Aiseā e iai ai ni foliga faapitoa o minerale e pei o ni tioata?
Afai na e vaʻai muamua i le kuata e foliga i le prisma, o le masima laulau e foliga mai o ni tamaʻi kupita, poʻo le pyrite, lea e masani ona foliga i ni taʻi auro, atonu e te mafaufau: aiseā e iai ai ni foliga tioata faapitoa o minerale? O le matagofie o foliga o minerale e le o se mea na tupu fua. O ni "faailoga" ia o le faʻatulagaina o atomu o le minerale ma le tuputupu aʻe o le minerale i le natura. O lenei tusiga o le a talanoaina ai mafuaʻaga faasaienisi i tua atu o foliga o tioata minerale, mai le faʻatulagaga atomu, faʻagasologa o le fausiaina, i mea tau siʻosiʻomaga e aʻafia ai lo latou foliga mulimuli.
1. Minerale ma tioata: o le ā le fesootaʻiga?
O minerale o ni mea mautu e tutupu fa'alenatura (e fausia e aunoa ma se fa'alavelave a le tagata), e masani lava e le o ni mea olaola, fa'atasi ai ma se fa'asologa fa'akemikolo fa'apitoa ma se fausaga i totonu e masani. O lenei fausaga i totonu e masani ona ta'ua o se fausaga tioata. O le mea lea, pe a tatou fai atu o se minerale o se "kiliata," tatou te le fa'auigaina na'o lona foliga i fafo e tulimanu, ae o ona atomu o lo'o fa'atulaga lelei i se mamanu faifai pea.
O le foliga i fafo o le kirisitala (e ta'ua o le crystal habit) o se ata o le fausaga i totonu, e ui e le atoatoa i taimi uma ona e a'afia i tulaga o le fausiaina.
2. Mafua'aga autū: fa'atulagaga o atomu i totonu o le crystal lattice
I le tulaga fa'amikroskopi, o atomu i minerale ua fa'atulagaina i se mamanu fa'asolosolo e tolu-vaega, e ta'ua o le crystal lattice. O lenei mamanu e fuafuaina e:
– Le tele ma le mamafa o ions/atoms o loʻo i totonu
– Ituaiga o le fusi fa'akemikolo (ionic, covalent, metallic, po'o le fefiloi)
– O le auala e toe fai ai vaega laiti (e pei o silicate tetrahedrons) e fausia ai ni fausaga tetele
Ona o lo latou fausaga i totonu e masani ona tutusa, o le tuputupu aʻe o minerale e masani foʻi ona tutusa. O lenei mea e mafua ai ona foliga mai o ni foliga mafolafola tutusa ma ni tulimanu patino. O le mafuaʻaga lea e masani ai ona fausia e le kuata ni prism hexagonal, ae o le halite (NaCl) e masani ona fausia ni kupita.
Faʻataʻitaʻiga faigofie
– Halite (masima papa, NaCl): O ions Na⁺ ma Cl⁻ e fa'atulaga i se mamanu kupita. A tupu a'e, o le foliga e sili ona fetaui ma lenei fa'atulagaga o se kupita.
– Kuata (SiO₂): o le faatulagaga o silica tetrahedrons e maua ai le tutusa o le hexagonal, o lea o le foliga i fafo e masani ona avea ma se prism e ono ona itu ma pito pyramidal.
3. O le tutusa o le tioata ma "tulafono" o le fa'atulagaina o foliga
E fa'aalia e tioata le tutusa, o le toe faia lea o le mamanu lava e tasi pe a fa'ata'amilo pe fa'ata i se itu fa'apitoa. O lenei tutusa e vaevaeina ai tioata i ni faiga tioata. I se tulaga lautele, e fitu faiga tioata autu:
1. Kupika (isometric)
2. Fa'a-Tetragonal
3. Orthorhombic
4. Fa'a-hexagonal
5. Trigonal
6. Monoclinic
7. Triclin
E tofu lava le faiga ma ana lava tulafono tulaga ese mo tulimanu ma le umi o le au. O le mea lea, o minerale i totonu o le faiga lava e tasi e masani ona faaalia ai ni foliga tutusa. Mo se faataitaiga, o minerale i le faiga kupita e masani ona faaalia ai ni foliga kupita, octahedron, po o le dodecahedron.
