Sulfáty (SÍRANY) Sulfáty můžeme odvodit od kyseliny sírové H[2] SO[4]. Tyto minerály jsou nekovového vzhledu a většinou měkké, někdy rozpustné ve vodě. Dělíme je na bezvodé a vodnaté. a) bezvodé sulfáty (anhydrit, baryt, celestin, anglezit): Anhydrit – Ca SO[4] - krystaluje v soustavě rombické, na krátce sloupcovitých krystalech vyvinuta prizmata a pinakoidy . Agregáty jsou zrnité. Fyzikální vlastnosti: - štěpnost dobrá podle /100/, /001/, /010/ - tvrdost 3.5, hustota 3 - anhydrit je nejčastěji bílý, šedý, světle modrý nebo načervenalý (zbarvení pochází od příměsí), skelný lesk Geneze - chemogenní sediment z mořské vody – nachází se na ložiskách evaporitů, často společně se sádrovcem (Wieliczka – Polsko, Stassfurt – Německo) - vzácný sekundární minerál při zvětrávání pyritu (Oslavany) Význam : průmyslový minerál Baryt – Ba SO[4] - krystaluje v soustavě rombické, krystaly tabulkovité nebo krátce sloupcovité (prizmata a pinakoidy a rombické dipyramidy) . Agregáty jsou lupenité, tabulkovité nebo zrnité. Struktura: atomy Ba jsou koordinovány dodekaedricky, skupiny SO[4] vytvářejí tetraedry Fyzikální vlastnosti: - štěpnost výborná podle /001/, dobrá podle /110/ - tvrdost 2, hustota 4.5 (starý název „těživec“) - baryt je nejčastěji bílý, bezbarvý, šedý, namodralý nebo růžový (zbarvení pochází od příměsí), skelný lesk Geneze - minerál hydrotermálních žil – formace: baryt-fluorit-křemen (Harrachov, Kovářská, Moldava, Běstvina, okolí Tišnova), formace sulfidických polymetalických žil (Příbram, Stříbro, Banská Štiavnica) - sedimentární diagenetický (např. konkrece v tercierních jílech) – okolí Brna, v sedimentech uhelné pánve (Kladno) - produkt vřídel s aragonitem (Karlovy Vary) - na metasomatických ložiskách (Horní Benešov) a stratiformních ložiskách (Zlaté Hory) Význam: surovina Ba, v lékařství – rentgenologii, suspenze pro výplachy vrtů Celestin – Sr SO[4] - krystaluje v soustavě rombické, krystaly podobné barytu. Struktura: izostrukturní s barytem Fyzikální vlastnosti: - nejčastěji bezbarvý, světle modrý, skelný lesk, tvrdost 3, hustota 4 Geneze - minerál hydrotermálních žil (Špania Dolina u Banské Bystrice) - na ložiskách sedimentogenní síry (Tarnobrzeg – Polsko, Sicílie) Význam: vzácný minerál Anglezit – Pb SO[4] - krystaluje v soustavě rombické, krystaly krátce sloupcovité. Fyzikální vlastnosti: - nejčastěji čirý s diamantovým leskem - tvrdost 3, hustota 6 Geneze - typický supergenní minerál na ložiskách Pb-rud (galenitu) – Příbram, Stříbro, Nová Ves u Rýmařova - vzácný minerál b) vodnaté sulfáty (sádrovec, chalkantit, melanterit, epsomit, kamence): Sádrovec – Ca SO[4 ]. 2 H[2]O - krystaluje v soustavě monoklinické, krystaly tabulkovité podle (010), někdy sloupcovité až jehličkovité. Dvojčatný srůst podle /100/ - „vlaštovčí ocas“- velmi hojný - agregáty zrnité (průsvitný jemnozrnný sádrovec se nazývá alabastr) Struktura vrstevního typu (dle 010)! Fyzikální vlastnosti: - štěpnost výborná podle /010/ - tvrdost 1.5-2, hustota nízká - bezbarvý, bílý, šedý, medový, perleťový lesk - slabě rozpustný ve vodě Geneze - chemogenní sediment z mořské vody (ložiska evaporitů), často společně s anhydritem (Kobeřice a Kateřinky u Opavy, Salzburg - Rakousko, Stassfurt – Německo) - sekundární minerál při zvětrávání pyritu a dalších sulfidů (Mostecko, Oslavany) - konkrece v sedimentech (terciér v okolí Brna) Význam: průmyslový minerál – výroba stavebních směsí (sádra) Do skupiny „skalic“ patří: Chalkantit Cu SO[4] . 