Các khoáng vật là chi nhánh của địa chất nghiên cứu về hình dạng, kết cấu, thành phần, tính chất và mỏ khoáng sản. Trái đất được hình thành chủ yếu bởi các loại đá; từ các khoáng chất và đá trên bề mặt trái đất thu được một phần lớn tài nguyên cần thiết cho sự sống của các sinh vật trên hành tinh. Người nguyên thủy sử dụng đá lửa, đá obsidian và các khoáng chất hoặc đá khác để sản xuất vũ khí, ngoài ra ông còn trang trí các hang động bằng các bức tranh làm bằng bột màu thu được từ các khoáng chất dạng bột cho đến tận ngày nay.
Khoáng vật học là gì
Mục lục
Ngoài những điều đã nói ở trên, khoáng vật học là khoa học có nhiệm vụ nghiên cứu hoặc điều tra các khoáng sản về hành vi và mối quan hệ của chúng với các thành phần tự nhiên khác. Định nghĩa về khoáng vật học có tầm quan trọng hàng đầu không chỉ đối với việc nghiên cứu và khai thác khoáng sản, nó còn nghiên cứu các dạng địa hình khác nhau và những rủi ro có thể xảy ra trên một số bề mặt của trái đất.
Khoáng vật học đóng một vai trò rất quan trọng trong khoa học khoáng sản như: thạch học và phát sinh kim loại.
Khoáng chất là chất rắn vô cơ có nguồn gốc tự nhiên có cấu trúc mạng tinh thể bên trong có trật tự và thành phần hóa học xác định. Theo đó, các sản phẩm thu được nhân tạo không được bao gồm trong các khoáng chất, như trường hợp kết tinh được thực hiện trong phòng thí nghiệm, cũng không phải là các chất tự nhiên ở trạng thái lỏng, chẳng hạn như nước, thủy ngân bản địa, v.v.. Chúng cũng bị loại trừ khỏi một phần các khoáng chất vô cơ như xương hoặc xà cừ do con người tạo ra.
Khi làm một phân tích về tất cả những gì bao quanh con người và của hầu hết các đối tượng mà ông sử dụng trong cuộc sống hàng ngày của mình, nó có thể được quan sát thấy rằng tất cả chúng đều được làm từ vật liệu trực tiếp hoặc gián tiếp đến từ khoáng chất.
Nguồn gốc của khoáng vật học
Từ một thực tế quan điểm xem, khoáng vật học bắt đầu vào thời tiền sử, trong suốt thời kỳ đồ đá cũ, người đàn ông bắt đầu tìm kiếm khoáng sản nhất định để chế tạo vũ khí và đồ dùng cũng như để làm cho màu sắc mà họ đã vẽ các bức tường của hang động và các cơ quan của chính họ. Vật liệu ưa thích để sản xuất các loại vũ khí và công cụ này là đá lửa hoặc đá lửa, ngoài ra chúng còn sử dụng thạch anh, đá granit, actinolit dạng sợi, một số phiến đá phiến và đá vôi cứng và obsidian.
Sau đó, ông bắt đầu sử dụng kim loại không chỉ để chế tạo vũ khí mà còn để làm đồ trang sức, đồ trang sức và thờ cúng các vị thần. Ông sớm phát hiện ra rằng vẻ đẹp của chúng tăng lên khi sử dụng đá quý. Trong số các khoáng chất được sử dụng để tạo độ sáng bóng và màu sắc cho đồ trang trí của nó là: ngọc lam, mã não, carnelian đỏ, hematit và mã não, trong số những loại khác.
Khi đá lửa trên bề mặt cạn kiệt, người đàn ông thông qua các cuộc khảo sát bắt đầu tìm kiếm lớp đất dưới lòng đất. Vào cuối thời kỳ đồ đá cũ và đầu thời kỳ đồ đá mới, các lỗ thủng có độ sâu nhất định và bộ sưu tập đã được thực hiện để đạt đến mức đá lửa nằm giữa đá vôi Eocen. Ở nhiều nơi khác nhau ở Châu Âu, loại mỏ này đã được tìm thấy ở Đức, Bỉ, Pháp và Anh, cũng như ở Thung lũng sông Nile ở Ai Cập.
