Zemepis.com> Fyzická geografie> Litosféra> Minerály

MINERÁLY

Minerály jsou anorganické stejnorodé přírodniny, složené z prvků nebo jejich sloučenin, uspořádaných do krystalické mřížky a mající pevné chemické složení. Minerály vytváří krystaly, což jsou pevná pro ně charakteristická tělesa, která se vyznačují určitým stupněm symetrie. Většina minerálů je krystalických, přičemž krystalické tvary odráží uspořádání atomů a molekul v krystalické mřížce. Amorfní látky nevytvářejí symetrické struktury (např. opál, sopečné sklo).

FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI MINERÁLŮ

Krystalový tvar

Pravidelnost uspořádání mřížky se projevuje i v symetrii krystalů a velikosti úhlu, které svírají jednotlivé krystalové hrany. Ty odpovídají symetrii a úhlovými vztahy poměrům v mřížce.

Krystalografické soustavy:

• triklinická (trojklonná), např. albit
• monoklinická (jednoklonná), např. sádrovec, augit, wolframit
• rhombická (kosočtverečná), např. baryt, síra, olivín
• tetragonální (čtverečná), např. kasiterit, zirkon
• hexagonální (šesterecná), např. beryl, apatit
• kubická (krychlová), např. halit, magnetit, granát, diamant

Štepnost je dána uspořádáním atomů v krystalické mřížce. Ke štepnosti dochází na nehomogenitách v určitých směrech. Štepné trhliny mohou kopírovat některé krystalické plochy. Stručně řečeno, štepnost je schopnost krystalů se štepit podle ploch nejmenší odolnosti vlivem tlakových sil.

Lom mají nedostatečně štepné minerály. Tvar lomu je nerovný, lasturnatý.

Tvrdost je odolnost minerálů proti poškrábání.

Mohsova stupnice tvrdosti:

1. mastek                                            6. ortoklas

2. sádrovec, halit                                7. křemen

3. kalcit                                                8. topaz

4. fluorit                                               9. korund

5. apatit                                             10. diamant

Dalšími vlastnostmi minerálů jsou barva, vzhled (kovový či nekovový lesk, matnost), vryp (barva otěru minerálu o tvrdší minerál), hustota (měrná hmotnost), propustnost světla apod.

Izomorfie je jev vyskytující se u minerálů, které krystalizují ve stejné krystalické mřížce, ale liší se svým chemickým složením. Některé prvky se mohou v krystalické mřížce v některých strukturních pozicích do určité míry vzájemně zastupovat. Izomorfie se projevuje např. u sodnovápenatých živců.

Polymorfie je jev vyskytující se u minerálů, které mají přibližně stejné chemické složení, ale odlišnou krystalickou strukturu. Např. grafit × tuha.

Izotropní minerály mají ve všech směrech stejné vlastnosti. Naopak anizotropní mají v různých směrech různé vlastnosti.

MINERALOGICKÝ SYSTÉM PODLE CHEMICKÉHO SLOŽENÍ

1.      prvky - např. síra, zlato, diamant (tvořen uhlíkem)

2.      sirníky (sulfidy) - např. galenit PbS, pyrit FeS₂, antimonit Sb₂S₃

3.      halogenidy - např. halit NaCl, fluorit CaF₂

4.      oxidy a hydroxidy - např. křemen SiO₂, korund

5.      dusičnany (nitráty), uhličitany (karbonáty) a boráty - např. kalcit CaCO₃, dolomit CaMg (CO₃)₂, magnezit MgCO₃

6.      sírany (sulfáty) - např. sádrovec CaSO₄ · 2 H₂O, baryt BaSO₄

7.      fosforečnany (fosfáty) - např. apatit Ca₅(PO₄)₃

8.      křemičitany (silikáty) - granát, olivín (Fe, Mg)₂SiO₄

9.      minerály organického původu (organolity) - např. jantar

Silikáty

Základní stavební jednotkou všech silikátů je tetraedr (čtyřstěn) SiO₄. Základní tetraedr se váže do kruhu (např. beryl, turmalín), řetězců (např. pyroxeny, amfiboly), vrstev (např. slídy) či prostorově (plagioklasy, draselné živce).

VZNIK MINERÁLŮ

Dnes známe více jak 3 000 minerálů, avšak asi jen 20 se jich vyskytuje v podstatném množství - hlavní horninotvorné minerály. Dle vzniku rozdělujeme minerály na

• magmatogenní - krystalizují z magmatu za vysokých teplot (horninotvorné minerály - např. olivín, pyroxeny, amfiboly, slídy, křemen)
• minerály pozdních fází magmatické krystalizace - krystalizují za nižších teplot ve zbytkových taveninách obohacených o prvky, které obtížně vstupují do krystalických mřížek (lithium, bór, fluór). Např. nerosty pegmatitů - slídy, živce, turmalín
• minerály vzniklé hypergenními pochody - vznikají při zvětrávacích procesech - např. jílové minerály (kaolinit), bauxity
• minerály vázané na vznik reziduí a sedimentární procesy - chemické odolné nerosty nahromaděné v nižších partiích zvětrávacích kůr, případně koncentrované v náplavech (těžké minerály - např. chromit, rutil, kasiterit) nebo nerosty vysrážené z roztoků o nízké teplotě v sedimentačních pánvích (např. soli, fosfáty)
• metamorfogenní minerály - vznikají při metamorfních přeměnách (např. sillimanit, andalusit, kyanit, granát)