Geografia unibertsala»Geografia

Mineralak

Mineral motak hain askotarikoak izanik, betidanik izan du gizonak gai horiek sailkatzeko eta sistematizatzeko gogoa, eta ahalegin asko egin izan ditu horretarako. Hala ere, horretarako erabili izan diren irizpideek ez zuten oinarri zientifikorik. Kimikaren aurreramenduak mineralen izaera kimikoan oinarritutako bide zientifikoago bat ezartzeko baldintza hobeak ekarri zituen, are gehiago, mineralen barne egitura ezagutu ahal izateko teknikak ugaldu eta hobetu direlarik, gaur egungo Strunzen sailkapen kristalokimikoa ezartzeko informazio osagarria ekarri zuten. Strunzen sailkapen honetan mineralak bederatzi klasetan banatzen dira, aldi berean irizpide kimiko eta egiturazkoen araberako kategoriatan banatzen direnak.

Mineralen garrantzia

Mineralen sailkapenak eta haien ezaugarri komunak eta bereziak aztertzen hasi aurretik, kontuan hartu beharra dago paisajea tankeratzen duten azpiko sustratuak mineralogiaren eta egituraren aldetik berdinak ala era askotakoak izateak baldintzatzen duela Lurreko paisajea berdina edo era askotakoa izatea. Beraz, garbi dago zer nolako garrantzi handia duen azaleko egitura osatzen duten haitzen tankerak eta haitz horiek zer eratara antolatuta dauden jakiteak Minerala materia homogeneo, natural, gotorrezko puska bat da; alegia, bere alde guztietan ezaugarri berberak ditu. Mineralak ondo definitutako elementu edo gai elkartu kimiko homogeneoak dira. Batzuetan elementu soilak dira, sufrea, urrea edo karbonoa, esaterako; bestetan, gehienetan hain zuzen, gaien elkarketa batetik sortuak dira. Gatz arruntean adibidez, sodio eta kloro gai bakunak daude konbinaturik, eta NaCl formularen bidez adierazten da elkarketa; kuartzoak SiO 2 formula du eta igeltsuak CaSO 4·2H 2O. Horren bidez frogatu nahi da mineral jakin batzuk elementu kimiko askoren arteko konbinazioz osaturiko gai elkartu oso konplexuak direla. Minerala izateko, beraz, konposizioa eta tasunak mineral osoan beti berdinak izatea da gauzarik garrantzitsuena.

Bi mila mineral inguru ezagutzen dira, baina horietako ehunen bat dira ugarien edo zabalduenak; mineral batzuk hiruegoera fisikoetan ager daitezke (gotor, isurkari eta gas egoeretan), ura esaterako; beste batzuk isurkari egoeran (merkurioa adibidez) edo gas egoeran (sumendietako mofetak adibidez) baizik ez dira agertzen. Lurraren gainaldeko formak aztertzen dituenarentzat (geomorfologoarentzat) eta ingurune fisikoaren eta giza jardueraren arteko harremanak aztertzen dituen analistarentzat (geografoarentzat) gorputz gotor erako mineralak dira interesgarrienak. Interes hori Paleolitikoan sortu zen, gizakiak konturatu zirenean haitz eta mineral banaka batzuk baino ez zirela tresnak egiteko egokiak, suharria edo silexa bereziki. Geroago, kobrea eta urrea izan ziren erabili zituzten lehenengo metal berezkoak, bai lanabes eta bai apaingarri gisa. Horiez gainera, kareharria, kuartzoa, suharria eta beste mineral batzuk ere erabiltzen jarraitu zuten eginkizun horretarako. Kobrea bigunegia zen, baina kobrea eztainuarekin nahastuz mineral gogorrago eta erabilgarriago bat lortu zuten: brontzea. Brontzea fabrikatu ahal izateko, jakite batzuk eta kultura maila jakin bat behar dira; horregatik, historiaurreko aro oso bat deitzen da gai horren izenez: Brontze Aroa.

