Nejrozšířenější minerál v přírodě: složení a charakteristika

07.10.2025

Minerály (až na několik výjimek) vytvářejí krystaly. Je pro ně totiž charakteristický krystalický stav, který je dán jejich vnitřní stavbou - krystalovou strukturou. Ta vzniká zákonitým trojrozměrným opakováním atomů, iontů nebo molekul, z nichž je minerál složen.

V praxi ovšem nejčastěji používáme výrazu "krystal" u minerálů, které jsou ohraničeny rovnými plochami, hranami a rohy. Pro některé nerosty je typický nerovný povrch krystalových ploch. Skupinu krystalů narostlých na společném základě nazýváme drúza. Velké množství krystalů téhož nerostu pohromadě vytváří shluk neboli agregát.

Vznik a růst nerostů

Český název minerálu - nerost, vytvořil obrozenec J. S. Presl. Název nerost není příliš přesný, protože krystaly nerostů rostou. Rostou však samozřejmě jinak než živé organismy.

Vznik nerostů probíhá ve dvou etapách. Nejdříve se seskupí nepatrné množství stavebních částic a vytvoří tak zárodek krystalu. Krystal pak roste připojováním dalších částic na povrch zárodku. Postupně se přikládají další a další částice. Částice, které se připojily k povrchu krystalu v krátkém časovém úseku, tvoří v krystalu určitou zónu.

V průběhu krystalizace se mění řada fyzikálních a chemických podmínek, proto se od sebe jednotlivé zóny jednoho minerálu mohou lišit. Krystal roste v různých směrech různou rychlostí. Proto mohou vzniknout různé tvary, které u krystalů pozorujeme. Pokud by krystal rostl ve všech směrech stejně rychle, vznikla by koule.

Čtěte také: Proč je příroda největší luxus?

Velikost krystalu není teoreticky nijak omezena. V přírodě záleží na velikosti prostoru, ve kterém minerál krystaluje a také na množství matečného roztoku.

Souměrnost krystalů

Vnější tvar a souměrnost krystalu nerostu jsou odrazem jeho vnitřní stavby. Krystaly mohou být souměrné podle rovin, os a středu souměrnosti. Krystaly mohou být i zcela nesouměrné; nerostů, které vytvářejí takové krystaly, je však velmi málo.

Okem lze souměrnost pozorovat u dobře vyvinutých krystalů, které se blíží ideálním tvarům. U hodně různoměrně vyvinutých krystalů již krystalová souměrnost nebývá na první pohled dobře vidět.

Osy souměrnosti

Osa souměrnosti je myšlená přímka vedená středem krystalu. Při otáčení kolem této osy o 360° se krystal opětovně dostává do polohy shodné s výchozí pozicí. Podle toho, kolikrát se při otočení o celý kruh docílí shoda s výchozí polohou, rozeznáváme dvojčetné, trojčetné, čtyřčetné a šestičetné osy souměrnosti.

Střed souměrnosti

Krystal má střed souměrnosti, pokud každá jeho plocha má odpovídající protiplochu.

Čtěte také: Co obnášejí emisní normy?

Osní kříž

Je tvořen krystalovými osami, které procházejí středem krystalu. Osní kříže jednotlivých soustav se liší.

Pseudomorfózy

To jsou formy výskytu minerálů, které si „vypůjčily" tvar od jiného nerostu. Pseudomorfózy vznikají částečnou nebo úplnou přeměnou chemického složení původního minerálu. Jeho hmota byla nahrazena hmotou odlišného složení, přitom však zůstal zachován tvar původního minerálu.

Příklad: Časté jsou například pseudomorfózy limonitu po pyritu, vzniklé chemickým zvětráváním. Jako pseudomorfózy jsou označovány i zkamenělé zbytky organismů, jejichž vnější tvar zůstal zachován.

Zvláštním případem pseudomorfózy je paramorfóza. Jedná se o přeměny polymorfních minerálů (viz níže), jako např. kalcitu po méně stálém aragonitu; nebo nahrazení nestálého beta křemene, alfa křemenem.

