2.   Cvičení - horninotvorné minerály

2.2  Skupina sulfidů

·        Sfalerit

Sfalerit (obr. 2.2.2, 2.2.3) je nejznámější rudou zinku. Jeho identifikace není nejjednodušší, protože se tento minerál může vyskytovat v různých barevných variantách, může se lišit v lesku i habitu.

Chemický vzorec:

ZnS

Soustava:

kubická

Barva:

hnědá, žlutá, červená, zelená i černá (v závislosti na množství příměsi železa)

Vryp:

hnědavě bílý

Fyzikální vlastnosti:

V Mohsově stupnici tvrdosti zaujímá sfalerit stupeň 3,5-4. Minerál je dokonale štěpný. Průměrná hodnota měrné hmotnosti je 4,05 g.cm-3. Krystaly sfaleritu jsou průhledné až průsvitné, lesk může být diamantový, pryskyřičný i polokovový.

Forma výskytu:

Habitus je velmi komplikovaný z důvodu výskytu dvanáctistěnů a čtyřstěnů a jejich vzájemné kombinace. Minerály sfaleritu mohou být hrubo- až jemnozrnné i masivní.

Vznik:

Sfalerit vzniká spolu s galenitem, chalkopyritem, barytem a fluoritem v pegmatiticko-pneumatolytických a hydrotermálních žílách. Může mít také původ magmatický.

Ložiska a výskyty:

Významnými nalezišti sfaleritu ve světě jsou např. Santander ve Španělsku, Joplin v Kansasu (USA), dále Austrálie, Burma, Peru, Maroko, Německo a Velká Británie.

V České republice se sfalerit vyskytuje (obr. 2.2.1) např. ve Starém Ransku, Kutné Hoře, Zlatých Horách, Příbrami nebo v Nové Vsi u Rýmařova.

Obr. 2.2.1  Příklady výskytu sfaleritu v České republice

1 – Staré Ransko, 2 – Kutná Hora, 3 – Zlaté Hory, 4 – Příbram, 5 – Nová Ves u Rýmařova, 6 – Stříbro, 7 – Horní Slavkov

Obr. 2.2.1  Sfalerit, Příbram

Obr. 2.2.2  Sfalerit, Nanisivik Mine, Kanada (Mineralogy Database, 2005)

·        Chalkopyrit

Chalkopyrit (obr. 2.2.5, 2.2.6, 2.2.7) je jednou z nejrozšířenějších rud mědi. Může být snadno zaměněn s pyritem. Vyskytuje se velmi čistý a bývá významným zdrojem mědi, ale obsahuje také selen, indium, titan nebo zlato. Tento minerál je ve světě velmi rozšířený.

Chemický vzorec:

CuFeS2

Soustava:

tetragonální

Barva:

mosazně žlutá, medově žlutá, při oxidaci dostává modravý, zelenavý až nachový odstín

Vryp:

zelenavě černý, tmavozelený

Fyzikální vlastnosti:

V Mohsově stupnici tvrdosti zaujímá sfalerit stupeň 3,5-4. Štěpnost minerálu je nezřetelná. Krystaly jsou velmi křehké. Průměrná hodnota měrné hmotnosti je 4,2 g.cm-3. Krystaly chalkopyritu jsou opakní, lesk mají kovový. Po zahřátí minerálu chalkopyritu získává tento magnetické vlastnosti.

Forma výskytu:

Habitus minerálu je většinou masivní, celistvý. Monokrystaly lze nalézt  jen výjimečně.

Vznik:

Chalkopyrit může vznikat magmatickou likvací, vyskytuje se také v kontaktně metamorfovaných horninách (skarny) a ve vysokoteplotních hydrotermálních žilách.

Ložiska a výskyty:

Významná ložiska chalkopyritu ve světě se nacházejí např. v Chile, Peru, Mexiku, Jižní Africe, USA, Švédsku, Španělsku, Finsku.

V České republice se chalkopyrit vyskytuje (obr. 2.2.4) např. v Kutné Hoře, Zlatých Horách, Starém Ransku.

