Výskyt oxidů a drahých kamenů

Minerály tvoří základní stavební jednotky zemské kůry a jejich výskyt je určujícím faktorem pro klasifikaci hornin i pochopení geologických procesů.

Typické minerály a jejich výskyt

Typické minerály jsou běžné a stabilní nerosty, které se hojně vyskytují ve vyvřelých, metamorfovaných nebo sedimentárních horninách. Slouží jako indikátory geologického prostředí a často tvoří hlavní část objemu horniny.

Silikáty

Silikáty jsou nejrozšířenější skupinou minerálů, tvořící více než 90 % zemské kůry.

• Křemen (SiO₂): Bezbarvý nebo různě zbarvený, tvrdý (tvrdost 7), vyskytuje se ve všech typech hornin.
• Živce (ortoklas, plagioklas): Tvoří podstatnou část vyvřelých hornin jako žula, čedič či diorit.
• Miky (muskovit, biotit): Lesklé, lupínkovité minerály časté ve svorech, rulách a granitoidech.
• Amfiboly a pyroxeny: Tmavé minerály v bazických a ultrabazických horninách.
• Olivín: Zelený minerál typický pro peridotity a bazalty.

Další typické minerály

• Kalcit (CaCO₃): Hlavní složka vápence, vzniká chemickou i biochemickou cestou.
• Dolomit (CaMg(CO₃)₂): Tvoří dolomitické vápence a je stabilnější než kalcit.
• Hematit (Fe₂O₃): Červenohnědý železný oxid, důležitý rudní minerál.
• Magnetit (Fe₃O₄): Magnetický minerál černé barvy, častý v magmatických horninách.
• Pyrit (FeS₂): Známý jako „kočičí zlato“, častý v sedimentárních i magmatických horninách.

Vznik minerálů

Minerály magmatického původu vznikají v zemském nitru z horninových tavenin (magmat), jejichž teplota se pohybuje mezi 650÷1250°C. Při ochlazování vznikají ještě při velmi vysokých teplotách krystaly - příkladem takto vzniklých minerálů jsou chromit, magnetit a apatit.

Později při klesající teplotě ztuhne hlavní část taveniny a vzniká vyvřelá hornina. V této fázi krystalizace vznikají nejdůležitější magmatické minerály, např. olivín, pyroxeny, živce, křemen.

Čtěte také: Proces vzniku NOx

Po hlavní krystalizaci zůstává takzvané zbytkové magma, jež je bohaté na mnoho vzácných prvků - beryl, bor, cín, molybden, uran. Zbytkové magma s obsahem vody a oxidu uhličitého je velmi pohyblivé.

Proto většinou tuhne v puklinách dříve vytvořených hornin, přičemž vznikají často obrovské krystaly. Tyto světlé horniny se označují jako "pegmatity". Pegmatického původu je řada drahých kamenů, např. topaz, akvamarín, turmalín, růženín.

Při teplotě nižší než 500°C přechází taveniny do roztoků. Této fázi tvorby minerálů se říká "hydrotermální". Velká část ložisek barevných kovů vhodných k těžbě se váže k tomuto typu tvorby minerálů.

Charakteristika vybraných minerálů

Chromit (FeCr₂O₄)

Krystaly se vyskytují jen vzácně, obvykle je chromit vtroušený v zrnkách nebo větších hrudkách a hnízdech. Vyskytují se také kulovité shluky. Prorostlice s křemičitany nebo jinými světlejšími minerály dodávají hornině vzhledu leopardí kožešiny ("leopardí ruda").

• Štěpnost: žádná
• Lom: rovný
• Hustota: 4,5÷4,8
• Barva: smolně černá

Nejvýznamnější ložiska chromitu na světě se nacházejí v Zimbabwe, prastará jsou naleziště v Norsku a na Novém Zélandu. Velká ložiska jsou v Turecku a na jihu Srbska. Chromit je jediná významná chromová ruda.