Antzinatean, egiptoarren, greziarren eta erromatarren garaietan, hainbat metal ezagutzen zituzten, eta horrenbestez, baita metal horiek egiteko behar diren mineralak eta era askotako harri bitxiak ere. Harrezkero, mineral askok magiazko edo osasunbidezko eragina dutela uste izan da, eta kutun gisa erabili izan dira, kuartzoaren hainbat aldaera esate baterako. Gaur egun, diamantea eta beste zenbait harri bitxi ahalmen ekonomikoaren sinbolo dira.

Kristal egoera eta egoera amorfoa

Materiaren bi egoera nagusi daude: bata kristal egoera da, gorputz gotorrek baizik ez dutena; bestea egoera amorfoa da, isurkari eta gas guztiena, eta zenbait gorputz gotorrena: beirak, plastikoak eta gel-ak. Gorputz gotorraren kristal egoera atomoen edo ioien banaketa aldizkako eta geometriko batek definitzen du.

Ingurune ordenatu bat da hori; espazioaren hiru norabideetan aldizka eta amaierarik gabe errepikatzen den eta hiru dimentsiotako egitura bat eratzen duen irudi baten arabera kokatzen dira hor atomoak.

Kristal egoeraren ezaugarri nagusia anisotropia da: materiaren tasun orokoar bat da, eta horren arabera ezaugarri fisiko jakin batzuk (elastikotasuna, tenperatura, konduktibitatea, argiaren hedapen lastertasuna, etab.) zein norabidetan aztertzen diren, hartara aldatu egiten dira. Gertaera hori askoz ere nabarmenagoa da kristal egoeran dauden gorputz gotorretan. Gotorrak izateagatik, kristalak beren zurruntasunagatik (forma propioa daukate) eta elastikotasunagatik (soinu uhinak igortzen dituzte) bereizten dira jariakarietatik.

Egonkorrak izaten dira tenperatura eta presio jakin batzuetan, eta jariakari bihurtzen dira (fusioz edo sublimazioz) tenperatura espezifiko batean, beroa xurgatzen baitute (bero latentea).

Gotor egoera amorfoan materia ez dago, inondik ere, aurreko egoeran bezain ordenatua: atomoak edo ioiak aldizkakotasunik gabe daude banatuta, zoriaren arabera kokatuta daude, ordenarik gabeko egituran. Egoera horretan gai jakin baten tasunak ez daude norabidearen mende, modu jarraituan aldatzen dira, bat-bateko etenik gabe, norabidea ere aldatzen denean.

Egoera kristalinoan, aldiz, badira norabide abantailatu batzuk, eta materiaren molekulak haien arabera egoten dira kokatuta.

Mineral guztien artean kristalak badira ere ikusgarrienak, formaz erregularrak direlako, minerala eta kristala ez dira inondik ere gauza bera, askok uste duen bezala.

Mineral guztiek ez dituzte gorputz gotor baten kristal egoera definitzen duten ezaugarriak, opaloak, adibidez. Nahasmendu hori antzina-antzinatik dator ziur asko, gizakiak gainalde lauez mugatutako eta formaz ondo definitutako mineralak bereizten ikasi zuenetik. Kuartzoa zen mineral horien artean ezagunena, eta «kuartzozko kristala» esaten zioten, garbia eta gogorra zelako.

Mineralen kanpoko ezaugarriak eta ezaugarri fisikoak

Edozein behatzaile mineralen eta haitzen kanpoko ezaugarriez ohartzen da lehendabizi.

Mineral eta harri motak bizkor identifikatzeko, lur azalaren formen eta osagaien azterketaz arduratzen den ikerlariak materialen zenbait ezaugarri hartzen ditu kontuan:

Dentsitatea

Gorputz baten masaren eta gorputz horri dagokion bolumen bereko uraren masaren arteko erlazioa da. Mineral hedatuenen dentsitatea 2,6 +/–1ekoa da (kaltzita, gatz-harria, dolomita, serpentina, etab.), baina badaude askoz mineral astunagoak ere (anfibolak, kaltzedonioa, olibinoa, granatea, etab.) eta baita askoz arinagoak ere (grafitoa, talkoa, mika eta kaolina, besteren artean).

Gogortasuna

Gorputz solido batek bere egitura hautsi ez dadin egiten duen erresistentzia da.

Praktikan, mineral batek beste bati marra egin diezaiokeenean, lehenengo minerala bigarrena baino gogorragoa dela esaten da.