Polymorfie a izomorfie

Polymorfní nerosty mají stejné chemické složení, ale vznikly za různých podmínek. Izomorfní minerály mají různé složení, ale stejné (nebo velmi podobné) vlastnosti.

Čtěte také: Hultafors, Mora a další - recenze

Izomorfní minerály tvoří přirozené řady, např. uhličitany kalcitové řady: kalcit CaCO3 - magnezit MgCO3 - siderit FeCO3. Stavební částice izomorfních minerálů se mohou ve struktuře navzájem zastupovat, proto se v přírodě často setkáváme s kalcitem, který obsahuje také hořčík (tzv.

Krystalové soustavy

Minerály se dělí do sedmi krystalových soustav, které se liší svými osními kříži a souměrností:

Trojklonná soustava: Tato soustava je nejméně souměrná. Nemá ani jednu rovinu souměrnosti, je souměrná pouze podle středu souměrnosti. To znamená, že každá plocha má svou odpovídající protiplochu. Osní kříž této soustavy tvoří tři osy, které spolu svírají kosé úhly. Předozadní a pravolevá osa je ukloněná.
Jednoklonná soustava: Krystaly této soustavy jsou souměrné podle jedné roviny souměrnosti (dělí krystal na dvě zrcadlově stejné poloviny). Jednoklonné krystaly také mívají ve svém průřezu kosočtverec. Osní kříž jednoklonné soustavy má předozadní osu ukloněnou. Zbývající osy - svislá a pravolevá - jsou vzájemně kolmé.
Kosočtverečná soustava: Má název podle kosočtverce. Minerály krystalující v této soustavě mají v průřezu tvar kosočtverce (nebo se tvar průřezu kosočtverci blíží). Krystaly kosočtverečné soustavy jsou souměrné podle tří na sebe kolmých rovin souměrnosti.
Čtverečná soustava: Krystaly čtverečné soustavy mají pět rovin souměrnosti. Otáčíme-li svisle orientovaným krystalem čtverečné soustavy, dostaneme se do polohy shodné s výchozí polohou čtyřikrát. Svislá osa je tedy čtyřčetná. Osní kříž čtverečné soustavy je tvořen třemi vzájemně kolmými osami. Vodorovné osy jsou stejně dlouhé a nazývají se a1, a2.
Šesterečná soustava: Na krystalu šesterečné soustavy můžeme zjistit větší počet (7) rovin souměrnosti. Svislá osa je šestičetná. Otáčíme-li krystalem, dosáhneme shodné polohy s výchozí polohou šestkrát. Osní kříž šesterečné soustavy tvoří tři vodorovné osy, které jsou stejně dlouhé a značíme je a1, a2, a3.
Klencová soustava: Klencová soustava bývá někdy pro zjednodušení řazena do šesterečné soustavy. Tyto soustavy mají stejný typ osního kříže a liší se četností svislé osy. Osní kříž klencové soustavy tvoří tři vodorovné osy, které jsou stejně dlouhé a značíme je a1, a2, a3.
Krychlová soustava: Krystaly krychlové soustavy mají nejvíce rovin souměrnosti (9). Na krystalech se často uplatňuje krychle, osmistěn, dvanáctistěn kosočtverečný nebo dvanáctistěn pětiúhelníkový. Najdeme zde i tvar s největším počtem ploch - 48t stěn - a různé typy 24 stěnů. Osní kříž krychlové soustavy je tvořen třemi osami, která jsou na sebe kolmé a všechny jsou stejně dlouhé.

Systematika minerálů

Tak jako v každém přírodovědném oboru vyvstala i v mineralogii nutnost uspořádat jednotlivé druhy nerostů do přehledného systému, i když tři tisíce známých minerálů není ve srovnání např. s desítkami tisíc druhů v biologii nijak velké množství.

