Mineralogie je věda zabývající se studiem minerálů. Minerálů existuje obrovské množství a stále jsou objevovány nové. Abychom mohli mluvit o minerálu, vždy se musí jednat o chemicky stejnororodou látku se specifickým chemickým složením. Z toho plyne, že by látka měla mít pravidelnou strukturu a měli bychom ji tedy moci snadno popsat pomocí chemického vzorce. Mělo by se též jednat o látku anorganické podoby (ačkoliv jako minerály jsou někdy uváděny i látky organické, např. perly - ty by se však měly označovat spíše jako přírodniny). Minerály také vznikly přírodními pochody (tím vylučujeme jakékoli uměle vytvořené (syntetizované) látky).

 

Z pohledu laika jde tedy v podstatě o kámen, který má pravidelnou stavbu a tedy víceméně jednotné složení a strukturu. To potom předurčuje, jaké bude mít tento kámen vlastnosti. Označovat ale minerál jako kámen je trochu urážející - pokud chceme použít nějaké české slovo, řekněme raději nerost, ačkoliv ani tento termín není nejvhodnější - i nerosty totiž tak trochu rostou. Držme se tedy raději pojmu minerál. Meteorolog také neříká oblakům mraky. 

DSC08320_2

Tato rubrika nabídne zejména náhled do systematiky minerálů a základní poznatky o minerálech, které najdete v naší sbírce. Každý nález bude patřičně prostudován a jednotlivé články pak budou představovat jakýsi náhled do toho, jak daný minerál vzniká, jak vypadá, co je pro něj typické a s pomocí jednoduchých grafů se také pokusíme nahlédnout trochu hlouběji do geologie. Později se zde pravděpodobně objeví také rubrika věnované petrologii - tedy studiu hornin, kde bude po čtenáři znalost některých minerálů vyžadována.

 
 

Nejdříve (pokud chcete) si můžete projít několik otázek a odpovědí, ve kterých najdete úplné základy mineralogie a možná také odpovědi na vaše otázky.

Otázky a odpovědi: Mineralogie

Systematika minerálů

Minerály jsou podle chemického složení a krystalové struktury členěny do mineralogického systému, který se skládá z osmi tříd (někdy je mezi minerály řazena i devátá třída organických minerálů, mezi které patří např. perly). Tyto třídy jsou dále členěny do skupin, ve kterých jsou seskupeny jednotlivé minerály s podobným způsobem uspořádání částic ve struktuře.

 

  1. Prvky

  2. Sulfidy

  3. Halogenidy

  4. Oxidy a hydroxidy

  5. Karbonáty

  6. Sulfáty

  7. Fosfáty

  8. Silikáty

  9. ( Organické minerály )

 

 

Vlastnosti minerálů

Minerálů dnes známe téměř pět tisíc a každý je specifický svou vlastní kombinací fyzikálních a chemických vlastností. Díky tomu také můžeme od sebe minerály často snadno odlišit - ať už podle barvy, tvaru krystalů, tvrdosti a nebo celé řady dalších vlastností.

 

1. Tvrdost - patří mezi nejzákladnější vlastnosti, podle kterých můžeme minerál snadno určit. Nejvíce se při tom využívá Mohsovy stupnice tvrdosti, která se skládá z desítky minerálů a každému přiřazuje tvrdost v podobě čísel 1-10. Je důležité si tuto stupnici i se zástupci minerálů zapamatovat. I díky tomu, že nerosty od čísla 7 a výš, mohou rýpat do skla, můžeme snadno rozeznat např. křemen od kalcitu. Tvrdost souvisí s tím, jaké vazby panují uvnitř struktury minerálu - výsledná tvrdost závisí na nejslabším typu vazby.

 

1 - mastek

2 - halit

3 - kalcit

4 - fluorit 

5 - apatit

6 - živec

7 - křemen                         

8 - topaz

9 - korund

10 - diamant

 

2. Vryp - další poměrně důležitá vlastnost, která určuje barvu minerálu rozdrceného do podoby prášku. Snadno ji můžeme určit také otřením minerálu o bílý porcelán. Nejznámějším příkladem využití vrypu v praxi je odlišení pyritu od zlata, markazitu nebo chalkopyritu.

