Ορυκτό

Ορυκτό ονομάζεται κάθε χημικό στοιχείο ή ανόργανη ένωση φυσικής προέλευσης, που βρίσκεται στο έδαφος ή στο υπέδαφος ή στο νερό (υπό μορφή διαλύματος), αποτελώντας συστατικό των πετρωμάτων, από τα οποία αποτελείται ο στερεός φλοιός της Γης. Ορυκτό είναι κάθε ομογενές σώμα από το οποίο αποτελείται ο στερεός φλοιός της γης. Φτιάχνεται με φυσικές διεργασίες και παρουσιάζει συγκεκριμένες ιδιότητες.

Δείγμα αζουρίτη από τα μεταλλεία Λαυρίου

Επίδοτο, δείγμα από τα μεταλλεία Λαυρίου

Ορισμένα ορυκτά, όπως για παράδειγμα το διαμάντι, το θείο και ο χρυσός είναι καθαρά χημικά στοιχεία. Τα περισσότερα, όμως, αποτελούνται από κάποια ανόργανη ένωση. Ο Βωξίτης, για παράδειγμα, είναι πέτρωμα που αποτελείται από τα ορυκτά βαιμίτη, γιββσίτη και διάσπορο, των οποίων το κύριο (αλλά όχι το μοναδικό) συστατικό είναι το οξείδιο του αργιλίου (Al₂O₃), ενώ ο γαληνίτης είναι θειούχος μόλυβδος (PbS). Τέτοιου είδους ορυκτά βρίσκονται στα πετρώματα, αποτελώντας τα συστατικά τους ενώ άλλα, όπως το χλωριούχο νάτριο (αλάτι) αφθονούν τόσο στη θάλασσα όσο και σε ποταμούς ή λίμνες. Ωστόσο, σπάνια ένα ορυκτό βρίσκεται αυτούσιο στη φύση. Τα περισσότερα ορυκτά περιέχουν και προσμίξεις άλλων ορυκτών. Όταν οι προσμείξεις υπερβαίνουν την τάξη των 0,1 ppm αναφέρονται στον χημικό τύπο του ορυκτού ενώ όταν υπερβαίνουν το 1 ppm μπορούν να αλλάξουν βασικά στοιχεία της σύστασης και των ιδιοτήτων του ορυκτού. ( ppm = parts per million )

Η εξέταση των ορυκτών μας βοηθά να κατανοήσουμε την προέλευση της Γης, εφόσον αποθηκεύουν στο εσωτερικό τους χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με το τι συνέβη στο γεωλογικό παρελθόν. Το ορυκτό που αξιοποιείται ως πρώτη ύλη για την εξαγωγή κάποιου στοιχείου ονομάζεται μετάλλευμα. Για παράδειγμα ο γαληνίτης είναι μετάλλευμα του μολύβδου. Τα ορυκτά αποτελούν κύριο αντικείμενο μελέτης της Ορυκτολογίας.

Από τις χιλιάδες των ορυκτών λίγα είναι αυτά που αποδείχθηκαν χρήσιμα για τον άνθρωπο. Τα υπόλοιπα, χαρακτηρίζονται ως σημαντικά ή λιγότερο σημαντικά από τη μικρή ή μεγάλη αισθητική τους αξία. Κάποια ορυκτά ανήκουν σε μια πολύ ιδιαίτερη κατηγορία, τους πολύτιμους λίθους. Οι πολύτιμοι λίθοι ξεχωρίζουν για την ομορφιά, το χρώμα, τη διαφάνεια και τη σπανιότητά τους. Χαρακτηριστικά παραδείγματα είναι το διαμάντι, το σμαράγδι, το ρουμπίνι και το ζαφείρι. Οι ημιπολύτιμοι λίθοι, από την άλλη, αποτελούνται από ορυκτά μικρότερης αξίας. Σήμερα, τα διαμάντια θεωρούνται ως οι ακριβότερες πέτρες για τη λάμψη, τη στιλπνότητα και τη σκληρότητά τους ενώ δεν λείπει και η χρηστική σημασία τους ως βιομηχανικά ορυκτά.

Η συλλογή ορυκτών, σε μουσεία είτε ιδιωτικές συλλογές, είναι συνήθης σε παγκόσμιο επίπεδο, εντούτοις πρέπει να γίνεται σύμφωνα με τη νομοθεσία της κάθε χώρας και χωρίς να παραβλέπεται η ιστορική και πολιτιστική παρακαταθήκη των ορυκτών για την κάθε περιοχή.

Στα «εξοφλημένα» μεταλλεία της Λαυρεωτικής (Θορικού, Σουνίου, Καμάριζας, Πλάκας κλπ) έχουν βρεθεί μέχρι σήμερα ανεκτίμητης αξίας ορυκτά. Δείγματα αυτών των ορυκτών είναι περιζήτητα από συλλέκτες, καθώς απαντούν σε μοναδικούς σχηματισμούς, όπως ο αγαρδίτης, ο σερπιερίτης, ο θορικοσίτης, ο λαυριονίτης, ο καμαριζαΐτης, ο (χ)ιλαριονίτης, ο αττικαίτης κ. ά. Πολλά από τα ορυκτά αυτά εκτίθενται στο Ορυκτολογικό Μουσείο Λαυρίου και το Ορυκτολογικό-Μεταλλευτικό Μουσείο Καμάριζας Λαυρίου, ενώ άλλα συμπεριλαμβάνονται σε ιδιωτικές συλλογές. Τα ορυκτά του Λαυρίου, σε όποιο μουσείο του κόσμου κι αν ευρίσκονται, αποτελούν σημαντικό τμήμα της Παγκόσμιας Ορυκτολογικής και γεωλογικής Κληρονομιάς.