4. Aiseā e sili atu ona taatele ai nisi o vaega? Malosiaga o luga o le fogaeleele
E ui o le fa'aputuga tioata e maua ai le "fuafuaga masani," o le foliga mulimuli e fuafua i po'o fea va'alele e sili ona mautu le malosi. I le tuputupu a'e o le tioata:
– O vaalele e maualalo le malosi o le fogāeleele e masani ona tumau ma foliga mai o ni fogāeleele tioata.
– O fanua e maualuga le malosi o le fogāeleele e masani ona vave ona tuputupu aʻe ma iu ai ina "mou ese" mai le foliga i fafo.
I se isi faaupuga, o le a "filifilia" e kirisitala le foliga e faʻaitiitia ai le malosi atoa. O lenei mataupu faavae e fesoasoani e faʻamatalaina pe aisea e mafai ai e le minerale lava e tasi ona i ai ni foliga eseese ae o loʻo mulimulitaʻi pea i ni tuaoi tutusa.
5. Tulaga o le tuputupu aʻe: avanoa, taimi, ma le sapalai o meafaitino
E matuā aʻafia lava le foliga o le tioata i le siosiomaga e fausia ai le minerale. O nisi o mea taua e aofia ai:
a) Avanoa e tuputupu aʻe ai
Afai e iai ni avanoa gaogao o se minerale (e pei o pu i papa mauga mu po o geodes), e mafai ona ola saoloto tioata ma fausia ni foliga tioata eseese. Peita'i, afai latou te ola i ni avanoa vaapiapi, e fe'ei'ei tioata ma e le tutusa o latou foliga.
Faataitaiga:
– O tioata kuata i geodes e masani ona ma'ai ma manino foliga.
– E mafai ona avea le kuata i papa malō ma se vaega tioata e aunoa ma se foliga manino o se prisma.
b) Saosaoa o le malulu po'o le fausiaina
– O le fa'amālūlū malie (mo se fa'ata'ita'iga i le osofa'ia o le magma) e mafai ai ona fa'atulaga lelei ia atomu → tioata tetele ma foliga masani.
– O le vave ona mālūlū (e pei o le lava i luga o le fogaeleele) e mafua ai ona “loka” atomu a’o le’i fa’atulagaina → ni tioata laiti po’o ni tioata mauga mu (e aunoa ma ni tioata).
c) Fa'aputuga ma le sapalaiina o elemene vaila'au
Afai e tele ma mautu mea o lo'o i totonu, e mafai ona tupu lelei atoatoa tioata. Afai e fesuisuia'i le sapalai, e le tutusa le tuputupu a'e, ma i'u ai i ni foliga fa'aletonu pe fa'aputu.
6. Vevela, mamafa, ma le matafaioi a le vai/fofo
E tele minerale e tupu mai i vai fa'avevela (vai vevela, e tele minerale) pe mai le metamorphism (le suiga i papa ona o le vevela ma le mamafa). E tele auala e a'afia ai minerale e le vevela ma le mamafa:
– Fuafua po o fea minerale e mautu (o nisi minerale e na'o ni tulaga patino e aliali mai ai).
– Suia le saoasaoa o le sosolo o le atomika, ma aʻafia ai le tele ma le lelei o tioata.
– A'afia ai le solubility: e fa'aputu minerale pe a suia tulaga (e.g. e malūlū le vaila'au pe pa'ū le mamafa).
E mafai fo'i e le vai ona fa'avavevave le fa'agasologa o le fausiaina o tioata aua e faigofie ai mo ions ona gaoioi ma fa'apotopoto e fausia ai se lattice.