Ukázalo se, že bude účelné třídit nerosty podle jejich chemického složení a vnitřní stavby. Tento přehledný třídicí princip najdeme téměř v každé sbírce minerálů. Základní systematické jednotky jsou třídy (9), skupiny, minerální druhy a jejich odrůdy. Počty minerálních druhů v jednotlivých třídách jsou různé. Druhově nejbohatší jsou křemičitany, dále následují fosfáty a po nich sulfidy.

Třídy minerálů podle chemického složení

Prvky: V přírodě existuje přes 20 minerálů tvořených samostatnými prvky. Ryzí kovy jsou v přírodě nápadné barvou, vysokou hustotou, mají kovový lesk a jsou ohebné a kujné.
Sulfidy: Jsou soli kyseliny sirovodíkové (H2S). Slučují se jeden nebo dva atomy kovu s jedním nebo několika atomy síry. Sulfidy tvoří důležité rudy všech kovů. Vznikly většinou z horkých roztoků. Často tvoří rudní žíly a poměrně snadno se rozkládají.
Halogenidy: Jsou sloučeniny fluoru (F), chloru (Cl), bromu (Br) a jodu (J). Hlavními zástupci je halit - sůl kamenná (NaCl) a fluorit (CaF2). Halogenidy mají velmi podobné vlastnosti: mají slanou nebo hořkou chuť, většinou jsou dobře rozpustné ve vodě a jejich vodné roztoky vedou velmi dobře elektrický proud. Halogenidy se nacházejí v rozpuštěném stavu v mořské vodě. Během geologického vývoje Země byly často celé mořské zálivy odděleny od moře a vznikly laguny, které postupně vysychaly. Tak vznikla obrovská solná ložiska.
Oxidy: Jsou sloučeniny kyslíku. Patří sem minerály navzájem odlišné vlastnostmi i způsobem vzniku a výskytu. Mezi nejhojnější a nejvýznamnější patří křemen (SiO2), hematit (Fe2O3) a korund (Al2O3). Mnoho z nich je důležitými rudami železa a cínu. Další jsou ceněné drahokamy (rubín a safír). V přírodě vznikají vylučováním z tavenin i roztoků.
Uhličitany: Jsou soli kyseliny uhličité. Mají výrazně nekovový vzhled. Nejdůležitější je kalcit, který má velké rozšíření a vyskytuje se také jako hornina (vápenec, mramor). Uhličitany jsou poměrně lehké a mají většinou světlé barvy, jen výjimečně jsou výrazně barevné (malachit a azurit). Zředěnými kyselinami se snadno rozkládají. Při reakci se uvolňuje oxid uhličitý (CO2).
Sírany: Jsou soli kyseliny sírové. Jejich hlavními zástupci jsou sádrovec (CaSO4*2H2O), baryt (BaSO4), a modrá skalice (CuSO4*5H2O). Minerály této třídy jsou v naprosté většině případů produkty zvětrávání. Méně stabilní sírany se nacházejí v železném klobouku sulfidických ložisek. Další sírany jsou usazeniny moří nebo jezer. V pouštích krystalují sírany ze vzlínající podzemní vody poblíž zemského povrchu a tvoří tak známé pouštní růže ze sádrovce. Výjimku tvoří baryt.
Fosforečnany: Jsou soli kyseliny fosforečné. Jejich hlavním zástupcem je apatit. Apatit a několik dalších minerálů fosforu je magmatického původu. Po zvětrání nerostů s obsahem fosforu v půdě, se fosfor dostává do rostlin a s nimi pak do koster, zubů a výkalů obratlovců.
Křemičitany: Křemičitany neboli silikáty jsou sloučeniny oxidu křemičitého (SiO2). Tyto minerály jsou největší třídou nerostů a jsou také nejdůležitější součástí zemské kůry. Jsou také součástí kamenných meteoritů. Důležité křemičitany jsou živce, slídy, granáty, amfiboly a pyroxeny (tedy téměř všechny horninotvorné nerosty). V přírodě jsou hojné a rozšířené, především jako součásti hornin. Křemičitany mohou mít velmi komplikované složení a strukturu. Mají rozmanité vlastnosti, nekovový vzhled, jsou zbarvené a v tenkých lupíncích průhledné. Většinou jsou lehké, tvrdé (výjimka je mastek) a těžko tavitelné. V kyselinách se rozkládají málo nebo vůbec.
Organolity: Liší se ode všech předcházejících tříd původem, protože vznikly rozkladem organismů.
Tektity: Přírodní látky sklovité povahy, které nemají jednotné chemické složení. Nejznámější z nich jsou tektity - skla spojovaná s kosmickými tělesy.