Tasun hori gogortasun erlatiboko eskala baten arabera neurtzen da. Eskala hori

Gardentasuna

Ezaugarri honen arabera hiru maila edo egoerako desberdineko mineralak bereizten dira: mineral gardenak, zeharrargiak edo opakoak, zenbat argi pasatzen uzten duten, horren arabera. Tasun hori mineral zati meheetan begiratu behar da, zenbat eta meheago orduan eta gardenagoa izango baita minerala. Anfibolak, adibidez, begirada hutsez opakoak diren arren, xafla mehetan ebakita, gardenak dira mikroskopioz begiratuz. Kaltzedonioa, agata edo gisa horretako beste mineral batzuk zeharrargiak dira, hots, argi difusoa baino ez dute uzten pasatzen, portzelanak, adibidez. Azkeneko taldekoak beti dira opakoak, baita xafla mehean ere, pirita, magnetita, jaspe, suharria, onizea, etab.

Distira

Ezaugarri honek kristalen islatze ahalmena adierazten du, eta islatze ahalmen handitik gutxira sailkatzen da Horrela, «metalikoa» dela esaten da, mineral opako gehienen kasuan (urrea, zilarra, galena, etab.), edo «lapideoa» mineral zeharrargiak direnean. Distiraren azalpena emateko eguneroko objektuak har daitezke erreferentzia gisa: beira distira (beiraren distira azaltzeko), nakaretsua (talkoarentzat), koipetsua (minerala koipe geruza fin batez estalita egongo balitz bezala distira egiten duenean) erretxinatsua (blenda adibidez) edo adamantinoa (diamantea bezain soil eta garbia). Beste mineral batzuek, aldiz, ez dute distirarik eta kasu horretan, mate itxura (ortosak, adibidez) dutela esaten da, itzalia edo lurtsua (buztina adibidez).

Kolorea

Mineraletan, arreta erakartzen duen lehenengo gauza, tonalitatea da; hala ere, tonalitatea gutxitan agertzen da argi eta garbi, eta, beraz, ez da ezaugarri fidagarria ikusmen hutsez. Mineral gehienek kolore desberdinak izaten dituzte, batzuetan kolore asko; horren arrazoiak era askotakoak izan daitezke. Normalean jatorrizko mineralaren egituran sartutako ezpurutasunek edo elementu kimiko edo mekanikoek ematen diote kolorea mineralari.

Hala ere, esan beharrekoa da, meteorizazioaren eraginez izandako eraldaketek ere alda diezaioketela mineralari jatorriz kanpotik zuen kolorea. Horregatik, benetako kolorea ezin da ezagutu, ezpada minerala jo eta arrakala egin berriari begiratuz.

Mineral batzuek kolore jakin eta berezia izaten dute, zer mineral den ezagutzeko lagungarri izaten dena: esate baterako piritaren letoi horia; kalkopiritaren horia irisazio urdin eta gorriekin; galenaren berun grisa; malakitaren berdea edo azuritaren urdina adibidez.

Luminiszentzia

Eragin fisiko jakin batzuk izan dituzten gorputz batzuek argi izpiak igortzeko duten ahalmena da. Ezaugarri horri «fluoreszentzia» deitzen zaio, eragile fisikoaren eraginpetikateratzen denean gorputzak izpi gehiago igortzen ez dituenean; argi ultramorearen eraginez fluoritak, willemitak eta beste mineral batzuek izaten duten distira, adibidez; eta «fosforeszentzia» deitzen zaio, aldiz, igorpenak eragile desagertu eta gero ere gehixeago irauten duenean.

Zaporea eta usaina

Mineral askok zaporea eta usaina ere izaten dituzte. Mineral «disolbagarriak» ahoko hezetasunean zertxobait disolbatzen dira, eta, disolbaturik, zapore gazia (gema gatzak), gozoa (boraxak), mina (salmiakak), mingotsa (epsonitak) izan dezakete. Beste mineral batzuek, buztinak adibidez, mihiaren gainaldeko ura xurgatuz itsatsi bezala egiten dira mihian eta lur hezearen zaporea dute.

