Mineralogie a geochemie (GE091)



Přednáší :         doc. RNDr. Zdeněk Losos, CSc.

Rozsah:            2 hod. přednáška

Určeno:            doporučený volitelný předmět studijních programů Chemie



Sylabus:


1/ Úvod do mineralogie a geochemie

- vznik a historický vývoj obou vědních disciplín, postavení mineralogie a geochemie v systému
přírodních věd, jejich rozdělení a objekty výzkumu, praktický význam

- definice minerálu


2/ Morfologická krystalografie

- definice krystalu

- prvky morfologického omezení krystalů, tvary jednoduché, spojky, monokrystal, srostlice

- osní kříže, osní úhly, indexování ploch a krystalových tvarů

- základní krystalografické zákony a pravidla

- prvky morfologické souměrnosti krystalů

- oddělení souměrnosti a krystalové soustavy (osní kříže, základní krystalové tvary, příklady
minerálů a sloučenin)


3/ Strukturní krystalografie

- krystal z pohledu strukturní krystalografie, podmínky jeho vzniku, fáze krystalizačního procesu

- pravidelné uspořádání bodů v prostoru, 5 typů rovinných mřížek a 14 Bravaisových prostorových
buněk, symetrie jednorozměrných řad, rovinných sítí a prostorových mřížek

- šroubové osy a roviny posunutého zrcadlení

- bodové a prostorové grupy

- určování krystalové struktury minerálů (difrakce RTG-záření, prášková metoda, identifikace
krystalických látek)


4/ Fyzikální vlastnosti minerálů

- barva a prostupnost světla, lesk, hustota, tvrdost, štěpnost, magnetismus, luminiscence,
radioaktivita

- úvod do krystalové optiky a možnosti jejího využití v diagnostice minerálů a sloučenin


5/ Krystalochemie

- stavební částice minerálů, jejich rozměry, vazebné síly v krystalech, koordinační polyedry,
Paulingova pravidla,

- strukturní klasifikace minerálů (přehled mineralogického systému na příkladech)

- izostrukturnost, izomorfie, polymorfie, polytypie, pseudomorfie (příklady), pevné roztoky






6/ Systematické mineralogie

U probraných minerálů je třeba znát chemické složení, kryst. soustavu, strukturu, fyzikální a
chemické vlastnosti, vznik a využití v rozsahu přednášky:

- prvky (Cu, Ag, Au, As, diamant, grafit, síra)

- sulfidy (Struktury tetraedrické: sfalerit, chalkopyrit. Struktury oktaedrické: galenit, pyrhotin,
nikelín. Struktury s jiným uspořádáním: molybdenit, cinabarit, argentit. Komplexní sirníky: pyrit,
markazit, arzenopyrit, antimonit, tetraedrit, realgar, auripigment.)

- halovce (halit, sylvín, fluorit, kryolit, carnallit)

- oxidy (Struktury tetraedrické: minerály SiO[2], periklas. Struktury oktaedrické: hematit, korund,
ilmenit, rutil, kasiterit. Struktury kombinované tetraedrické a oktaedrické: spinelidy - magnetit,
spinel, chromit. Kubická struktura: uraninit. S jiným uspořádáním: kuprit. Limonit a bauxit.)

- dusičnany (ledek čilský)

- uhličitany (kalcit, magnezit, siderit, dolomit, aragonit, malachit, azurit)

- sírany (Bezvodé : anhydrit, baryt. Vodnaté: sádrovec, skalice, kamence)

- fosfáty ( xenotim, monazit, apatit, fosfority, pyromorfit)

- silikáty (Nesosilikáty: olivín, granáty, zirkon, topaz, titanit. Sorosilikáty: epidot.
Cyklosilikáty: beryl, turmalíny. Inosilikáty: amfiboly, pyroxeny. Fylosilikáty: slídy, mastek,
kaolinit, serpentin. Tektosilikáty: K-živce, plagioklasy, zeolity)


7/ Geochemie

- vznik a vývoj vesmíru, sluneční soustavy, planety Země

- stavba planety Země

- geologicko-geochemické procesy v zemské kůře:

            magmatický proces,

            metamorfní proces,

            zvětrávání a sedimentace




Doporučená literatura:


Bernard, Rost et al. (1992): Encyklopedický přehled minerálů. Academia Praha.

Bouška et al. (1980): Geochemie. Academia Praha.

Chvátal M. (1999): Mineralogie pro I. ročník, Krystalografie. – Skripta UK Praha.

Chvátal M. (2005): Úvod do systematické mineralogie. – Skripta. Silikátový svaz, Praha.

ISBN 80-86821-11-5. WWW.silis.cz.

Klein, Hurlbut (1993): Manual of Mineralogy. 21. edice. John Wiley & Sons, inc. New York

Matyášek (1998): Mineralogický systém. Skripta ped.fak. MU Brno.

Nesse W.D. (2000): Introduction to Mineralogy. – Oxford University Press. Oxford, New York.

Slavík, Novák, Kokta (1974): Mineralogie. Academia, Praha.

Zamarský, Khün (1981,1984): Mineralogie systematická I., II., skripta VŠB Ostrava.

Zeman (1989): Základy strukturní a chemické krystalografie. Skripta PřF MU Brno.

Zimák (1993): Mineralogie a petrografie. Skripta UP Olomouc.




Je možné též využít textů a prezentací k předmětu „Mineralogie I“ G1061 pro studenty geologie
(vystaveno v ISu).