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

2.8.4            Inosilikáty

Vazba mezi tetraedry inosilikátů je řetězová. Nejrozšířenější jsou minerály s jednoduchým řetězcem, který má aniontovou skupinu [Si2O6]4- (obr. 2.8.4.1) a označují se jako minerály skupiny pyroxenů, a minerály s dvojitým řetězcem, které se nazývají minerály skupiny amfibolů a jejichž aniontový vzorec je [Si4O11]6- (obr. 2.8.4.2).

Krystaly pyroxenů jsou zpravidla krátce sloupcovité, jejich průřez bývá osmiúhelníkový. Minerály mívají dobrou štěpnost. Jejich barva je většinou hnědá, hnědočerná. Amfiboly bývají dlouze sloupcovité až stébelnaté s šestiúhelníkovým až kosočtverečným průřezem. Krystaly jsou obvykle dokonale štěpné. Barva amfibolů je většinou zelená, zelenočerná (Zamarský, Kudělásková, Slivka, 1990)

·        Hedenbergit

Hedenbergit (obr. 2.8.4.4 a 2.8.4.5) náleží do skupiny monoklinických pyroxenů.

Chemický vzorec:

CaFeSi2O6

Soustava:

monoklinická

Barva:

hnědavě zelená, šedozelená, šedavě černá, tmavě zelená, černá

Vryp:

nazelenale bílý

Fyzikální vlastnosti:

Tvrdost minerálu je podle Mohsovy stupnice 5 – 6. Má dobrou štěpnost. Hodnota měrné hmotnosti je 3,55 g.cm-3. Krystaly hedenbergitu jsou průhledné, průsvitné až opakní, mohou mít skelný, perleťový až matný lesk. Hedenbergit je křehký minerál.

Forma výskytu:

Dobře vyvinuté krystaly jsou vzácné, nejčastěji se hedenbergit vyskytuje v podobě jemnozrnných agregátů.

Vznik:

Hedenbergit je minerálem kontaktně metasomatických hornin, vyskytuje se ve skarnech.

Ložiska a výskyty:

Výskyty hedenbergitu jsou známy např. ze švédského Nordmarku, italských ostrovů Elba a Tuscany, z Kyrgyzstánu, Austrálie.

V České republice se hedenbergit nachází (obr. 2.8.4.3) např. u Bystřice pod Pernštejnem, ve Vlastějovicích v Posázaví, Malešově u Kutné Hory, v oblasti Českomoravské vysočiny.

Obr. 2.8.4.3  Příklady výskytu hedenbergitu v České republice

1-Vlastějovice, 2-Malešov u Kutné Hory, 3-Věchnov u Bystřice pod Pernštejnem, 4-Lišné u Nového Města na Moravě 

Obr. 2.8.4.4  Hedenbergit, Vlastějovice

Obr. 2.8.4.5  Hedenbergit, Pajsberg, Varmland, Švédsko (Mineralogy Database, 2005)

·        Augit

Augit (obr. 2.8.4.7, 2.8.4.8 a 2.8.4.9) je zástupcem skupiny monoklinických pyroxenů.

Chemický vzorec:

(Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti)(Si,Al)2O6

Soustava:

monoklinická

Barva:

hnědozelená, zelená, světle až tmavě hnědá, černá

Vryp:

zelenavě šedý

Fyzikální vlastnosti:

Podle Mohsovy stupnice tvrdosti má augit tvrdost stupně 5 – 6,5. Štěpnost minerálu je dobrá, lom má lasturnatý. Hustota minerálu se pohybuje v rozmezí 3,2 – 3,6 g.cm-3. Krystaly augitu jsou průsvitné až opakní, jejich lesk může být skelný, kovový, pryskyřičný až matný.

Forma výskytu:

Augit se může vyskytovat jakou sloupcovitý, zrnitý, masivní a vzácně i vláknitý.

Vznik:

Augit je minerálem bazických magmatických a metamorfovaných hornin. Vyskytuje se např. v gabrech, pyroxenitech, bazaltech.

