2.   Cvičení - horninotvorné minerály

2.8       Skupina silikátů

Silikáty tvoří až 75% zemské kůry. Kromě toho jsou také důležitou skupinou nerostných surovin. Silikáty nacházejí široké spektrum využití např. v oblasti sklářského a keramického průmyslu nebo ve stavebnictví.

Z pohledu chemické stavby je základem silikátů pravidelný křemíko-kyslíkový tetraedr [SO4]4- (obr. 2.8.1). Podle vzájemného uspořádání tetraedrů v krystalové struktuře se silikáty dělí do šesti tříd:

-         nesosilikáty

-         sorosilikáty

-         cyklosilikáty

-         inosilikáty

-         fylosilikáty

-         tektosilikáty

2.8.6            Tektosilikáty

Tři čtvrtiny zemské kůry jsou tvořeny silikáty, jejichž tetraedry mají prostorovou vazbu (obr. 2.8.6.1). Část křemíku ve struktuře je nahrazena hliníkem a takto vzniklé minerály se nazývají živce, foidy a zeolity. Živce jsou významnými horninotvornými minerály, zeolity jsou typické tím, že ve své struktuře mají vodu. Menší význam mají foidy, které vznikají v horninách s nedostatkem SiO2 (Machek, Raclavská, Raclavský, 1990).

·        Nefelin

Nefelin (obr. 2.8.6.3 a 2.8.6.4) patří do skupiny foidů.

Chemický vzorec:

(Na,K)AlSiO4

Soustava:

hexagonální

Barva:

bílá, šedá, hnědá, hnědošedá, červenobílá

Vryp:

bílý

Fyzikální vlastnosti:

Nefelin má podle Mohsovy stupnice tvrdost 6. Štěpnost minerálu schází, lom je přibližně lasturnatý. Má průměrnou hodnotu hustoty 2,59 g.cm-3. Krystaly nefelinu jsou průhledné, průsvitné až opakní, lesk mají skelný až mastný, matný u navětralých vzorků.

Nefelin reaguje s kyselinou, ale nešumí jako většina karbonátů. Na krystalických vzorcích se vytvoří „ojínění“.

Forma výskytu:

Habitus minerálu je masivní, krystalický.

Vznik:

Nefelin je minerálem magmatických hornin chudých na SiO2. Vyskytuje se např. ve fonolitech.

Ložiska a výskyty:

Ke světovým ložiskům patří např. Kola (v Rusku), oblast okolo kolem Vesuv v Itálii, Ontario v Kanadě.

V České republice se nefelin vyskytuje (obr. 2.8.6.2) např. na Mostecku.

Obr. 2.8.6.2  Příklady výskytu nefelinu v České republice

1-oblast Českého středohoří, 2-oblast Českolipska, 3-oblast Lužických hor, 4-oblast Podkrušnohoří, 5-Vlčí hora u Černošína, 6-Kunětická hora u Pardubic

Obr. 2.8.6.3  Nefelin, Point of Rocks Mesa, Nové Mexiko (Mineralogy Database, 2005)

Obr. 2.8.6.4  Nefelin, Bou Agra, Maroko (Mineral Gallery, 2005)

·        Sodalit

Sodalit (obr. 2.8.6.6 a 2.8.6.7) ze skupiny foidů je vzácný minerál, který může být i horninotvorný. Své pojmenování dostal podle obsahu sodíku. Lze jej využít ve šperkařství a je také součástí vybavení na testování vody v plaveckých bazénech.

Chemický vzorec:

Na8Al6Si6O24Cl2

Soustava:

kubická

Barva:

azurově modrá, bílá, růžová, šedá, zelená

Vryp:

bílý

Fyzikální vlastnosti:

Podle Mohsovy stupnice je tvrdost sodalitu 6. Štěpnost je špatná, lom křehký a lasturnatý. Hodnota měrné hmotnosti je 2,29 g.cm-3. Minerál má průhledné až průsvitné krystaly, masivní formy jsou až opakní. Lesk je skelný až mastný. Reaguje s roztokem HNO2, jako jediný zástupce živců obsahuje chlór, proto má při reakci s kyselinou pozitivní reakci. To dává možnost odlišit jej od ostatních živců.

Forma výskytu:

Časté jsou masivní formy, krystaly jsou vzácné, někdy jsou dvojčaté.

