คำว่า "แร่ธาตุ" และ "หิน" มักพบในวรรณกรรมวิทยาศาสตร์ยอดนิยม ผู้ที่ไม่มีการศึกษาเฉพาะทางจะไม่แบ่งปันแนวคิดเหล่านี้ โดยเข้าใจคำเหล่านี้เกือบจะเป็นคำพ้องความหมาย นี่เป็นความผิดพลาดอย่างเด็ดขาด มาดูกันว่าแร่ธาตุต่างจากหินอย่างไร
แร่
เพื่อค้นหาว่าแร่แตกต่างจากหินอย่างไร ให้พิจารณารายละเอียดการก่อตัวตามธรรมชาติแต่ละอย่างอย่างละเอียด ตามข้อกำหนดของ International Mineralogical Association แร่ธาตุรวมถึงสารที่เป็นของแข็งที่เกิดขึ้นในลำไส้ของโลกหรือพื้นผิวซึ่งมีองค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างผลึกเหมือนกัน
แต่แร่ธาตุบางชนิดไม่ตรงตามคำจำกัดความ ตัวอย่างเช่น มีสารที่มีองค์ประกอบทางเคมีเหมือนกัน แต่ไม่ก่อตัวเป็นผลึกขัดแตะ ซึ่งเรียกว่าแร่ธาตุอสัณฐาน (โอปอล) อะตอมในโครงสร้างดังกล่าวอยู่ใกล้กันมากและไม่เป็นระเบียบระบบต่างๆ ในกรณีนี้พันธะระหว่างอะตอมค่อนข้างแรง โครงสร้างเปรียบได้กับกระจก
การจำแนกแร่ธาตุ
นักวิทยาศาสตร์มีแร่ธาตุประมาณ 2,500 ชนิด ซึ่งมีพันธุ์ของมันเอง ตามองค์ประกอบทางเคมีที่ประกอบเป็นองค์ประกอบ แร่ธาตุแบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม:
- ธาตุพื้นเมืองคือสารที่มีตาข่ายผลึกประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีเพียงชนิดเดียว ตัวอย่างเช่น กำมะถัน ทอง แพลตตินั่ม ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: เพชรและกราไฟต์เป็นแร่ธาตุที่ประกอบด้วยคาร์บอนเท่านั้น แต่มีโครงสร้างผลึกต่างกัน ในขณะเดียวกัน เพชรเป็นมาตรฐานของความแข็งแกร่ง ในขณะที่กราไฟต์กลับมีความอ่อนมาก กลุ่มนี้มีแร่ธาตุประมาณ 90 ชนิด
- ซัลไฟด์คือแร่ธาตุที่ผลึกประกอบด้วยกำมะถันและโลหะหรืออโลหะ ตัวอย่างเช่น กาเลนา สฟาเลไรต์ ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: แร่ไพไรต์มีชื่อที่สองว่า "ทองของคนโง่" เนื่องจากไพไรต์ภายนอกมีสีและความมันวาวของโลหะคล้ายกับโลหะมีค่า กลุ่มนี้มีแร่ธาตุประมาณ 200 ชนิด
- ซัลเฟตเป็นเกลือธรรมชาติของกรดซัลฟิวริก ตัวอย่างเช่น แบไรท์ จาโรไซต์ ยิปซั่ม แอนไฮไดรต์ ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: แร่แบไรท์เป็นแร่ธาตุชนิดเดียวที่สามารถต่อต้านรังสีเอกซ์ได้ ดังนั้นฉากกั้นในห้องเอกซเรย์จึงทำมาจากแร่นั้น และผนังก็ฉาบด้วยแบไรท์ฉาบ กลุ่มประกอบด้วยแร่ธาตุประมาณ 260
- เฮไลด์เป็นแร่ธาตุที่เกิดจากการผสมผสานขององค์ประกอบทางเคมีต่างๆ กับฮาโลเจน ตัวอย่างเช่น ฟลูออไรท์ ซิลวิน เฮไลต์ ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: โรมันจักรพรรดิเนโรมีจุดอ่อนในเรื่องฟลูออไรท์ โดยการซื้อผลิตภัณฑ์จากฟลูออไรท์ด้วยเงินจำนวนมาก กลุ่มประกอบด้วยแร่ธาตุประมาณ 100 ชนิด
- ฟอสเฟตเป็นเกลือธรรมชาติของกรดฟอสฟอริก ตัวอย่างเช่น วิเวียนไนท์ เพอร์เพอริท อะพาไทต์ ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: เทอร์ควอยซ์เป็นอัญมณีที่ชาวเปอร์เซียชื่นชอบมากที่สุด ต้นทุนของสำเนาบางสำเนาสูงกว่าราคาทองคำ 3-4 เท่า มีแร่ธาตุอยู่ประมาณ 350 ชนิด
