мини|Повеќето минерали на Земјата формирани по фотосинтезата од цијанобактериите (на сликата) почнале да додаваат кислород во атмосферата. Минерален развој или минерална еволуција — неодамнешна хипотеза која обезбедува историски контекст на минералогијата. Таа претпоставува дека минералогијата на планетите и месечините станува сè посложена како резултат на промените во физичката, хемиската и биолошката средина. Во Сончевиот систем, бројот на минерални видови пораснал од околу десетина на над 5400 како резултат на три процеси: одвојување и концентрација на елементи; поголем опсег на температура и притисок заедно со дејството на испарливи материи; и нови хемиски патишта обезбедени од живите организми.
На Земјата постоеле три периоди на развој на минералите. Раѓањето на Сонцето и формирањето на астероиди и планети го зголемило бројот на минерали на околу 250. Повтореното преработување на кората и плаштот преку процеси како што се делумно топење и тектоника на плочи го зголемило вкупниот број на околу 1500. Останатите минерали, повеќе од две третини од вкупниот број, биле резултат на хемиски промени посредувани од живи организми, при што најголемото зголемување се случило по Кислородната катастрофа. десно|мини|Еволуција на минерали
Употребата на терминот „еволуција“ Во трудот од 2008 година во кој бил воведен терминот „еволуција на минерали“, Роберт Хејзен и коавторите препознале дека примената на зборот „еволуција“ на минерали веројатно ќе биде спорна, иако постоеле преседани уште од книгата „Еволуцијата на магматските карпи“ од Норман Бовен од 1928 година. Тие го употребувале терминот во смисла на неповратна низа настани што доведуваат до сè посложени и разновидни збирови на минерали. За разлика од биолошката еволуција, таа не вклучува мутација, конкуренција или пренесување информации на потомството. Хејзен и неговите соработници истражувале некои други аналогии, вклучувајќи ја и идејата за изумирање. Некои процеси на формирање минерали повеќе не се случуваат, како што се оние што произвеле одредени минерали во енстатит хондрити кои се нестабилни на Земјата во нејзината оксидирана состојба. Исто така, ефектот на стаклена градина на Венера можеби довел до трајни загуби на некои минерални видови. Сепак, истребувањето на минерали не е навистина неповратно; изгубен минерал би можел повторно да се појави доколку се воспостават соодветни услови на животната средина.
Претсончеви минерали мини|Претсончевите зрна („ѕвездена прашина“) од метеоритот Мерчисон даваат информации за првите минерали. Во раниот период на Вселената, немало минерали бидејќи единствените достапни елементи биле водород, хелиум и траги од литиум. Формирањето на минерали станало можно откако потешките елементи, вклучувајќи јаглерод, кислород, силициум и азот, биле синтетизирани во ѕвездите. Во ширените атмосфери на црвените џинови и исфрлањата од суперновите, микроскопските минерали се формирале на температури над .
Докази за овие минерали може да се пронајдат во меѓуѕвездените зрна вградени во примитивни метеорити наречени хондрити, кои во суштина се космички седиментни карпи. Бројот на познати видови е приближно десетина, иако се распознаени уште неколку материјали, но не се класифицирани како минерали. Бидејќи има висока температура на кристализација (околу ), дијамантот веројатно бил првиот минерал кој се формирал. Потоа следеле графит, оксиди (рутил, корунд, шпинел, хибонит), карбиди (муасанит), нитриди (осборнит и силициум нитрид) и силикати (форстерит и силикат перовскит (MgSiO3)). Овие „ур-минерали“ ги посеале молекуларните облаци од кои е формиран Сончевиот Систем.
Процеси По формирањето на Сончевиот систем, развојот на минералите била водена од три основни механизми: одвојување и концентрација на елементи; поголем опсег на температура и притисок во комбинација со хемиско дејство на испарливи материи; и нови реакциони патишта водени од живи организми.