Φυσικά χαρακτηριστικά

Τα φυσικά χαρακτηριστικά ενός ορυκτού είναι σημαντικοί παράγοντες μακροσκοπικής αναγνώρισής τους. Ο κλάδος της Ορυκτολογίας που ασχολείται με την ταυτοποίηση των ορυκτών ονομάζεται Ορυκτοδιαγνωστική. Δεν είναι όλα τα φυσικά χαρακτηριστικά μακροσκοπικά αναγνωρίσιμα, π.χ. το σύστημα κρυστάλλωσης ταυτοποιείται με τη βοήθεια ειδικού πολωτικού μικροσκοπίου και αφού γίνουν λεπτές τομές στο δείγμα του ορυκτού. Ο πλεοχρωισμός, επίσης, είναι χαρακτηριστικό εμφανές μόνο στο μικροσκόπιο.

Σύστημα κρυστάλλωσης

Αφορά στη συμμετρία που εμφανίζουν οι κρύσταλλοι των ορυκτών. Τα συστήματα κρυστάλλωσης είναι τα εξής:

Κρυσταλλική οικογένεια	Μήκη	Γωνίες	Χαρακτηριστικά ορυκτά	Δείγματα
Κυβικό	α=β=γ	α=β=γ=90°	Γρανάτης, Αλίτης, Σιδηροπυρίτης
Τετραγωνικό	α=β≠γ	α=β=γ=90°	Ρουτίλιο, Ζιρκόνιο, Ανδαλουσίτης
Ρομβικό	α≠β≠γ	α=β=γ=90°	Ολιβίνης, Αραγωνίτητας, Πυροξενίτης (ορθοπυροξενίτης)
Εξαγωνικό	α=β≠γ	α=β=90°, γ=120°	Χαλαζίας, Ασβεστίτης, Τουρμαλίνη
Μονοκλινές	α≠β≠γ	α=γ=90°, β≠90°	Ορθόκλαστο, Γύψος, Πυροξενίτης (κλινοπυροξενίτης)
Τρικλινές	α≠β≠γ	α≠β≠γ≠90°	Ανορθίτης, Αλβίτης, Κυανίτης

Το σύστημα κρυστάλλωσης είναι χαρακτηριστικό για κάθε ορυκτό. Σε πολλές περιπτώσεις, που δεν είναι δυνατός ο καθορισμός της κρυσταλλικής συμμετρίας ενός ορυκτού λόγω μικρού μεγέθους ή κακού σχηματισμού των κρυστάλλων του, χρησιμοποιείται ειδικός τύπος μικροσκοπίου. Η κρυσταλλική δομή των ορυκτών (και όχι μόνο) αποτελεί αντικείμενο της Κρυσταλλογραφίας.

Υπάρχουν αρκετά ορυκτά, τα οποία δεν εμφανίζουν καθόλου κρυστάλλους (άρα στερούνται και συμμετρίας, ως στερεά). Αυτά τα ορυκτά χαρακτηρίζονται άμορφα, όπως, π.χ., ο αλλοφανής, ο λιγνίτης κ. ά.

Λάμψη

Λάμψη (αγγλ. luster) είναι η όψη που παρουσιάζει ένα ορυκτό όταν το φως αντανακλά στην επιφάνειά του. Ο γαληνίτης, ο γραφίτης και ο σιδηροπυρίτης έχουν λάμψη μεταλλική. Τα περισσότερα όμως έχουν λάμψη υαλώδη (χαλαζίας, τοπάζιο κ.ά.) Άλλα, όπως το ζιρκόνιο και το διαμάντι, ανακλούν τις φωτεινές ακτίνες και λάμπουν ζωηρά. Άλλα έχουν ρητινώδη λάμψη, ενώ υπάρχουν ορυκτά μεταξώδη, μαργαριτώδη, γαλακτόχροα, γαιώδη ή λιπαρά.

Υφή

Η υφή (αγγλ. texture) είναι το χαρακτηριστικό που εμφανίζουν τα αθροίσματα των κρυστάλλων ενός ορυκτού. Μπορεί, για παράδειγμα, τα συσσωματώματα να μοιάζουν με τσαμπί σταφυλιού, (βοτρυοειδής υφή), με βελόνες (βελονοειδής), με ισχυρά συνεκτική δομή (συμπαγής), με κόκκους (κοκκώδης), με επιφλοιώσεις (φλοιώδης) κτλ.

Χρώμα

Το χρώμα των περισσοτέρων ορυκτών εξαρτάται από πολλές συνθήκες. Ωστόσο, μερικά ορυκτά δεν μεταβάλλουν το χρώμα τους: (ο σιδηροπυρίτης έχει το κίτρινο του ορείχαλκου, ο γαληνίτης είναι γκρίζος και ο χρυσός κίτρινος).