- คาร์บอเนตเป็นเกลือธรรมชาติของกรดคาร์บอนิก ตัวอย่างเช่น แคลไซต์ โดโลไมต์ แมกนีไซต์ ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: เทือกเขาของเทือกเขาแอลป์ประกอบด้วยอาเรย์ที่เรียกว่าโดโลไมต์ เนื่องจากโดโลไมต์รวมอยู่ในองค์ประกอบของหิน ภูเขาเปลี่ยนเป็นสีชมพูเมื่อโดนแสงแดด
- ออกไซด์เป็นแร่ธาตุที่เกิดจากการรวมกันของโลหะและออกไซด์ ตัวอย่างเช่น alexandrite, หินเหล็กไฟ, โอปอล ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: อเมทรินเป็นหนึ่งในสิ่งที่หายากที่สุดในโลก ลักษณะเฉพาะของมันคือลวดลายของอัญมณีล้ำค่ามีเอกลักษณ์เฉพาะ สำเนาใหม่แต่ละชุดจะแตกต่างจากชุดก่อนหน้า กลุ่มประกอบด้วยแร่ธาตุประมาณ 200 ชนิด
- ซิลิเกต - กลุ่มแร่ธาตุที่กว้างขวางที่สุด ซึ่งรวมถึง ซิลิกอน อะลูมิเนียม ตัวอย่างเช่นบุษราคัม plagioclase กลับกลอก ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: ก่อนการประดิษฐ์แก้ว มีการใส่แผ่นไมกาในหน้าต่าง
ตอนนี้ เพื่อที่จะเห็นความแตกต่างและความแตกต่างระหว่างหินและแร่ธาตุ เรามาวิเคราะห์แนวคิดแรกที่ตั้งชื่อกัน
หิน
ไม่พบแร่ธาตุในตัวอย่างเดียวในเปลือกโลก ตามกฎแล้วภายใต้อิทธิพลของปัจจัยภายนอกพวกเขารวมตัวกันเป็นหิน ดังนั้นแร่ธาตุต่างจากหินตรงที่มันเป็นส่วนประกอบสำคัญ แต่ไม่ใช่แร่ธาตุทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของหิน ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงแบ่งพวกมันออกเป็นกลุ่มก้อน (ส่วนใหญ่เป็นซิลิเกต) และแบบอื่นๆ
การจัดประเภทร็อค
เพื่อความเข้าใจที่ชัดเจนยิ่งขึ้นว่าแร่ธาตุต่างจากหินอย่างไร มาวิเคราะห์การก่อตัวของแร่หลังกัน นักธรณีวิทยาแยกแยะหินสามกลุ่มตามเส้นทางที่มา:
- อัคนีเกิดขึ้นจากการที่หินหนืดเทลงในความหนาของโลกหรือบนพื้นผิว (ภูเขาไฟ) พวกเขาเป็นหินหลักซึ่งเป็นผลมาจากอิทธิพลของสิ่งแวดล้อมต่าง ๆ หินของทั้งสองกลุ่มที่เหลือก็ก่อตัวขึ้น เช่น หินแกรนิต หินบะซอลต์ แกบโบร
- การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นจากการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก ซึ่งหมายความว่าหินตะกอนและแมกมาไทต์กลับคืนสู่ความหนาของโลกอีกครั้ง และที่นั่น ภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิและความดันสูง พวกมันก็ถูกแปรสภาพเป็นหินใหม่ ตัวอย่างเช่น gneisses หินดินดาน หินอ่อน
- หินตะกอนคิดเพียง 10% เท่านั้น พวกมันเกิดขึ้นจากการกระทำของลม น้ำบนแมกมาไทต์ที่อยู่บนพื้นผิวโลก ตัวอย่างเช่น eluvium, deluvium, alluvium
การก่อตัวของหินและแร่ธาตุเป็นกระบวนการที่แยกออกไม่ได้ เราได้พิจารณาแล้วว่าแร่ธาตุแตกต่างจากหินอย่างไร และเราสามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าส่วนประกอบเหล่านี้ของเปลือกโลกเชื่อมต่อถึงกัน