5) |
| 5 | Apatit |  |
Kniv/glasplatta (5.5) |
| 4 | Fluorit |  |
|
| 3 | Kalcit |  |
Kopparpenna (3.5) |
| 2 | Gips | |
Fingernagel (2.5) |
| 1 | Talc |  |
Tabell som visar Mohs skala för mineralhårdhet. Provbilderna för diamant, korund, topas och ortoklas kommer från National Mineral Collection vid National Museum of Natural History, Smithsonian Institute. https://geogallery.si.edu
Klyvning
När mineraler går sönder tenderar de att gå sönder på ett visst sätt. Detta kallas för klyvning. Klyvning sker på plan som beror på mineralets kristallstruktur och där mineralet har svaga bindningar som håller ihop atomerna. Mineraler tenderar att brytas vid dessa svaga punkter. Ett mineral kan ha flera klyvningsplan. När du tittar på ett mineral definieras vanligen formen av klyvningsplanerna. Ibland går enskilda kristaller sönder eller bildar inte väldefinierade kristaller vilket gör det svårt att se ett minerals klyvningsplan.
Glimmer har ett klyvningsplan, vilket kallas basal klyvning. Vid klyvning kan mineralets klyvningsplan ”skalas” isär, som sidorna i en bok. Galenan bildar oftast kubisk klyvning. Om man skulle bryta en kub av galena skulle den brytas i allt mindre kuber. I likhet med kubisk klyvning kan mineraler som kalcit som har rombosedrisk klyvning brytas i mindre rombokristaller som, som namnet antyder, ser ut som en romb.
Illustration av flera vanliga mineraliska klyvningsmönster. Denna tabell visar definitioner av olika klyvningsmönster, formen på mineral med ett visst klyvningsmönster samt diagram och fotografier till exempel. Bilden är modifierad från en bild som ägs av Pearson Prentice Hall, Inc, 2006.
Fraktur
Vissa mineral har kemiska bindningar som är ungefär lika stora i alla riktningar och har ingen förutsägbar svaghetspunkt. När ett mineral inte bryts längs ett klyvningsplan kallas det för en fraktur. När ett mineral bryts resulterar de flesta i ojämna ytor som beskrivs som en oregelbunden fraktur.
Obsidian (en sort av kvarts) med konchoida fraktur – en diagnostisk fysisk egenskap hos kvarts. Källa: https://www.sandatlas.org/conchoidal-fracture/
Vissa mineraler, till exempel kvarts, bryts i släta, böjda ytor som liknar krossat glas. Detta sprickmönster kallas konchoida fraktur.
Mineraler kan också brista i andra mönster, bland annat fibrösa, splittriga eller hackiga. Fibrösa och splittriga frakturer liknar det sätt på vilket trä går sönder. Hackliknande frakturer ser ut som hackiga frakturer med skarpa kanter.
Chrysotil uppvisar fibrös habitus. Exemplaret kommer från National Mineral Collection vid National Museum of Natural History, Smithsonian Institute – Chrysotile-NMNH_107854. https://geogallery.si.edu
Silver som uppvisar hackliknande frakturer.
Streck
När man identifierar ett mineral kan man använda dess ”streck” för att underlätta identifieringen. Ett streck är färgen på det pulveriserade mineral som lämnas kvar på en oglaserad porslinstallrik. Denna platta kallas också för en streckplatta. Streckplattan har en hårdhet på 7 på Mohs hårdhetsskala, så alla mineral med en hårdhet högre än sju kommer inte att lämna ett streck, till exempel korund med en hårdhet på 9. Istället kommer det att lämna en vit pulverform där det repade plattan. När mineralet har en lägre hårdhet kan strecket användas för att identifiera det. Mineralets färg är inte alltid färgen på strecket. För mineral som kvarts, som kan ha en mängd olika färger, förblir därför streckets färg densamma.
- Mineraler med metallisk lyster tenderar att ha ett mörkt streck. Mineraler med en icke-metallisk lyster tenderar att ha ett ljust streck.
- Hematit har ett rött streck
Hematit ger ett rött streck när den testas på en streckplatta.
Magnetism
De flesta mineraler attraheras inte av en magnet. Därför är magnetism en användbar egenskap för att identifiera mineraler eftersom det finns få magnetiska mineraler. Mineraler som inte är magnetiska kallas diamagnetiska mineraler. Alternativt kallas de få mineraler som är magnetiska för paramagnetiska mineraler. De mest magnetiskt aktiva mineralerna är ferromagnetiska, till exempel magnetit (består av järn och syre; Fe3O4.)
Magnetit med järnspån och spikar som dras till den.
Magnetit med kristallhabitus synlig.
Ferromagnetiska mineral är viktiga för att förstå jordens magnetfält. Dessa mineral registrerar riktningen av jordens magnetfält och hjälper därför geofysiker att rekonstruera rörelsen av jordens tektoniska plattor (delar av jordskorpan och manteln). Geokronologi, som använder ferromagnetiska mineraler för att mäta hur jordens magnetfält har förändrats genom tiderna, är studiet av stenars ålder och geologiska händelser.
Espervering
När utspädd saltsyra appliceras på ytan av vissa mineraler kommer mineralen att bubbla, eller sprudla. Denna reaktion är karakteristisk för mineral som innehåller karbonat (CO3). Mängden spruta beror på hur lösliga mineralerna är. Kalcit (CaCO3) sprudlar till exempel mer än dolomit (CaMg(CO3)2).