Vznik:

Sodalit se vyskytuje např. v nefelinických syenitech, fonolitech a příbuzných typech hornin.

Ložiska a výskyty:

Ke světovým nalezištím sodalitu patří např. Grónsko, oblast v okolí italské sopky Vesuv, Brazílie, Britská Kolumbie, Indie, Čína.

V České republice je výskyt (obr. 2.8.6.5) tohoto minerálu spojen např. s výlevnými alkalickými horninami Českého středohoří, v okolí hory Říp atd.

Obr. 2.8.6.5  Příklady výskytu sodalitu v České republice

 

1-oblast Českého středohoří, 2-Podhorní vrch u Mariánských Lázní, 3-okolí hory Říp

Obr. 2.8.6.6  Sodalit, Valea Ditrau, Rumunsko

Obr. 2.8.6.7  Sodalit, Badkh shan, Afghánistán (Mineral Gallery, 2005)

·        Ortoklas

Ortoklas (obr. 2.8.6.9, 2.8.6.10 a 2.8.6.11) je polymorfní, s dalšími minerály skupiny draselných živců (sanidin, mikroklin) sdílí stejný chemismus, má však odlišnou krystalovou strukturu.

Chemický vzorec:

KAlSi3O8

Soustava:

monoklinická

Barva:

šedavá, šedožlutá, bílá, růžová, oranžová až hnědá, odstíny červené

Vryp:

bílý

Fyzikální vlastnosti:

Tvrdost ortoklasu je podle Mohsovy stupnice 6. Štěpnost v jednom směru je dokonalá, v jednom směru dobrá, lom má minerál nerovný. Hodnota měrné hmotnosti je 2,56 g.cm-3. Krystaly jsou obvykle opakní, mohou být ale i průsvitné a zřídka i průhledné. Lesk minerálu je skelný, při zvětrávání až matný.

Ortoklas má stabilní strukturu v teplotním rozmezí 500 – 900°C.

Forma výskytu:

Ortoklas se může vyskytovat v podobě blokovitých a tabulkovitých krystalů, jejich průřez je téměř obdélníkovitý nebo čtvercový. Časté jsou dvojčaté srůsty.

Vznik:

Ortoklas je minerálem mladých magmatických hornin. Vyskytuje se v granitech, granodioritech, syenitech, pegmatitech, aplitech apod. V metamorfovaných horninách je v rulách a migmatitech, je součástí kataklastických sedimentárních hornin (arkóza, droba).

Ložiska a výskyty:

K význačným světovým výskytům patří např. okolí rakouského Salzburgu, Cornwall ve Velké Británii, italský ostrov Elba, Ural aj.

V České republice se nachází ortoklas (obr. 2.8.6.8) např. v Meclově, Lokti, Dolních Borech, Liberci, na Písecku a Domažlicku.

Obr. 2.8.6.8  Příklady výskytu ortoklasu v České republice

 

1-Meclov u Domažlic, 2-Dolní Bory (v pegmatitech), 3-Loket, 4-oblast Liberecka, 5-Velké Meziříčí, 6-Opárenské údolí, 7-oblast Písecka, 8-Horní Slavkov, 9-Krupka, 10-Mysliboř u Telče, 11-Dobrá Voda, 12-Krasonice, 13-Vratěnín, 14-Budeč u Žďáru nad Sázavou, 15-Sobotín

Obr. 2.8.6.9  Ortoklas, Střelecký důl u Šumperka

Obr. 2.8.6.10  Ortoklas, Krupka

·        Mikroklin

Zástupcem draselných živců je také mikroklin (obr. 2.8.6.13 a 2.8.6.14).

Chemický vzorec:

KAlSi3O8

Soustava:

monoklinická

Barva:

modravě zelená, zelená, šedá, šedožlutá, nažloutlá

Vryp:

bílý

Fyzikální vlastnosti:

Podle Mohsovy stupnice má mikroklin hodnotu tvrdosti 6. Krystaly jsou v jednom směru dokonale štěpné, ve druhém směru má štěpnost pouze dobrou. Lom mají nerovný. Hustota minerálu je 2,56 g.cm-3. Mikroklin má krystaly průsvitné, průhledné až opakní, jejich lesk je skelný až perleťový, jsou-li zvětralé, mají lesk matný.

Mikroklin je stabilní při teplotách do 400°C.

