Vznik krystalů v přírodě

To, co nás na minerálech zaujme jako první, je určitě barva a také tvar krystalů. 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.

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.

Proces vzniku a růstu krystalů

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.

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

Čtěte také: Glukóza: Přírodní vznik

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.

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.
• Osní kříž: je tvořen krystalovými osami, které procházejí středem krystalu. Osní kříže jednotlivých soustav se liší.

Formy výskytu minerálů

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

Krystalové soustavy

• 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 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.

Křišťál jako příklad

Křišťál je jedním z nejznámějších nerostů na světě. Je průhledný, lesklý a často se objevuje v podobě krásně tvarovaných šestihranných krystalů a drúz. Uvnitř země proudí puklinami hornin horké roztoky bohaté na oxid křemičitý. Jakmile se teplota nebo tlak změní a roztok se stane „přesyceným“, začínají se z něj vylučovat drobné krystalky. Největší a nejkrásnější křišťály rostou tam, kde mají dostatek místa. To bývá v dutinách hornin. Tam mohou růst do velkých a dokonale vyvinutých tvarů. Celý proces růstu krystalu je nesmírně pomalý. Může trvat tisíce až miliony let, než se z mikroskopického zárodku stane krystal velký několik centimetrů nebo i metrů.

Čtěte také: Vznik přírody a filozofie

Čistý křišťál je bezbarvý a průhledný. Křišťál je drahokamová odrůda křemene. Bývá čirý, skelně lesklý, průsvitný až zcela průhledný a občas přechází do mléčného křemene. Stěny krystalů mohou být u některých kamenů jemně příčně rýhované. Většinou se vyskytuje ve formě krystalů v klencové krystalové soustavě s tvrdostí 6,5-7,5 Mohsovy stupnice. Vzniká jako většina křemičitanů vykrystalizováním z magmatu. Křišťál je hojně využívaným kamenem ve šperkařství (často s vyrostlicemi, čili uzavřeninami, jež mají za následek světelné jevy[1]), v laserové technice a radiotechnice, pro výrobu optických přístrojů a ve sklářském průmyslu. Křišťál je bezbarvá odrůda oxidu křemičitého. Křišťál tvoří krystaly i jejich srostlice.

Vzácnějšími útvary křišťálu je „žezlový křišťál“. Jedná se o krystaly, které byly v průběhu vytváření krystalu na nižších úrovních obaleny okolními příměsemi a zastavily jeho růst. Tím pádem mohl růst krystalu pokračovat pouze v jediném bodě a to na nejaktivnějším místě - vrcholu krystalu. Díky tomuto vznikl útvar tvaru žezla. Křišťál také tvoří vlasatce, což jsou krystaly křišťálu, ve kterých jsou vyrostlice rutilu - podle jeho barvy se tento krystal nazývá Amorovy šípy nebo Venušiny vlasy. Nejkrásnější vlasatce pocházejí z Brazílie a dolů v Uralu v Rusku. Asi tím nejhezčím a nejzajímavějším útvarem u křišťálu jsou tzv. fantomy. V určité etapě růstu sloužil křišťál jako základ pro růst krystalků jiného minerálu. Rostoucí krystal křišťálu poté některé krystalky odhodil a jiné obalil nebo vstřebal, tím pádem se staly krystalky součástí - uzavřeninami, označením růstové zóny krystalu.

Křišťály se však nachází i v České republice. Jedním z významných nalezišť přírodních křišťálů jsou Jeseníky, nebo Vysočina. Již v neolitu lidé používali ostré úlomky křišťálu jako hroty šípů a kopí. Antičtí badatelé považovali křišťál za zkamenělý led, mezi ně patřil také Plinius starší, který popsal křišťál ve své encyklopedii o přírodě. Z této domněnky bylo odvozeno slovo křišťál z řeckého výrazu Krustallos - led. Podle antických legend bohové pili víno pouze z křišťálových pohárů. Proto byly v antickém Římě považovány křišťálové džbány a číše za luxusní předměty.

Také technika řezání a broušení křišťálu byla velmi drahá, protože různé vnitřní poruchy v krystalické mřížce (pérka, praskliny, bublinky) způsobují vnitřní pnutí a křišťálová nádoba během práce často praskla. Proto se křišťálovými nádobami reprezentovaly nejbohatší vrstvy společnosti a dvůr panovníka. Traduje se, že římský císař Nero začal ztrácet moc poté, co v záchvatu hněvu rozbil svou sbírku křišťálových číší.[2]. Dalším důvodem obliby křišťálových konvic, džbánů a pohárů byla dobrá tepelná izolace, voda vydržela dlouho chladná. Křišťálové nádoby začali již kolem roku 1000 řezat arabští glyptici v Egyptě a v Sýrii. Ve Francii a v Benátkách řezáči křišťálových nádob pracovali od 14. století, jeden džbán ve stříbrné montáži užíval také císař Karel IV. a daroval jej jako relikviář do Svatovítského pokladu[3]. Z křišťálu se dělala ostensoria (relikviáře) do kostelů. Pro císaře Rudolfa II. Čirý a průhledný křišťál byl od dávných dob považován za symbol rovnováhy a čistoty a používán na talismany, vsazoval se do šperků. Křišťálové předměty se také v Rusku cenily velmi vysoko. Ve zbrojnici Moskevského kremlu je uložen křišťálový samovar vybroušený z jediného kusu křišťálu, který patřil Petru I. Křišťálové koule byly v různých zemích nezbytnou součástí říšských insignií.

Čtěte také: O fosforu a jeho vzniku

tags: #vznik #krystalu #v #prirode

Oblíbené příspěvky:

• Udržitelná péče o pleť s ekologickými tampony
• Podmínky účasti
• Větrná energie a udržitelnost
• Nákladnost třídění odpadu v NYC
• Jak vypadají hnízda andulek?