Jak vzniká minerální látka: Vznik minerálu v přírodě

Na Zemi probíhá řada procesů, při kterých minerály vznikají, přeměňují se a opět zanikají. Minerální parageneze je společenství minerálních druhů, které vznikly na stejném místě současně nebo rychle po sobě.

Například cínovec se vyskytuje zpravidla společně s fluoritem a topazem, zatímco křemen se nikdy nevyskytuje v hornině s olivínem.

Krystalizace z magmatu

Téměř všechny minerály vyvřelých (magmatických) hornin krystalizují z přírodní křemičitanové taveniny, kterou nazýváme magma. Při snižování teploty z magmatu začínají krystalovat minerály - magma tuhne.

Pro jednotlivé minerály je charakteristický bod tuhnutí (tání). V tomto bodě dochází ke změně kapalného skupenství v pevné. V magmatech chudých křemíkem je to například magnetit (Fe3O4).

Díky značné hustotě (5 g/cm3) klesají zrna magnetitu (působením gravitační síly) na dno magmatického krbu, kde se hromadí. Postupnou krystalizací mění každé magma své složení. Krystalizace nemusí proběhnout podle celého schématu.

Čtěte také: Dobrodružství s albatrosy v knihách

Pegmatity jsou hrubozrnné žilné horniny s velkými krystaly křemene a živců, případně slíd. Jsou proto zdrojem živců pro keramický průmysl. Pegmatity patří k nejbohatším nalezištím minerálů včetně drahokamových odrůd (beryl, topaz, turmalín, apatit, odrůdy křemene - záhněda, růženín...).

Směrem do centra přechází tato zóna do zóny písmenkového pegmatitu, který vzniká prorůstáním křemene a živce. V centru se nachází tzv.

Srážení z horkých vodných roztoků

Srážením z horkých vodných roztoků (zhruba 50 - 700 oC) vznikají nové minerály. Podle teploty rozdělujeme horké roztoky na vysokoteplotní - 700 - 300oC, středněteplotní - 300 - 200oC a nízkoteplotní - 200 - 50oC.

Ve starší literatuře často nacházíme pojem pneumatolytické roztoky. Tak jsou označovány vysokoteplotní roztoky, jejichž teplota je vyšší než kritická teplota čisté vody (374oC).

Horká voda v hlubších částech horninového tělesa, kde jsou velké tlaky a teploty, snadno rozpouští nebo vyluhuje většinu minerálů obsažených v horninách. Obohacuje se tak o minerální látky. Tento roztok pak stoupá trhlinami v hornině k povrchu (tj. tam, kde je nižší tlak).

Čtěte také: Více o rizicích v přírodě

Roztok při výstupu chladne a uvolňuje plyny. Může se i mísit s jinými roztoky. Při chladnutí roztoku se z něj strážejí nové minerály, které krystalizují na stěnách puklin, jimiž se roztok pohybuje.

Pukliny se pak od krajů ke středu postupně vyplňují novými minerály jejichž složení závisí na složení roztoku. Vyplněná puklina se nazývá žíla. Minerály alpských žil krystalizují na stěnách puklin v přeměněných nebo magmatických horninách.

Srážejí se obvykle z nízkoteplotních roztoků, jimiž jsou transportovány především částice, které byly vylouženy z okolních hornin. Proto nerostné složení alpských žil výrazně závisí na charakteru hornin.

Například alpské žíly v amfibolitech jsou tvořeny nejčastěji albitem, ortoklasem, křemenem, kalcitem a dalšími minerály. Dominantní složkou alpských žil v rulách a kvarcitech je obvykle křemen.

Sopečné exhalace

Sopečné exhalace jsou výrony plynů, které souvisí s vulkanickou činností. Ke vzniku minerálů dochází ochlazováním plynů. Látky přecházejí ze skupenství plynného do skupenství pevného.

Čtěte také: Inspirace pro svatbu v přírodě

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.

Metamorfóza

Horniny a minerály se přeměňují za vysokých teplot a tlaků. Vznikají tak přeměněné (metamorfované) horniny. Tlak působící při přeměně drtí horniny. Tím upravuje cestu pro plyny a roztoky unikající z magmatu v hloubce.

Při metamorfóze dochází k přínosu a odnosu některých látek, což vede ke změně chemického složení hornin nebo minerálů. Mohou vzniknout nové horniny nebo minerály. Příkladem přeměny minerálů mohou být jílové minerály, které ztrácejí část vody, a mění se na slídy a později až na bezvodé živce.