Việc phát hiện ra kim loại ở trạng thái bản địa đã đánh dấu một cột mốc quan trọng trong lịch sử loài người. Việc sử dụng vàng, bạc và đồng, do đặc tính của chúng, đã trở nên phổ biến để sản xuất đồ trang trí và một số đồ dùng gia đình. Tuy nhiên, chúng không thể được sử dụng trong sản xuất vũ khí và công cụ. Vì vậy, một trong những dấu mốc quan trọng nhất là việc phát hiện ra các kim loại có trong khoáng chất, mặc dù không có bằng chứng rõ ràng về cách thức phát hiện này được thực hiện, mọi thứ đều chỉ ra rằng, ở một số thời điểm, đá với hàm lượng cao đã được sử dụng trong oxit, cacbonat hoặc sunfua để xây dựng nhà ở.
Người ta ước tính rằng khoảng 5000 năm trước, người Ai Cập và Lưỡng Hà đã thực hành khai thác dưới lòng đất để khai thác các khoáng chất sẽ được sử dụng trong quá trình luyện đồng. Họ biết rằng đồ đồng có chất lượng tốt nhất là đồ đồng bao gồm 9 phần đồng với mỗi phần thiếc, mặc dù họ làm việc với các phần khác và với các kim loại khác để làm thay đổi một số tính chất.
Ở phương Tây, lịch sử thành văn của khoáng vật học bắt đầu từ các nhà triết học Aristotle (384-322 TCN) và Theophrastus của Ephesus (378-287 TCN), Aristotle trong "Luận về những viên đá" đã trình bày cách phân loại mà họ đã tự phân biệt. khoáng chất kim loại và phi kim loại, cũng là sự khác biệt giữa đá và đất.
Vào thế kỷ thứ 4 trước Công nguyên. Aristotle bắt đầu hệ thống hóa vật liệu bằng cách chia chúng thành hóa thạch hoặc phi kim loại và thành kim loại. Tất cả kiến thức về thời cổ đại được thu thập trong Lịch sử tự nhiên của Pliny the Elder, thế kỷ 1 trước Công nguyên. Kiến thức này được truyền cho các nhà giả kim trong thời Trung cổ và nhiều người đã bị thất lạc.
Các lĩnh vực khoáng vật học
Khoáng vật học đã được liệt kê là một trong những ngành khoa học lâu đời nhất. Khoáng sản là nguồn cung cấp kim loại, năng lượng và vật liệu từ thời cổ đại. Khoáng vật học là một ngành khoa học cơ bản trong việc nghiên cứu các chất khoáng có nguồn gốc tự nhiên. Các kỹ sư chuyên môn phải biết các đặc tính cơ bản của cốt liệu đá tự nhiên, cũng như các hợp chất khoáng nhân tạo.
Khoáng vật học chung
Khi câu hỏi đặt ra là khoáng vật học nói chung nghiên cứu cái gì ?, có thể nói rằng lĩnh vực khoáng vật học này nghiên cứu các khía cạnh tinh thể học. Nó còn được gọi là Crystallography, là khoa học chịu trách nhiệm nghiên cứu các tinh thể về cấu trúc bên trong, hình dạng bên ngoài của chúng và các quy luật chi phối sự phát triển của tinh thể. Kể từ khi phát triển và bắt đầu, nó được liên kết mật thiết với Khoáng vật học, nhưng do sự chuẩn bị của nó theo trật tự vật chất, bao gồm cả chất hữu cơ, nó chuyên môn hóa và nổi lên như một khoa học độc lập được chia thành bốn phần:
- Geometric Crystallography: Nó chịu trách nhiệm nghiên cứu hình dạng bên ngoài của tinh thể.
- Tinh thể học cấu trúc: Điều này liên quan đến việc xác định và mô tả hình học của cấu trúc bên trong của tinh thể.