Forma výskytu:

Blokovité nebo tabulkovité krystaly, které mají téměř obdélníkovitý nebo čtvercový průřez, mají několikanásobné srůsty. Štěpné plochy mohou být rýhované.

Vznik:

Mikroklin je minerálem granitických pegmatitů, hydrotermálních a metamorfovaných hornin.

Ložiska a výskyty:

K významným světovým výskytům se řadí oblast Pikes Peak v Coloradu (USA), dále Rusko, Norsko, Madagaskar.

V České republice se mikroklin nachází (obr. 2.8.6.12) např. v Jeseníkách (Žulová, Vápenná), v oblasti Měděnce, Poběžovic, Dolních Borů aj.

Obr. 2.8.6.12  Příklady výskytu mikroklinu v České republice

1-oblast Poběžovicka, 2-Dolní Bory, 3-Drahotín, 4-Krasonice, 5-Hradisko u Rožné, 6-Vlastějovice, 7-Žulová a okolí, 8-Měděnec 

Obr. 2.8.6.13  Mikroklin, New Hampshire, USA (Mineralogy Database, 2005)

Obr. 2.8.6.14  Mikroklin, Crystal Peak Mining District, USA (Mineral Gallery, 2005)

·        Plagioklasy

Plagioklasy (obr. 2.8.6.15) je souhrnný název pro skupinu minerálů, které jsou alkalicko-vápenaté. Jejich soustava je většinou triklinická. Minerály vytvářejí při vyšších teplotách nepřetržitou izomorfní řadu, která má členy albit – oligoklas - andezin – labradorit – bytownit – anortit.

Obr. 2.8.6.15  Příklady výskytu plagioklasů v České republice

1-Dolní Bory, 2-Písek, 3-Sobotín, 4-Vernířovice, 5-Libhošť, 6-oblast Liberecka, 7-Vysoký Kámen u Horního Slavkova, 8-Drahonín, 9-Vlastějovice, 10-Nová Ves u Českého Krumlova

1-Ruprechtice, 2-Miskovice, 3-Věžná, 4-Mohelno, 5-Smrček

1-Kalich u Litoměřic, 2-oblast Českého středohoří, 3-Drahonín

1-Orlovice, 2-oblast Českého středohoří, 3-Ronov nad Doubravou, 4-Moravany nad Doubravou, 5-Staré Ransko

                                               Albit

Chemický vzorec:

NaAlSi3O8

Soustava:

triklinická

Barva:

obvykle bílá, také šedá, zelenavě šedá, modravě zelená

Vryp:

bílý

Fyzikální vlastnosti:

Tvrdost minerálu je podle Mohsovy stupnice 7. Štěpnost je v jednom směru dokonalá, ve druhém směru pouze dobrá. Lom je nerovný. Hodnota měrné hmotnosti se pohybuje v rozmezí 2,61 – 2,63 g.cm-3. Krystaly albitu jsou průhledné, průsvitné až opakní, mají skelný lesk, při zvětrání až matný.

Forma výskytu:

Albit má krystaly tlustě sloupcovité nebo tabulkovité.

Vznik:

Albit je minerálem magmatických a pegmatitických hornin. Vyskytuje se také v rulách.

Ložiska a výskyty:

Ve světě se nachází albit např. v italských, švýcarských a Rakouských Alpách, na italském ostrově Elba.

V České republice se vyskytuje albit v pegmatitech v Dolních Borech, v granitech krkonošsko-jizerského masivu, středočeského a centrálního moldanubického plutonu; (obr. 2.8.6.15, 2.8.6.16, 2.8.6.17 a 2.8.6.18).

Obr. 2.8.6.16  Albit, Horky u Čáslavi

Obr. 2.8.6.17  Albit, Vysoký Kámen

                                               Oligoklas

Chemický vzorec:

(Na,Ca)(Si,Al)4O8

Soustava:

triklinická

Barva:

hnědá, zelenavá, šedá, žlutavá, případně je minerálbezbarvý

Vryp:

bílý

Fyzikální vlastnosti:

Tvrdost minerálu je podle Mohsovy stupnice 7. Štěpnost je v jednom směru dokonalá, ve druhém směru pouze dobrá, lom má nerovný. Hustota minerálu je mezi 2,64 – 2,66 g.cm-3. Oligoklas má krystaly průhledné až průsvitné, jeho lesk je skelný, při zvětrání až matný. Oligoklas má fluorescenční vlastnosti.

