Druhy křemene v přírodě

Křemeny jsou velká skupina drahých kamenů, do které patří běžně dostupný křišťál, růženín, ametyst, citrín a záhněda. Křemen je přírodní oxid křemičitý SiO2, jedná se o jednu z nejhojnějších složek zemské kůry.

Chemický vzorec křemene je všem známý vzoreček SiO2 neboli oxid křemičitý. Tento oxid je i součástí dalších minerálů, které obecně nazýváme křemenné skupiny. Tyto křemenné skupiny tvoří velmi vzácné minerály, které jsou vzácné svojí strukturou, i když mají podobné chemické složení.

Křemeny v přírodě tvoří krystaly a ty jsou velmi rozšířené po celém světě. Křemeny tvoří přibližně 60% zemského povrchu a pokud se vám to zdá poněkud hodně, uvedu typický příklad křemene, zrnko písku.

Křemičité písky našly svoje uplatnění v mnoha odvětvích průmyslu, bez kterých bychom se v dnešní době neobešli. Největší použití písku je samozřejmě ve stavebnictví jako součást stavebních materiálů, dále ve sklářském průmyslu, kde se tzv. sklářské písky taví na výrobu skla, a dále ve slévačském průmyslu, kde se písek používá jako nezbytná složka při výrobě forem na slévání rozžhavených hmot.

Struktura křemene je tvořena sítí tetraedrů SiO4, které jsou spojeny svými vrcholy a každý křemík tak sdílí se sousedy kyslíky. Křemen patří mezi oxidy, jeho struktura je však zároveň základem struktury tektosilikátů (tedy hlavně živců, foidů a zeolitů).

Čtěte také: Ohrožené děti a znečištění ovzduší

Křemen vzniká v přírodě nejrozmanitějšími způsoby. Krystaluje v rozmezí od nejvyšších teplot sopečného magmatu až k obyčejným teplotám dnešního povrchu, z horkých roztoků i z roztoků poměrně chladných. Jeho krystaly vyplňují dutiny vyvřelých hornin, je součástí mnohých rudných žil a současně vytváří samostatné křemenné žíly.

Křemen může vznikat do 870 oC při různých tlacích, vyskytuje se ve většině světlých magmatických hornin. Při teplotách nad 573 oC krystalizuje z magmatu hexagonální β-křemen (vyšší křemen). Za nižších teplot vzniká trigonální α-křemen (nižší křemen), který může vznikat i dlouhodobou vnitřní rekrystalizací vyššího křemene.

Nižší křemen je mnohem běžnější, prakticky všechny pěkné dutinové krystaly náleží nižšímu křemeni.

Vlastnosti křemene

• Křemen je chemicky oxid křemičitý SiO2.
• Krystaluje v klencové soustavě.
• Jeho tvrdost na Mohsově stupnici je 7.
• Hustota 2,6528 g/cm3.
• Lom křemene je lasturnatý, někdy až tříštivý.

Kromě vysoké mechanické odolnosti je křemen také velice odolný proti působení chemikálií, dobře se rozpouští pouze v kyselině fluorovodíkové (HF). Krystaly mají piezoelektrické vlastnosti.

Křemen vytváří dlouze sloupcovité šestiboké krystaly, odborně se jedná o hexagonální prizma (šestiboký hranol) ukončené romboedry (pravé a levé klence). Plochy prizmatu bývají téměř vždy příčně rýhované. Podle orientace klenců se krystal křemene označuje jako levý anebo pravý. Křemeny často dvojčatí.

Čtěte také: Třídění odpadu z koupelny

Mezi další typické tvary patří kostrovitý vývoj krystalů, hypoparalelní srůsty a zejména sběratelsky vyhledávané žezlové (holubníkové) křemeny, kdy na původní tenký krystal narůstá mladší a větší. Další specialitou jsou tzv. fantomy, kdy na starším menším krystalu naroste větší.

Barevné variety křemene

Barva křemene je velmi proměnlivá, nejčastěji našedlá či bílá. Existuje však i řada variet, které jsou zbarvené díky defektům ve struktuře či mikroskopickým příměsím dalších minerálů.

• Běžná je čirá (křišťál).
• Fialová (ametyst).
• Hnědá (záhněda).
• Žlutá (citrín).
• Růžová (růženín).
• Zelená (prasem a avanturín).
• Neprůhledná jasně červená a žlutá (železité křemeny).

Křišťál

Nejrozšířenější křemen je křišťál, který má čirou barvu, a největší naleziště na světě jsou na Madagaskaru, v Brazílii, USA, ve Švýcarsku, Rusku i v České republice. Čiré křemeny se označují jako křišťál, často se vyskytují jako prizmatické krystaly na hydrotermálních žilách.

Může jít o výše teplotní čistě křemenné žíly, nízkoteplotní alpské žíly anebo rudní žíly s křemenem. Nádherné křišťály pochází především z Velké Kraše, Červené Vody, Vernířovic a Korálových jam v Jeseníkách. Menší krystaly křišťálu pochází také z řady hydrotermálních žil, například z Příbrami, Ratibořských Hor, Krupky a dalších.