Ložiska a výskyty:

Ve světě se augit nachází např. v Německu, v oblasti sopky Vesuv, ve Francii.

V České republice se augit vyskytuje v oblasti vulkanických hornin Českého středohoří (obr. 2.8.4.6).

Obr. 2.8.4.6  Příklady výskytu augitu v České republice

1-oblast vulkanických hornin Českého Středohoří 

Obr. 2.8.4.7  Augit, Dobkovice

Obr. 2.8.4.8  Augit, Paška Pole

·        Bronzit

Bronzit (obr. 2.8.4.11, 2.8.4.12 a 2.8.4.13) je členem skupiny rhombických pyroxenů. Zřídka se využívá k výrobě žáruvzdorných materiálů. Může obsahovat až 30% železa.

Chemický vzorec:

(Mg,Fe)2Si2O6

Soustava:

rhombická

Barva:

zelená, tmavě hnědá, téměř černá, případně je minerál bezbarvý

Vryp:

světle hnědavě šedá

Fyzikální vlastnosti:

Tvrdost bronzitu je podle Mohsovy stupnice 5 – 6. Štěpnost minerálu je dobrá. Hustota minerálu se pohybuje v rozmezí 3,88 – 4,02 g.cm-3. Krystaly bronzitu jsou průsvitné až opakní, jejich lesk je skelný.

Forma výskytu:

Habitus minerálu je krátce sloupcovitý.

Vznik:

Bronzit se nachází v bazických a ultrabazických magmatických horninách, může se vyskytovat i v serpentinitech.

Ložiska a výskyty:

K lokalitám, kde lze bronzit nalézt, ve světě patří např. Rusko, německý Harzburg, Rakousko, Montana v USA.

V České republice se bronzit vyskytuje (obr. 2.8.4.10) např. v serpentinitech u Mohelna, Křemže, Slavkovského lesa, v okolí Rudy nad Moravou a Kutné Hory.

Obr. 2.8.4.10  Příklady výskytu bronzitu v České republice

 

1-Mohelno a oblast Českomoravské vysočiny (v serpentinitech), 2-Křemže a oblast Blanského lesa (v serpentinitech), 3-Prameny a oblast Slavkovského lesa (v serpentinitech), 4-Ruda nad Moravou, 5-oblast Kutné Hory, 6-oblast Českého středohoří (v olivínových koulích v bazaltových horninách), 7-Kozákov

Obr. 2.8.4.11  Bronzit, Kraubat, Štýrsko, Rakousko

Obr. 2.8.4.12  Bronzit na pyroxenu, Smrček

·        Wollastonit

Wollastonit (obr. 2.8.4.14, 2.8.4.16, 2.8.4.17 a 2.8.4.18) náleží do skupiny alkalických amfibolů. Wollastonit je pojmenovaný podle britského chemika a mineraloga W. H. Wollastona. Nejrozšířenějším a jako prvním popsaným wollastonitem je triklinická forma. Parawollastonit má monoklinickou symetrii. Existují i další polymorfní modifikace CaSiO3.

Chemický vzorec:

CaSiO3

Soustava:

triklinická

Barva:

obvykle bílá, také žlutá, šedá, červená i hnědá

Vryp:

bílý

Fyzikální vlastnosti:

Tvrdost wollastonitu je podle Mohsovy stupnice 5. Minerál má ve dvou směrech štěpnost dobrou, v jednom směru dokonalou. Lom je tence třískovitý. Hodnota měrné hmotnosti je v průměru 2,84 g.cm-3. Minerál je obvykle průsvitný, zřídka průhledný. Lesk má wollastonit skelný až hedvábný, matný až perleťový na štěpných plochách. Wollastonit je rozpustný v kyselině chlorovodíkové a některé vzorky mají fluorescenční vlastnosti.

Forma výskytu:

Habitus minerálu může být vláknitý, krystaly mohou být i radiálně uspořádané, vzácně je habitus tabulkovitý.

