Vilka egenskaper krävs för att identifiera ett mineral?

Mineral, som består av grundämnen, är byggstenarna i bergarter. Även om endast några dussin mineral är vanliga har cirka 3 500 mineral hittills upptäckts, enligt David Walker, Higginsprofessor i geologi vid Columbia University.

Vad är ett mineral?

Ett mineral är ett naturligt förekommande, oorganiskt fast ämne – antingen ett grundämne eller en förening – med en bestämd kristallform och en väldefinierad kemisk sammansättning.

Kalcit har exempelvis flera speciella egenskaper: dubbelbrytning av ljus, reaktion med syra samt ett karakteristiskt sken i ultraviolett ljus.

Egenskap 1: Naturligt förekommande

Mineral är biprodukter av geologiska processer i naturen och tillverkas aldrig av människor i laboratorium.

Kaolinit, som bryts i lergruvor, kan användas för att skriva som krita – men går inte att radera ut.

Egenskap 2: Fast form

Mineral innehåller inga flytande eller gasformiga komponenter vid de normala temperaturer och tryck som råder på jordytan.

Halit, även kallat "bergsalt", känns oljigt vid beröring och smakar salt.

Egenskap 3: Oorganiskt

Forskare använder ordet "oorganiskt" för att beskriva "den icke-levande delen av vår värld", som kemiläroboksförfattarna Theodore Brown, H. LeMay och Bruce Bursten skriver. Mer specifikt består oorganiska föreningar (en förening är en kombination av två eller flera grundämnen) av grundämnen utan kol.

Ordet "organiskt" används däremot om föreningar som består av kol kombinerat med ett eller flera andra grundämnen – vanligtvis väte, syre, kväve eller svavel – det vill säga grundämnen som återfinns i alla levande organismer. För att klassificeras som ett mineral måste ett ämne alltså vara oorganiskt och inte vara resultatet av en biologisk eller biokemisk process, exempelvis nedbrytning av döda organismer.

Kol, ett fossilt bränsle, bildas exempelvis av fossiliserat växtmaterial och räknas därför inte som ett mineral.

Egenskap 4: Bestämd kristallform

Ett minerals inre struktur uppvisar en fast och ordnad geometrisk arrangement av atomer som ligger tätt intill varandra. En sådan ordnad molekylär struktur kallas "kristallin".

Kristallina fasta ämnen har ett regelbundet upprepande mönster av atomer i varje given riktning.

Egenskap 5: Väldefinierad kemisk sammansättning

Mineral har en homogen kemi, vilket innebär att samma grundämneskomponenter återfinns genom hela mineralet, oavsett dess renhet.

Antarkticit, ett mineral som upptäckts i Antarktis, innehåller exempelvis kalciumklorid (CaCl₂).

Mineralgrupper

Silikater är den vanligaste mineraltypen och innehåller någon metall i kombination med kisel och syre – till exempel olivin ((Mg,Fe)SiO₂).

De icke-silikatiska mineralgrupperna omfattar nativa element, oxider, sulfider, sulfater, halider, karbonater och sulfater:

Nativa element: koppar, silver och guld – här har grundämnet bundit endast till sig självt.
Oxider: hematit (Fe₂O₃) – någon metall plus syre.
Sulfider: pyrit (FeS₂) – någon metall plus svavel.
Halider: halit (NaCl) – någon metall plus klor.
Karbonater: kalcit (CaCO₃) – någon metall plus kol och syre.
Sulfater: gips (CaSO₄) – någon metall plus svavel och syre.