Horniny a nerosty vzniklé z magmatu, jsou stabilní za vysokých teplot. Tepelná a tlaková přeměna tak působí silněji na nerosty vzniklé za normálních teplot.

K zatlačování dochází většinou působením horkých roztoků. Probíhá výměna atomů či iontů mezi jednotlivými minerály nebo mezi minerály a prostředím. Greisenizace - horké roztoky obsahující F, B, Cl, Si, Li, P, Sn, W, Mo působí na žuly. Metasomatická přeměna vápenců (skarnizace) - touto přeměnou vznikají skarny.

Zvětrávání

Zvětráváním minerálů (působením kyslíku, vody a CO2) se tvoří nový půdní pokryv. Minerály zvětrávají různě rychle. Rychlost zvětrávání závisí na složení minerálu, teplotě, tlaku a času. Živce zvětrávají na jílové minerály.

Křemen a další tvrdé minerály zvětrávání odolávají. Často jsou transportovány vodou a hromadí se v náplavech. Ložiska těžkých minerálů vytvořená tímto způsobem se označují jako rýžoviska. Jde např.

Zvětráváním rudních ložisek vzniká na jejich povrchu železný klobouk (gossan). Rozkladem sulfidů na povrchu rudního ložiska vzniká kyselina sírová a snadno rozpustné sulfáty. V blízkosti povrchu se vyskytuje oxidační zóna. Je provzdušněná a sahá k hladině podzemní vody.

Dochází zde k rozkladu sulfidických rud a ke vzniku druhotných minerálů. Jejich povaha závisí na složení primárních rud. Například při zvětrávání pyritu vzniká druhotný minerál limonit. Zvětráváním chalkopyritu se uvolňuje železo a vzniká tak limonit.

Rozpustné produkty zvětrávání jsou vymývány z oxidační zóny srážkovými vodami a jsou přenášeny do cementační zóny (např. Zn, Cu, Ag). Cementační zóna je tedy pod oxidační zónou. Je trvale zvodnělá. Její horní hranici tvoří hladina podzemní vody.

Dochází zde k opětovnému vysrážení roztoků transportovaných z oxidační zóny a uložení v podobě sulfidů.

Biogenní minerály

Organismy produkují tzv. biogenní minerály, které se stávají součástí jejich těl. Tyto minerály se nejčastěji podílejí na složení schránek nebo vnitřních koster (sloužících jako opora těla). Člověk a všichni savci mají ve svých kostech a zubech kalcit a apatit.

Měkkýši si vytvářejí vápnité schránky a docela obyčejná slepice "vyrábí" kalcit, ze kterého jsou složeny vaječné skořápky. Většina korálů chrání své tělo kostrami z aragonitu. Některé organismy mají malé krystalky minerálů v rovnovážných orgánech. Pomocí nich vnímají polohu těla.

Přesličky pro zpevnění ukládají ve svých tělech mikroskopické krystalky křemene.

Nerosty a horniny

Nerost je totéž jako minerál, oba názvy se používají stejně často. Definice je důležitá: nerost je homogenní, čili stejnorodá pevná látka, lze ji vyjádřit chemickým složením a je anorganického původu. Homogenní je proto, že má v každém místě stejné složení.

Výjimky bychom našli: nerost není vždy pevnou látkou, třeba rtuť je kapalná a přece jde o nerost. Horniny jsou tvořeny několika nerosty, nejsou homogenní, neboť na každém místě mají jiné složení. Výjimkou jsou horniny z jednoho nerostu, např.

Nerostů o známé vnitřní struktuře, krystalové soustavě a chemickém složení, je dnes na 5000. Hornin je několik stovek, ale nejčastěji se používá názvů šedesáti nebo sedmdesáti.

Nerosty mají svou vnitřní strukturu. Jsou tvořeny pravidelně uspořádanými atomy nebo molekulami. Jsou různě seskupeny, což se projeví na vnějším tvaru krystalu, na hustotě nerostu, štěpnosti a dalších fyzikálních vlastnostech.

Pokud neměly nerosty dost místa k růstu nebo pokud byla krystalizace překotná, tvořily se agregáty. Když rostly skupiny krystalů jedním směrem do dutiny, vznikaly drúzy.

Proto obdivujeme nádherné ametystové drúzy i tzv. horské křišťály (jak ametyst tak horský křišťál jsou stejným nerostem - křemenem). Avšak není všechno nerostné krystalem! Jsou i nerosty s neuspořádanou vnitřní strukturou, které proto nemohou krystalizovat. Říkáme jim amorfní neboli beztvaré.

