材料和礦物

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材料和礦物之间的区别

材料 vs. 礦物

材料是人類可以利用製作有用構件、器件或物品的物質。 材料的發展標誌著社會的進步，比如石器的廣泛使用是“石器時代”，相似的還有“青銅時代”和“鐵器时代”等等。材料和資訊與能源被稱為現代文明的三大支柱。. 物是是指在地质作用下天然形成的結晶狀纯净物（单质或化合物）。绝对的纯净物是不存在的，所以这里的纯净物是指物质化學成份相对单一的物质。矿物是组成岩石的基础（像石英、长石、方解石都是常见的造岩矿物），但礦物和岩石不同，礦物可以用其化學式表示，而岩石是由許多礦物及非礦物所合成，沒有一定的化學式。 礦物多半是非生物產生的无机化合物，一般为固体，有有序的原子結構，但也有液态的矿物，如汞（水銀）。有關礦物的精確定義尚有爭議，有爭議的是非生物產生，以及有序原子結構這二個條件。像褐鐵礦、黑曜岩等類似礦物，但沒有的物筫，會稱為準礦物。 研究礦物的自然科學稱為礦物學。世界上超過5300種，其中5,070種已由国际矿物学学会（IMA）批准過。地壳中有超過75%由是矽和氧組成，因此許多的矿物是硅酸盐矿物。礦物可以依其物理性質及化學性質區分，可以依其化學成份及晶體結構分為幾類，而在礦物形成時的溫度壓力等因素會影響其中一些性質。岩石所在的溫度、壓力及其主成份的變化，都會影響其中的礦物。也有可能礦物的主成份不變，但其中的礦物因溫度壓力改變而變化。 礦物可以用許多的物理性質來描述，而這些性質也和其化學結構及組成有關。常見的礦物物理性質有晶體結構及晶体惯态、硬度、光澤、透明度、顏色、條痕、韌性、解理、斷口、裂理（parting）及比重。進一步的特性包括對酸的反應、磁性、氣味或味道，以及放射性。 礦物可以依其主要化學成份分類，最主要的兩種分類系統分別是Strunz礦物分類及Dana礦物分類。矽酸鹽可以依其化學結構的同質多晶形性再細分為六小類。所有的矽酸鹽都有4−的矽酸根四面體，是一個矽原子和四個氧原子以四面體的方式鍵結。矽酸鹽又可以分為原矽酸鹽（orthosilicates，矽酸根沒有聚合）、二矽酸鹽（disilicates，二個矽酸根互相聚合）、环状硅酸盐（cyclosilicates，環狀的矽酸根）、链状硅酸盐（inosilicates，鏈狀的矽酸根）、层状硅酸盐（phyllosilicates，層狀的矽酸根）及網矽酸鹽（tectosilicates，三維的矽酸根結構）。其他重要的礦物分類有、、、、碳酸鹽、、。.

岩石

岩石是由一种或几种礦物和天然玻璃组成的，具有稳定外形的固态集合体。由一种矿物组成的岩石称作单矿岩，如大理岩由方解石组成，石英岩由石英组成等；有数种矿物组成的岩石称作复矿岩，如花岗岩由石英、长石和云母等矿物组成，辉长岩由基性斜长石和辉石组成等等。没有一定外形的液体如石油、气体如天然气以及松散的沙、泥等，都不是岩石。 岩石是组成地壳的物质之一，是构成地球岩石圈的主要成分。其中，长石是地壳中最重要的造岩成分，比例达到60%Feldspar.

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石英

石英（quartz）是大陆地壳数量第二多的矿石，仅次于长石，其晶体结构是SiO4硅-氧四面体的连续框架，其中每个氧在两个四面体之间共享，得到SiO2的总化学式，石英的種類有很多，无色全透明的石英称为水晶。有一些被做為半寶石使用，自古以来石英被广泛用作制作珠宝和硬石雕刻，尤其在欧洲和中东地区。纯淨的石英能够让一定波长范围的紫外线、可见光和红外线通过，具有旋光性、压电效应和电致伸缩等性质。石英的完整晶体产于岩石晶洞中，块状的产于热液脉矿中，粒状的则是花岗岩、片麻岩和砂岩等各种岩石的重要组成部分，石英晶体也可用人工方法生长。.

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能源

使用能源通過控制和適應環境使它在人類社會裡成為一個關鍵的發展。在任何一個社會都無法避免管理能源的使用。在工業化國家裡，能源資源的發展在農業、運輸、垃圾收集、信息技術和通訊是成為發達社會的先決條件。自從工業革命後，能源的使用越來越多，同時也帶來一些嚴重的問題，其中一些，如全球暖化對目前全世界有潛在嚴重的風險。另外由於經濟活動，如製造業和運輸業的密集，能源效率﹑依賴﹑安全和價格等的問題也令人關注。 在人類社會背景下的能源資源:能源資源作為能源的同義詞，一般來說常指物質，例如燃料，石油加工產品和電力。這些都是可利用的能源來源，因為它們可以很容易地轉化為其他為特定的用處種類的能源。 在自然界中，能源可以採取幾種不同的形式存在：熱，電，輻射，化學能等。許多這些形式可以很容易轉化為另一種的幫助下，如利用裝置；從化學能到電能使用的電池。但我們大多數現有的能源來自於太陽。巨大潛在的能源闡述可由著名的公式E.

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