SILIKÁTY I Nesosilikáty + Sorosilikáty Mineralogie I Mgr. Lenka Skřápková Úvod •Silikáty = největší a nejdůležitější skupina minerálů. •Strukturu silikátů tvoří tetraedry [SiO4]4- (příp. tetraedry [AlO4]5-) + kationty kovů (např. Ca, Fe, Mg, Al, Na), které jsou umístěny ve středu strukturních polyedrů. •Podle uspořádání SiO4 tetraedrů se dělí na: •Nesosilikáty – tetraedry izolované •Sorosilikáty – dva spojené tetraedry •Cyklosilikáty – tetraedry spojené do cyklů •Inosilikáty – tetraedry spojené do řetězců •Fylosilikáty – tetraedry spojené v ploše •Tektosilikáty – tetraedry tvořící prostorovou kostru • Dark Gray Tetrahedron https://www.britannica.com/science/silicate-mineral Nesosilikáty – skupina olivínu Obecný vzorec: M2SiO4 M = Mg, Fe2+, Mn Další prvky: Ca, Zn, Ni Minerály Forsterit Mg2SiO4 Fayalit Fe2SiO4 Tefroit Mn2SiO4 Vlastnosti Barva žlutozelená, nažloutlá (forsterit), černá (fayalit), červenohnědá (tefroit) Soustava rombická Lesk skelný Tvrdost 6-7 Hustota 3-4 Substituce ideálně mísitelné Mg«Fe Olivín je NEŠTĚPNÝ. Krystaly jsou krátce sloupcovité, agregáty hrubě zrnité. Olivín je nejčastěji tvořen „směsí“ forsteritu (80-90 %) a fayalitu (10-20 %). Čistý koncový člen fayalit je mnohem vzácnější než forsterit. Olivín lehce podléhá hydrotermálním alteracím za vzniku serpentinu. Nesosilikáty – skupina olivínu Výskyty Olivín je typický minerál zemského pláště. Forsterit ultrabazika (Smrčí), metamorfované horniny – dolomitické mramory (Višňová u Moravského Krumlova) Fayalit pegmatity, Fe-bohaté metamorfované horniny Lokalita: Sapat Gali, Pakistan. https://www.minerals.net/mineral/olivine.aspx Lokalita: Kohistan District, Pakistan. John Betts. Nesosilikáty – skupina olivínu Shluk zelených zrn olivínu v čediči. Lokalita Smrčí. Sbírky Geologického pavilonu VŠB-TU Ostrava, foto J. Jirásek 2010. Rozpraskané zrno zeleného olivínu v čediči. Lokalita: Frýdštejn. Sbírky Geologického pavilonu VŠB-TU Ostrava, foto J. Jirásek 2006. Nesosilikáty – skupina granátu Obecný vzorec: A3B2(SiO4)3 A = Mg, Fe2+, Mn, Ca B = Al, Fe3+ Minerály Pyrop Mg3Al2(SiO4)3 Almandin Fe3Al2(SiO4)3 Spessartin Mn3Al2(SiO4)3 Grossular Ca3Al2(SiO4)3 Andradit Ca3Fe2(SiO4)3 Vlastnosti Barva pyrop: červená-červenofialová almandin: červená-červenofialová-červenohnědá spessartin: červená-červenooranžová grossular: zelená-červenohnědá/oranžová-bezbarvá andradit: zelená-žlutozelená-červenohnědá-černá Soustava kubická Lesk skelný Tvrdost 7-7,5 Hustota 3.5-4 Substituce Mg«Fe2+«Mn«Ca, Al«Fe3+ Granát je NEŠTĚPNÝ. Krystaly tvoří dvanácti/čtyřiadvacetistěny a jejich spojky, agregáty jsou zpravidla jemně-hrubě zrnité. Granát je velmi odolný vůči alteracím a často se objevuje v náplavech (TVAR!) Nesosilikáty – skupina granátu Výskyty Pyrop ultrabazika (Podsedice – původní hornina peridotit/serpentinit; Linhorka - původní hornina serpentinizovaný