GE091 Mineralogie a geochemie

Přírodovědecká fakulta
podzim 2002
Rozsah
2/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: kz.
Vyučující
doc. RNDr. Zdeněk Losos, CSc. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Rostislav Melichar, Dr.
Ústav geologických věd – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Běla Hrbková
Předpoklady
Předmět je určen především pro posluchače odborné chemie. Předpokladem jsou znalosti chemie, fyziky a mineralogie v rozsahu středoškolské látky.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
předmět má 24 mateřských oborů, zobrazit
Cíle předmětu
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 - základy měrení krystalů, krystalografické projekce (gnomonická a stereografická) - 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) - sirníky (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 SiO2, 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) 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
Osnova
  • 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 - základy měrení krystalů, krystalografické projekce (gnomonická a stereografická) - 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) - sirníky (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 SiO2, 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
Literatura
  • SLAVÍK, František, Jiří NOVÁK a Jaroslav KOKTA. Mineralogie. 5. přeprac. a dopl. vyd. Praha: Academia, 1974, 486 s. info
  • Geochemie. Edited by Vladimír Bouška. Praha: Academia, 1980, 555 s. URL info
  • BOUŠKA, Vladimír a Pavel KAŠPAR. Speciální optické metody : studium minerálů v procházejícím světle. Vyd. 1. Praha: Academia, 1983, 198 s. info
Metody hodnocení
Přednášky. Jako ukončení doporučen klasifikovaný zápočet.
Navazující předměty
Informace učitele
Předmět je určen především pro posluchače chemie. Zkouška je z teorie v rozsahu sylabu.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 2010 - akreditace, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2016, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.