 

3. Hustota - tato veličina nám říká, jak moc je mezi sebou natěsnána hmota v prostoru. Každý z nás jistě zná vzorec hustota = hmotnost / objem. Tuto veličinu lze dobře využít při dělení minerálů pomocí těžkých kapalin. Využívá se při tom fakt, že jakákoli látka na hustší kapalině vždy plave. V geologii využíváme dvě kapaliny - bromoform (hustota 2,98 g/cm3) a metylén (3,33).

 

4. Štěpnost - po úderu kladivem se minerál rozpadá podél štěpných ploch, které souvisí s jeho vnitřní strukturou. Často si však štěpnosti můžeme všimnout aniž bychom museli minerál poškozovat - typickým příkladem je kalcit, který se rozpadá na klence (tedy jakési zkosené kvádry).

 

5. Lom - tvar plochy, podle které se minerál láme, nazýváme lomem. Lom může být hladký, nerovný nebo třeba lasturnatý. Typicky lasturnatý lom má např. jaspis.

Jasper

 

6. Barva - jedna z méně důležitých a často velmi ošidných vlastností minerálů. Minerály někdy reagují se vzduchem a vlhkostí a barva se tak může měnit. Sulfidy například při oxidaci mění barvy do duhových odstínů - proto určujeme barvu minerálu na čerstvě lomené ploše. Existují minerály, které mají jedinou typickou barvu (např. malachit), u některých lze určovat různé barevné odrůdy (ametyst, citrín, záhněda...), ale existují i minerály, které mohou mít velké množství různých barevných odstínů (turmalíny, acháty..).

 
DSC08320_2

7. Lesk - vlastnost, která nám při identifikaci hodně pomáhá. Slídy mají typický perleťováý lesk, turmalíny mají lesk srovnatelný s diamantem a jiné minerály zase mají lesk typicky skelný (křemen).

 

8. Rozpustnost - i této vlastnosti lze využít. Typickým příkladem je opět kalcit, který po namočení do octa šumí.

 

9. Magnetismus - většina minerálů na přítomnost magnetického pole nereaguje. Najdou se ovšem i výjimky - typickým příkladem je magnetit. Magnetismus nám také hodně pomáhá při určování železitých meteoritů.

 

10. Radioaktivita - poslední vlastnost, kterou zde uvedu, je radioaktivita. Většina minerálů není radioaktivní, ale přesto se najde výjimka, se kterou se můžeme setkat i na naší území - smolinec neboli uraninit.

Krystalografie

Známe celkem 7 krystalografických soustav, ve kterých mohou minerály krystalizovat. Liší se způsobem, jakým jsou mezi sebou základní stavební částice (atomy/molekuly/ionty) uspořádány. Ve struktuře minerálu se pravidelně opakuje elementární buňka - základní, dále nedělitelný tvar, charakterizovaný pomocí několika os a úhlů. Pokud si pak vytvoříme model z několika těchto pravidelně uspořádaných buněk, dostaneme krystal. A jak uvidíte, ve výsledku může mít krystal úplně jiný tvar, než jaký má elementární buňka. To vnáší do celého systému trochu chaos, ale dobré je si zapamatovat alespoň ty nejčastější tvary krystalů spolu s některými zástupci minerálů. Potom vás už bude celá věc mnohem jasnější. 

 

Zde je všech 7 krystalografických soustav seřazených od té s nejdokonalejší symetrií až po ty se symetrií nejmenší.

 

 

1) Krychlová (kubická)

Všechny tři osy jsou stejné dlouhé (a1=a2=a3). Úhly mezi osami jsou 90°.

Dosaženo vůbec nejvyššího stupně symetrie ze všech soustav.

Nejznámější zástupci: pyrit, diamant, fluorit, halit, granát.

Typické tvary krystalů:

 

 

 

2) Čtverečná (tetragonální)

Dvě osy jsou stejné dlouhé, osa c je různá (a1=a2≠c). Úhly mezi osami jsou 90°.

Nejznámější zástupci: chalkopyrit, rutil, zirkon.

Typické tvary krystalů:

 

 

 

3) Šesterečná (hexagonální)

Šest os je stejně dlouhých, svírá úhly 60° a leží v jedné rovině. Osa c je různá a svírá s touto rovinou pravý úhel.

Nejznámější zástupci: grafit, beryl, apatit.

Typické tvary krystalů:

 

 

 

4) Klencová (trigonální)

Tři osy jsou stejně dlouhé, svírají úhel 120° a leží v jedné rovině. Čtvrtá osa je různá (a1=a2=a3≠c) a svírá s touto rovinou pravý úhel.