Vznik:

Wollastonit je minerálem kontaktní metamorfózy, vyskytuje se i v magmatitech granitoidního typu.

Ložiska a výskyty:

Wollastonit se ve světě vyskytuje v oblasti italských sopek Monte Somma a Vesuv, dále ve Finsku, rumunském Banátu, v Německu, ve Švýcarsku.

V České republice se wollastonit nachází (obr. 2.8.4.15) např. v Žulové, Vápenné, Bludově, Nedvědicích.

Obr. 2.8.4.15  Příklady výskytu wollastonitu v České republice

 

1-Žulová, 2-Vápenná, 3-Bludov, 4-Nedvědice, 5-Hazlov u Chebu

Obr. 2.8.4.16  Wollastonit, Vycpálkův lom, Žulová

Obr. 2.8.4.17  Wollastonit, Žulová

·        Tremolit

Tremolit (obr. 2.8.4.20 a 2.8.4.21) náleží do skupiny monoklinických amfibolů. Jeho barva je obvykle krémově bílá, ale pokud obsahuje i malé množství železa, získává zelenou barvu. S rostoucím obsahem železa roste měrná hmotnost minerálu a barva se stává tmavší. Tremolit je pro petrografy významným teplotním indikátorem. Minerál je při vysokých teplotách nestabilní a mění se na diopsid. Samotná přítomnost tremolitu a absence diopsidu ukazuje, že hornina neprošla vysokoteplotní přeměnou.

Chemický vzorec:

Ca2Mg5Si8O22(OH)2

Soustava:

monoklinická

Barva:

bílá, světle zelená, hnědá, šedá, žlutá, fialová, případně je minerál bezbarvý

Vryp:

bílý

Fyzikální vlastnosti:

Tvrdost minerálu tremolitu je podle Mohsovy stupnice 5–6. Má dokonalou štěpnost. Měrná hmotnost se pohybuje v rozmezí 2,9 – 3,2 g.cm-3. Krystaly tremolitu jsou průhledné až průsvitné, jejich lesk může být skelný, perleťový, hedvábný až matný.

Tremolit má fluorescenční vlastnosti.

Forma výskytu:

Tremolit se vyskytuje ve formě sloupcovitých, stébelnatých až vláknitých minerálů.

Vznik:

Minerál vzniká regionální i kontaktní metamorfózou dolomitu a serpentinitu, případně rozpadem olivínu. Přeměna z dolomitu probíhá podle chemického vzorce:

5CaMg(CO3)2+8SiO2+H2O® Ca2Mg5Si8O22(OH)2+3CaCO3+7CO2.

Ložiska a výskyty:

Výskyty tremolitu jsou např. v Alpách ve švýcarském údolí Tremola, v Tyrolsku, ve Finsku.

V České republice se tremolit nachází (obr. 2.8.4.19) např. v Sobotíně, Deštném.

Obr. 2.8.4.19  Příklady výskytu tremolitu v České republice

1-Loužnice u Železného Brodu, 2-oblast Horažďovicka, 3-Horní Lipová, 4-Věžná, 5-Rožná u Českého Šternberka, 6-Brťoví u Štěpánova 

Obr. 2.8.4.20  Tremolit, Brťoví u Štěpánova

Obr. 2.8.4.21  Tremolit, West Pierrepont, USA (Mineralogy Database, 2005)

·        Aktinolit

Aktinolit (obr. 2.8.4.23, 2.8.4.24 a 2.8.4.25) patří do skupiny monoklinických amfibolů. Odrůda aktinolitu, která obsahuje vláknité krystaly (azbest) se nazývá byssolit. Pokud je azbest ve vysoké koncentraci vdechován, má nebezpečné karcinogenní účinky. Azbest se používá jako samohasící přísada.

Jinou odrůdou aktinolitu je nefrit, který se v historii používal zejména v Číně a Střední Americe pro výrobu náboženských předmětů.