7. Mea leaga ma faaletonu o le tioata: e mafai ona suia foliga
E seasea ona 100% le mama o minerale. E mafai e isi ions ona ulufale i le crystal lattice e fai ma sui mo nisi atoms (suiga). O nei mea le mama e mafai ona:
– Suia le lanu (e.g. ametise: kuata violē ona o le faatosinaga o elemene laiti ma le ave o le la).
– Suia o le auala e tuputupu aʻe ai tioata ina ia lē "lelei atoatoa" ai o latou foliga.
– E mafua ai ni faaletonu (seesee) e aʻafia ai le pupula ma le maʻaʻa.
E tusa lava pe iai ni faʻaletonu, ae o le fausaga autu e mulimulitaʻi pea i tulafono o le crystallography, o lea e mafai ai lava ona iloa le foliga lautele.
8. Masaga ma mea fa'aputu: e foliga "ese" tioata ae e tumau pea le tutusa.
O nisi taimi e tutupu a'e ai ni tioata se lua pe sili atu e pipii le tasi i le isi i se tulaga masani ma patino. O le mea lea e ta'ua o le crystal twinning. E mafai e le twinning ona maua ni foliga tulaga ese e foliga mai e faigata ae o le mea moni e mulimuli i tulafono o le tutusa.
E le gata i lea, e masani ona tutupu a'e minerale o ni fa'aputuga: o ni fa'aputuga o le tele o tioata laiti. I fa'aputuga, e faigata ona iloa le foliga o tioata ta'itasi, ae o lo'o iai pea le fa'atulagaina i se fua fa'amikroskopi.
9. Aiseā e mafai ai e le minerale e tasi ona i ai ni foliga eseese?
Atonu e tutusa le minerale e maua ae e eseese lona foliga. E mafua lenei mea ona:
– Tulaga eseese o le tuputupu aʻe (vevela, mamafa, fofo, avanoa)
– Eseesega i fua faatatau o le tuputupu aʻe i nisi itu
– O le iai o mea leaga poʻo isi minerale e faʻalavelaveina ai le tuputupu aʻe
– Faiga o le tau po'o le soloia e suia ai le fogā'ele'ele tioata
Peita'i, e ui lava e ono suia le foliga i fafo, ae o tulimanu i le va o va'aiga tioata i le minerale lava e tasi e masani ona tumau pea. I le crystallography masani, ua lauiloa lenei mea o le mataupu faavae e faapea o tulimanu i le va o va'aiga i se minerale tioata e tumau, aua e mafua mai i le fausaga i totonu e tasi.
I'uga
O minerale e iai foliga fa'apitoa o le tioata ona o le fa'atulagaga masani o atomu i totonu o le fa'aputuga tioata ma le tutusa o latou fausaga i totonu. O le foliga i fafo tatou te va'aia o le taunuuga lea o le fegalegaleaiga i le va o lenei "fuafuaga" i totonu ma mea tau si'osi'omaga e pei o le avanoa tuputupu a'e, vevela, mamafa, saoasaoa o le fausiaina, ma le tuufaatasiga o fofo ma mea le mama. O le mea lea, o tioata minerale o se tu'ufa'atasiga o tulafono masani o le fisiki ma le kemisi i le tulaga atomu ma le gaioiga o le natura i le taimi na fausia ai.
E lē gata ina matagofie foliga o tioata, ae e tāua foʻi i le saienisi: mai le foliga ma le fausaga o tioata, e mafai e tagata suʻesuʻe eleele ona faʻamatalaina tulaga na fausia ai papa, o latou talafaasolopito o le eleele, ma e oʻo lava i punaoa minerale e ono maua i se eria. I le malamalama pe aisea e iai ai ni foliga faapitoa o minerale, o loʻo tatou faitauina le "faamaumauga" o faiga masani o loʻo teuina i le fausaga o atomu.