Δείγματα διαφορετικών χρωματισμών γρανάτη

Δείγμα ελβαΐτη

Το φαινόμενο του χρωματισμού προκαλείται από την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία η οποία αλληλεπιδρά με τα ηλεκτρόνια, και υπάρχουν 2 γενικές κατηγορίες στοιχείων οι οποίες καθορίζονται από τη συνεισφορά τους στον χρωματισμό ενός ορυκτού. Τα ιδιοχρωματικά στοιχεία, και τα αλλοχρωματικά -μαζί με τα ψευδοχρωματικά-. Τα ιδιοχρωματικά στοιχεία, τα οποία είναι απαραίτητα για τη σύνθεση του ορυκτού, προσδίδουν μόνιμο χρωματισμό στο ορυκτό. Παραδείγματα ορυκτών αυτού του τύπου αποτελούν ο μαλαχίτης (πράσινο χρώμα) και ο αζουρίτης (γαλανό χρώμα). Αντίθετα, τα αλλοχρωματικά στοιχεία των ορυκτών παρουσιάζονται σε ιχνοστοιχεία ως ατέλειες. Παράδειγμα τέτοιου ορυκτού είναι το ρουμπίνι και το ζαφείρι τα οποία αποτελούν ποικιλίες του κορούνδιου, ενώ στα ψευδοχρωματικά στοιχεία ο χρωματισμός είναι αποτέλεσμα της συμβολής των κυμάτων του φωτός στο ορυκτό, όπως στον λαβραδορίτη και τον βορνίτη.

Εκτός από τον απλό χρωματισμό του σώματος, τα ορυκτά μπορεί να διαθέτουν και άλλα ειδικά οπτικά χαρακτηριστικά, όπως ο συνδυασμός των χρωμάτων, ο αστερισμός, ο ιριδισμός, και ο πλεοχρωισμός τους, με αρκετές από τις ιδιότητες αυτές να καθορίζουν και τις χρωματικές ποικιλίες του ορυκτού. Ο συνδυασμός των χρωμάτων όπως στο οπάλιο, έχει ως αποτέλεσμα τη θέαση διαφόρων χρωμάτων καθώς το ορυκτό περιστρέφεται, ενώ ο πλεοχρωισμός αφορά την αλλαγή του χρώματος καθώς το φως διαπερνά το ορυκτό από διαφορετικές κατευθύνσεις. Κατά τον ιριδισμό, οι χρωματικές ποικιλίες προκαλούνται από τη διασπορά του φωτός επί της επιφάνειας του ορυκτού η οποία μπορεί να αποτελείται από χημικώς διαφορετικά τμήματα. Αντίθετα με τον ιριδισμό, οι χρωματικοί συνδυασμοί στο οπάλιο προκαλούνται από την αντανάκλαση του φωτός επί μικροσκοπικών σφαιρών σιλικόνης στην επιφάνεια του ορυκτού. Στον αστερισμό, κατά την περιστροφή του ορυκτού δίνεται η εντύπωση σχηματισμού σχήματος αστεριού, κάτι που παρατηρείται συχνά στους πολύτιμους λίθους του κορούνδιου.

Επιφάνειες εξέτασης γραμμής κόνεως ορυκτών

Η γραμμή κόνεως ενός ορυκτού αφορά τον χρωματισμό που έχει ενώ βρίσκεται σε μορφή σκόνης, ο οποίος πιθανώς να είναι ο ίδιος και με αυτόν που είχε το ορυκτό σε στερεή μορφή, χωρίς όμως κάτι τέτοιο να είναι βέβαιο, ωστόσο γενικά αποτελεί ασφαλέστερο κριτήριο για τον χρωματισμό και χρησιμεύει συχνά ως κριτήριο για την ταυτοποίηση ενός ορυκτού. Για την εξακρίβωση της γραμμής κόνεως, συνήθως χρησιμοποιούνται ειδικές πορσελάνινες επιφάνειες λευκού ή μαύρου χρώματος επί των οποίων εξετάζονται τα ορυκτά. Η γραμμή κόνεως ενός ορυκτού είναι ανεξάρτητη από τα ιχνοστοιχεία του, ή τον τύπο της επιφάνειας. Ένα κοινό παράδειγμα ως προς τη μεταβολή του χρώματος ενός ορυκτού κατά τη στέρεη μορφή του και κατά αυτή της γραμμής κόνεως, είναι ο αιματίτης, όπου ως στέρεο μπορεί να έχει μαύρο, αργυρό ή ερυθρό χρώμα, ενώ ως σκόνη διαθέτει ένα σκούρο ερυθρό με καφέ χρωματισμό. Η μεταβολή του χρωματισμού στη γραμμή κόνεως είναι συνήθως περισσότερη διακριτή στα μεταλλικά ορυκτά, σε αντίθεση με τα μη μεταλλικά όπου το χρώμα τους καθορίζεται από αλλοχρωματικά στοιχεία, ενώ η εξέταση της γραμμής κόνεως εξαρτάται και από τη σκληρότητα του ορυκτού καθώς είναι δυνατό να ληφθεί μόνο για ορυκτά χαμηλότερης σκληρότητας από το ίδιο το πλακίδιο επί του οποίου γίνεται η εξέταση (6,5).