- Tinh thể học hóa học: Mô tả và nghiên cứu sự phân bố cấu trúc của các ion hoặc nguyên tử, cũng như sự hợp nhất giữa chúng.
- Pha lê vật lý: Đây là nhiệm vụ giải thích và mô tả các đặc tính của tinh thể.
Các tinh thể được nhóm thành sáu hệ đối xứng: đẳng phương hoặc lập phương, tứ giác, lục giác, trực thoi, đơn tà và tam giác.
Nghiên cứu về khoáng chất cung cấp một trợ giúp quan trọng trong việc tìm hiểu sự hình thành của đá. Điều này là do tất cả các vật liệu vô cơ được sử dụng trong thương mại đều là khoáng chất hoặc các dẫn xuất của chúng, tức là khoáng vật học có ứng dụng kinh tế trực tiếp.
Khoáng chất xác định
Khoáng học xác định là khoa học và nghệ thuật xác định các khoáng chất thông qua việc nghiên cứu các đặc tính của chúng:
1. Tính chất vật lý: Chúng được nghiên cứu chi tiết trong các khóa học về khoáng vật học, đặc biệt là tinh thể học, độ cứng, độ sáng, độ tróc da, màu sắc, sọc và mật độ, trong một số trường hợp thậm chí có cả hương vị và kết cấu. Mục đích của loại nghiên cứu này là có thể phân loại một số loài nhất định một cách dứt khoát và có thể xác định vị trí của chúng trong các nhóm giới hạn có tính chất tương tự. Mặc dù vậy, đôi khi chỉ có nghiên cứu vật lý của anh ta để lại nghi ngờ về danh tính của anh ta, vì vậy cần phải sử dụng đến các xét nghiệm hóa học.
2. Tính chất hóa học: Các phép thử hóa học được sử dụng trong loại khoáng vật học này cũng giống như các phép thử được sử dụng trong phân tích định tính và định lượng khoáng sản, nhưng tại thời điểm thực hiện, cần sử dụng tối thiểu thiết bị và một số thuốc thử trong Hầu hết chúng đều đơn giản và cung cấp thông tin chính xác về sự có mặt của các cation và anion, tức là sự có mặt hoặc không có mặt của các nguyên tố hoặc sự kết hợp cụ thể của chúng. Các nghiên cứu hóa học cho phép:
- Xác nhận danh tính của mẫu vật hoặc khoáng vật.
- Phân biệt giữa các khoáng chất thay thế.
- Biết một số yếu tố của các thành phần của mẫu, hướng dẫn giải của bài toán.
Tạo khoáng
Mineralogenesis chịu trách nhiệm phân tích tình hình sản xuất một loại khoáng chất, cách nó biểu hiện trên Trái đất và các phương pháp khai thác nó. Các quá trình địa chất tạo thành khoáng chất và chúng được chia theo các nguồn năng lượng thành hai nhóm:
1. Nội sinh: Có nguồn gốc nội sinh, chúng liên kết với nội năng của trái đất và được hình thành trong các quá trình nội năng của địa cầu trên cạn. Hơn nữa, quá trình này có liên quan đến các phép biến đổi metasomatic hoặc hoạt động từ tính của đá. Nhiệt độ của đá từ dao động trong khoảng 1200 đến 700 ° C, điều này tùy thuộc vào thành phần của khối lượng.
2. Ngoại sinh: Chúng có nguồn gốc bên ngoài liên kết chặt chẽ với hoạt động của thủy quyển, khí quyển và sinh quyển lên thạch quyển và chịu tác động của năng lượng mặt trời. Quá trình này xảy ra trên bề mặt trái đất hoặc rất gần với nó, cả trên khí quyển và thủy quyển. Loại quá trình này biểu hiện ở sự phá hủy hóa học và vật lý của đá, khoáng chất và quặng, và lần lượt là sự hình thành các khoáng chất trong điều kiện ổn định trên bề mặt trái đất. Nhóm này cũng bao gồm các quá trình sinh học tạo khoáng có liên quan đến hoạt động của sinh vật. Trong số các quá trình ngoại sinh còn có các quá trình phong hóa và bồi lắng.