Minerály a horniny

Minerály (také česky nerosty) tvoří horniny či vyplňují dutiny a pukliny v nich. Jsou většinou anorganické stejnorodé přírodniny. Jejich složení jde vyjádřit chemickou značkou či vzorcem: např. křemen (a) je chemicky oxid křemičitý = \mathrm{SiO_2}. Chemické složení minerálů ovlivňuje jejich vlastnosti. Minerály jsou většinou krystalické.

Horniny jsou přírodniny složené z jednoho či více druhů minerálů. Např. žula (e) je tvořena více minerály: křemenem (a), plagioklasem (b), draselným živcem (c) a biotitem (d). Horniny tvoří geologická tělesa, sestává z nich litosféra.

Typy hornin podle vzniku

Magmatické (vyvřelé): Vznikají tuhnutím magmatu (např. žula, čedič).
Sedimentární (usazené): Vznikají usazováním úlomků hornin (např. pískovec, vápenec).
Metamorfované (přeměněné): Vznikají přeměnou magmatických, sedimentárních i metamorfovaných hornin za působení teploty a tlaku, např. mramor, svor.

Horninotvorné minerály

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.

Vlastnosti minerálů

Chemické složení minerálů ovlivňuje jejich vlastnosti. Chemické vlastnosti minerálů odpovídají chemickým vlastnostem látek, z nichž jsou minerály složené (např. hořlavost síry). Mezi základní fyzikální vlastnosti minerálů patří:

hustota (ρ, kg/m³)
štěpnost - schopnost odlamovat se při působení na rovnou plochu
lom - souvisí s tvarem povrchu po rozbití

Tvrdost minerálů

Tvrdost minerálů se určuje pomocí Mohsovy stupnice tvrdosti:

Mastek
Sůl kamenná (halit)
Kalcit
Fluorit
Apatit
Živec (ortoklas)
Křemen
Topaz
Korund
Diamant

Lesk minerálů

Lesk je optická vlastnost, závislý na barvě minerálu. Část světla je pohlcena a část odražena. Čím větší část světla je odražena, tím je lesk vyšší. Rozlišujeme:

diamantový
kovový
skelný
perleťový
mastný
matný

Magmatické horniny

Vyvřelé neboli magmatické horniny vznikají tuhnutím magmatu či lávy (to je magma, které se dostalo na zemský povrch). Hlubinné vyvřelé horniny vznikají tuhnutím magmatu hluboko pod povrchem. Magma zde tuhne pomalu, proto dochází k vytváření větších krystalů minerálů. Struktura hlubinných vyvřelin bývá všesměrná.

I hlubinné vyvřelé horniny se mohou objevovat na povrchu díky erozi nadloží či vrásnění. Žilné vyvřelé horniny vznikají tuhnutím magmatu v puklinách. Výlevné vyvřelé horniny vznikají tuhnutím lávy či magmatu těsně pod povrchem. Tuhnutí je rychlé, tvoří se tedy menší krystaly.

Magma obsahuje mj. Kyselá magmata vznikají tavením zemské kůry zejména v subdukčních zónách (na místech, kde se podsouvají litosférické desky či jejich části). Obsahují více oxidu křemičitého, jsou viskóznější (méně ochotně tečou) a tvoří tedy spíše hlubinné magmatické horniny (např. žula).