Obr. 2.2.4  Příklady výskytu chalkopyritu v České republice

1 – Zlaté Hory, 2 – Staré Ransko, 3 – Kutná Hora, 4 – Příbram, 5 – Tisová u Kraslic

Obr. 2.2.5  Chalkopyrit s křemenem, Tisová u Kraslic

Obr. 2.2.6  Chalkopyrit, Tisová u Kraslic

·        Galenit

Galenit (obr. 2.2.9, 2.2.10, 2.2.11) je významnou průmyslovou rudou olova a stříbra. Některé galenity mohou obsahovat až 1% stříbra. Díky svým krychličkám, zřetelné štěpnosti a vysoké měrné hmotnosti je snadno identifikovatelný. Ještě před více než 75 lety byl součástí rádií, tzv. „krystalek“.

Chemický vzorec:

PbS

Soustava:

kubická

Barva:

světle olověně šedý, tmavě olověně šedý, někdy s namodralým nádechem

Vryp:

olověně šedý, šedavě černý

Fyzikální vlastnosti:

V Mohsově stupnici tvrdosti zaujímá galenit stupeň 2,5. Štěpnost minerálu je dokonalá. Průměrně se hodnota měrné hmotnosti pohybuje kolem 7,4 g.cm-3. Galenit je minerál opakní s kovovým až matným leskem. Galenit je přírodním polovodičem.

Forma výskytu:

Minerál se může objevovat s dobře vyvinutými krystalovými tvary, ale také jako kompaktní, masivní, s množstvím lesklých štěpných ploch.

Vznik:

Původ galenitu může být hydrotermální, metamorfní i sedimentární.

Ložiska a výskyty:

Galenit se ve světě vyskytuje např. v Německu, Peru, Mexiku, Zambii, Velké Británii, v USA v oblasti zvané Joplin.

V České republice lze galenit nalézt (obr. 2.2.8) např. v Horním Benešově, Zlatých Horách, Železných Horách, Raděticích, Příbrami, Stříbře.

Obr. 2.2.8  Příklady výskytu galenitu v České republice

1 – Horní Benešov, 2 – Příbram, 3 – Stříbro, 4 – Harrachov, 5 – Kutná Hora, 6 – Jihlava, 7 – Zlaté Hory, 8 – Nová Ves u Rýmařova, 9 – Ratibořice, 10 – Havlíčkův Brod

Obr. 2.2.9  Galenit, Bohutín

Obr. 2.2.10  Galenit, Zlaté Hory

·        Pyrhotin

Pyrhotin (obr. 2.2.13) má několik netypických charakteristik. Jednou z nich je jeho chemický vzorec. Množství síry kolísá od 20% (nebo 50 – 55 atomů síry) na 50 atomů železa. Další netypickou vlastností je dvojí symetrie. Pokud obsahuje pyrhotin méně síry, je krystalová struktura hexagonální, jestliže má minerál vyšší obsah síry, struktura je monoklinická.

Chemický vzorec:

FeS (Fe1-xS)

Soustava:

hexagonální

Barva:

bronzová, bronzově červená, tmavě hnědá

Vryp:

šedočerný

Fyzikální vlastnosti:

Podle Mohsovy stupnice tvrdosti má pyrhotin stupeň 3,5-4. Minerál není štěpný, ale má zřetelnou odlučnost. Jeho měrná hmotnost se pohybuje v rozmezí 4,58 – 4,65 g.cm-3. Krystaly pyrhotinu jsou opakní, mají kovový lesk. Pyrhotin má přirozené magnetické vlastnosti.

Forma výskytu:

Pyrhotin se většinou vyskytuje v celistvých masivních agregátech. Může mít ale také tabulkovitý nebo destičkovitý habitus.

Vznik:

Pyrhotin vzniká v bazických horninách magmatickou diferenciací, méně často vzniká hydrotermálně, případně se vyskytuje v pegmatitech nebo metamorfovaných horninách. Může mít původ i v meteoritech.

Ložiska a výskyty:

K významným světovým lokalitám patří např. Sudbury v Kanadě, dále se pyrhotin vyskytuje v Mexiku, Rusku, Brazílii, Německu.

V České republice se pyrhotin nalézá (obr. 2.2.12) např. ve Starém Ransku, Kutné Hoře, ve Šluknově.