Ametyst

Fialový Ametyst se nejvíce těží v Brazílii, odkud je známý Ametyst ve formě geod, což jsou vejčité útvary s krystaly směřujícími dovnitř, opravdu kvalitní Ametysty jsou z Uruguaje. Další naleziště nabízených ametystů z naturshop.cz jsou na Madagaskaru, v Kanadě, USA, Bolívii, v Indii, v Africe v Zimbabwe.

Čtěte také: Symboly pro recyklaci

Ametysty mají fialovou barvu, která vzniká díky přirozené radiaci z okolních hornin a přítomnosti Fe ve struktuře. Zahřátím se barva mění na žlutooranžovou, což je mezi obchodníky oblíbený způsob výroby citrínů a ametrínů. Většina ametystů na denním světle časem bledne.

Záhněda

Hnědé a kouřové křemeny se označují jako záhněda. Barva záhněd souvisí s nepatrnou příměsí hliníku ve struktuře a vzniká zřejmě až dlouho po vykrystalování křemene vlivem přirozené radiace. U přírodních záhněd jejich barva mizí při teplotách nad 200 oC.

Extrémně tmavé záhnědy, obvykle prakticky neprůhledné a černé, se označují jako morion. Přírodní moriony jsou poměrně vzácné, lze na ně narazit v pegmatitech, mnohem běžnější jsou například v Hostákově na křemenných žilách nebo na Cínovci.

Růženín

Růžové křemeny se česky označují jako růženín, ovšem v němčině i angličtině existují dvě variety růžového křemene. První je běžný růženín, který se nejčastěji vyskytuje v jádrech pegmatitů. O původu zbarvení se doposud vedou spory a zřejmě neexistuje pouze jedna univerzální příčina.

Citrin

Žluté křemeny se označují jako citríny, u některých mohou krystaly vypadat hnědé anebo hnědozelené a výrazně žluté jsou až při prosvícení. Přírodní citríny jsou poměrně vzácné, jejich zbarvení má zřejmě víc příčin. Skoro všechny citríny na trhu jsou přepálené ametysty.

Další variety

• Zmínku si zaslouží i křemen železitý, který je znám z některých ložisek železných rud u Hořovic, Rokycan a Řevnic. Železité křemeny jsou skupinou křemenů, jejichž zbarvení je způsobené oxidy železa.
• Mikrokrystalickou odrůdou křemene je všem dobře známý achát a chalcedon. Chalcedon je nejčastěji šedomodrý, šedý, šedohnědý. Červeně zbarvený chalcedon je nazýván karneol, světle zeleně zbarvený chrysopras, tmavě zelený plasma, zelený okrový a červený jaspis, zelený s červenými skvrnami heliotrop. Kulovité agregáty tvořené vrstvičkami chalcedonu se nazývají acháty.
• Další skupinu křemenů tvoří tzv. tygří, sokolí, kočičí a býčí oko. Tygří oko je zlatavě medově žluté až hnědé, sokolí oko šedavěmodré až černo modré, kočičí šedozelené a býčí oko je červené.

Výskyt hvězdnatého křemene

Za velkou českou vzácnost je považován křemen hvězdnatý, někdy nazýván hvězdovec. Jedná se o tvarově velmi zajímavou ukázku krystalovaného křemene. Jediné a světově známé naleziště se nachází u nás v České republice, a to západně od Jilemnice v Podkrkonoší, nedaleko vrcholu Strážník nad Peřimovem.

Hvězdovec je složen z paprsčitě uspořádaných klínovitých krystalů křemene barvy bílé, slabě žlutavé nebo šedohnědé, které ční do dutin krystalovými špičkami. Některé z hvězdic jsou značně velké a dosahují až 16 cm v průměru, zpravidla jsou však menší, a vždy velmi úhledně seskupeny. Zvláště krásné jsou ukázky hvězdovce, povlečené vrstvičkou oranžového hnědele.

Výskyt a vznik křemene

Křemen vzniká krystalizací z magmatu, je součástí většiny běžných magmatických hornin (žuly, pegmatity, diority, ryolity). Díky své vysoké mechanické i chemické odolnosti přechází při zvětrávání i do mnoha sedimentárních hornin (pískovce, slepence, brekcie). Může vznikat i chemickým srážením z roztoků (rohovce, opály) či usazováním křemičitých schránek a jehlic hub (radiolarity, spongility).

Magmatické i sedimentární horniny se mění na metamorfované horniny, křemen bez problémů vydrží většinu běžných tlaků i teplot v zemské kůře a přechází proto i do metamorfitů (ruly, kvarcity, granulity, amfibolity).