Σκληρότητα

Η σκληρότητα είναι η αντίσταση που εμφανίζουν τα ορυκτά σε εγχάραξη. Τα ορυκτά είναι τόσο σκληρότερα όσο τα άτομά τους είναι μικρότερα και πυκνότερα. Για τη μέτρηση της ιδιότητας αυτής χρησιμοποιείται η δεκάβαθμη σκληρομετρική κλίμακα Μος (Mohs). Κατά την κλίμακα αυτή, ο τάλκης φέρεται ως το μαλακότερο ορυκτό (σκληρότητα 1), ενώ το διαμάντι ως το σκληρότερο (σκληρότητα 10). Αναλυτικότερα η κλίμακα αυτή, που επινοήθηκε από τον Μος (γι' αυτό και φέρει το όνομά του), αποτελείται από τα εξής δέκα ορυκτά, κατά σειρά από το μαλακότερο προς το σκληρότερο:

Σκληρότητα	Ορυκτό	Χημικός τύπος	Δείγμα
1	Τάλκης	Mg3Si4O10(OH)2
2	Γύψος	CaSO4·2H2O
3	Ασβεστίτης	CaCO3
4	Φθορίτης ή αργυροδάμας	CaF2
5	Απατίτης	Ca5(PO4)3(OH,Cl,F)
6	Άστριοι	KAlSi3O8
7	Χαλαζίας	SiO2
8	Τοπάζιο	Al2SiO4(OH,F)2
9	Κορούνδιο	Al2O3
10	Διαμάντι ή Αδάμαντας	C

Καθένα από αυτά τα ορυκτά χαράσσει τα προηγούμενά του. Έτσι ο τάλκης δε χαράσσει κανένα και χαράσσεται από όλα, ενώ το διαμάντι χαράζει όλα και δε χαράσσεται από κανένα.

Ορυκτό αλάτι (αλίτης)

Η γραμμή κόνεως (αγγλ. streak) είναι η γραμμή που αφήνει ένα ορυκτό όταν τρίβεται επάνω σε λευκή επιφάνεια από (όχι λειασμένη) πορσελάνη.

Πυκνότητα

Η πυκνότητα αποτελεί ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του ορυκτού, αφού είναι το πηλίκο της μάζας του με τη μάζα ίσου όγκου νερού. Ποικίλλει ανάλογα με την ποσότητα και το είδος των προσμίξεων αλλά και τις παραλλαγές στη χημική σύσταση του ορυκτού.

Συνεκτικότητα

Η συνεκτικότητα (αγγλ. tenacity) είναι η αντίσταση που παρουσιάζει ένα ορυκτό σε χτύπημα, κάμψη ή κοπή. Τα περισσότερα ορυκτά θραύονται και κονιορτοποιούνται σε χτυπήματα. Εξαίρεση αποτελεί ο μοσχοβίτης που είναι ελαστικός και ξαναπαίρνει την αρχική του θέση πριν την κάμψη.

Σχισμός

Ο σχισμός (αγγλ. cleavage) είναι η ιδιότητα των ορυκτών κρυστάλλων να σχίζονται σε παράλληλα επίπεδα που καθορίζονται από τα κρυσταλλικά συστήματα. Δεν εμφανίζεται σε όλα τα ορυκτά, ενώ σε άλλα αποτελεί ιδιαίτερο χαρακτηριστικό, με βάση το οποίο ταυτοποιούνται (π.χ. ο μοσχοβίτης).

Θραύση

Θραύση ή και θραυσμός (αγγλ. fracture): Όταν τα ορυκτά θραύονται, εμφανίζουν επιφάνειες θραύσης ποικίλων σχημάτων. Οι επιφάνειες θραύσης του οψιδιανού είναι κογχοειδείς και ανώμαλες, ενώ ο μαγνητίτης παρουσιάζει επιφάνεια θραύσης οδοντωτή.

Διδυμία

Ο αμέθυστος είναι τύπος χαλαζία

Διδυμία είναι η ιδιότητα που εμφανίζουν ορισμένοι κρύσταλλοι του ίδιου ορυκτού να σχηματίζουν συμφύσεις. Αποτελεί σημαντικό ορυκτοδιαγνωστικό χαρακτηριστικό.