Khoáng vật học kinh tế
Khái niệm khoáng vật học kinh tế bao gồm tất cả mọi thứ liên quan đến khoáng vật học liên quan đến nghiên cứu thăm dò và khai thác tài nguyên khoáng sản. Nó bao gồm việc nghiên cứu và phát triển các chất khoáng sinh học, các chất tương tự tổng hợp và các vật liệu công nghiệp tạo ra từ quá trình biến đổi, ở mức độ khoáng chất thấp hơn hoặc lớn hơn. Nó nghiên cứu và bảo vệ sức khỏe con người thông qua việc bảo vệ và bảo tồn môi trường, thông qua các hoạt động thu được, thay đổi và chuyển hóa tài nguyên khoáng sản, bên cạnh các vấn đề liên quan đến lưu trữ và quản lý chất thải.
Ngoài những điều trên, khoáng vật học kinh tế còn phát triển các ứng dụng của vật chất khoáng, ứng dụng của nó trong kinh tế công nghiệp, đá quý, v.v.
Do đó, một khoáng chất, ví dụ carbon, có thể được kết tinh trong các cấu trúc khác nhau, chẳng hạn như tinh thể học, thông qua hệ thống lập phương; trong trường hợp này nó được gọi là kim cương nếu nó kết tinh trong hệ lục phương và tạo thành than chì. Sự xuất hiện của chúng đủ để nhận ra rằng chúng là hai khoáng chất khác nhau, mặc dù cần phải nghiên cứu sâu hơn để hiểu rằng chúng có cùng thành phần hóa học.
Sự phân loại được chấp nhận nhiều nhất đối với tính năng kinh tế của khoáng sản dựa trên sự có mặt của một nguyên tố hoặc tổ hợp kim loại hóa học và được nghiên cứu tách biệt với các mỏ hoặc khoáng sản có một hoặc nhiều nguyên tố phi kim loại.
Khoáng vật địa hình
Khoa khoáng vật học địa hình có nhiệm vụ nghiên cứu các mỏ khoáng sản ở một quốc gia hoặc khu vực cụ thể, thông qua đó có thể mô tả các loại khoáng sản có trong các khu vực đó, cũng như các sự kiện lịch sử và văn hóa liên quan đến chúng và việc khai thác chúng.
Nó hiện được coi là một chuyên ngành phụ so với khoáng vật lý hóa hoặc được áp dụng để khai thác các mỏ. Tuy nhiên, nó là thứ gần gũi nhất với những gì thường được coi là "văn hóa", do mối quan hệ của nó với cảm xúc địa phương và kiến thức về bản chất của đất nước.
Trong thế kỷ 18, một số công trình khai thác địa hình của nhiều khu vực rộng hơn hoặc ít hơn đã được công bố, nhưng đến nửa sau của thế kỷ 19, với sự phát triển. khoáng vật học với tư cách là một khoa học (và có thể cả với sự phát triển của khái niệm hiện đại về trạng thái, trong đó kiến thức vật lý đóng một vai trò ràng buộc) khi các chuyên luận sâu rộng và được chế tạo tỉ mỉ bao gồm toàn bộ trạng thái được xuất bản.
Khoáng vật học ở Mexico
Vào cuối thế kỷ trước, nghiên cứu để phát triển khoáng vật học ở Mexico đã bắt đầu ở Mexico, vì đối với các chuyên gia trong lĩnh vực này, trước mắt là ưu tiên đạt được một cấp độ phù hợp hơn với sự phát triển của Khoáng học tiên tiến ở các nước khác.
Mexico là một quốc gia được thiên nhiên ban tặng cho nguồn tài nguyên khoáng sản và không khoáng sản khổng lồ, vì lý do này, nó có một lĩnh vực nghiên cứu khoáng vật học tuyệt vời. Các nhà khoa học và địa chất có uy tín của Mexico Ortega Gutierrez, Enciso de la Vega và Victoria Morales, đã công nhận, vào cuối thiên niên kỷ thứ hai, khoáng vật học là một ngành gần như bị bỏ rơi hoàn toàn bởi các trường đại học Mexico, do số lượng nhỏ các chuyên gia và nhà nghiên cứu dành riêng cho phát triển nó.