Usainari dagokionez, mineral gutxik du ezaugarri hori argi eta garbi, hidrokarburoek salbu. Batzuek ezaugarrizko usaina dute, ekintza batzuen eraginez: hala, adibidez, piritak xehetzen bada, silexak jotzen edo igurtzitzen bada, edo buztinak haize hezeaz eraginez (putz egiten bazaio) lur hezearen usaina botatzen baitu.

Kuartzoa

Izadian agertzen den mineralik arruntenetakoa eta aldi berean anitzenetakoa kuartzoa da.

Mineral gogorra da (Mohsen eskalan 7 gogortasunekoa), nahiko dentsoa (2,65), errefrakzio indize handikoa (1,5) eta exfoliaziorik gabea. Kuartzoaren egituran sustantzia arrotzak ere sar daitezke, baina normalean ez da horrelakorik gertatzen. Jatorriz gardena eta kolorgea da, baina gai arrotzek ezaugarri horiek aldarazten dituzte: – Gai karbonodunen eraginez, ilun eta zeharrargia da kuartzoa, kuartzo keztatua adibidez.

– Burdin oxidoa han-hemen sakabanatua duenean, kolore morea hartzen du: amatista motako kuartzoa.

– Gai buztintsuak dituenean, kolore hori zeharrargia ematen dio: zitrino motako kuartzoa.

– Tanta likidoen edo hutsune mikroskopikoen eraginez, esne zuriaren kolorea hartzen du: kuartzo esnetsua.

– Burdin oxidoa alde guztietan asko badu, odol gorriaren kolorea ematen dio: Konpostelako hiazintoa.

– Kristal egitura argirik gabeko formekin ere agetzen dira batzuetan.

– Uretan nahiko erraz disolbatzen direnez eta prezipitatzeko aukera duenez, horretarako baldintza egokiak direnean, aldaera berriak sortzen dira.

Mineral garrantzitsuenak

Azpimarratu bezala, izadian mineral asko izateak, nekezago bihurtu du haien sailkatzea, eta gaur egun ere lan neketsu eta korapilotsua da sailkapen hori, nahiz eta badiren zenbait sailkapen sistematizatu, Strunzek oinarrizko bederatzi taldetan banatuz egindakoa, adibidez. Hala ere, ahalik eta sailkapen errazena egiteko, eta era berean adierazgarria izango dena, lau motatan sailkatuko ditugu mineralak: silizeoak, feldespatoak, ferromagnesikoak eta karbonatoak.

Mineral silizeoen artean, garrantzitsuena kuartzoa (SiO 2) da, bai higaduraren eta bai meteorizazioaren (fragmentazioan) kontra biziki gogorra dena. Beren osakerankuartzo proportzio handia duten haitzak oso iraunkorrak dira.

Feldespatoena oso mineral familia garrantzitsua da. Talde honetako mineralek silizea eta aluminioa izaten dituzte, eta potasioa, kaltzioa eta sodioa ere bai, kopuru aldakorretan. Feldespatoek edo aluminosilikato motako mineralek erdi iluntasunean distira egiten dute, normalean, eta gogorrak dira, kristal laukiluzeak osatzen dituzten bi zatiketa orritan apurtzen dira. Feldespatoak gogortasun handikoak izan arren, klima hezeetan oso bizkor deskonposatzen dira, eta buztina eratzen dute.

Mineral ferromagnesikoak burdinaz eta magnesioz osatuta daude, batez ere, izenak berak esaten duen bezala. Aluminioa, sodioa eta silizea ere izaten dute, haitzaren formaziorako horrenbesteko garrantzia ezduten baina landareen hazkuntzarako oso garrantzitsuak diren beste mineral batzuekin batera. Mineral horiez osaturiko haitzak ilunak izaten dira, eta nahiko bizkor meteorizatzen (zartatzen) dira.

Laugarren haitz familia, karbonatoena, bi mineralez osatuta dago batez ere: kaltzita eta dolomita. Kaltzita, karbono dioxidoaren (CO 2) eta kaltzioaren arteko konbinazioz sortzen da; dolomita, ordea, karbonoa edo karbono dioxidoa (CO 2), kaltzio eta magnesioarekin konbinatuz. Mineral mota bi horiek, sarritan haitz masa handi gisa agertzen diren arren, oso erraz disolbatzen dituzte lurreko urak, eta klima hezeetan oso bizkor desegiten dira. Hala ere, mineral mota hauek dira iraunkorrak klima idorretan, klima horietan atmosferaren eragina ahulagoa baita.

