G1060 Mineralogie I

Přírodovědecká fakulta
podzim 2000
Rozsah
3/3. 7 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
doc. RNDr. Zdeněk Losos, CSc. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Rostislav Melichar, Dr.
Ústav geologických věd – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Zdeněk Losos, CSc.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Osnova
  • A/ Úvod do studia mineralogie a krystalografie Vznik a historický vývoj mineralogie jako vědy. Postavení mineralogie a krystalografie v systému přírodních věd, jejich rozdělení a objekty výzkumu. Definice minerálu. Význam mineralogie pro skupinu geologických věd i vědu a praxi v širším pojetí . B/ Morfologická krystalografie 1. Definice krystalu. Základní krystalografické pojmy (prvky morfologického omezení krystalů, plochy pravidelné, souměrné, nesouměrné, stejnocenné a různocenné, tvary jednoduché, spojky, monokrystal a srostlice). Odvozování krystalových tvarů. Tvary obecné, specielní, otevřené, uzavřené. 2. Osní kříže, osní úhly, úseky na osách, indexování ploch a krystalových tvarů (indexy Weissovy a Millerovy). Úhlová měření na krystalech, goniometry. Krystalografické projekce (gnomonická, stereografická) 3. Hlavní krystalografické zákony a pravidla (Euler-Descartesova věta, zákon o stálosti úhlu hran na krystalech, Haüyho zákon, pásmová rovnice, Goldschmidtovo pravidlo). 4. Prvky morfologické souměrnosti krystalů a jejich vzájemná souvislost, uzavřené operace souměrnosti, 32 bodových grup (oddělení krystal. souměrnosti). 5. Charakteristika jednotlivých krystalových soustav, jejich osních křížů a holoedrických oddělení, znalost všech krystalových tvarů a principů jejich odvozování v jednotlivých soustavách. 6. Reálný vývin krystalů, habitus a typus krystalů, agregáty krystalů. Krystalové srůsty a jejich typologie. Pseudosymetrie, epitaxie, pseudomorfózy a jejich klasifikace. C/ Strukturní krystalografie 1. Krystal a podmínky jeho vzniku. Fáze krystalizačního procesu. Krystalizace z roztoků a tavenin. 2. Pravidelné uspořádání bodů v prostoru (základní pojmy: motiv, elementární buňka, mřížka a struktury, 5 typů rovinných mřížek a 14 Bravaisových prostorových buněk). 3. Symetrie jednorozměrných řad, rovinných sítí a prostorových mřížek. Prvky a operace symetrie, otevřené operace souměrnosti (šroubové osy, roviny posunutého zrcadlení), prostorové grupy. Vztah mezi krystalovou mřížkou a krystalem. 4. Určování krystalové struktury minerálů. Difrakce rentgenova záření, Braggova rovnice. Prášková metoda, identifikace krystalických látek, výpočet mřížkových parametrů. Monokrystalové metody (Laueho, otáčeného krystalu) D/ Krystalochemie 1. Stavební částice minerálů - ionty, atomy, molekuly. Rozměry stavebních částic. Vazebné síly v krystalech. Paulingova pravidla, koordinační polyedry, typy nejtěsnějšího uspořádání. 2. Strukturní klasifikace minerálů. Izostrukturnost, izotypie, izomorfie, polymorfie, polytypie. Pevné roztoky. Struktury silikátů. 3. Zpracování a interpretace chemických analýz. Přepočet analýzy na krystalochemický vzorec. 4. Fázové rovnováhy (termodynamické soustavy a termodynamické rovnováhy, fázové pravidlo, fázové diagramy, jednosložkové soustavy, dvojsložkové soustavy, vícesložkové soustavy, paragenetické diagramy). E/ Fyzikální vlastnosti minerálů 1. Barva, prostupnost světla, lesk, vryp. Tvrdost, štěpnost, pružnost, kujnost.. Hustota. Magnetismus. Tepelná a elektrická vodivost. Luminiscence. Radioaktivita. 2. Základy krystalové optiky: charakter světla, šíření světla, lom a dvojlom světla, odraz světla, Snelliův zákon a index lomu. Metody měření indexu lomu, práce s refraktometrem. 3. Krystaly opticky izotropní a anizotropní, jednoosé a dvojosé. Vlnoplochy, indikatrix, optický charakter anizotropních minerálů. 4. Polarizační mikroskop. Mikroskopie minerálů s jedním nikolem (barva a pleochroismus, reliéf, měření indexů lomu - metody Beckeho linky a imerzní, štěpnost). Mikroskopie ve X nikolech: izotropie a anizotropie, interferenční barvy, zhášení a jeho druhy, konoskopické obrázky, určení optického charakteru minerálů). 5. Základní vztahy mezi morfologií, strukturou, chemickým složením a fyzikálními vlastnostmi krystalů minerálů.
Literatura
  • Chvátal, Marek. Mineralogie pro první ročník- Krystalografie. Skripta UK Praha, 1999, 179 s., ISBN 80-7184-998-7, nakladatelství Karolinum.
  • SLAVÍK, František, Jiří NOVÁK a Jaroslav KOKTA. Mineralogie. 5. přeprac. a dopl. vyd. Praha: Academia, 1974, 486 s. info
  • LUKÁČ, Rudolf. Všeobecná mineralógia. 1. vyd. Bratislava: Slovenské pedagogické nakladateľstvo, 1968, 319 s. info
  • KLEIN, Cornelis a Cornelius S. HURLBUT. Manual of mineralogy : (after James D. Dana). 21st ed. New York: John Wiley & Sons, 1993, xii, 681 s. ISBN 0-471-57452-X. info
  • Nesse, William D. Introduction to Mineralogy, 2000, Oxford university press, ISBN 0-19-510691-1.
  • HEJTMAN, Bohuslav a Jiří KONTA. Horninotvorné minerály. 2. vyd., v NČSAV 1. Praha: Nakladatelství Československé akademie věd, 1959, 307 s. URL info
  • CHOJNACKI, Józef. Základy chemické a fyzikální krystalografie. Vyd. 1. Praha: Academia, 1979, 509 s. URL info
  • ZIMÁK, Jiří. Mineralogie a petrografie. 3. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého, Přírodovědecká fakulta, 1998, 226 s. ISBN 8070678569. info
  • ZIMÁK, Jiří. Mineralogie a petrografie. 2. dopl. vyd. Olomouc: Vydavatelství Univerzity Palackého, 1996, 213 s. ISBN 8070676043. info
  • ZOLTAI, Tibor a James H. STOUT. Mineralogy :concepts and principles. Minneapolis, Minnesota: Burgess publishing company, 1985, x, 505 s. ISBN 0-8087-2606-4. info
Metody hodnocení
Přednášky, cvičení, zkouška praktická (určování modelů krystalů, některé výpočty, vyhodnocování chemických a RTG-analýz) a teoretická ústní
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 1999, podzim 2001.