Forma výskytu:

Krystaly oligoklasu jsou blokovité nebo tabulkovité. Časté jsou dvojčaté srůsty.

Vznik:

Oligoklas je minerálem magmatických a pegmatitických hornin.

Ložiska a výskyty:

Ve světě se nachází oligoklas např. na Srí Lance, v Rusku, Švédsku, Kanadě.

V České republice jsou výskyty oligoklasu spojené s přítomností liberecké žuly v oblasti Ruprechtic, pegmatitů v Budislavi, Smrčku, Pokojovicích aj.; (obr. 2.8.6.15 a 2.8.6.19).

Obr. 2.8.6.19  Oligoklas, Bakersville, USA (Mineralogy Database, 2005)

                                               Andezin

Chemický vzorec:

(Na,Ca)(Si,Al)4O8

Soustava:

triklinická

Barva:

většinou je minerál bezbarvý, šedá, žlutozelená, bílá

Vryp:

bílý

Fyzikální vlastnosti:

Tvrdost andezinu je podle Mohsovy stupnice 7. Štěpnost je v jednom směru dokonalá, ve druhém směru pouze dobrá, lom má nerovný nebo lasturantý. Hustota minerálu je mezi 2,66 – 2,68 g.cm-3. Krystaly andezinu jsou průhledné až průsvitné, jejich lesk je skelný, při zvětrání až matný.

Forma výskytu:

Andezin se vyskytuje v podobě blokovitých nebo tabulkovitých krystalů, jejichž průřez je téměř obdélníkový nebo čtvercový. Vyskytují se i dvojčaté srůsty.

Vznik:

Andezin je minerálem magmatických a metamorfovaných hornin.

Ložiska a výskyty:

K významným výskytům ve světě patří např. Grónsko, Norsko, pohoří Andy, odkud minerál dostal svůj název.

V České republice se andezin nachází např. u Litoměřic, Drahonína; (obr. 2.8.6.15 a 2.8.6.20).

Obr. 2.8.6.20  Andezin, Nagano, Japonsko (Mineralogy Database, 2005)

                                               Labradorit

Chemický vzorec:

(Na,Ca)(Si,Al)4O8

Soustava:

triklinická

Barva:

bezbarvá, šedá, šedobílá, bílá, světle zelená někdy až kouřově černá

Vryp:

bílý

Fyzikální vlastnosti:

Tvrdost labradoritu je podle Mohsovy stupnice 7. Štěpnost je v jednom směru dokonalá, ve druhém směru dobrá, ve třetím směru je pouze zjevná. Lom má nerovný nebo lasturantý. Minerál má měrnou hmotnost mezi 2,68 – 2,71 g.cm-3. Labradorit má krystaly průhledné až průsvitné se skelným až matným leskem. Pod různým úhlem pohledu pozorovatel vidí různé odstíny modré, fialové, zelené, někdy také oranžové a žluté.

Forma výskytu:

Labradorit má krystaly tlustě sloupcovité, blokovité, mohou mít dvojčaté srůsty.

Vznik:

Labradorit je minerálem bazických magmatických a metamorfovaných hornin.

Ložiska a výskyty:

Ve světě se labradorit nachází např. na Ukrajině, v Norsku, kanadském Labradoru, odkud pochází název minerálu.

V České republice se vyskytuje labradorit např. v gabrech u Orlovic, v Deštném (obr. 2.8.6.15, 2.8.6.21 a 2.8.6.22).

Obr. 2.8.6.21  Labradorit, Staré Ransko u Havlíčkova Brodu

Obr. 2.8.6.22  Labradorit, Ihosy, Madagaskar (Mineralogy Database, 2005)

                                               Bytownit

Chemický vzorec:

(Na,Ca)(Si,Al)4O8

Soustava:

triklinická

Barva:

šedá, bílá, minerál je většinou bezbarvý

Vryp:

bílý

Fyzikální vlastnosti:

Podle Mohsovy stupnice má bytownit tvrdost 7. Štěpnost minerálu je dokonalá v jednom směru, ve druhém směru pouze dobrá. Lom je nerovný. Průměrná hodnota hustoty je 2,71 g.cm-3. Krystaly bytownitu jsou průsvitné až opakní, někdy průhledné, lesk mají skelný, při zvětrávání až matný.