peridotit; Rouchovany – serpentinizovaný peridotit) Almandin pegmatity (Dolní Bory), granity (Přibyslavice), svory (Petrov nad Desnou, Zlatý Chlum) Spessartin pegmatity (Bližná), Mn-bohaté metamorfované horniny (Chvaletice) Grossular skarny (Žulová), erlány Andradit skarny (Vlastějovice), erlány Pyrop Lokalita: Podsedice Lokalita: Rouchovany Pyrop-spessartin Schmetzer & Bernhardt, 1999 Almandin Lokalita: Přibyslavice Lokalita: Petrov nad Desnou Lokalita: Mt Lady Franklin, Austrálie Lokalita: Zlatý chlum u Jeseníku. Sbírka L. Malysze, foto J. Jirásek 2007. Almandin-spessartin Almandin – spessartin, muskovit a turmalín. Golčův Jeníkov. Foto T. Kadlec Almandin – spessartin. Golčův Jeníkov. Foto T. Kadlec Spessartin Lokalita: Broken Hill, Austrálie. M. Willoughby photo. Lokalita: Maršíkov. Aleš Tomek photo. Lokalita: Lhenice. Grossular Lokalita: Žulová. Sbírka J. Jiráska, foto J. Jirásek 2010. Lokalita: Vápenná, Vycpálkův lom. Sbírka J. Jiráska, foto J. Jirásek 2009. Akhtaragda River mouth, Rusko. Gerard van der Veldt photo. Andradit Démantoid, Sferlùn asbestos mine, Itálie. Enrico Bonacina photo. Lokalita: Vlastějovice. Foto T. Kadlec Hnědé čtyřiadvacetistěny andraditu. Lokalita: Ocna de Fier, Rumunsko. Sbírky Přírodovědného muzea Národního muzea, foto J. Jirásek 2010. Nesosilikáty – skupina Al2SiO5 Minerály Barva Soustava Tvrdost Hustota Štěpnost Agregáty/krystaly Sillimanit Al6 Al4 SiO5 bílá, šedá, nažloutlá, bezbarvá rombická 6-7 3 štěpný jehlicovité-vláknité/sloupcovité Andalusit Al6 Al5 SiO5 růžová, fialová červenohnědá rombická 6.5-7 3 nedokonale štěpný jehlicovité-zrnité/sloupcovité Kyanit Al6 Al6 SiO5 modrá, šedá, bílá, bezbarvá triklinická 5-7 3.5 výborně štěpný zrnité/sloupcovité-tabulkovité Výskyty Typicky horniny bohaté Al. Sillimanit regionálně metamorfované horniny (svory, ruly) Andalusit kontaktně/regionálně metamorfované horniny (svory, ruly), pegmatity bohaté Al, kyselé granitoidy Kyanit regionálně metamorfované horniny (svory, ruly, granulity) Minerály skupiny Al2SiO5 jsou poměrně odolné vůči hydrotermálním alteracím a zvětrávání. Nesosilikáty – skupina Al2SiO5 https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/andalusite Nesosilikáty – skupina Al2SiO5 Shluk stébelnatých krystalů andalusitu. Lokalita: Dolní Bory - Hatě. Sbírka J. Jiráska, foto J. Jirásek 2006. Sillimanit. Lokalita: Jihlava Kyanit. Lokalita: Vrtěžíř u Nedvědice Nesosilikáty – skupina Al2SiO5 Lokalita: Ledeč nad Sázavou. Sillimanit s typickým hedvábným leskem. Foto a sběr T. Kadlec Lokalita: Ledeč nad Sázavou. Krystal kyanitu v křemeni. Foto a sběr T. Kadlec. Lokalita: Čejov u Humpolce. Andalusit. Foto a sběr T. Kadlec Nesosilikáty – skupina Al2SiO5 - chiastolit Lokalita: Hunan, Čína. John Betts Lokalita: Villar de San Pedro, Spain. JRGL. Typický pro kontaktně metamorfované horniny, např. rohovce