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

2.8.1 Nesosilikáty

Nesosilikáty jsou tvořeny samostatnými tetraedry (obr. 2.8.1). Jejich spojení se uskutečňuje pomocí kationtů malých rozměrů (např. Al³⁺, Mg²⁺, Be²⁺, Fe²⁺), které jsou uloženy v mezerách mezi tetraedry.

Charakteristickou vlastností nesosilikátů je jejich vysoká měrná hmotnost, vysoký index lomu a vysoká tvrdost. Minerály jsou stálé, chemicky i mechanicky odolné (pokud neobsahují Fe²⁺).

· Olivín

Olivín (obr. 2.8.1.3) je izomorfní směsí minerálů (obr. 2.8.1.1), jehož krajními členy jsou fayalit (Fe₂SiO₄) a forsterit (Mg₂SiO₄; obr. 2.8.1.4). Tyto dva nejrozšířenější minerály se vzájemně zastupují, aniž by se měnila krystalová struktura. Třetím okrajovým členem je tefroit (Mn₂SiO₄).

Chemický vzorec:	(Mg,Fe)2SiO4
Soustava:	rhombická
Barva:	světlá, téměř smaragdově zelená, světle žlutozelená, známé jsou také bezbarvé, zelenohnědé i černé olivíny; zvětráváním barva přechází do žluta, žlutozelena, rezava
Vryp:	bílý
Fyzikální vlastnosti:	Tvrdost minerálu olivínu je podle Mohsovy stupnice 6,5 – 7. Štěpnost je špatná, nedokonalá. Hodnota měrné hmotnosti se pohybuje v rozmezí 3,27 – 3,37 g.cm^-3 (fayalit až 4,3 g.cm^-3). Krystaly olivínu jsou průhledné až průsvitné, mají skelný lesk. Krystaly vykazují dvojlom.
Forma výskytu:	Krystaly olivínu mohou být ploše tabulkovité až krychličkovité, krátce sloupcovité i masivní, případně v podobě zrnitých agregátů. Vzácně se vyskytují dvojčaté srůsty.
Vznik:	Olivín se akcesoricky vyskytuje v bazických horninách a je základním minerálem ultrabazických magmatických hornin (např. dunity, peridotity, pyroxenity, amfibolity). Vzniká také metamorfózou dolomitických vápenců, forsterit je součástí meteoritů.
Ložiska a výskyty:	Olivín se ve světě nachází např. v pohoří Ural, v Pákistánu, v Norsku, Švédsku, Francii, Německu, Číně, Itálii. V České republice jsou olivíny (obr. 2.8.1.2) např. v bazaltech v Semilech, v peridotitech v Pocínovicích, další výskyty jsou známy z Podkrkonoší, Českého středohoří, Nízkého Jeseníku.
Obr. 2.8.1.2  Příklady výskytu olivínu v České republice
1-Semily a oblast bazaltů v Podkrkonoší, 2-oblast Českého středohoří, 3-oblast Nízkého Jeseníku (Bílčice), 4-Pocínovice, 5-Domažlice, 6-Raškov, 7-Ruda nad Moravou, 8-Kozákov, 9-Hradiště u Kadaně
Obr. 2.8.1.3  Olivín, Smrčí u Železného Brodu		Obr. 2.8.1.4  Olivín – forsterit, Skardu, Pákistán (Mineralogy Database, 2005)

· Pyrop

Pyrop (obr. 2.8.1.6, 2.8.1.7) náleží do skupiny nesosilikátů. Pocházejí-li z oblasti Podsedic, Chrášťan, Měrunic a Dlažkovic, mají barvu holubí krve a v pyropových štěrcích této oblasti byly nalezeny také tři české diamanty.