Λοιπές φυσικές ιδιότητες

1. Ο μαγνητισμός είναι το φαινόμενο που εμφανίζουν ορισμένα ορυκτά όπως ο μαγνητίτης και ο ιλμενίτης, τα οποία είναι φυσικοί μαγνήτες.
2. Η ραδιενέργεια εμφανίζεται στα ορυκτά που περιέχουν ουράνιο, θόριο ή άλλα ραδιενεργά στοιχεία.
3. Η διαλυτότητα στο νερό που παρατηρείται στον αλίτη καθώς και σε μερικά άλλα ορυκτά που χαρακτηρίζονται ακόμα και από τη γεύση τους.
4. Ο φθορισμός, ιδιότητα που έχουν ορισμένα ορυκτά να επανεκπέμπουν την ακτινοβολία που δέχονται, σε άλλο, όμως, μήκος κύματος.
5. Ο πλεοχρωισμός είναι η ιδιότητα των κρυστάλλων ενός ορυκτού να εμφανίζουν διαφορετικό χρώμα όταν, φωτιζόμενοι με γραμμικά πολωμένο λευκό φως, κάθετα ή παράλληλα με τους οπτικούς τους άξονες (πρέπει να διαθέτουν τουλάχιστον δύο οπτικούς άξονες για να εμφανιστεί πλεοχρωισμός), εμφανίζουν περισσότερες από δύο αποχρώσεις. Ο πλεοχρωισμός δεν εμφανίζεται σε όλα τα ορυκτά, ιδιαίτερα απουσιάζει σε όσα έχουν ισχυρή συμμετρία και εμφανίζουν μονάξονες κρυστάλλους, απουσιάζει, όμως, και από ορισμένα ορυκτά με διάξονες κρυστάλλους, όπως ο ημιμορφίτης.
6. Ο χρωματισμός φλόγας αποτελεί και έναν από τους τρόπους αναγνώρισης των ορυκτών και στηρίζεται στην αντίστοιχη χαρακτηριστική ιδιότητα που εμφανίζουν τα στοιχεία (πυροχημική ανίχνευση): Όταν ένα ορυκτό τεθεί σε φλόγα φωταερίου, τη χρωματίζει με χαρακτηριστικό χρώμα. Έτσι, τα ορυκτά του νατρίου χρωματίζουν τη φλόγα κίτρινη (όπως συμβαίνει για όλες τις ενώσεις του νατρίου), του χαλκού πράσινη κτλ.
7. Η διαφάνεια αποτελεί, επίσης, ένα χαρακτηριστικό των ορυκτών. Υπάρχουν ορυκτά ολοσχερώς διαφανή, ημιδιαφανή και αδιαφανή, αλλά δεν είναι σπάνιο το ίδιο ορυκτό να εμφανίζει και τις τρεις καταστάσεις διαφάνειας, όπως, π.χ., ο ασβεστίτης.

Τρόπος σχηματισμού

Ο σχίστης είναι μεταμορφωσιγενές πέτρωμα το οποίο χαρακτηρίζεται από πληθώρα επίπεδων ορυκτών.

Δεν σχηματίζονται όλα τα ορυκτά με τον ίδιο τρόπο. Ορισμένα είναι πρωτογενή, δηλαδή σχηματίζονται από τη βαθμιαία κρυστάλλωση του μάγματος, όπως το διαμάντι ή τη δράση θερμών διαλυμάτων που επιδρούν σε μια μάζα πετρώματος (υδροθερμικός σχηματισμός). Άλλα είναι δευτερογενή και σχηματίζονται όταν παράγοντες όπως το οξυγόνο ή άλλα αέρια του αέρα, η υγρασία, τα υπόγεια ή επιφανειακά ύδατα, η θερμότητα του περιβάλλοντος επιδράσουν στα πρωτογενή ορυκτά και τα αλλοιώσουν (εξαλλοίωση ή οξείδωση).

Ορισμένα από τα δευτερογενή ορυκτά χαρακτηρίζονται ως «ανθρωπογενή», δεν θα υπήρχαν δηλαδή χωρίς την καταλυτική επίδραση του ανθρώπου τους τρεις τελευταίους 2-3 αιώνες και κυρίως την εξορυκτική και μεταλλουργική δραστηριότητα, υπάρχουν όμως και περιπτώσεις που έχουν δημιουργηθεί πολύ παλαιότερα όπως στα αρχαία ορυχεία του Λαυρίου. Εκτιμάται ότι από το σύνολο των ορυκτών παγκοσμίως, τα 208, δηλαδή το 3% περίπου, έχουν ανθρωπογενή προέλευση. Για παράδειγμα, ο Νεαλίτης ή νεάλιθος (Nealite), που ονομάστηκε έτσι το 1980 προς τιμήν του αμερικανού δικηγόρου και συλλέκτη ορυκτών Leo Neal Yedlin, δημιουργήθηκε από την επίδραση του θαλασσινού νερού στις μεταλλουργικές σκουριές του Λαυρίου. Στην ίδια κατηγορία ανθρωπογενών ορυκτών ανήκουν επίσης ο λαυριονίτης, ο παραλαυριονίτης, ο φιντλερίτης, ο γεωργιαδεσίτης, ο σερπιερίτης, ο καπελασίτης, ο Κτενασίτης κλπ, περίπου 15 και πλέον ορυκτά που αποτελούν πλέον type localities για την περιοχή του Λαυρίου.

Επισημαίνεται ότι ο κατάλογος του συνόλου των ορυκτών παγκοσμίως δεν περιλαμβάνει τα χιλιάδες νέα συνθετικά υλικά που έχουν ιδιότητες των ορυκτών και τα οποία οι άνθρωποι παράγουν βιομηχανικά. Τα υλικά αυτά, σύμφωνα με τον καθηγητή R. Hazen, θα παραμείνουν στο διαχρονικό γεωλογικό «αρχείο» για τα επόμενα δισεκατομμύρια χρόνια ως υπόμνηση ότι κάποτε υπήρξαν άνθρωποι στη Γη.

Υπάρχει και η κατηγορία των βιοορυκτών που αποτελείται από ορυκτά φτιαγμένα από ζωντανούς οργανισμούς όπως είναι τα στρείδια (δημιουργούν ανθρακικό ασβέστιο) και τα μαργαριτάρια. Άλλος ένας τρόπος σχηματισμού ορυκτών είναι η χημική καθίζηση σε υπέρκορο διάλυμα.