Nejznámější zástupci: kalcit, turmalín, korund.

Typické tvary krystalů:

 

 

 

5) Kosočtverečná (rombická)

Všechny tři osy pasné roviny jsou stejné dlouhé, osa c je různá . Úhly mezi nimi jsou vždy 90°.

Nejznámější zástupci: olivín, síra, topaz.

Typické tvary krystalů:

 

 

 

6) Jednoklonná (monoklinická)

Všechny tři osy jsou různě dlouhé (a≠b≠c). Dvě osy se protínají v různém úhlu, zbylá osa je na tuto rovinu kolmá.

Nejznámější zástupci: muskovit, biotit, ortoklas.

Typické tvary krystalů:

 

 

7) Trojklonná (triklinická)

Všechny tři osy jsou různě dlouhé (a≠b≠c). Úhly mezi nimi jsou také různé.

Dosaženo vůbec nejnižšího stupně symetrie ze všech soustav.

Nejznámější zástupci: chalkantit (modrá skalice), živec, plagioklas.

Typické tvary krystalů:

Vznik minerálů

Různé minerály vznikají za různých teplot a tlaků v různé hloubce. Dříve tomu bylo tak, že když člověk našel minerál a nedokázal si vysvětlit, kde a jak vznikl. Dnes je tomu díky práci vědců právě naopak. Najdeme minerál a díky tomu můžeme odhadnout, za jakých podmínek vznikala třeba celá tato oblast, ve které jsme ho našli. Minerály nám tedy mimo jiné mohou sloužit i k odhadování podmínek, za jakých vznikaly nejrůznější horniny a jsou pro studium hornin jako takových velice důležité.

 

Způsoby, jakými horniny vznikají, se budeme podrobněji zabývat v rubrice věnované petrologii. Musím se zde však alespoň okrajově zmínit o tom, jak vznikají samotné minerály. Známe dnes několik procesů, jakými minerály vznikají - já se zde ve stručnosti zmíním jen o jednom.

 

První takový proces je krystalizace z magmatu. Magma stoupá k povrchu, postupně chladne a tuhne - dochází ke změně skupenství z kapalného na pevné a dochází ke vzniku minerálů, které mají nejvyšší bod tání (tuhnutí). Typickým příkladem je olivín - hlavní minerál zemského pláště, který bychom ale snadno našli i na jiných vesmírných tělesech. Vzniká za vysokých teplot ve velkých hloubkách tím, jak se magma dostává blíže k povrchu a chladne.

Všeobecně při tom platí, že za nejvyšších teplot vznikají minerály bez H2O - například olivín nebo pyroxen, které bychom našli v horninách zemského pláště. Minerály s jistým obsahem H2O pak vznikají za nižších teplot - např. amfiboly a slídy, které najdeme hlavně v horninách zemské kůry. Minerály mohou také vznikat při více procesech následujících po sobě a každý minerál tak může být různého stáří.

Růst krystalů

Některé minerály mají krásně vyvinuté krystaly, jiné mají jen část krystalových ploch a jiné takové plochy vůbec vyvinuté nemají. Je to dáno tím, v jakých podmínkách tyto krystaly vznikaly. Nejzákladnější předpoklady pro růst krystalů jsou: 

 

1. dostatek atomů, iontů nebo molekul tvořící pravidelnou strukturu minerálu

 

2. vhodné fyzikální i chemické podmínky, které mají pozitivní vliv na růst krystalů

 

3. dostatečný prostor pro růst krystalů

 

Podmínkou pro růst krystalů je vznik krystalizačních jader (nukleace). V podstatě jde o miniaturní (nestabilní) zárodek krystalu nebo různé nečistoty, ke kterým se postupně připojují další a další částice a dávají tak vzniknout krystalu. Když se podíváme na libovolnou fotografii krystalu, vidíme, že způsob, jakým atomy či ionty zaujímají své pozice, nemůže být náhodný. Jinak by přeci nebylo možné, aby byly krystaly tak pravidelné. Tento fenomén dobře vysvětluje Kosselova teorie, která předpokládá, že přikládání částeček krystalu je řízeno podle množství energie, které se po dosazení iontu nebo atomu uvolní. To však neplatí vždy a všude a ani minerály, které se snad tímto pravidlem řídí, nejsou dokonalé.

