Foto: Erik Jonsson, SGU.
Mineral
Mineral är jordens och övriga planeters byggstenar. De bygger upp bergarterna och bergarterna bygger i sin tur upp planeterna. Men vad kännetecknar mineral? Hur bildas de? Hur många finns det? Här får du svar på dessa och andra frågor om mineral.
Mineral är uppbyggda av ett eller, vanligen, flera olika grundämnen och har bestämd kemisk sammansättning och kristallstruktur. Bergarterna i sin tur består av blandningar av ett eller flera mineral.
Frågor och svar
Normalt sett är en metall ett grundämne, vilket typiskt bygger upp mineral i kombination med andra grundämnen. Mineral är oftast kemiska föreningar. Det finns dock mineral som är mer eller mindre rena metaller, exempelvis guld.
Malmmineral bryts för att utvinna en eller flera metaller ur det; industrimineral bryts för att använda själva mineralet, på grund av dess egenskaper.
En av de mineralrikaste platserna i världen (där det finns flest olika mineral) ligger i Värmland. Det är en gammal mangan- och järnmalmsgruva som heter Långban, och som är mest känd internationellt för sin rika och komplexa mineralogi. Läs mer om mineralrika miljöer och mineraldiversitet
Beteckningen ”kattguld” har använts för flera olika mineral som kan misstas för guld i naturen. Vanligast här är att man ser små, gulaktiga flagor av en vittrad glimmer som man kan tro är guld, exempelvis i ett vattendrag. I färskt ituslagen sten kan högglänsande, metalliska sulfidmineral som kopparkis och pyrit misstas för guld.
Gediget guld i kvarts från Ädelfors i Småland. Både guld och kvarts är exempel på olika mineral. Från Bielkeska mineralsamlingen i Ädelfors.
Foto: Erik Jonsson, SGU
Mineral är oftast kemiska föreningar, vilket innebär att de består av flera olika grundämnen som är bundna till varandra. Några exempel på sådana mineral är halit, alltså natriumklorid, det vill säga vanligt bergsalt, vars kemiska formel är NaCl, och kvarts, vars kemiska formel är SiO2.
Mineral kan också bestå av mer eller mindre rena grundämnen och kallas då för element. Exempel på sådana mineral är guld (Au) och diamant (C).
Guld är en så kallad ädel metall, det vill säga den reagerar inte gärna med andra grundämnen för att bilda föreningar. Den förekommer främst i sin rena, metalliska form i naturen – dock nästan alltid något förorenad av silver eller koppar.
En ganska typisk granit i förstoring. Graniten byggs upp av ljusröd kalifältspat, vitaktig plagioklas, blågrå runda korn av kvarts och svarta aggregat av biotit (glimmer). Denna granit från Jämtland är klassad som "Revsundsgranit".
Foto: Erik Jonsson, SGU
Diamant består av rent kol bundet i en mycket stark atomstruktur, som endast kan bildas vid mycket höga tryck. Normalt sett råder sådana förhållanden bara mycket djupt ned i jordens inre, på minst omkring 140 kilometers djup eller mer.
Kristallstruktur som kännetecken
I det normala fallet uppvisar mineralen en välordnad inre geometrisk atomstruktur, vilken kallas kristallstruktur. Grundämnena i en kemisk förening eller grundämnet i ett element är alltså vanligen ordnade på ett speciellt, symmetriskt sätt i tre dimensioner. Man säger även att det råder en fjärrordning; mineralet uppvisar en kristallstruktur.
För att se kristallstrukturen – fjärrordningen – i ett mineral måste man ofta studera det i extremt stark förstoring eller mäta hur olika typer av strålning påverkas av materialet (till exempel röntgenstrålning). Hos mineral som har möjlighet att växa till fritt som enskilda individer och bilda tydliga kristaller, speglar oftast mineralets yttre form den struktur som råder på atomnivå.