Chemický vzorec:	Mg3Al2(SiO4)3
Soustava:	kubická
Barva:	krvavě červená, oranžově červená, růžově červená, růžová, černočervená
Vryp:	bílý
Fyzikální vlastnosti:	Podle Mohsovy stupnice má pyrop tvrdost 7,5. Minerálu schází štěpnost. Průměrná hodnota hustoty pyropu je 3,74 g.cm^-3. Krystaly minerálu jsou průhledné až průsvitné a mají skelný lesk.
Forma výskytu:	Pyrop vytváří izometrické krystaly.
Vznik:	Vznik pyropu je spojen s krystalizací magmatu. Minerál bývá součástí ultamafických hornin, které obsahují olivín anebo diamanty. Je také produktem regionální metamorfózy a vyskytuje se v serpentinitech.
Ložiska a výskyty:	Pyropy jsou známy např. z Arizony a Nového Mexika v USA, Jižní Afriky a několika lokalit v Austrálii. V České republice lze pyropy nalézt (obr. 2.8.1.5) např. v Podsedicích, Chrášťanech.
Obr. 2.8.1.5  Příklady výskytu pyropu v České republice
1-Podsedice, 2-Chrášťany, 3-Měrunice, 4-Dlažkovice
Obr. 2.8.1.6  Pyrop, Podsedice		Obr. 2.8.1.7  Pyrop, Minas Gerais, Brazílie (Mineralogy Database, 2005)

· Almandin

Almandin (obr. 2.8.1.9 a 2.8.1.10), člen skupiny granátů, je rozšířený ve svorech a rulách.

Chemický vzorec:	Fe3Al2(SiO4)3
Soustava:	kubická
Barva:	hnědá, hnědočervená, červená, černá, černočervená
Vryp:	bílý
Fyzikální vlastnosti:	Tvrdost minerálu je podle Mohsovy stupnice 7 – 8. Almandinu schází štěpnost. Měrná hmotnost se pohybuje v rozmezí 4,09 - 4,31 g.cm^-3. Minerál je průhledný až průsvitný, lesk má skelný až pryskyřičný.
Forma výskytu:	Krystalový habitus almandinu je stejně jako u dalších granátů izometrický.
Vznik:	Almandin je minerálem metamorfovaných hornin, vyskytuje se ve svorech a rulách.
Ložiska a výskyty:	Ve světě se almandin vyskytuje např. na Aljašce, v Německu, Norsku nebo Indii. V České republice se nachází minerál (obr. 2.8.1.8) např. v Sobotíně nebo na Zlatém Chlumu u Jeseníku (ve svorech) nebo u Tábora (v rulách).
Obr. 2.8.1.8  Příklady výskytu almandinu v České republice
1-Jeseník (Zlatý Chlum), 2-Poběžovice, 3-Drahotín, 4-Kovářská
Obr. 2.8.1.9  Almandin ve svoru, Rejvíz		Obr. 2.8.1.10  Almandin, Spruce Pine, Severní Karolína, USA (Mineralogy Database, 2005)

· Grosulár

Grosulár (obr. 2.8.1.12 a 2.8.1.13), člen skupiny granátů, má mnoho barevných variant a je to pravděpodobně jeden z nejbarevnějších granátů. Např. zelená varianta se nazývá tsavorit, červená hessonit.

Chemický vzorec:	Ca3Al2(SiO4)3
Soustava:	kubická
Barva:	hnědá, zelená, žlutá, šedá, oranžová, červená
Vryp:	nahnědle bílý
Fyzikální vlastnosti:	Podle Mohsovy stupnice tvrdosti má grosulár tvrdost 6,5 – 7,5. Štěpnost grosuláru schází. Měrná hmotnost je průměrně 3,57 g.cm^-3. Krystaly grosuláru jsou průhledné až průsvitné, mají skelný až pryskyřičný lesk.
Forma výskytu:	Grosulár je masivní zrnitý, jako ostatní granáty má izometrický habitus.
Vznik:	Grosulár vzniká v kontaktně nebo regionálně metamorfovaném prostředí, např. na kontaktu vápenců a granitoidů.
Ložiska a výskyty:	Ve světě se nacházejí grosuláry v Itálii, Kanadě, Mexiku, Srí Lance. V České republice je grosulár (hessonit; obr. obr. 2.8.1.11) např. v Žulové.
Obr. 2.8.1.11  Příklady výskytu grosuláru v České republice
1-Žulová, 2-Vápenná, 3-Vlastějovice, 4-Bludov
Obr. 2.8.1.12  Grosulár, Staré Podhradí		Obr. 2.8.1.13  Grosulár, Jeffrey mine, Quebec, Kanada (Mineralogy Database, 2005)