Obr. 2.2.12  Příklady výskytu pyrhotinu v České republice

1 – Šluknov, 2 – Kutná Hora, 3 – Staré Ransko

Obr. 2.2.13  Pyrhotin, Rusko (Mineralogy Database, 2005)

·        Pyrit

Přestože pyrit (obr. 2.2.15, 2.2.16, 2.2.17) obsahuje nezanedbatelné množství železa, nikdy nebyl považován za významný zdroj  železa. Hlavními železnými rudami jsou spíše např. hematit nebo magnetit.

Chemický vzorec:

FeS2

Soustava:

kubická

Barva:

světle mosazně žlutá

Vryp:

zelenavě černý

Fyzikální vlastnosti:

Tvrdost pyritu je podle Mohsovy stupnice tvrdosti 6 – 6,5. Pyrit není štěpný. Měrná hmotnost má průměrnou hodnotu 5,01 g.cm-3. Minerály jsou opakní a mají kovový lesk. Po zahřátí získávají krystaly pyritu magnetické schopnosti. Velmi brzy tento minerál oxiduje a rozkládá se.

Forma výskytu:

Plochy dobře vyvinutých krystalů jsou často rýhované. Pyrit se může vyskytovat také celistvý, jako drúzy nebo také může tvarem připomínat svislé krápníky.

Vznik:

Minerál pyrit může vznikat např. činností sirných anaerobních bakterií ve špatně větraných a hlubokých mořích nebo v bažinách, proto ho lze spatřit v uhlí. Vzniká ale také magmatickou diferenciací, hydrotermálně i v sedimentárním prostředí.

Ložiska a výskyty:

Pyrit se vyskytuje např. ve Španělsku, Peru, Jižní Africe, Německu nebo Rusku.

V České republice se pyrit nachází (obr. 2.2.14)  např. v Kutné Hoře, Zlatých Horách, Chvaleticích, Hromnici u Plzně.

Obr. 2.2.14  Příklady výskytu pyritu v České republice

1 – Chvaletice, 2 – Hromnice u Plzně,  3 – Zlaté Hory, 4 - Příbram

Obr. 2.2.10  Pyrit, velkolom Jiří, Sokolov

Obr. 2.2.11  Pyrit, štola Mír, Zlaté Hory

·        Markazit

Pokud není markazit (obr. 2.2.19) dobře vykrystalizovaný, lze jej od pyritu odlišit pouze např. RTG analýzou nebo jinou speciální chemickou zkouškou.

Během několika let markazit ve sbírkách oxiduje, přičemž uvolňuje síru, z níž se formuje kyselina sírová. Během deseti let se může vzorek markazitu ve sbírce zcela rozpadnout na prach. Zůstává po něm sirný zápach, který jej může pomoci odlišit od pyritu.

Chemický vzorec:

FeS2

Soustava:

rhombická

Barva:

bronzová, světle mosazně žlutá, cínově bílá, oxidací získává různobarevný nádech

Vryp:

šedý, zelenavě až hnědavě černý

Fyzikální vlastnosti:

V Mohsově stupnici tvrdosti zaujímá markazit stupeň 6-6,5. Štěpnost minerálu je nezřetelná. Průměrná hodnota měrné hmotnosti je 4,89 g.cm-3. Krystaly markazitu jsou opakní a lesk mají kovový.

Forma výskytu:

Habitus minerálu může být masivní, tabulkovitý i kulovitý, může vytvářet tvary podobné krápníkům, kopinaté agregáty nebo radiálně paprsčité tvary.

Vznik:

Markazit se vyskytuje v nízkoteplotních hydrotermálních žilách, může mít původ sedimentární a vzniká i zvětráváním pyrhotinu.

Ložiska a výskyty:

Markazit vlastní ložiska netvoří. Ve světě ho nalézt např. v Německu, Mexiku, Francii, Peru, Číně nebo Rusku.

V České republice jsou výskyty markazitu (obr. 2.2.18) např. v Lipnici u Slavkova, na Mostecku.

Obr. 2.2.18  Příklady výskytu markazitu v České republice

1 – Lipnice u Sokolova, 2 - Mostecko

Obr. 2.2.19  Markazit, Panasqueira, Portugalsko (Mineralogy Database, 2005)