a břidlice. Nesosilikáty - staurolit Minerál Staurolit Fe2Al9O6(SiO4)4(O,OH)2 Vlastnosti Barva hnědá, červenohnědá Soustava monoklinická Lesk skelný Tvrdost 7-7.5 Hustota 3.6-3.8 Staurolit je nedokonale ŠTĚPNÝ. Výskyty Typický minerál svorů a rul. Lokalita: Petrov nad Desnou. Sbírka J. Jiráska, foto J. Jirásek 2007. Staurolit je odolný vůči zvětrávání a vzhledem ke své hustotě a odolnosti se hromadí v aluviích. Krystaly jsou krátce sloupcovité, typicky dvojčatí. Agregáty zrnité. Staurolit Tmavě hnědý sloupcovitý krystal straurolitu s granáty ve svoru. Lokalita: Nový Malín. Sbírka J. Jiráska, foto J. Jirásek 2010. Lokalita: Rubelita, Minas Gerais, Southeast Region, Brazil. Robert Lavinsky. Lokalita: Fannin County, Georgia. John Betts. Nesosilikáty – chloritoid Minerál Chloritoid (Fe,Mg)2Al4O2(SiO4)2(OH)2 Vlastnosti Barva tmavě-zelená až černá Soustava monoklinická a triklinická Lesk skelný Tvrdost 6.5 Hustota 3.4-3.6 Chloritoid je výborně ŠTĚPNÝ a strukturně podobný staurolitu. Výskyty Metamorfované horniny (chloritoidové břidlice) – vzniká při nižší metamorfóze než staurolit. Lokalita: Weaver Hill, USA. Peter Cristofono photo, 2009. Krystaly krátce sloupcovité. Častější jsou zrnité agregáty. Nesosilikáty – chloritoid Lokalita: Kunar, Afghanistan. Rob Lavinsky. Lokalita: Servette-Chuc mining complex, Italy. Giovanni Fraccaro. Nesosilikáty – titanit Minerál Titanit CaTi(SiO4)O Vlastnosti Barva hnědá, žlutá, zelená Soustava monoklinická Lesk diamantový až smolný Tvrdost 5-5.5 Hustota 3.4-.3.6 Titanit je nedokonale ŠTĚPNÝ a středně odolný vůči alteracím. Výskyty Akcesorický minerál magmatických a metamorfovaných hornin – nutný obsah Ca. Lokalita: Mirošov. Krystaly jsou nejčastěji čočkovitého tvaru. Nesosilikáty – titanit Lokalita: Leiterkogel Mt., Austria. Rob Lavinsky. Lokalita: Franklin Mining District, Sussex County, New Jersey Nesosilikáty – topaz Minerál Topaz Al2SiO4(F,OH)2 Vlastnosti Barva bezbarvá, modrá, žlutá, bílá, růžová Soustava rombická Lesk skelný Tvrdost 8 Hustota 3.6-.3.8 Topaz je dokonale ŠTĚPNÝ a odolný vůči alteracím. Výskyty Akcesorický minerál granitů, greisenů a pegmatitů. Lokalita: Murzinka, Ural. Krystaly jsou sloupcovité. Agregáty zrnité. Nesosilikáty – topaz Lokalita: Ouro Preto, Minas Gerais, Brazil. Lokalita: Ouro Preto, Minas Gerais, Brazil. Lokalita: Krupka. Petr Fuchs. Nesosilikáty – zirkon Minerál Zirkon ZrSiO4 Vlastnosti Barva hnědá, žlutá, bezbarvá, modrá, zelená, červená Soustava tetragonální Lesk diamantový, skelný Tvrdost 7-7.5 Hustota 4.6-4.7 Zirkon je nedokonale ŠTĚPNÝ, často metamiktní a velmi odolný vůči alteracím. Výskyty Akcesorický minerál granitů, pegmatitů, karbonatitů, v menší míře i svorů, rul a mramorů. Lokalita: Miask, Ural. Nesosilikáty – zirkon Lokalita: Plešovice. Vítězslav Snášel. Lokalita: Burgum Alp, Italy. Obecný vzorec: A2B3(SiO4)3 