5 H[2]O - triklinický, modrý – lok. Špania Dolina, Smolník Melanterit Fe SO[4 ]. 7 H[2]O - monoklinický, zelený – lok. Chvaletice Epsomit Mg SO[4] . 7 H[2]O - rombický, bílý Tyto minerály jsou rozpustné ve vodě a objevují se jako supergenní fáze při zvětrávání sulfidů (v důlních chodbách, na lomových stěnách, odvalech apod.) Tvoří nejčastěji krystalické kůry, povlaky nebo krápníky. Epsomit je rozpuštěn v hořkých minerálních vodách – „Šaratica“ „Kamence“ jsou podvojné vodnaté sulfáty obecného vzorce: X^1 Y^3 (SO[4])[2] . 12 H[2]O X: Na, K, NH[4] Y: Al Kamence krystalizují v soustavě kubické (oktaedr), jsou rozpustné ve vodě a objevují se jako supergenní minerály při zvětrávání sulfidů (na odvalech, haldách apod.) Tvoří nejčastěji krystalické kůry, povlaky nebo krápníky. Příklady: čermíkit, bílinit, pickeringit – severočeská hnědouhelná pánev, rosicko-oslavanská pánev KARBONÁTY Karbonáty patří mezi běžné minerály zemské kůry. Jejich vzorce odvodíme od kyseliny uhličité H[2] CO[3]. Můžeme je rozdělit podle strukturních typů, nebo na bezvodé a vodnaté. Většina karbonátů má tvrdost kolem 3, jsou rozpustné v HCl, mají světlé zbarvení a skelný lesk. a) Kalcitový strukturní typ (kalcit, magnezit, siderit, rodochrozit, smithsonit) Strukturu lze odvodit od struktury halitu – jde o vzdálenou izotypii (představíme si krychli deformovalou na klenec a postavenou na roh. V pozicích Na příslušné kationty a v pozicích Cl planární polyedry CO[3] – jsou orientovány v rovině 001). Tyto karbonáty krystalují v soustavě trigonální, štěpné dle klence (romboedru) Kalcit – Ca CO[3] - Na krystalech převládá klenec nebo ditrigonální skalenoedr, jsou známy dvojčatné srůsty. Agregáty jsou zrnité se zřetelnou štěpností. Fyzikální vlastnosti: - štěpnost výborná dle klence - tvrdost 3, hustota 2.7 - bezbarvý („islandský vápenec“ – s viditelným dvojlomem), nebo různě zbarven - bílý, šedý, narůžovělý (zbarvení pochází od příměsí), skelný lesk Geneze kalcitu: - chemogenní, biochemogenní nebo biogenní sediment v mořském prostředí - vápence, schránky mořských organismů - též ve sladkovodním travertinu - horninotvorný minerál krystalických vápenců = mramorů (metamorfované horniny) – Na Pomezí, Supíkovice, Lipová - na hydrotermálních žilách jako hlušinový mínerál (Příbram, Jáchymov) - konkrece v sedimentech (cicváry ve spraších) – okolí Brna - v kontaktních paragenezích (Žulová) - krasové jevy (Moravský kras) Význam : důležitý průmyslový minerál (vápno, cement) a stavební kámen, dekorační kámen, jeden z nejrozšířenějších minerálů Magnezit – Mg CO[3] - klencové krystaly vzácné, štěpné agregáty - hrubě zrnitá hornina magnezit, - celistvé bílé agregáty – hlízy v hadcích Fyzikální vlastnosti: - štěpnost dle klence - tvrdost 3.5, hustota 3 - různě zbarven - bílý, šedý, nažloutlý, skelný lesk Geneze - metasomatické magnezitové horniny (typ Veitsch) – Alpské terény: Rakousko, Slovensko (Lučenec – Košice) - celistvé bílé agregáty – hlízy ve zvětralých hadcích (Věžná, Nová Ves u Oslavan), vznik zvětráváním serpentinitu Význam : důležitý průmyslový minerál (výroba žáruvzdorných hmot – MgO) Siderit – Fe CO[3] - klencové