En grov (dvs. större än 2 dm) och välutvecklad fältspatkristall i gråvit pegmatitkvarts. Mettäjärvi, Norrbotten.
Foto: Erik Jonsson, SGU
Ett vanligt exempel på detta är kvarts, som oftast uppträder som otydliga rundade korn i bland annat bergarten granit. Om kvartsen får växa till fritt i exempelvis sprickor eller andra öppna hålrum i berget kan den utvecklas som skarpa, glänsande kristaller, så kallad bergkristall. Sådana kristaller kan ha en mängd plana, ofta vackert glänsande ytor. Antalet ytor, ytornas form och vinklarna mellan dem styrs av den inre kristallstrukturen.
Mineral utan kristallstruktur
Vissa undantag finns där ett material räknas som mineral fastän det saknar en egentlig kristallstruktur. Ett av de viktigaste av dessa undantag är opal, som är en delvis ordnad, vattenhaltig kiselgel. Opal är oftast ogenomskinligt grå, brun, vit m.m. Den är dock mest känd i sin ädla, färgskimrande form, i vilken den är en dyrbar och uppskattad ädelsten.
Mineral bildas genom geologiska processer
För att en kemisk förening eller ett element ska räknas som mineral, ska det ha bildats genom en geologisk process.
Geologiska processer är till exempel:
- när nya bergarter bildas genom att smält berg (magma) når jordytan och stelnar i form av en vulkanisk bergart,
- när sediment kompakteras och omvandlas till sedimentära bergarter djupt under havsbottnarna i både innanhav och oceaner,
- när befintliga bergarter genom högt tryck och höga temperaturer omvandlas till nya bergarter (metamorfos) men också
- när hett vatten cirkulerar i jordskorpan och löser ut och återutfäller olika grundämnen i form av mineral (hydrotermala processer).
Med geologiska processer menar vi egentligen sådana som pågår på och i planeten jorden, men andra planeter uppvisar också, åtminstone delvis, sådana processer.
Kan mineral komma från växt- eller djurriket?
Material som har producerats direkt av växt- eller djurriket, det vill säga biogena material, räknas inte som mineral även om de ibland kan uppfylla kravet på att vara kristallina kemiska föreningar.
Ibland kan dock en geologisk process ha tagit vid efter att ursprungsmaterialet har bildats eller avsatts. Till exempel kan växtrester som sedimenterar på en havs- eller sjöbotten omvandlas till en sedimentär bergart. Ett annat exempel är de många kolhaltiga material med ursprung i växt- och djurriket, som genom olika geologiska processer har omvandlats till mineral såsom grafit och diamant (rent, kristallint kol med hexagonal respektive kubisk struktur).
Icke-kristallina kolhaltiga geologiska material som torv, olja, bergbeck, brunkol, stenkol med mera är däremot inte mineral. Det populära smyckematerialet bärnsten är en fossiliserad kåda och alltså inte heller något mineral.
Kan mänsklig verksamhet resultera i mineral?
Tidigare har en del ämnen i material som är resultat av mänsklig verksamhet, till exempel i slagger från smältprocesser som omvandlats, beskrivits som mineral. Eftersom detta – än så länge – inte omfattar några geologiska processer räknas följaktligen kemiska föreningar eller element som bildats som resultat av mänsklig aktivitet numera inte som mineral.
Mineralriket delas in efter en kemiskt baserad klassifikation (läs mer under rubriken Mineralriket och dess klassificering).
Definitionen av ett mineral
Ett mineral är en kemisk förening eller ett element (grundämne) med en väldefinierad kemisk sammansättning och en i normala fall ordnad kristallstruktur (fjärrordning), som bildats genom en geologisk process (Nickel 1995).
Mineral och mineraler
Mineral i geologiska sammanhang benämns normalt "mineral" även i plural (till skillnad mot det vi kallar mineraler, alltså spår- och näringsämnen som bland annat finns i det vi äter).