OH A2B3Si3O11 (OH,F)2 A = Ca, Ce B = Al, Fe3+, Mn3+ Minerály Barva Soustava Tvrdost Hustota Štěpnost Epidot Ca2Al2Fe(SiO4)3 OH žlutozelená, zelená, černozelená monoklinická 7 3.3-3.6 dokonalá Zoisit Ca2Al3(SiO4)3 OH šedá, zelená, bílá rombická 6.5 3.3 dokonalá Klinozoisit Ca2Al3(SiO4)3 OH zelená, nažloutlá, růžová monoklinická 7 3.3-3.4 dokonalá Allanit (Ce,Ca)2(Fe3+Al)3(SiO4)3(OH) hnědá, černá, černohnědá monoklinická 5.5 3.3-4.2 nedokonalá Výskyty Hydrotermální alpské žíly (epidot, klinozoisit), pegmatity, skarny, Ca-bohaté metamorfované horniny. Málo až středně odolné vůči alteracím. Sorosilikáty – skupina epidotu a zoisitu Sorosilikáty – skupina epidotu a zoisitu Epidot + albit. Lokalita: Sobotín Klinozoisit.Lokalita: Zillertal, Tyroly Allanit. Lokalita: Hitterö Epidot Krystaly krátce až dlouze sloupcovité, někdy výrazně rýhované. Agregáty zrnité. Zoisit Krystaly sloupcovité, často rýhované. Agregáty zrnité až celistvé. Klinozoisit Krystaly jsou dlouze prizmatické podobné epidotu. Agregáty zrnité, jehlicovité až vláknité. Allanit Krystaly jsou tabulkovité, někdy i sloupečkovité. Agregáty zrnité. Sorosilikáty – skupina epidotu a zoisitu Epidot - lom Stříbrná Skalice; šířka záběru: 25 mm. Foto T. Kadlec. Klinozoisit. Alchuri, Pakistan. John Betts. Allanit. Laacher See volcanic complex, Germany. Stephan Wolfsried. Sorosilikáty – skupina epidotu a zoisitu Zoisit + rubín + pargasit. Foto M. da Pedra. Zoisit. Foto: John Betts. Obsah obrázku rostlina Popis byl vytvořen automaticky Sorosilikáty – skupina epidotu a zoisitu Zoisit. Foto M. Wilson Zoisit. Foto: J. Scovil. Obsah obrázku kousek, snězeno, polovina, dezert Popis byl vytvořen automaticky Obsah obrázku interiér Popis byl vytvořen automaticky Zoisit. Foto: R. Lavinsky. Obsah obrázku trubice Popis byl vytvořen automaticky Sorosilikáty - vesuvian Minerál Vesuvian Ca10Mg2Al4(SiO4)5(Si2O7)2(OH)4 Vlastnosti Barva hnědá, žlutá, zelená, červená Soustava tetragonální Lesk skelný Tvrdost 6.5 Hustota 3.4-3.5 Štěpnost CHYBÍ. Výskyty Akcesorický minerál mramorů, erlánů, skarnů a pegmatitů – nutné nasycení Ca. Lokalita: Žulová. Tvoří tetragonální sloupovité krystaly často rýhované. Agregáty celistvé až zrnité. Sorosilikáty - vesuvian Goodall Farm Quarry, Sanford, York County, Maine Jeffrey Mine, Asbestos, Québec, Canada Bellecombe, Val D'Aosta, Italy Foto: Jakub Jirásek. Zdroje •https://www.mindat.org/ •http://www.webmineral.com/ •https://mineraly.sci.muni.cz/ •https://www.mineralogist.cz/ •http://geologie.vsb.cz/malis/Mineralogie%20p%C5%99edn%C3%A1%C5%A1ky/08%20Mineralogie%20-%20syst%C3 %A9m%20silik%C3%A1ty%20I.pdf •http://geologie.vsb.cz/loziska/loziska/loziska_nerud.html •https://www.minerals.net/ •Schmetzer, K. & Bernthardt, H. J. (1999): GARNETS FROM MADAGASCAR WITH A COLOR CHANGE OF BLUE-GREEN TO PURPLE. – Gems & Gemology, 35, 4, 196-201. • •