Vì lý do này, vào đầu năm 2000, vấn đề hạn chế phát triển và nhu cầu kích hoạt nó trong các lĩnh vực Khoa học Mexico đã nảy sinh. Thông qua chương trình Ghế xuất sắc Cấp độ II của CONACYT và sự hỗ trợ của Đại học Michoacán, các cuộc điều tra khoáng vật học khác nhau đã bắt đầu được thực hiện để đạt được mức độ Khoáng vật học nâng cao phù hợp với các quốc gia khác.
Mexico có sự giàu có về khoáng sản được xác định bởi lịch sử địa chất của nó, các trung tâm khai thác quan trọng nhất nằm ở các khu vực miền núi phía bắc đất nước. Tầm quan trọng của hoạt động sản xuất này đã giảm xuống, nhưng mặc dù vậy, Mexico vẫn chiếm vị trí đầu tiên về sản xuất bạc và là một trong những nhà sản xuất lớn nhất về than chì, bitmut, antimon, barit, asen và lưu huỳnh, nó cũng là một nhà sản xuất quan trọng của kẽm, vàng, sắt và đồng. Ngoài những điều trên, Mexico là nhà sản xuất dầu lớn thứ sáu trên thế giới, đây là lĩnh vực xuất khẩu của quốc gia này.
Khai thác và sự phát triển của nó đã bị ảnh hưởng bởi tình hình của các lĩnh vực khác yêu cầu các sản phẩm của họ làm đầu vào, bên cạnh sự yếu kém dai dẳng của thị trường quốc tế. Việc khai thác quặng sắt và lợi nhuận của nó tăng lên nhờ sự tăng trưởng của nhu cầu nấu chảy kim loại này trong ngành sản xuất.
Một số khoáng chất quan trọng nhất ở đất nước này là: ngọc lam, thạch anh tím, hướng dương đông, chrysoberyl, kim cương, ruby, ngọc lục bảo, heliotrope, mã não, kim cương spar, sapphire, mắt mèo, mắt hổ, serpentine, aquamarine, obsidian, giữa nhiều thứ khác.
Phần lớn lãnh thổ Mexico (trừ bán đảo Yucatan) được đặc trưng bởi hoạt động kiến tạo và núi lửa lớn đã diễn ra trong vài chục triệu năm cho đến nay. Hoạt động này đã luôn để lại dấu ấn trên khắp đất nước dưới dạng hệ thống núi lửa và hệ thống thủy nhiệt, cả hóa thạch và hoạt động.
Hoạt động kiến tạo núi lửa, mặc dù nó gây ra hậu quả thảm khốc trong nhiều hiện tượng mà nó tạo ra, chẳng hạn như động đất và phun trào núi lửa, cũng là một nguồn của cải to lớn như tài nguyên khoáng sản và địa nhiệt.
Hiện tại, hơn 60 loại khoáng sản mới đã được phát hiện trên lãnh thổ Mexico, điều đó nói lên một tiềm năng to lớn trong lĩnh vực khoáng sản của đất nước này.
Bảo tàng Khoáng vật học nằm ở trung tâm văn hóa trường đại học La Garza, là di sản của Mexico, đây cũng là bảo tàng lâu đời nhất trong thực thể và là một trong những bảo tàng lâu đời nhất trong cả nước về chuyên ngành của nó. Có một bộ sưu tập lớn các khoáng chất được chiết xuất từ lòng đất từ khắp nơi trên thế giới được trưng bày, cũng như một xác ướp được tìm thấy ở Hidalgo hơn 130 năm trước.
Các mẫu vật được tìm thấy trong bảo tàng này vượt quá hàng nghìn mẫu vật được phân loại trong số các khoáng chất, đá lửa, đá trầm tích, đá ẩn dụ và hóa thạch từ khu vực đó và phần còn lại của thế giới.