Bazická magmata vznikají tavením zemského pláště např. ve středooceánských hřbetech nebo v kontinentálních riftech. Jsou méně viskózní (ochotněji tečou), snadněji se dostávají na povrch a tvoří spíše výlevné horniny (např. bazalt). Jejich zásaditá povaha vychází z většího obsahu alkalických kovů a kovů alkalických zemin (prvků 1. a 2. skupiny periodické tabulky).

Struktura magmatických hornin

Struktura magmatických hornin závisí na fyzikálních podmínkách krystalizace i chemickém složení magmatu.

Celokrystalická struktura: mívají např. syenity aj.
Sklovitá struktura: jsou přítomny jak krystaly, tak i sklo.
Porfyrická struktura: charakteristickým znakem.

Textura magmatických hornin

Textura magmatických hornin závisí na fyzikálních podmínkách krystalizace i chemickém složení magmatu.

Stejnorodá textura: mají horniny s rovnoměrným rozložením součástí.
Fluidální textura: tečením lávy během jejího tuhnutí.
Mandlovcovitá textura: unikaly z páry plyny.

Sedimentární horniny

Usazené neboli sedimentární horniny vznikají usazováním úlomků hornin a minerálů, částí organismů nebo krystalizací z roztoků. Aby vznikly úlomkovité usazené horniny, musejí nejprve zvětráváním vzniknout úlomky původní horniny. Tyto úlomky mohou být posléze přeneseny, např. vodou či větrem. Na místě usazení mohou zůstat sypké, nebo mohou být zpevněny tmelem.

Chemogenní usazenou horninou je např. travertin (k).

Metamorfované horniny

Přeměněné neboli metamorfované horniny vznikají přeměnou vyvřelých, usazených či jiných přeměněných hornin. Přeměna (metamorfóza) probíhá za zvýšené teploty a tlaku.

Zemská kůra

Nejsvrchnější a zároveň nejtenčí částí Země je zemská kůra. na kontinentech a zaujímá jen asi 1,5% objemu Země. diskontinuita. magmatických a metamorfovaných hornin, vyskytujících se ve třech vrstvách. vyvinuta může být jen místy. Vrstva granitická bývá mocná až 20 km. Obsahuje metamorfované i vyvřelé horniny převážně kyselého složení.

Nejspodnější, až 40 km mocná vrstva se nazývá bazaltická. granitické ji odděluje tzv. Conradova plocha diskontinuity. Oceánská kůra je mocná jen asi 5 až 10 km. kůra přechodného typu. Minerály tvoří základní stavební prvky hornin. magmatický. pro zařazení horniny do systému. vliv (např. granát, turmalín aj.).

Přeměnou primárních minerálů vznikají minerály sekundární. Mohou se vytvořit např. hydrotermální přeměnou nebo zvětráváním. Podle barvy se minerály rozdělují na světlé a tmavé. světlé minerály se řadí např. jsou např. krystalovou strukturou a chemickým složením. působení.

Složení zemské kůry

Chemické složení zemské kůry není nahodilé, ale podléhá zákonitostem geochemie. Poloha prvku v periodické soustavě totiž určuje možnost izomorfního zastupování jednotlivých prvků ve sloučeninách, případně vznik určitých sloučenin vůbec. Dalším důležitým faktorem, který ovlivňuje výskyt prvků na Zemi a chemické složení zemské kůry, je případná biogennost jednotlivých chemických prvků.

Průměrné zastoupení prvků v zemské kůře se nazývá geochemický průměr. Průměrná hustota zemské kůry ≈ 2,8 g·cm-3. Hlavními minerály zemské kůry jsou nerosty 9. třídy Strunzova mineralogického systému silikáty a nerosty 4. třídy oxidy.

Nejrozšířenější prvek zemské kůry je s podílem 49,13 % kyslík, druhý nejčastější prvek v zemské kůře je s podílem 26 % křemík, třetí nejrozšířenější chemický prvek na Zemi je s podílem 7,45 % hliník.