Čtěte také: Zdroje pevných částic v ovzduší

Magnetit (FeFe₂O₄)

Krystaly magnetitu jsou zpravidla osmistěny, vzácněji kosočtverečné dvanáctistěny. Často jsou deformovány, drobné krystaly bývají kostrovitě vyvinuté. Typická jsou dvojčata srostlá podle spinelového zákona, tedy podle ploch osmistěnu nebo lamelární tlaková dvojčata; celistvé masy a zrnité agregáty se vyskytují často ve velkém množství jako ruda.

• Štěpnost: dokonalá podle osmistěnu
• Hustota: 5,2
• Barva: železně černá

Magnetit vzniká téměř vždy při vyšších teplotách, magmaticky, kontaktně pneumatolyticky, regionální metamorfózou, kontaktní metamorfózou, v rudních žilách a puklinách, usazováním.

Olivín ((Mg,Fe)₂[SiO₄])

Krystaly olivínu bývají zarostlé nebo volné, sloupcovité nebo tlustě tabulkovité, často hojnoploché, ale ještě častěji se vyskytují v nepravidelných zrnech. U mikroskopických krystalů se objevují pseudošesterečné dvojčatné srostlice.

• Štěpnost: zřetelná
• Hustota: 3,27÷4,20
• Barva: olejově zelený, lahvově zelený, nažloutlý, hnědý, červenohnědý, šedý, bezbarvý

Olivín je jedním z prvních nerostů, který krystalizuje při tuhnutí magmatu, přičemž vytváří horniny peridotit a dunit. Je však také velmi rozšířenou součástí ostatních bazických vyvřelin - gaber, diabasů, malafyrů a čedičů. Čiré krystaly se brousí jako drahokamy.

Pyroxeny

Pyroxeny představují velkou skupinu velmi důležitých horninotvorných nerostů. Pro všechny pyroxeny je typická téměř pravoúhlá štěpnost, podle které je lze vždy velmi snadno odlišit od amfibolů.

Čtěte také: Jak oxidy síry znečišťují ovzduší?

Řada těchto nerostů je typická pro vyvřelé horniny, jiné zase pro krystalické břidlice, další jsou typickým produktem kontaktní metamorfózy. Poměrně vzácně se vyskytují krystaly pyroxenů vzniklé pneumatolyticky nebo hydrotermálně v puklinách nebo v drúzách.

Draselný živec (ortoklas) (K[AlSi₃O₈])

Krystaly jsou většinou krátce sloupcovité, protáhlé v jednom krystalografickém směru. Mohou být zarostlé nebo narostlé a mohou dosahovat velikosti až několika metrů. Rozpoznávacím znakem živců jsou typické dvojčatné srostlice.

• Štěpnost: zřetelná
• Hustota: 2,53÷2,56
• Barva: bezbarvé nebo bílé, červenavě, žlutavě bílé, bledě žluté, masově červené

Živce jsou nejčastěji součástí hlubinných vyvřelých hornin, jejich přítomnost je dokonce využívána ke klasifikaci těchto hornin. Nacházejí se také jako velké jednotlivé krystaly a v usazeninách.

Křemen (SiO₂)

Krystaly křemene jsou podle vzniku a podle nerostného společenství velmi různorodé. Křemen obecný bývá šesterečný, narostlé krystaly křišťálu mívají více ploch, jejich tvar a habitus je různý, téměř vždy jsou krystaly křišťálu vodorovně rýhovány.

• Štěpnost: jen zřídka zřetelná
• Hustota: 2,65
• Barva: čistý je bezbarvý, bílý, šedý, žlutý, červený, modrý, zelený, hnědý, černý

Křemen vzniká jako součást vyvřelých a usazených hornin i krystalických břidlic. Je také důležitou součástí rudných žil a ložisek nejrůznějšího původu, a protože je tvrdý a těžko rozpustný, ukládá se ve formě písků a štěrků. Křemen je po živcích nejrozšířenějším minerálem zemské kůry.

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.

Beryl (Be₃Al₂[Si₆O₁₈])

Krystaly berylu mohou být od nejmenších až po obrovité, zarostlé i narostlé, mohou tvořit dlouhé šestihranné hranoly, zřídka jsou tabulkovité. Beryl se vyskytuje i v mocných kusových masách a jako zrnité nebo stébelnaté agregáty.