Συνήθως δεν απαντάται ένα ορυκτό μόνο του: Εμφανίζεται μαζί με άλλα που έχουν παρόμοια χημική σύσταση ή προέρχονται από τον ίδιο παράγοντα σχηματισμού (παραγενέσεις). Στην περίπτωση αυτή γίνεται λόγος για ορυκτά που "σχετίζονται" μεταξύ τους, ενώ ορισμένες φορές γίνεται υποκατάσταση ενός στοιχείου στο κρυσταλλικό πλέγμα ενός ορυκτού από άλλο (συνήθως χημικά συγγενούς). Προκύπτει έτσι ένα "μίγμα" ορυκτών, οπότε αναφέρονται ως "παραμικτική σειρά".

Ονοματοδοσία

Τα περισσότερα ορυκτά έχουν ονομαστεί από παλιά είτε από τη θέση που πρωτοεντοπίστηκαν (π.χ. ατακαμίτης από την Ατακάμα της Χιλής) είτε από τα συστατικά τους (π.χ. σιδηροπυρίτης από τον περιεχόμενο σίδηρο), από το σχήμα των κρυστάλλων τους (π.χ. σταυρόλιθος), από τις λέξεις που χρησιμοποιούνταν παλαιότερα κατά τις εμπορικές συναλλαγές (π.χ. τουρμαλίνης) είτε από τους ανθρώπους που τα ανακάλυψαν (π.χ. σερπιερίτης ή από ανθρώπους που οι ονοματοδότες ήθελαν να τιμήσουν (π.χ. τορμπερνίτης). Ορισμένες φορές το όνομα αποδίδεται λόγω της σύγχυσης με άλλα ορυκτά (π.χ. απατίτης). Όσα ονόματα είχαν καθιερωθεί στη βιβλιογραφία πριν το 1959 παρέμειναν και χαρακτηρίζονται "pre-IMA" ή "grandfathered", ενώ αρμόδια για την ονοματοδοσία νέων ορυκτών ή τη μετονομασία ήδη γνωστών αρμόδια είναι η ΙΜΑ (International Mineralogical Association). Για το σκοπό αυτό η ΙΜΑ συγκροτεί επιτροπές (commissions), ομάδες εργασίας (workgroups) και συμβούλια (committees)

Ταξινόμηση

Τα ορυκτά ταξινομούνται με βάση τη χημική τους σύσταση, κυρίως αυτή των ανιόντων. Αυτό έγινε επειδή συνήθως τα ορυκτά συνίστανται από ένα μόνο ανιόν, ενώ είναι πολύ συνηθισμένο να συμμετέχουν πολλά διαφορετικά κατιόντα. Η κυριότερη και πιο διαδεδομένη ταξινόμηση ορυκτών είναι η ταξινόμηση κατά Dana.

Αυτοφυή στοιχεία

Είναι τα στοιχεία με σχετικά μικρή δραστικότητα που απαντούν ελεύθερα στη φύση. Τέτοια είναι ο χρυσός (Au), ο άργυρος (Ag), ο χαλκός (Cu), ο λευκόχρυσος (Pt) (και τα μέταλλα της ομάδας του) και ορισμένα αμέταλλα, όπως ο άνθρακας (C) και το θείο (S).

Θειούχα

Ως κύριο ανιόν συναντάται το θείο, όπως στο σιδηροπυρίτη (FeS₂), στο σφαλερίτη (ZnS), στο γαληνίτη (PbS) κτλ. Στην ομάδα θειούχων περιλαμβάνονται και τα ορυκτά που ως ανιόν έχουν τα στοιχεία αρσενικό, σελήνιο και τελλούριο.

Αλογονούχα

Αναφέρονται και ως "αλογονίδια". Είναι τα ορυκτά που ως βασικό ανιόν έχουν κάποιο από τα αλογόνα (φθόριο, χλώριο, βρώμιο, ιώδιο). Συνήθως είναι ετεροπολικές ενώσεις και ως κατιόν περιέχουν ελαφρά μέταλλα (νάτριο, κάλιο, ασβέστιο κτλ). Παραδείγματα είναι ο αλίτης (NaCl), ο φθορίτης (CaF₂) κτλ.

Οξείδια

Ως ανιόν περιέχουν "στοιχειακό" οξυγόνο (όχι ενωμένο υπό μορφή ρίζας). Παραδείγματα είναι ο αιματίτης (Fe₂O₃), ο ιλμενίτης (FeTiO₃) κτλ.

Υδροξείδια

Ως κύριο ανιόν περιέχουν τη ρίζα του υδροξυλίου. Παραδείγματα είναι ο μπρουσίτης (Mg(OH)₂), ο γιββσίτης (Al(OH)₃) κτλ.

Ανθρακικά

Ως κύριο ανιόν περιέχουν την ανθρακική ρίζα CO₃^-2. Γνωστότερα ορυκτά αυτής της ομάδας είναι ο ασβεστίτης (CaCO₃) και ο δολομίτης (MgCO₃). Λόγω ομοιότητας στη δομή των ριζών, στην ομάδα αυτή κατατάσσονται και τα ορυκτά με ανιόν τη νιτρική ρίζα (NO₃^-) (νιτρικά).

Θειικά

Τα ορυκτά αυτά έχουν ως κύριο ανιόν τη θειική ρίζα SO₄^-2. Χαρακτηριστικό ορυκτό αυτής της ομάδας ο γύψος (CaSO₄.2H₂O). Λόγω ομοιότητας δομής σε αυτή την κατηγορία περιλαμβάνονται και τα βολφραμικά, που περιέχουν τη ρίζα WO₄^-2.