Ve struktuře minerálu se velmi často objevují různé poruchy (defekty), které vytvářejí nepravidelnosti v jeho struktuře. Neexistuje krystal, který by měl naprosto ideální tvar. Mezi nejčastější poruchy patří vakance (neobsazené pozice ve struktuře) a substitované atomy (malá část prvků je nahrazena jiným prvekem).

Strukturu (mimo jiné) také často narušují plošné nebo lineární poruchy (dislokace), které vznikají nejen při růstu, ale i při deformaci krystalu. Všechny tyto okolnosti hrají hlavní roli při tom, jak velký a jaký tvar bude mít výsledný krystal. 

 

 

 

 

Geologická sbírka

 

Nalezené minerály

 

Prvky

 

Sulfidy

 

Chalkopyrit

Mikrokrystaly chalkopyritu (Kosov)

Při návštěvě lomu Kosov za účelem sběru zkamenělin jsem si všiml, že se na některých horninách vyskytují i povlaky chalkopyritu. Chtěl jsem si sebou tedy odnést pár vzorků čistě dokumentačních, ovšem při sběru zkamenělin jsem narazil i na velký kámen s drobnými krystaly chalkopyritu. Tušil jsem, že...

30x10mm povlak (Brno-Hády)

Můj první nález chalkopyritu pochází z roku 2015 z brněnského lomu Hády. Našel jsem zde kalcit s chalkopyritem, který je na patrný už na první pohled v podobě žluto-zeleného povlaku na průsvitných, kalcitových krystalcích. Místy jsou patrné dokonce modré a fialové náběhy barev, které pravděpodobně...
Halogenidy

 

Oxidy a hydroxidy

 

Růženín

Nebyly nalezeny žádné záznamy.

Záhněda

8mm monokrystal (Kosov)

V kalcitových žilách v lomu Kosov se mi podařilo najít sice miniaturní, ale pěkné krystaly záhnědy. Za všechny nálezy zde uvedu jen jeden největší nález 8mm dlouhého krystalu. Na vzorku je podobných krystalů ještě několik, ovšem žádný již nedosahuje takové velikosti.  

Železitý křemen

Dendritický achát

Páskový achát

Uhličitany
Sulfáty
Fosfáty
Silikáty
Nesosilikáty

Sorosilikáty

Cyklosilikáty

Fylosilikáty

 
Darované minerály
 

Darované minerály

Almandin od Zdeňka (2015)

Tento granát almandin, který má svůj původ v metamorfovaných horninách, jsem dostal od kamaráda Zdeňka, kterému se ho a mnoho dalších podařilo najít v Senoradech. Na těchto granátech je zajímavá hlavně jejich velikosti - byly zde nalezeny i almandiny, které prý dosahovaly až 10 cm....

Chalcedon od Terez (2013)

Asi první kámen, jaký jsem kdy od koho dostal, byl tento (pravděpodobně) chalcedon. Píšu pravděpodobně, protože by to teoreticky mohl být i opál, ale ten se od chalcedonu dá rozpoznat jen velmi těžko. Dostal jsem ho od kamarádky Terez, která mě (dá se říct) k šutrování přivedla. Byly to tehdy jen...

Fluorit od Eddieho (2014)

Jedním z prvních minerálů, jaké jsem kdy od někoho dostal, byly i tyto fluority od Eddieho. Eddie je můj dobrý kamarád ze Slovenska, který studuje v Brně a také sbírá minerály. Někdy spolu jezdíme na geologické lokality právě za účelem sběru minerálů a často si vzájemně darujeme nálezy. Tyto krásné...
1 | 2 >>

Koupené minerály

Koupené minerály

Azurit (Minerály Brno podzim 2016)

Více fotek zde: https://www.flickr.com/photos/violetplanet/albums/72157672892362443

Libethenit (Tišnov 2015)

V roce 2015 jsem byl spolu s kamarádem Eddiem na burze v Tišnově. Nikdy jsem zde na burze nebyl, ale vždy jsem na tuto burzu slyšel jen samé chvály, a tak jsem se rozhodl, že se tento rok zúčastním také. Je zajímavé, že jsem přijel hlavně ze zvědavosti a žádné nakupování jsem neplánoval. To mi bylo...

Nezařazené minerály

Nezařazené minerály

Pokud máte podezření na špatnou identifikaci toho či onoho minerálu, prosím vás, kontakujte mne na této mailové adrese: 

 

VioletPlanet@seznam.cz

  Děkuji