Den kemiska reaktionen som sker:
-
- CaCO3 + 2HCl → Ca2+ + H2O + 2Cl + CO2 (gas)
- När kalciumkarbonat och saltsyra reagerar bildas vatten och koldioxid (gas). När koldioxiden frigörs bubblar den genom vattnet och den kvarvarande saltsyran på mineralet.
Video som visar syretestet för kalcit och dolomit. Crediterad till RockTumbler.com på YouTube.
Video som visar syretestet för kalcit och dolomit.
Optiska egenskaper
Färg
När man identifierar mineral är det viktigt att inte enbart förlita sig på färgen, eftersom den ofta är varierande. Färg kan vara missvisande för mineral som kvarts och kalcit. Orenheter i kvarts kan ge den en mängd olika nyanser, bland annat lila (ametist), gul (citrin) och svart (rökig kvarts). Guld har en karakteristisk färg, men pyrit, även känd som ”Fool’s Gold”, har en liknande färg. För att identifiera mellan de två behövs andra optiska och fysiska egenskaper hos mineralerna.
Guld. Exemplaret kommer från National Mineral Collection vid National Museum of Natural History, Smithsonian Institute – Gold-NMNH_145644. https://geogallery.si.edu
Naturligt svavel – För naturliga grundämnen är mineralets färg grundämnets färg.
Glans
Glans är utseendet på ljus som reflekteras från ytan av ett mineral. Det finns två typer av lyster: metallisk och icke-metallisk.
Metallisk är glansen hos polerad metall – till exempel utseendet hos stål, koppar och guld. Denna lyster reflekterar ljus som metaller och är ogenomskinlig för genomsläppligt ljus.
Järnmeteorit – Skuren och polerad meteorit som visar ett kors och tvärs mönster som gjorts av de olika metallerna inuti.
Nonmetallisk lyster uppvisas av många mineraler som släpper igenom ljus. Utseendet på icke-metallisk lyster varierar från en högpolerad glasyta till ett matt jordliknande utseende. Fältspat har till exempel en icke-metallisk lyster som är matt och jordaktig. De flesta mineraler har en icke-metallisk lyster och beskrivs vanligen med adjektiv som glasartad, glasartad, matt, jordig, pärlemoraktig eller silkeslen. I icke-metalliska mineral orsakas glansen ofta av att kemiska bindningar bryts längs klyvningsytorna.
-
- Glasartad lyster
Kvarts
-
- Glasartad lyster
Obsidian (en kvartsvarietet) med konchoida fraktur – en diagnostisk fysisk egenskap hos kvarts. Källa: https://www.sandatlas.org/conchoidal-fracture/
- Dump glans
Orthoklas
- Pärlglans
Glimmer
- Silkeslen lyster
Gips
- Glasartad lyster
Förmåga att överföra ljus
Håll en klar glaskopp och, lägg märke till hur ljuset passerar genom den. Det ljus som passerar genom glaset kan beskrivas som ogenomskinligt, transparent eller genomskinligt. Ett minerals förmåga att släppa igenom ljus används ofta i identifieringsprocessen av mineraler som kvarts. Opakartade mineraler släpper inte igenom ljus. Genomskinliga mineral släpper igenom en del ljus men inte en tydlig bild. När både ljus och en bild kan släppas igenom mineralen beskrivs den som genomskinlig. Ett stort prov av muskovit ser vid första anblicken ogenomskinligt ut. Men när lagren separeras längs klyvningsytorna är de enskilda lagren genomskinliga.
Transparent:
Transparent:
Opak:
Dubbelrefraktion
När ljuset passerar genom ett genomskinligt mineral går det inte alltid igenom som en enda stråle. Vissa mineral, som kalcit, delar vanligt, opoliserat ljus i två strålar. När en bit kalcit placeras över tryckt text kommer dessa delade ljusstrålar att få texten att synas två gånger. Titta på videon nedan för en demonstration av optisk kalcit och vad som händer när ljuset polariseras av ett filter.
Crediterat till AZ Geology på YouTube.com
Fluorescens och fosforescens
Mineraler, såsom gips,när de belyses med ultraviolett ljus (UV-ljus), röntgenstrålar och/eller elektronstrålar, tycks glöda i livliga färger som inte förekommer när mineralen betraktas med vanligt ljus. Kalcit, som ser vit ut i synligt ljus, kan t.ex. fluorescera i en mängd olika färger, t.ex. rött, blått, rosa, grönt och orange. Fluorescensfärgen påverkas av spårämnen i mineralen.
Rock som innehåller willemit och kalciti synligt ljus.
Rock som innehåller willemit och kalcit i ultraviolett ljus. Willemit är det gröna mineralet och kalcit är ett orange mineral.
Mineraler, t.ex. fluorit, kan fortsätta att glöda efter att det ursprungliga aktiverande UV-ljuset avlägsnats. Förekomsten av ljus som avges från ett mineral efter att UV-ljuset avlägsnats kallas fosforescens. Titta på Sternbergmuseets video för att lära dig mer om hur och varför mineraler lyser när de belyses med UV-ljus.
I avsnittet Lessons with Ptara presenteras fluorescerande och fosforescerande mineraler. Följ med Mrs Darrah och Spinosaurus Penny när de förklarar hur och varför mineraler lyser. Crediterat till Sternberg Museum på YouTube.