Jak nerosty, tak horniny dělíme na skupiny. Nerosty hlavně podle chemického složení, někdy i podle struktury a tvaru krystalů, jindy podle fyzikálních vlastností. Chemické složení ryzích kovů je velmi jednoduché. I diamant charakterizujeme jediným písmenem: C = uhlík.

Ani vzorce nerostů oxidů tolik místa nezaberou. Je mezi nimi nejhojnější nerost v zemské kůře, křemen, chemicky SiO2. K oxidům patří i běžné oxidy železa, jako hematit (Fe2O3) a drahý kámen korund (Al2O3).

Vzorce křemičitanů jsou již složitější, přitom to jsou spolu s křemenem nejhojnějšími nerosty, tvoří více než 90 % objemových zemské kůry. Uhličitany jsou po křemičitanech nejdůležitější. Kalcit, doprovázený dolomitem, bývají téměř jediným nerostem vápenců a dolomitů.

Uvědomte si rozdíl mezi vápencem a kalcitem: kalcit je nerost, zatím co vápenec horninou, tvořenou převážně kalcitem. Z hlediska nerostných surovin nás zajímají sirníky neboli sulfidy, mezi něž patří pyrit (FeS2), galenit (PbS) sfalerit (ZnS) a další.

Nepopleťte si sirníky se sírany čili sulfáty. Síranem jsou veledůležitý sádrovec (CaSO4.2H2O) a bezvodý anhydrit. Název horninotvorný pěkně vystihuje charakter některých nerostů - prostě tvoří horniny, jsou jejich běžnou součástí.

K nejdůležitějším patří křemen, křemičitany a uhličitany. Z křemičitanů je to živec, mnohdy dokonce hojnější než křemen, světlá slída a jílové minerály. Pak je tu skupina tzv.tmavých minerálů, z nichž jsou nejčastější amfibol, pyroxen, olivín a tmavá slída - biotit.

V usazených horninách je hojný kalcit a dolomit, někdy i siderit, nezapomeňme ani na oxidy a hydroxidy železa a fosfáty. Patří k nim všechny, které jsou vzácné a žádané, samozřejmě i drahé, používají se k ozdobným účelům, mají krásnou barvu, jsou tvrdé a lesknou se.

Více nerostů pohromadě vytvoří horninu. V hornině mohou být dva nerosty, ale i třeba dvacet. Jsou ovšem horniny z jednoho nerostu, jako vápenec či křemenec.

Rozdělení hornin

Horniny dělíme podle vzniku na tři skupiny:

• Horniny z magmatu, tedy magmatické
• Horniny ze sedimentujícího kalu a prachu, tedy sedimentární
• Horninám magmatickým říkáme česky vyvřeliny.

Oba výrazy nám hodně prozradí. Jsou z magmatu, které se buď dostane nebo nedostane na povrch, jsou vyvřelé, protože magma je horké a vře. Pokud magma utuhne hluboko pod povrchem, vzniknou horniny hlubinné neboli plutonické.

Pokud se dostane na povrch, vylije se jako láva a utuhne jako horniny výlevné, vulkanické neboli efuzívní (také extruzívní). Také se může stát, že se magma vnutí do puklin, dutin, trhlin blízko pod povrchem a utuhne jako žíly. Pak jsou z něj horniny žilné.

Řekneme-li žula, rozumíme tím hlubinnou neboli plutonickou vyvřelinu. Řekneme-li granit, je to totéž. Hlubinné vyvřeliny dělíme podle toho, kolik mají křemene, živců a tmavých minerálů.

Žula má nad 20% křemene a pod 20% tmavých minerálů. Podle chemického složení má víc než 65% SiO2 (oxidu křemičitého). Ubývá-li křemene a přibývá tmavých minerálů, žula přechází do granodioritu, pak do dioritu až gabra.

Takové gabro má nad 50% tmavých minerálů a žádný křemen. Podle toho také vypadá, je černé jako noc. Žul máme v naší republice mnoho, ve středních Čechách, na Šumavě, na Českomoravské vrchovině, na Karlovarsku, Liberecku i jinde.

Utuhly sice pod povrchem, nejčastěji zhruba před 300 miliony let, eroze však odstranila jejich pokryv a obnažila je. Žula nás provází na každém kroku. Chodíme po žulové dlažbě ulic, po žulovém štěrku vesnických cest, dotýkáme se žulových kamenů staveb.

tags: #co #v #prirode #vytvori #mineralni #latku

Oblíbené příspěvky:

• Drtič odpadu Waste King Deluxe – recenze
• Informace o klimatu Francie
• Zajímavosti Kozlan
• Škola v přírodě: rozbor vody
• Postupy recyklace solárních panelů