Разделување и концентрација мини|Пресечни погледи на некои земјовидни планети, кои ги прикажуваат слоевите Највисокото ниво во класификацијата на минералите се основа на хемискиот состав. Сепак, дефинирачките елементи за многу минерални групи, како што се борот во боратите и фосфорот во фосфатите, на почетокот биле присутни единствено во концентрации од делови на милион или помалку. Ова им оставило мала или никаква шанса да се спојат и да формираат минерали сè додека надворешните влијанија не ги приближиле. Процесите што ги одделуваат и концентрираат елементите вклучуваат планетарна диференцијација (на пример, одделување во слоеви како што се јадро и плашт); испуштање гасови ; фракционо кристализирање; и делумно топење.
Променливи и испарливост мини|Кристали од гипс се формирале како резултат на испарувањето на водата во езерото Лусеро, Ново Мексико. Дозволените комбинации на елементи во минералите се определени со термодинамика; за еден елемент да се додаде во кристал на дадена местоположба, тој мора да ја намали енергијата. На повисоки температури, многу елементи се заменливи во минерали како што е оливинот. Како што планетата се лади, минералите стануваат изложени на поголем опсег на интензивни количини како што се температурата и притисокот, овозможувајќи формирање на нови фази и поспецијализирани комбинации на елементи како што се глинести минерали и зеолити. Нови минерали се формираат кога испарливи соединенија како што се вода, јаглерод диоксид и кислород реагираат со нив. Средини како што се ледени капи, суви езера и ископани метаморфни карпи имаат карактеристични групи на минерали.
Биолошко влијание Животот направил драматични промени во животната средина. Најдраматичен бил Кислородната катастрофа, пред околу 2,4 милијарди години, во кој фотосинтетските организми ја преплавиле атмосферата со кислород. Живите организми, исто така, катализираат реакции, создавајќи минерали како што е арагонит кои не се во рамнотежа со нивната околина.
Хронологија Пред формирањето на Сончевиот Систем, имало околу 12 минерали. Проценката за моменталниот број на минерали брзо се менувала. Во 2008 година, таа изнесувала 4300, но од ноември 2018 година имало 5413 официјално признати минерални видови.
Во нивната хронологија за Земјата, Хејзен и неговите соработници (2008) ги поделиле промените во изобилството на минерали во три широки интервали: насобирање до 4,55 Ga (пред милијарди години); преработка на Земјината кора и мантија помеѓу 4,55 Ga и 2,5 Ga; и биолошки влијанија по 2,5 Ga. Тие понатаму ги поделиле возрастите на 10 интервали, од кои некои се преклопуваат. Покрај тоа, некои од датумите се неизвесни; на пример, проценките за почетокот на современата тектоника на плочите се движат од 4,5 Ga до 1,0 Ga. Ерои и фази на минералниот развој на Земјата Ера/фаза Возраст (Ga) Кумулативен број на видови Пренебуларни „ур-минерали“ >4,6 12 Период на планетарно насобирање (>4,55 Ga) 1. Сонцето се пали, загревајќи ја маглината >4,56 60 2. Форма на планетезимали >4,56–4,55 250 Период на преработка на кората и плаштот (4,55–2,5 Ga) 3. Развој на магматски карпи 4,55–4,0 350–420 4. Формирање на гранитоиди и пегматити 4,0–3,5 1000 5. Тектоника на плочи >3,0 1500 Период на биолошки посредувана минералогија (2,5 Ga – денес) 6. Аноксичен биолошки свет 3,9–2,5 1500 7. Кислородна катастрофа 2,5–1,9 >4000 8. Среден океан 1,85–0,85 >4000 9. Настани од типот „Снежна земјина топка“ 0,85–0,542 >4000 10. Фанерозојски период на биоминерализација <0,542 >5413
Планетарно насобирање мини|Пресек на хондрит што содржи тркалезни оливински хондрули мини|Примерок од палазит со кристали од оливин во матрица од железо-никел Во првиот период, Сонцето се запалило, загревајќи го околниот молекуларен облак . 60 нови минерали биле произведени и зачувани како инклузии во хондритите. Натрупувањето на прашина во астероидите и планетите, бомбардирањата, загревањето и реакциите со вода го зголемиле бројот на 250.