Kristal sistemak

Zazpi kristal sistema bereizten dira, 32 simetria mota hartzen dituztela beren baitan. Hauek dira zazpi kristal sistemak: sistema kubikoa edo erregularra, hexagonala, trigonala, tetragonala, erronbikoa, monoklinikoa eta triklinikoa.

Sistema horietako bakoitzean simetria elementu gehien dituen kristal klaseari klase holoedriko esaten zaio, eta klase horrek hartzen dituen forma sinpleenei holoedro deritze. Gainerako klase guztiak klase holoedrikotik eratorriak dira: ez dituzte hark dituen simetria elementu guztiguztiak, baina sare espazial bera dute. Holoedroek baino simetria kaskarragoa duten kristalei meroedro deitzen zaie; baldin eta simetria elementuen erdia bakarrik badute hemiedroak dira, eta laurdena bakarrik badute, berriz, tetradoedroak.

1. Sistema kubikoa. Hiru ardatz berdin elkarzut ditu.

• Klase hexakisokstaedrikoa. Hauek dira sistema honen simetria ezaugarriak: simetria zentroa, hiru ardatz lautar, lau ardatz hirutar, sei ardatz bitar eta bederatzi simetria plano. Ondoko formak hartzen ditu bere baitan: Kuboa edo hexaedroa: sei alde koadro berdinez osatua.

Oktaedroa: hiruki aldekide formako zortzi alde.

Erronbododekaedroa edo dodekaedroa: erronbo formako hamabi alde.

Tetrakishexaedroa: hiruki isoszele formako hogeita lau alde; kubotik eratorritako forma da, baina haren alde bakoitzari hiruki bana dagokio.

Triakisoktaedroa: hiruki isoszele formako hogeita lau alde; kubo batetik eratorria da, kuboaren aldeen ordez hiru hiruki dituela.

Trapezoedroa: hogeita lau alde trapezoidal berdin ditu.

Hexakisoktaedroa: hiruki eskaleno formako berrogeita zortzi alde.

• Klase hexakistetraedrikoa. Hiru ardatz bitarrez, lau ardatz hirutarrez eta sei simetria planoz dago osatua. Ondoko forma hauek hartzen ditu bere baitan: Tetraedroa: hiruki aldekide formako lau alde.

Triakistetraedroa edo tristetraedroa: hiruki isoszele formako hamabi alde; tetraedro arruntaren aldeen ordez piramide hirukiak dituen tetraedrotzat har daiteke.

Deltoedroa: hamabi alde trapezoidal berdin ditu.

Hexakistetraedroa: hiruki eskaleno formako hogeita lau alde berdin.

• Klase didodekaedrikoa. Hiru ardatz bitar, lau ardatz hirutar, hiru simetria plano eta simetria zentroa dira klase honen simetria elementuak.

Ondoko forma hauek hartzen ditu bere baitan: Didodekaedroa edo diploedroa: hogeita lau alde trapezoidal ez simetriko.

Piritoedroa edo dodekaedro pentagonala: pentagono irregular formako hamabi alde berdin.2. Sistema hexagonala. Lau ardatz, ardatz bertikal bat, seiko simetria ardatzarekin bat datorrena eta hari buruzko plano elkazutean dagoena, eta hiru ardatz berdin, beren artean 60°ko angeluak eratzen dituztenak, hiru ardatz bitarrekin bat datozela.

• Klase dipiramidal diexagonala. Klase honen simetria elementuak hauek dira: simetria zentroa, seiko ardatz bat, sei ardatz bitar eta zazpi simetria plano. Ondoko forma hauek osatua da: Bipiramide hexagonala: hiruki isoszele formako hamabi alde.

Bipiramide dihexagonala: hexagonalaren eratorria, alde bakoitzaren ordez bina hiruki eskaleno dituela.

Prisma hexagonala: prisma irekia, sei alde berdinez osatua.

Prisma dihexagonala: aurrekoaren eratorria, baina alde bakoitzaren ordez bi dituela.