Φωσφορικά

Περιέχουν την - τετραεδρικής δομής- φωσφορική ρίζα PO₄^-3. Γνωστότερο ορυκτό αυτής της ομάδας είναι ο απατίτης. Λόγω ομοιότητας δομής των αντίστοιχων ριζών στην ομάδα αυτή περιλαμβάνονται τα αρσενικικά (AsO₄^-3) και βαναδινικά (VO₄^-3).

Βορικά

Περιέχουν ως ανιόντα είτε την - επίπεδης τριγωνικής δομής - ρίζα BO₃^-3 ή την - τετραεδρικής δομής - ρίζα BO₄^-5. Χαρακτηριστικότερο ορυκτό είναι ο βόρακας.

Πυριτικά

Ο σιδηροπυρίτης έχει μεταλλική υφή

Ίσως η πολυπληθέστερη ομάδα ορυκτών. Περιέχουν την τετραεδρικής δομής ρίζα SiO₄^-2, η οποία μπορεί να σχηματίσει πολλαπλά συνδεδεμένα μεταξύ τους τετράεδρα με μια μορφή πολυμερισμού. Ανάλογα με τον τρόπο διάταξης των πολλαπλών ριζών, τα πυριτικά ορυκτά διακρίνονται στις εξής υποομάδες:

• Φυλλοπυριτικά
• Νησοπυριτικά (απλά τετράεδρα)
• Ινοπυριτικά (διπλή και απλή αλυσίδα τετραέδρων)
• Κυκλοπυριτικά (δακτύλιοι τετραέδρων
• Σωροπυριτικά (διπλά τετράεδρα)
• Τηκτοπυριτικά (πλαίσια τετραέδρων)

Διάδοση

Δεν είναι όλα τα ορυκτά το ίδιο διαδεδομένα στην επιφάνεια ή στο υπέδαφος της Γης. Ορισμένα είναι ιδιαίτερα άφθονα, όπως, π.χ., ο ασβεστίτης, άλλα είναι ιδιαίτερα σπάνια, όπως, π.χ. ο γαδολινίτης, το διαμάντι κτλ. Η σπανιότητά τους μπορεί να οφείλεται είτε στη χημική τους σύσταση (π.χ. ορυκτά των σπανίων γαιών) είτε στον τρόπο σχηματισμού τους (π.χ. διαμάντι).

Περιοχές όπου ανευρίσκονται ορυκτά σε εκμεταλλεύσιμες ποσότητες ονομάζονται ορυχεία ή, λιγότερο ορθά, μεταλλεία.

Ορυκτά από εμπόλεμες ζώνες ("conflict minerals")

Πρόκειται για τα ορυκτά τα οποία εξορύσσονται σε συνθήκες ένοπλων συγκρούσεων και παραβιάσεων των ανθρωπίνων δικαιωμάτων. Πρόκειται για κάτι ανάλογο (αλλά ευρύτερο) από το φαινόμενο που περιγράφουν οι όροι «conflict diamonds» (ή blood diamonds), οι οποίοι αναφέρονται ειδικά στα διαμάντια. Έτσι, η αξιοποίηση των πρώτων υλών, από εργαλείο ανάπτυξης, γίνεται αφορμή για αστάθεια και συγκρούσεις σε διάφορες περιοχές, μετεξελισσόμενη σε «κατάρα παρά ευλογία» (ή "resource curse").

Ποιες γεωγραφικές περιοχές; Οι γεωγραφικές περιοχές που επηρεάζονται από το φαινόμενο είναι η Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό και η περιοχή των Μεγάλων Λιμνών στην Αφρική, όπου πάνω από 5 εκατ. άνθρωποι έχουν χάσει τη ζωή τους τα τελευταία 15 χρόνια. Μάλιστα, η κατάσταση στο Κονγκό, όπου καταγράφονται οι περισσότερες απώλειες ανθρώπινης ζωής μετά τον δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, έχει υποεκτιμηθεί από τον διεθνή Τύπο σε σχέση με το πραγματικό μέγεθός της.

Ποια ορυκτά; Ο κασσίτερος/κασσιτερίτης (cassiterite), το ταντάλιο/κολτάν (columbite-tantalite), το βολφράμιο/βολφραμίτης (wolframite) και ο χρυσός (gold), ορυκτά και μέταλλα τα οποία χρησιμοποιούνται σε πολλά καταναλωτικά προϊόντα στην ΕΕ και σε ολόκληρο τον κόσμο, ιδίως από τους κατασκευαστές ηλεκτρονικών ειδών: υπολογιστών, tablet, playstation, LCD, κινητών τηλεφώνων κ.α.

Τον Ιούλιο του 2010, το αμερικανικό Κογκρέσο ψήφισε νόμο (νόμος του Dodd Frank για την κεφαλαιαγορά, section 1502) που αναθέτει στην Αμερικανική Επιτροπή Κεφαλαιαγοράς να εκδώσει κανονισμό όπου απαιτείται από τις εταιρείες-μέλη να δηλώνουν με τη «δέουσα επιμέλεια» εάν για την κατασκευή ή τη λειτουργικότητα των προϊόντων τους απαιτούνται τα συγκεκριμένα ορυκτά. Αντιστοίχως, στην ΕΕ προωθείται νομοθεσία, με την οποία οι Ευρωπαίοι εισαγωγείς θα πρέπει να λαμβάνουν ειδική πιστοποίηση από την ΕΕ ώστε να διασφαλίζεται ότι δεν τροφοδοτούν τις συγκρούσεις και τις παραβιάσεις ανθρωπίνων δικαιωμάτων σε περιοχές όπου υφίστανται ένοπλες συγκρούσεις.