Фаза 1: Сонцето се пали Пред 4,56 Ga, пресончевата маглина била густ молекуларен облак кој се состоел од водород и хелиумски гас со распрснати зрна прашина. Кога Сонцето се запалило и влегло во својата фаза од типот на T Бик, ги стопило блиските зрна прашина. Некои од капките на топење биле припоени во хондритите како мали сферични објекти наречени хондрули. Речиси сите хондрити содржат и калциум-алуминиумски богати инклузии (CAI), најраните материјали формирани во Сончевиот Систем. Од испитувањето на хондритите од овој период, може да се распознаат 60 нови минерали со кристални структури од сите кристални системи. Овде спаѓаат првите легури на железо-никел, сулфиди, фосфиди и неколку силикати и оксиди. Меѓу најважните биле оливинот богат со магнезиум, пироксенот богат со магнезиум и плагиокласот. Некои ретки минерали, произведени во средини сиромашни со кислород кои повеќе не се наоѓаат на Земјата, може да се најдат во енстатитните хондрити.
Фаза 2: Формирање на планетезимали Набргу по формирањето на новите минерали во Фаза 1, тие почнале да се групираат, формирајќи астероиди и планети. Еден од најважните нови минерали билмразот; раниот Сончев Систем имал „снежна линија“ што ги одделувала карпестите планети и астероиди од џиновските планети богати со мраз, заднептунските објекти и кометите. Греењето од радионуклидите го стопило мразот, а водата реагирала со карпи богати со оливин, формирајќи филосиликати, оксиди како што е магнетит, сулфиди како што е пиротит, карбонатите доломит и калцит и сулфати како што е гипс. Шокот и топлината од бомбардирањето и евентуалното топење создале минерали како што е рингвудит, главна компонента на Земјиниот плашт.
На крајот, астероидите се загреале доволно за делумно топење, создавајќи стопи богати со пироксен и плагиоклас (способни за производство на базалт) и разни фосфати. Сидерофилните (металољубиви) и литофилните (силикатнољубиви) елементи се одвоиле, што довело до формирање на јадро и кора, а некомпатибилните елементи биле засегнати во стопите. Добиените минерали се зачувани во еден вид камен метеорит, еукрит (кварц, калиум фелдспат, титанит и циркон) и во железно-никел метеорити (железо-никел легури како што се камацит и тенит; сулфиди на преодни метали како што е троилит; карбиди и фосфиди). Се проценува дека во оваа фаза се формирале 250 нови минерали.
Преработка на кора и обвивка мини|Кристал од циркон мини|Примерок од пегматит од Големиот Кањон мини|Модел на подвлекување Вториот период во историјата на минералниот развој започнал со масивниот удар што ја формирал Месечината. Ова го стопило поголемиот дел од кората и мантијата. Раната минералогија била определена со кристализација на магматски карпи и понатамошни бомбардирања. Оваа фаза потоа била заменета со обемно рециклирање на кората и мантијата, така што на крајот од овој период имало околу 1500 минерални видови. Сепак, малку од карпите преживеале од овој период, па времето на многу настани останува неизвесно.
Фаза 3: Магматски процеси Третата фаза започнала со кора која била направена од мафични карпи (богати со железо и магнезиум) и ултрамафични карпи како што е базалтот. Овие карпи постојано се рециклирале со фракционо топење, фракционо кристализирање и одвојување на магми кои одбиваат да се мешаат. Пример за таков процес е Боуеновата реакциска серија.
Еден од ретките извори на директни информации за минералогијата во оваа фаза се минералните опфати во цирконските кристали, кои датираат од пред 4,4 Ga. Помеѓу овие минерали се кварц, мусковит, биотит, калиум фелдспат, албит, хлорит и хорнбленда.