Vad är mineral?

Redaktör Cecilia Aarnio. Efter Mikko Turunens artikel Mitä mineraalit ovat?

Mineral är en fast oorganisk substans med en regelbunden intern uppbyggnad. De består av grundämnen och kan identifieras genom sina kemiska formler samt sina kristallsymmetriska egenskaper. Tillsammans bildar olika mineralkombinationer bergarter – mineral utgör således bergarternas minsta beståndsdelar. De flesta bergarterna består av tre till fem olika mineral. Bergarten granit består exempelvis av mineralen kvarts, fältspat och glimmer. Kornstorleken hos de enskilda mineralen i en bergart kan variera. Vanligtvis är kornstorleken ca 0,1-1 mm.

Mineral består av olika kemiska kombinationer grundämnen.  Exempelvis kisel och syre bildar tillsammans mineralet kvarts, som är ett av de dominerande mineralen i bergarten granit. Bergarter utgör Jordklotets fasta jordskorpa d.v.s. berggrunden.

Alla mineral består av en unik kombination grundämnen och har således även en unik kemisk formel. På basis av mineralens kemiska sammansättning klassificeras mineral i olika mineralsläkten. Exempelvis kvarts som består av kisel och syre tillhör mineralsläktet silikater.

De vanligaste mineralbyggande grundämnena är; Kisel (Si), syre (O), aluminium (Al), järn (Fe), kalcium (Ca), natrium (Na), kalium (K) och magnesium (Mg).

Vid mineralidentifiering studeras mineralens karakteristiska egenskaper (se mineralegenskaper), emellanåt makroskopiskt med blotta ögat och emellanåt med hjälp av mikroskop. Ungefär 3000 – 3500 mineral är kända, varav ett hundratal har en större betydelse antingen för att de är vanliga eller för att de har någon värdefull egenskap. Endast ett tjugotal mineral bygger i huvudsak upp de vanligaste bergarterna. De flesta mineralen förekommer sporadiskt i väldigt små koncentrationer medan ett fåtal mineral, så som kvarts och plagioklas, utgör största delen (60%) av jordskorpans mineralsammansättning.

Mineralens ursprung

Olika mineral bildas till följd av flera varierande mineralbildande processer. Det gröna mineralet olivin kristalliserar exempelvis ur heta underjordiska smältor och gaser eller ur heta fältspatrika lavaflöden. Bergssaltet halit bildas igen som en utfällningsprodukt ur mättade vattenlösningar. Svavelrika mineral bildas till följd av mikroorganismer och annan biologisk aktivitet. Eftersom olika mineral är stabila inom olika temperatur- och tryckförhållanden, bildas många mineral även genom omkristallisation av tidigare mineral då kristallisationsmiljön förändras. </p>\r\n<p>Mineral bildas således i samband med en rad olika geologiska processer varav de viktigaste processerna är:

• Magmatism
• Sedimentation
• Metamorfos

Då mineral bildas till följd av magmatism kristalliserar mineralen ur en magma, antingen ovanpå eller inuti jordskorpan. Då den heta magman svalnar och stelnar faller de mineral vars kristallisationstemperaturer är högst ut först, till exempel kromit, plagioklas, olivin och pyroxen. Sedan kristalliserar mineral med lägre kristallisationstemperatur i takt med att magman svalnar. Ifall processen skulle vara omvänd d.v.s. att en fast bergart hettas upp och smälter, skulle mineralen lösas upp börjandes från de mineral vars kristallisationstemperatur är lägst. Alltså skulle de mineral som har den högsta kristallisationstemperaturen lösas upp sist.

Mineralens kristallformer är beroende av i vilket skede mineralen kristalliserar då bergartssmältan stelnar. De mineral som kristalliserar först har mer utrymme att växa i eftersom de är omgivna av en eftergivlig smälta. Alltmedan fler kristaller bildas krymper även tillväxtutrymmet för mineralen vilket leder till att senare mineral utvecklar ofullständiga kristallformer.

Sedimentation sker i samband med kemisk, mekanisk och biologisk vittring. Vittringsprodukterna transporteras, sorteras och avlagras d.v.s. sedimenteras. Mineral, såsom limonit och kvarts, tillhörande gruppen karbonatiter kan bildas som utfällningar ur mättade vattenlösningar. Dessa nya mineral har ofta en fasthäftande effekt på de omgivande sedimentlagren vilket gör att sedimenten cementeras, blir mer kompakta och därigenom omvandlas till sedimentbergarter.

Metamorfos innebär en omkristallisation av mineral till följd av förhöjda temperatur- och tryckförhållanden som uppstår genom plattektonisk verksamhet i jordskorpan. Tidigare mineral som bildats till följd av magmatism, sedimentation eller tidigare metamorfos omkristalliseras och kan således bilda nya mineral.

Klassifikation av mineral

Mineral som är väsentliga i uppbyggnaden av bergarer kallas för bergartsbyggande mineral eller bergartsmineral. Mineral som innehåller en tillräcklig mängd metallelement för att det skulle vara ekonomiskt lönsamt att bryta mineralet och utvinna metallen kallas malmmineral. Malmmineral är vanligen oxider och sulfider. Exempel på malmmineral är kopparkis som innehåller rikligt med koppar, och pentlandit som innehåller stora mängder nickel. Malmmineralen kan bilda en malm men behöver inte alltid göra det.

Industrimineral är som sådana värdefulla och brukbara. Exempelvis används kyanit i värmebeständiga material för t.ex. ugnar och tändstift tack vare sin höga smältpunkt. Kalcit är ett annat viktigt industrimineral med flera användningsmöjligheter, t.ex. cement, byggnadssten (marmor) och gödningsmedel. Sällsynta mineral som är genomlysande, hårda och vackra kallas ädelstenar.

Mineralklassificering enligt användning och ändamål:

• Bergartsmineral
• Malmmineral
• Industrimineral
• Ädelstenar