• Klase piramidal dihexagonala. Simetria elementu hauek ditu: seiko ardatz bat eta sei simetria plano. Hauek dira klase honen baitako for - mak: Piramide hexagonala: sei alde berdinez osatua.

Piramide dihexagonala: hiruki eskaleno formako hamabi aldez osatua.3. Sistema trigonala. Hiru ardatz ditu plano batean jarriak, elkarren artean 60°ko angelua osatuz, eta plano horrekiko ardatz bertikal bat, aurrekoak baino luzeagoa.

• Klase eskalenoedriko ditrigonala. Hauek ditu simetria elementuak: ardatz hirutarra, hiru ardatz bitar, hiru simetria plano eta simetria zentroa.

Eta forma hauek hartzen ditu: Erronboedroa: erronbo formako sei alde berdin.

Eskalenoedroa: hiruki eskaleno formako hamabi alde.

• Klase trapezoedriko trigonala. Simetria elementuak: ardatz hirutarra eta hiru ardatz bitar. Formak: Trapezoedro trigonala: sei alde trapezoidez osatua.

Bipiramide trigonala: hiruki isoszele formako sei alde.

Prisma trigonala: hiru aldez osatua.

Prisma ditrigonala: trigonalaren eratorria, haren aldeen bikoizketaz eratua.

4. Sistema tetragonala. Elkarri buruz elkarzut diren hiru ardatzez, bi ekuatore ardatz berdinez eta aurrekoak baino hirugarren ardatz bertikal luzeago batez osatua.

• Klase bipiramidal ditetragonala. Simetria elementu hauek ditu: ardatz lautarra, lau ardatz bitar, bost simetria plano eta simetria zentroa. Formak: Bipiramide tetragonala: hiruki isoszele formako zortzi alde.Bipiramide ditetragonala: aurrekoaren eratorria, hiruki eskaleno formako hamar eta sei alde.

Prisma tetragonala: prisma irekia, lau alde berdinez osatua.

Prisma ditetragonala: aurrekoaren eratorria, zortzi alde berdinez osatua.

• Klase eskalenoedriko tetragonala. Simetria elementuak hauek dira: erreflexio ardatz lautarra, bi ardatz bitar eta bi simetria plano. Forma hauek hartzen ditu bere baitan: Eskalenoedro tetragonala: hiruki eskaleno formako zortzi alde.

Biesfenoedro tetragonala: hiruki isoszele formako lau aldez osaturiko tetraedro bat da.5. Sistema erronbikoa. Elkar ebakitzen duten hiru ardatz ditu, luzera desberdinekoak hirurak.• Klase bipiramidal erronbikoa. Simetria elementum hauek ditu: hiru ardatz bitar, hiru simetria plano eta simetria zentroa. Forma nagusiak: Bipiramide erronbikoa: hiruki eskaleno formako zortzi alde.

Prisma erronbikoa: forma irekia, binaka elkarren paralelo diren lau aldez osatua.

• Klase biesfenoidal erronbikoa. Simetria elementua hiru ardatz bitar dira.

Biesfenoedro erronbikoa: hiruki eskaleno formako lau alde berdinez osaturiko tetraedroa da.6. Sistema monoklinikoa. Luzera desberdineko hiru ardatzez osatua; bi ardatz elkarri buruz zeiharrak dira eta hirugarrena, berriz, beste biekiko bertikala.

• Klase prismatiko monoklinikoa. Hauek dira simetria elementuak: ar - datz bitarra, simetria planoa eta simetria zentroa. Formak: Lehen ordenako pinakoidea: bi alde paralelo, aurrerantz eta atzeran luzatzen den ardatza ebakitzen dutela.

Bigarren ordenako pinakoidea: bi alde paralelo, zeiharretarako ardatza ebakitzen dutela.

Hirugarren ordenako pinakoidea: bi alde paralelo, ardatz bertikala ebakitzen dutela.

Prisma: lau alde.7. Sistema triklinikoa. Hiru ardatz kristalografikoak desberdinak dira, eta angelu elkarri buruz zeiharrak eratzen dituzte.• Klase pinakoidala. Sistema honen simetria ezaugarria simetria zentroa da. Forma guztiak pinakoideak dira, bi alde simetrikorekin.