Křemen (SiO2) je jeden z nejzákladnějích a nejdůležitějších minerálů. Na Mohsově stupnici tvrdosti je mu přiřazena hodnota 7 a je tedy schopen rýt do skla (což je jeho základní rozpoznávací znak). Strukturu křemene tvoří (podobně jako u tektosilikátů) prostorově uspořádané tetraedry SiO4. Ale pozor. Křemen je dnes mineralogy řazen do skupiny oxidů - nikoliv silikátů ! 

 

Rozlišujeme několik fází křemene - křemen nižší (alfa) a křemen vyšší (beta) a také několik dalších, kterým se ale (alespoň prozatím) věnovat nebudeme. Křemen nižší je stabilní pouze do teploty 573°C - pokud teplota narůstá, přeměňuje se na křemen vyšší s hexagonální krystalografickou soustavou. Nejlépe to můžete vidět na tomto grafu:

 
 

Křemen je vůbec nejrozšířenějším minerálem zemské kůry. Čím to je ? Velkou mírou k tomu jistě přispívá skutečnost, že jde o poslední minerál v řadě Bowenova schématu, které se snaží jednoduše popsat postup, jakým dochází ke vzniku minerálů krystalizací z magmatu. Jak nám toto schéma ukazuje - nejprve se utvářejí olivíny, poté pyroxeny, pak amfiboly, biotit, plagioklas (u kterého je situace ještě poněkud složitější), muskovit a nakonec křemen. 

 

Fakt, že je křemen až na konci tohoto reakčního schématu, ukazuje, že je to takový finální produkt krystalizace z magmatu. Schéma jako takové nemusí vždy platit - krystalizace nemusí například začínat olivínem, ale pyroxenem a nemusí také nutně končit až u křemene, ale např. u muskovitu. Je ale jasné, že pokud se reakce dostane až na křemen, bude to to poslední, co vznikne. Na schématu se také odráží podmínky, ve kterých daný minerál vzniká. zatímco olivín vzniká hluboko v zemském plášti a na zemském povrchu zvětrává, křemen vzniká za mnohem nižších teplot i tlaků a také je mnohem odolnější vůči erozi.

 
 

Díky tomu dnes najdeme křemen téměř všude.. ať už v podobě valounů v řekách, krásných krystalů v pegmatitech a nebo miniaturních zrnek písku na plážích. Někdy se setkáváme s agregáty čítající několik krystalů vyrůstajících ze společné základny (drúza), vzácněji pak s dutinu vyplněnou krystaly (geoda). Narazit ale můžeme také na křemen v podobě jediného krystalu (monokrystal). V případě, že je monokrystal v dolní oblasti výrazně užší, než v oblasti horní, hovoříme o žezlu. Často se také dva krystaly symetricky prorůstají (dvojčatění) nebo vyrůstají menší krystaly z jednoho většího, přičemž osy c jsou u v šech takovýchto krystalů přibližně rovnoběžné (hypoparalelní srůst).

DSC04926

 

Křemen má celou řadu variací - pojďme se teď na některé jeho odrůdy podívat a ve stručnosti vysvětlit, v čem se liší od těch ostatních. 

Ametyst je fialová až temně fialová variace krystalického křemene. Ametysty bývají nejtmavější na vrcholu krystalu - mohou být opravdu velice tmavé. Jedná se o velice pohledný a populární polodrahokam. Fialovou barvu ametystu způsobuje radiace spolu s příměsemi Fe3+ a Ti. Jak je známo, jejich barva se při delším pobytu na slunečním svitu pomalu vytrácí.

Další variací krystalického křemene je citrín. Citríny mají, jak už sám název napovídá, žluté zbarvení. Většina citrínů, se kterými se můžete na trhu setkat, jsou tepelně upravené ametysty. Jde tedy o relativně vzácnou variaci křemene. 

Křišťál je nám všem jistě velmi známý a není ho snad ani potřeba nijak představovat. Typickou fyzikální vlastností křišťálu je, že je průhledný. Drtivá většina křemene, se kterým se setkáme, je neprůhledný zabarvený křemen. Zbarvení je způsobeno přítomnosti stopových prvků ve struktuře minerálu.

Nejčastěji se křemen vyskytuje ve formě mléčného křemene. Je to takový ten typicky bílý až šedý křemen, na který narazíme téměř všude. Toto typické zbarvení je způsobeno přítomností vzduchových bublinek ve struktuře minerálu.

Prakticky zcela neprůhledná, černá variace krystalického křemene se nazývá morion. Morion je vždy naprosto černý až hnědý a někdy může být problém jej pouhým okem odlišit od velmi tmavého ametystu nebo záhnědy. Narazit na něj ale můžeme jen velmi vzácně.

Neméně pohlednou variací křemene je také růženín. Tuto odrůdu křemene ovšem v drtivé většině případů najdeme ve formě masivních agregátů bez jakýchkoli náznaků krystalových ploch. Co způsobuje růžovou barvu růženínu není ještě zcela objasněno. 

Růženín

Nebyly nalezeny žádné záznamy.

Záhněda je všem milovníkům minerálů velmi dobře známá. Jde o poměrně rozšířený minerál, jehož hnědé, kouřové zbarvení je způsobeno příměsí hliníku a zároveň i přítomností radioaktivního záření.

Poslední formou krystalického křemene, kterou zde ještě zmíníme, je křemen železitý. Červené, hnědé a často také žluté zbarvení je způsobeno oxidy železa.

Železitý křemen

Mezi křemen se řadí i minerály zdánlivě amorfní (chalcedon) a nebo zcela amorfní (opál), které bývají také označovány jako SiO2 hmoty. Sami vidíte, že mají totožný chemický vzorec jako křemen, ale zde jsem je kvůli lepší přehlednosti zařadil do zcela oddělených rubrik. Podobně jsou na tom i acháty, které tvoří chalcedon, opál i křemen, a které jsem tedy také umístil do oddělené rubriky. Respektujte tedy prosím toto zvláštní pravidlo, které snad přispěje k lepšímu pochopení těchto velice pohledných a zajímavých minerálů. 

Také sbíráte minerály ? Přidejte se k mé skupině na facebooku.