MINERÁLY

Minerál = homogenní anorganická přírodní látka, českým ekvivalentem je nerost

• jejich složení můžeme vyjádřit chemickou značkou nebo chemickým vzorcem

- za minerály považujeme i některé přírodní organické látky, např. jantar

(v současnosti známe cca 3800 druhů minerálů - každý rok objeveno 50 dosud neznámých minerálů - 300 z nich se však vyskytuje v přírodě běžně) 

Vznik minerálů

- vznikají v zemské kůře krystalizací z tavenin, z roztoků nebo z plynů

1) Krystalizací z magmatu

- skoro všechny minerály magmatických hornin krystalizují z přírodní křemičitanové taveniny = magma

- při snožování teploty z magmatu začínají minerály krystalovat - magma tuhne 

- bod tuhnutí (bod tání) - charakteristický pro jednotlivé minerály - v tomto bodě tání dochází ke změně kapalného skupenství v pevné

- nejprve - za nejvyšších teplot - krystalizují minerály s vysokým bodem tání (v magmatech, kde je málo křemíku to je magnetit - kvůli značné hustotě klesají tato zrna - působením gravitační síly - na dno magmatického krbu - zde se hromadí - kvalitní a velká ložiska železné rudy např. ve Švédsku)

- postupnou krystalizací mění magma své složení - vznik minerálů s různým chemickým složením

Pegmatity = hrubozrnné žilné horniny s velkými krystaly křemene a živců, případně i slíd - zdroj živců pro keramický průmysl

- patří mezi nejbohatší naleziště minerálů a drahokamových odrůd (např. topaz, turmalín, apatit)

2) Srážení z horkých roztoků

- minerály se srážejí s horkých vodných roztoků - o teplotě 50 - 700 °C - vznik nových minerálů

1. nízkoteplotní roztoky - 50 - 200 °C

2. středněteplotní roztoky - 200 - 300 °C

3. vysokoteplotní roztoky - 300 - 700 °C

3) Vznik ze sopečných exhalací

sopečné exhalace = výrony plynů, které souvisí s vulkanickou činností

- ke vzniku minerálu dochází ochlazováním plynů 

- látky přecházejí ze skupenství plynného do pevného

např. síra, halit, salmiak

4) Chemická sedimentace

- obrovský objem minerálů se vytvořil a stále vzniká chemickou sedimentací - z mořské vody

- díky odpařování mořské vody (v uzavřených zátokách) dochází ke zvyšování koncentrace rozpuštěných solí - jednotlivé soli se postupně srážejí a ukládají

např. halit, sádrovec

- krasová výzdoba podzemních dutin tvořená kalcitem - vzniká rozpuštěním a opětovným vysrážením vápenců v krasových oblastech

- vysrážením hydroxidů železa z roztoků vznikajících při zvětrávacích pochodech - vznik limonitu

5) Metamorfóza

- přeměna probíhá za vysokých teplot a tlaků - vznik sedimentárních hornin - tlak působící při přeměně drtí horniny - upravuje cestu pro plyny a roztoky unikající z magmatu v hloubce

- dochází zde k přínosu a odnosu některých látek - změna chemického složení hornin a minerálů - mohou vzniknout nové horniny nebo minerály

např. staurolit

- jílové minerály - ztrácejí část vody - mění se na slídy a později až na bezvodé živce

- horniny a minerály vzniklé z magmatu jsou stabilní za vysokých teplot

Metasomatóza  (zatlačování)

- dochází působením horkých roztoků 

- probíhá výměna atomů nebo iontů mezi jednotlivými minerály, nebo mezi minerály a prostředím

- starší minerály jsou nahrazeny mladšími - mění se chemické složení

1) Kaolinizace - zatlačování živců kaolinitem

2) Serpentinizace - olivín je zatlačován serpentinem

3) Prokřemenění - dochází k prosycení hornin křemenem

4) Skarnizace = metasomatická přeměna vápenců

- vznikají skarny = horniny tvořené granáty, pyroxeny, amfiboly

6) Zvětrávání

- působení kyslíku, vody a oxidu uhličitého - tvorba nového půdního pokryvu

- rychlost zvětrávání závisí na složení minerálu, teplotě, tlaku a čase

- živce - jílové minerály

- křemen (a další tvrdé minerály) - odolávají zvětrání

- transportovány vodou - hromadí se v  náplavech - ložiska těžkých minerálů (vytvořená tímto způsobem) = rýžoviska (magnetit, granát, kasiterit) 

- na povrchu zvětrávajících rudních ložisek vzniká gossan (železný klobouk) - rezavě hnědý, jeho hlavní složkou je limonit 

- rozkladem sulfidů na povrchu rudního ložiska - vznik kyseliny sírové a snadno rozpustné sulfáty

1) oxidační zóna - v blízkosti povrchu, provzdušněná a sahá k hladině podzemní vody - vznik druhotných minerálů (rozklad sulfidických rud) - závislost na složení primárních rud

- zvětrávání pyritu - vzniká druhotný minerál limonit

- zvětrávání chalkopyritu - uvolňuje se železo a vzniká limonit

                                          - uvolňuje se měď a vzniká malachit a azurit 

2) cementační zóna - rozpustné produkty zvětrávání - vymývány z oxidační zóny (srážkovou vodou) - přenos do cementační zóny 

- nachází se pod oxidační zónou - je trvale zvodnělá

- hladina podzemní vody - horní hranice zóny  

- dochází zde k opětovnému vysrážení roztoků - transportovaných z oxidační zóny a uložení v podobě sulfidů  (Cu, Ag - také v ryzí formě) 

- např. Cu, Ag, Zn

7) Biomineralizace (činnost organismů) 

- organismy produkují tzv. biogenní minerály - stávají se součástí jejich těl

- nejčastěji se podílejí na složení schránek nebo vnitřních koster - sloužících jako opora těla

- savci - obsah kostí a zubů - kalcit a apatit

- měkkýši - vápenité schránky

- slepice - tvorba kalcitu - vaječné skořápky

- korály (většina) - kostry z aragonitu

- malé krystalky - v rovnovážných orgánech - vnímání polohy těla

- přesličky ukládají ve svých tělech mikroskopické krystalky křemene

- některé bakterie - uplatňují se při srážení síry a oxidických rud 

- uloženiny guána (trus mořských ptáků - obsahuje velké množství fosforu) - hospodářsky důležité