Druhým typickým způsobem vzniku křemene je krystalizace či vysrážení z vodních (hydrotermálních) roztoků. Za běžných povrchových podmínek je samozřejmě rozpustnost křemene ve vodě velmi malá, hlouběji v zemské kůře však díky vyššímu tlaku, teplotě i přítomnosti dalších látek výrazně roste. Z podobných roztoků vznikají jak klasické křemenné žíly, tak rudní žíly s křemenem a karbonáty, fluorit-barytové žíly s křemenem a řada dalších typů.

Za nižších teplot a tlaků pak vznikají také alpské žíly, které jsou speciálním typem hydrotermálního procesu. Většina druhů žil je vázána na zlomy a další tektonické poruchy, kde mohou roztoky snadno proudit. Na hydrotermálních a zejména alpských žilách často vznikají nádherné ukázky krystalovaných křemenů.

Využití křemene

Křemen je důležitou průmyslovou surovinou. Má významnou roli také ve stavebnictví. V hutnictví se křemenný písek používá jako struskotvorná přísada, na přípravu licích forem a jader. Krystaly křišťálu se využívají pro výrobu optických segmentů přístrojů, jako jsou například objektivy. Drahokamové křišťály, záhnědy, citríny a ametysty se hojně využívají ve šperkařství.

Běžné křemeny jsou nejčastěji našedlé či úplně bílé. Kromě běžných zrn v horninách se vyskytují ve větších kusech zejména v blokových zónách a křemenných jádrech pegmatitů a také v samostatných křemenných žilách, často s fluoritem či zrudněním. Zejména na křemenných a rudních žilách se vyskytují dutinové krystaly mléčného (bílého) křemene.

Křemen je běžnou součástí stavebních hmot, v písku a štěrku. Čisté křemenné písky se používají zejména ve sklářství, keramickém průmyslu a hutnictví. Křemen také slouží jako plnivo a abrazivo. Vysoce čistý křemen je zdrojem Si pro výrobu polovodičů.

Křemen v zahradní architektuře

Křemen patří mezi základní stavební prvky zemské kůry a vyskytuje se ve většině druhů světlých hornin - v pegmatitech, granitech, ryolitech, rulách či jako výplň žilných těles a různých dutin při hydrotermální mineralizaci. Jde o nejběžnějším minerál na naší planetě, proto se s ním setkáváme na každém kroku. Vyznačuje se se vysokou tvrdostí a odolností vůči erozi.

Rula a žula jsou nejběžnější dekorativní horniny, ve kterých křemen významně dominuje. Obě jsou ceněny pro svou krásu, odolnost a univerzálnost. Křemen, jako jejich hlavní složka, přináší do zahradních projektů nejen estetický rozměr, ale i praktickou hodnotu. Tyto ušlechtilé materiály slouží vytvoření krásných, odolných a udržitelných venkovních prostorů. Výběrem rulových a žulových prvků se otevírají nekonečné možnosti pro tvorbu jedinečných a harmonických prostorů, které zůstanou krásné po mnoho let.

Metamorfovanou rulu tvoří živce, slídy a křemen. Kamenná kůra je vhodná pro exteriérové dekorační účely jako efektivní náhrada mulčovací borky. Různorodá barevnost a lesk na štípaných plochách jsou efektní obzvlášť za slunečního svitu.

Magmatická hornina z hlubin naší planety ve formě oblázků, drtě a lámaných kamenů, přináší do zahrad diverzitu a přírodní krásu. Tento materiál se často používá pro vytvoření přírodních chodníků, dekorativních prvků, do okolí vodních prvků nebo jako obrubníky.

Prané říční oblázky jsou dalším dokladem významu křemene v zahradním designu. Díky své čistotě a estetické hodnotě je tento materiál vyhledáván pro vytváření působivých a funkčních zahradních prvků. Jeho hlavní složkou je křemen.

Křemičitý písek tvoří silně zaoblená zrnka bílého křemene, která se nahromadila na dávných mořských plážích. Používá se především pro jeho schopnost odvodnění a zlepšení vlastností těžkých jílovitých půd. Je vhodný i jako stabilní podklad pod dlaždice, kamenné cesty a další projekty. Jeho filtrující vlastnosti jsou také ceněny v oblasti pískových filtrů pro čištění vody v zahradních jezírkách a bazénech, kde přispívá k udržení čisté a zdravé vody. Využití křemene pokračuje v jeho abrazivních schopnostech, kdy pískování oživí každý zašlý povrch.

Jeho odolnost proti povětrnostním vlivům a minimální potřeba údržby znamenají, že zahradní prvky z něj vyrobené vydrží mnohem déle než mnohé jiné materiály. Tím se snižuje potřeba časté výměny nebo oprav. Tato dlouhověkost a hojný výskyt vyústí v nejlepší volbu pro zahradní architekturu - a tou je křemen.

tags: #druhy #kremenu #v #prirode

Oblíbené příspěvky:

• Informace o skládce dřeva Podivín
• Muzeum v přírodě Zubrnice
• Modernizace svozu odpadu v Opavě
• Harmonogram svozu odpadu
• Tipy a triky pro recyklaci