Forma výskytu:

Habitus bytownitu zahrnuje blokovité nebo tabulkovité krystaly, které mohou mít často dvojčaté srůsty. Minerál se také vyskytuje v kompaktní masivní formě.

Vznik:

Bytownit je minerálem magmatických a metamorfovaných hornin.

Ložiska a výskyty:

Ve světě se bytownit nachází např. v Kanadě u Ottawy (odtud pochází název minerálu – dřívější název města zněl Bytown), dále ve Skotsku, Jižní Africe.

V České republice se vyskytuje např. v horninách Jeseníků nebo u Ronova a Moravan nad Doubravou; (obr. 2.8.6.15 a 2.8.6.23).

Obr. 2.8.6.23  Bytownit, Chihuahua, Mexiko (Mineral Gallery, 2005)

Anortit

Chemický vzorec:

(Na,Ca)(Si,Al)4O8

Soustava:

triklinická

Barva:

šedá, bílá, červená, červenavě šedá

Vryp:

bílý

Fyzikální vlastnosti:

Tvrdost minerálu je podle Mohsovy stupnice 6. V jednom směru má anortit štěpnost dokonalou, ve druhém směru jen dobrou. Lom je nerovný. Hodnota hustoty se pohybuje v rozmezí 2,72 – 2,75 g.cm-3. Anortit má krystaly průsvitné až opakní, někdy průhledné. Jejich lesk je skelný, při zvětrávání matný.

Forma výskytu:

Anortit má blokovité nebo tabulkovité krystaly, které mohou mít často dvojčaté srůsty.

Vznik:

Anortit je minerálem magmatických a metamorfovaných (obvykle kontaktně metamorfované vápence) hornin .

Ložiska a výskyty:

K nalezištím anortitu ve světě patří např. Itálie (Monte Somma a Valle di Fassa), Norsko, Ukrajina.

V České republice lze anortit najít např. v Deštném; (obr. 2.8.6.15 a 2.8.6.24).

Obr. 2.8.6.24  Anortit, Hokkaido, Japonsko (Mineral Gallery, 2005)

·        Natrolit

Natrolit (obr. 2.8.6.26 a 2.8.6.27) je zástupcem tektosilikátů ze skupiny zeolitů. Ve struktuře zeolitů jsou kanálky, které umožňují velkým iontům a vodě migrovat skrze tuto strukturu.

Chemický vzorec:

NaAlSi3O8

Soustava:

rhombická

Barva:

bílá, červená, žlutobílá, červenobílá, případně je minerál bezbarvý

Vryp:

bílý

Fyzikální vlastnosti:

Podle Mohsovy stupnice má natrolit tvrdost 5,5–6. Štěpnost je v jednom směru dokonalá, v jednom nedokonalá. Lom má minerál lasturnatý. Měrná hmotnost natrolitu je 2,25 g.cm-3. Krystaly má minerál průhledné až průsvitné, jejich lesk je skelný až hedvábný, u masivních forem matný.

Forma výskytu:

Krystaly natrolitu mají jehličkovitý habitus, vyskytují se také paprsčité agregáty, vláknité a masivní povlaky.

Vznik:

Natrolit se vyskytuje v dutinkách amygdaloidních bazaltů a příbuzných hornin, také v serpentinitech.

Ložiska a výskyty:

K výskytům ve světě patří např. Indie, Kanada, Francie, Itálie, Grónsko.

V České republice se natrolit nachází (obr. 2.8.6.25) např. v bazaltech Českého středohoří, ve fonolitech u Mariánské skály (Ústí nad Labem).

Obr. 2.8.6.25  Příklady výskytu natrolitu v České republice

1-Mariánská skála u Ústí nad Labem (ve fonolitu), 2-oblast Českého středohoří (v bazaltech), 3-Česká Lípa, 4-Kunětická Hora, 5-Chuchle, 6-Nový Jičín (v těšinitu), 7-Český Těšín (v těšinitu), 8-oblast Znojemska (v amfibolitu)

Obr. 2.8.6.26  Natrolit ve fonolitu, Mariánská hora u Ústí nad Labem

Obr. 2.8.6.27  Natrolit, Ústí nad Labem (Mineralogy Database, 2005)