krystaly, štěpné agregáty, oolity Fyzikální vlastnosti: - štěpnost dle klence - tvrdost 3.5, hustota vyšší - žlutý až hnědý, zvětráváním tmavne a pokrývá se limonitem, skelný lesk se mění v polokovový Geneze - hydrotermální rudní žíly – formace sideritová (Slovenské Rudohoří – Rožňava, Gelnica, Rudňany), - sulfidické formace (Příbram, Nová Ves u Rýmařova) - metasomatické, povrchově těžené ložisko Erzberg (Rakousko) - sedimentární oolitické Fe-rudy – Barrandien - ordovik: Zdice, Chrustenice, Nučice - v černouhelných pánvích – pelosiderity (Kladno) Význam : méně významná ruda Fe Rodochrozit – Mn CO[3] - klencové krystaly, štěpné a zrnité agregáty Fyzikální vlastnosti: - štěpnost dle klence, růžový, skelný lesk - zvětrává na černé oxidy Mn Geneze: hydrotermální žilný minerál (Rumunsko, Banská Štiavnica, Chvaletice) Význam : méně významná ruda Mn pozn. Smithsonit – Zn CO[3] b) strukturní typ dolomitu (dolomit, ankerit) Tyto karbonáty krystalují v soustavě trigonální, struktura vykazuji nižší symetrii romboedrického oddělení. Dolomit – Ca Mg ( CO[3 ])[2 ] pevný roztok s ankeritem a Mn-analogem (obr.) - krystalovým tvarem klenec (model), agregáty jsou zrnité i celistvé Fyzikální vlastnosti: - štěpnost špatná - tvrdost 3.5, hustota 3 - bílý, šedý, narůžovělý, nažloutlý, zřídka čirý, skelný lesk - je méně rozpustný ve vodě a kyselinách, než kalcit Geneze - hydrotermální rudní žíly – (Příbram, Nová Ves u Rýmařova, Banská Štiavnica) - metasomatické, v magnezitových horninách (Slovenské rudohoří) - sedimentární dolomit (hornina) – Barrandien, chočský dolomit, Velký Rozsutec Význam : stavební hmoty a stavební kámen, neutralizace kyselých dešťů práškováním Ankerit – Ca Fe ( CO[3 ])[2 ] pevný roztok s dolomitem a Mn-analogem (obr.) - krystalovým tvarem klenec, agregáty jsou zrnité Fyzikální vlastnosti: - štěpnost špatná - tvrdost 3.5, hustota 3 - nažloutlý, zvětráváním hnědne - limonitizace Geneze - hydrotermální rudní žíly – (Příbram, Nová Ves u Rýmařova, sideritové žíly Slovenského rudohoří) - v černouhelných pánvích – v pelosideritech (Kladno) c) strukturní typ aragonitu (aragonit, cerusit) Struktura – hexagonální nejtěsnější uspořádání aniontů CO[3] – obr. - to se projevuje pseudohexagonální symetrií krystalů i způsobem dvojčatění. Tyto karbonáty krystalují v soustavě rhombické. Aragonit – Ca (CO[3 ])[ ] - druhá modifikace, podstatně vzácnější než kalcit - krystaly sloupečkovité, prizmatické. Agregáty stébelnaté, vrstevnaté („vřídlovec“), pizolitické („hrachovec“), větvičkovité („železný květ“) - dvojčatné srůsty dle (110), i cyklické (modely) Fyzikální vlastnosti: - tvrdost 3.5, hustota 3 - bílý, šedý, narůžovělý, zřídka čirý, skelný lesk Geneze - hydrotermální rudní žíly – (Špania Dolina, Spišská Nová Ves) - z nízkoteplotních roztoků krystalovaný na půklinách bazaltů (Hořenec u Bíliny, Valeč) - chemogenní sediment z horkých pramenů – vřídlovec, hrachovec (Karlovy Vary) - na metasomatickém ložisku sideritu Erzberg – „železný květ“ - schránky mořských organismů (amoniti) Pozn. časté paramorfózy stabilnějšího kalcitu po aragonitu Cerusit – Pb (CO[3 ])[ ] - krystaly sloupečkovité, prizmatické. - dvojčatné srůsty dle (110) - (modely) Fyzikální vlastnosti: - tvrdost 3.5, hustota 7 - bílý, čirý, nažloutlý - diamantový až mastný lesk Geneze: typický supergenní minerál Pb – (Příbram, Zlaté Hory, Nová Ves u Rýmařova, Stříbro), často narůstá přímo na galenitu d) bazické karbonáty Cu s jiným typem struktury (malachit, azurit) Tyto karbonáty krystalují v soustavě monoklinické. Malachit – Cu[2 ](OH)[2] ( CO[3 ])[ ] - zelený - krystaly sloupečkovité, radiálně paprsčité drúzy. Agregáty zrnité, ledvinité - dokonalá štěpnost podle (001) Azurit – Cu[3] (OH)[2] ( CO[3 ])[2][ ] - modrý - krystaly sloupečkovité (modročerné), agregáty zrnité (světleji modré) - tvrdost 3.5, hustota 4 Geneze: typické supergenní minerály Cu – vznikají nejčastěji při zvětrávání chalkopyritu (Zlaté Hory, Ludvíkov u Vrbna, Borovec u Nedvědice, Piesky a Špania Dolina) FOSFÁTY, ARZENÁTY, Wolframáty Monazit (Ce, La, .....) PO[4] - vzácný minerál pegmatitů a granitů, je jednoklonný, krystaly jsou tabulkovité, vlastnostmi podobný titanitu. Nalezen v Dolních Borech, Písku, Velké Kraši. - sekundárně v náplavech „monazitové písky“ – těžen v Brazílii Xenotim (Y, .....) PO[4] - vzácný minerál pegmatitů a granitů, je tetragonální (obě fáze jsou díky své odolnosti potenciálně vhodné pro ukládání radionuklidů (U, Th, Pu, ….) z vyhořelého paliva jaderných elektráren) Apatitová skupina (apatit, pyromorfit): - hexagonální krystaly, struktura viz. obr. Apatit Ca[5] (PO[4])[3] /Cl/ F, OH - akcesorický minerál mnoha hornin, mineralogické ukázky v pegmatitech, greisenech, alpské paragenezi - bílý nebo různě světle zbarven: bezbarvý v alpské paragenezi, růžový až fialový v greisenech, zelený až šedý v pegmatitech - tvrdost 5, neštěpný Geneze: Ložiska apatitu („fosforitů“) – sedimentární, šelfové, nebo v alkalických magmatitech (Kola) Pyromorfit Pb[5] (PO[4])[3] /Cl/ - typický supergenní minerál Pb na ložiskách galenitu (Příbram, Nová Ves u Rýmařova, Stříbro, Jihlava) - zelený nebo hnědý, vysoká hustota Skupina vivianitová (vivianit, erytrín, annabergit): Vivianit Fe[3] (PO[4])[2] . 8 H[2]O Erytrín Co[3] (AsO[4])[2] . 8 H[2]O Annabergit Ni[3] (AsO[4])[2] . 8 H[2]O - izostrukturní fáze, minerály oxidačních zón zvětrávání na ložiskách příslušných kovů (= supergenní vznik) vivianit – modrý, jehlice, paprsčité agregáty (Chvaletice v Železných horách) erytrín – růžový, práškové povlaky, jehlice (Jáchymov) annabergit – světle zelený, práškové hmoty (Jáchymov) Uranové „slídy“ (označení kvůli výborné bazální štěpnosti): - typické supergenní minerály na uranových ložiskách (Příbram, Rožínka), vzácně také v pegmatitech a greisenech - silně radioaktivní - tetragonální, dokonale štěpné podle báze (001) Torbernit Cu (UO[2])[2] (PO[4])[2] . 8-12 H[2]0 ostře zelený Autunit Ca (UO[2])[2] (PO[4])[2] . 10-12 H[2]0 sírově žlutý Wolframit (Fe, Mn) WO[4] Pevný roztok ferberitu (Fe) a hübneritu (Mn) - jednoklonné, tabulkovité krystaly - barva černá, kovový lesk - výborná štěpnost podle (010) - parageneze s kasiteritem, křemenem, topazem, cinvalditem Geneze: greiseny (Cínovec, Krupka, Horní Slavkov), vzácně v pegmatitech Význam: hlavní ruda W Scheelit Ca WO[4] - tetragonální dipyramidální krystaly - bílý až voskový, podobný křemenu, ale s vysokou hustotou - v UV-záření luminiscence (bílá, namodralá) Geneze: - v greisenech (Cínovec, Krupka, Horní Slavkov), kontaktní parageneze (Žulová) a skarny (Obří důl v Krkonoších) Význam: méně významná ruda W