• Štěpnost: nezřetelná
• Hustota: 2,63÷2,80
• Barva: může být bezbarvý, žlutý, červený, zelený, modrý ve všech odstínech

Atom berylia je příliš malý na to, aby se dostal do většiny křemičitanových struktur, proto se hromadí ve zbytkových roztocích vyvřelin. V trhlinách a v puklinách okolní horniny tvoří tyto roztoky velké, čiré krystaly. Čiré a zbarvené ušlechtilé beryly jsou cenné drahokamy a rozlišují se různě zbarvené odrůdy.

Opál (SiO₂)

Opál je nekrystalický vodnatý oxid křemičitý, s průměrným obsahem vody 3 - 12 %. Jako typický koloid tvoří hroznovité, kulovité a hlízovité agregáty. Má mnoho barevných odrůd.

• Hustota: 1,9 - 2,2 g

Opál jako nízkoteplotní hydrotermální či podpovrchově vznikající nerost bývá často společníkem chalcedonu a někdy do sebe vzájemně přecházejí. Světoznámý je drahý opál z andezitových tufů v Dubníku u Prešova (locus typicus, tj.

Zkamenělé dřevo

Zkamenělé dřevo, neboli araukarit, vznikalo v pravěku ze stromů, které byly ponořeny do vody, nebo bahna, jež byly bohaté na rozpuštěné minerály (mangan, oxidy železa, měď, chrom, kobalt, uhlík) a zvláště pak křemen. Tato minerální voda proudila přes rostlinné buňky a pletiva, ve kterých se postupně usazovaly minerály v ní obsažené.

Poznáte ho podle jeho jeho výrazné kresby letokruhů a někdy i suků. Může mít různou barvu odvíjející se od druhu minerálů rozpuštěných ve vodě, která na původní organické kmeny stromů působila. Na Mohsonově stupnici má zkamenělé dřevo tvrdost 7, stejně jako křemen, protože tento nerost byl převládajícím prvkem při jeho vzniku.

Diamant

Diamant je nejtvrdším známým přírodním materiálem, který dosahuje 10. stupně na Mohsově stupnici tvrdosti. Historicky nejznámější naleziště diamantů se nacházelo v Indii, která byla po staletí téměř jediným zdrojem těchto vzácných kamenů.

Když bylo roku 1871 objeveno diamantové naleziště v Jihoafrické republice, odstartovalo to největší diamantovou horečku v dějinách. Po vybroušení má diamant nejvyšší brilanci ze všech přírodních kamenů.

Nejpřekvapivější výskyt diamantů zaznamenali vědci v meteoritech. První důkaz o jejich přítomnosti byl objeven v roce 1886 u ruského města Penza.

Rubín

Sytě červené zbarvení, které činí rubín tak výjimečným, je výsledkem přítomnosti stopového množství oxidu chromitého v krystalové mřížce korundu. Nejžádanější jsou kameny s hlubokou, sytě rudou barvou - tzv. „holubí krev“ (pigeon blood). V současnosti je největším producentem rubínů Mozambik.

Safír

Safír, modrá odrůda korundu, patří mezi nejvzácnější drahé kameny. Jeho modré zbarvení způsobují oxidy železa a titanu. Nejkrásnější safíry pocházejí ze srílanských rýžovišť.

Smaragd

Smaragd patří k nejvzácnějším a nejceněnějším drahokamům na světě. Jedná se o výrazně zelenou variantu berylu. Za jedny z nejkrásnějších exemplářů jsou považovány smaragdy z Kolumbie.

Akvamarín

Akvamarín, modrozelená až světle modrá varianta minerálu berylu, patří mezi nejdéle používané drahé kameny, které lidstvo využívá už po staletí. Zejména jihobrazilské naleziště v oblasti Minas Gerais je proslulé výskytem mimořádně velkých a kvalitních krystalů akvamarínu.

tags: #oxidy #drahé #kameny #výskyt

Oblíbené příspěvky:

• Úrazy na škole v přírodě
• Káčírku Skladka: Co potřebujete vědět
• Ohrožené druhy čtení v ČR
• Rozdíly ve stavech vod ČR
• Umyvadla pro handicapované: Co je důležité?