Chemický vzorec:

Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2

Soustava:

monoklinická

Barva:

zelená, zelenočerná, šedozelená, černá

Vryp:

bílý

Fyzikální vlastnosti:

Podle Mohsovy stupnice je tvrdost aktinolitu 5,5. Krystaly jsou dokonale štěpné, mají tence třískovitý rozpad. Měrná hmotnost je průměrně 3,04 g.cm-3. Krystaly aktinolitu jsou průsvitné až průhledné, mají skelný lesk.

Kompaktní odrůda aktinolitu nefrit, může být velmi tvrdá, pevnější než ocel.

Forma výskytu:

Habitus minerálu může být lístkovitý, stébelnatý, s radiálním uspořádáním krystalů, vyskytuje se i ve formě vláknitého azbestu i kompaktní hmoty.

Vznik:

Aktinolit vzniká alterací amfibolů a pyroxenů z gaber, diabasů a serpentinitů. Je minerálem metamorfovaných hornin.

Ložiska a výskyty:

Ve světě se aktinolit nachází např. v okolí ruského jezera Bajkal, v Britské Kolumbii, v Číně.

V České republice se aktinolit vyskytuje (obr. 2.8.4.22) např. v Sobotíně nebo Deštném.

Obr. 2.8.4.22  Příklady výskytu aktinolitu v České republice

1-Sobotín, 2-Vernířovice, 3-Drahonín, 4-Smrček, 5-Moravské Budějovice, 6-Malé Vrbno, 7-Poběžovice 

Obr. 2.8.4.23  Aktinolit, Sobotín

Obr. 2.8.4.24 Aktinolit, Sobotín

·        Obecný amfibol

Obecný amfibol patří do skupiny monoklinických amfibolů. Amfibol (obr. 2.8.4.27 a 2.8.4.28) je řada minerálů, které se navzájem složitě rozlišují, protože v jejich struktuře se mohou ionty železa, hořčíku a hliníku volně zastupovat.

Chemický vzorec:

Ca2(Mg,Fe,Al)5(Al,Si)8O22(OH)2

Soustava:

monoklinická

Barva:

černá, tmavě zelená

Vryp:

hnědý až zelenošedý

Fyzikální vlastnosti:

Tvrdost je podle Mohsovy stupnice 5-6. Krystaly jsou dokonale štěpné, lom je nerovný. Měrná hmotnost je v rozmezí 2,9 – 3,4 g.cm-3. Krystaly obecného amfibolu jsou obvykle opakní, ale tenké krystaly mohou být výjimečně průsvitné. Lesk minerálu je skelný až matný.

Forma výskytu:

Krystaly obecného amfibolu mohou být krátce sloupcovité, ale i dlouhé a štíhlé. Vyskytují se i ve formě zrnitých i masivních agregátů. Velké krystaly mohou být rýhované.

Vznik:

Obecný amfibol je minerálem metamorfovaných hornin (amfibolitů). Vyskytuje se také v magmatických horninách (diorit, gabro, hornblendit, bazalt).

Ložiska a výskyty:

Amfibol se vyskytuje např. v Norsku, v okolí sopky Vesuv v Itálii, v kanadském Ontariu.

Výskyty amfibolu v České republice jsou známy (obr. 2.8.4.26) např. z oblasti Českého středohoří, Jesenického a Sobotínského amfibolitového masivu, v dioritech a gabrech středočeského plutonu, v Želešicích.

Obr. 2.8.4.26  Příklady výskytu obecného amfibolu v České republice

1-bazaltové horniny Českého středohoří, 2-Jesenický masiv (amfibolity), 3-Sobotínský masiv (amfibolity), 4-středočeský pluton, 5-brněnský masiv, 6-Staré Ransko, 7-Valeč, 8-těšinity na Ostravsku (např. Staříč, Žermanice), 9-Měděnec, 10-Vlastějovice, 11-Věchnov

Obr. 2.8.4.27  Amfibolový azbest, Zadní Hutisko, Vernýřovice

Obr. 2.8.4.28 Amfibol, Kragero, Norsko (Mineral Gallery, 2005)