Χρήσεις

Τουρμαλίνης. Ημιπολύτιμο συλλεκτικό ορυκτό. Προέλευση: Μαδαγασκάρη

Οι χρήσεις των ορυκτών είναι γνωστή από την αρχή της Ιστορίας του ανθρώπου. Χρησιμοποιήθηκαν όπως και σήμερα, ενώ, σε ορισμένες περιπτώσεις, τους αποδόθηκαν και χρήσεις που σήμερα έχουν καταργηθεί, όπως, π.χ., η χρήση μαγνησίτη για την καταπολέμηση της υπερχλωρυδρίας (κοινώς καούρας) του στομάχου κ.τ.λ., ενώ χρησιμοποιήθηκαν και ως παρασιτοκτόνα (θείο), χρήση που γίνεται, σε περιορισμένο βαθμό, και σήμερα.

Σε όποιο μέρος της γης κι αν ζούμε, κάθε φορά που τρώμε, πίνουμε, πλένουμε ή πλενόμαστε, γράφουμε, ζωγραφίζουμε, μαγειρεύουμε, ταξιδεύουμε, ή απλά καθόμαστε στην εστία του σπιτιού μας, μεταχειριζόμαστε χρήσιμα ορυκτά που έχουν εξορυχθεί και υποστεί κατάλληλη επεξεργασία .

Τα ορυκτά αποτελούν σημαντική πρώτη ύλη για τη βιομηχανία. Από αυτά παράγονται, σε μικρή ή μεγάλη κλίμακα, όλα τα χημικά στοιχεία που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή αντικειμένων τόσο για την καθημερινή ζωή όσο και για ειδικές χρήσεις. Για παράδειγμα, από αιματίτη και ιλμενίτη παράγονται σίδηρος και τιτάνιο, από γαληνίτη παράγεται μόλυβδος, από σιδηροπυρίτη παρασκευάζεται θειικό οξύ, ενώ άλλα ορυκτά χρησιμοποιούνται απευθείας ως έχουν σε βιομηχανικές εφαρμογές, όπως ο μπεντονίτης, και ονομάζονται βιομηχανικά ορυκτά.

Μεγάλος αριθμός ορυκτών χρησιμοποιούνται σήμερα στην προστασία του περιβάλλοντος και γενικότερα σε περιβαλλοντικές εφαρμογές.Εντούτοις υπάρχουν ορυκτά που η εξόρυξή τους είτε η βιομηχανική τους επεξεργασία κρύβουν κινδύνους για τον άνθρωπο καθότι περιέχουν ιχνοστοιχεία ή βαρέα μέταλλα τα οποία μπορούν να συγκεντρωθούν στο νερό, στο έδαφος ή στα φυτά, και να έχουν τοξικές επιδράσεις στο περιβάλλον, στους ανθρώπους και στα ζώα. 

Εκτός από την ευρεία χρήση τους ως πρώτων υλών, λόγω της ομορφιάς που παρουσιάζουν πολλά από αυτά, αλλά και της μεγάλης σκληρότητάς τους, χρησιμοποιούνται ως πολύτιμοι λίθοι, όπως το ζαφείρι, το σμαράγδι, το διαμάντι κ. ά. στην κοσμηματοποιία ή ως υλικά κατασκευής διακοσμητικών αντικειμένων (ημιπολύτιμοι λίθοι), όπως ο φθορίτης, ο οπάλιος, ο μαλαχίτης κ. ά.

Ακόμη και ορυκτά που είναι, λόγω σκληρότητας, θραύσης ή διαλυτότητας (ορισμένες φορές και ραδιενέργειας) ακατάλληλα για αυτές τις χρήσεις, γίνονται αντικείμενα συλλογής από συλλέκτες, καθώς παρουσιάζουν πολύ όμορφους κρυσταλλικούς σχηματισμούς, ποικιλία χρωμάτων (ορισμένες φορές έντονων) και διαφάνειας.

Πηγές

• Αθανάσιος Κατερινόπουλος, Ανδρέας Μαγκανάς Συστηματική Ορυκτολογία, Αθήνα, 2003 (Πανεπιστημιακές παραδόσεις)

Σχετική βιβλιογραφία

Ξενόγλωσση

• Busbey, A.B.· Coenraads, R.E.· Roots, D.· Willis, P. (2007). Rocks and Fossils. San Francisco: Fog City Press. ISBN 978-1-74089-632-0. 
• Chesterman, C.W.· Lowe, K.E. (2008). Field guide to North American rocks and minerals. Toronto: Random House of Canada. ISBN 0-394-50269-8. 
• Dyar, M.D.· Gunter, M.E. (2008). Mineralogy and Optical Mineralogy. Chantilly, Virginia: Mineralogical Society of America. ISBN 978-0-939950-81-2. 

Δείτε επίσης

• Κατάλογος ορυκτών
• Κατάλογος ορυκτών των μεταλλείων Λαυρίου
• Εξαγωγική μεταλλουργία