Silikáty. cca 1050 minerálů, tj. 26 % známých minerálů (údaj k r. 2002)

Transkript

1 Přednáška č. 6 Silikáty - základní klasifikace na základě struktur. Systematický přehled nejdůležitějších minerálů ze skupiny silikátů. Přehled technického použití vybraných minerálů a jejich výskyt.

2 Silikáty cca 1050 minerálů, tj. 26 % známých minerálů (údaj k r. 2002) Silikáty jsou vůbec nejdůležitější skupinou minerálů podle kvalifikovaných odhadů tvoří asi 75 % zemské kůry, spolu s křemenem (který je jim strukturně blízký) dokonce asi 95 %. Zemská kůra obsahuje 49,13 % O a 26 % Si. Silikáty představují velmi důležitou skupinu nerostných surovin (keramický a sklářský průmysl, stavební průmysl, těžba některých kovů atd.). Z těchto důvodů je silikátům věnována mimořádná pozornost ze strany přírodovědců i technologů.

3 Struktury silikátů Silikáty - převažující minerály v horninách zemské kůry a svrchního pláště. Převážná část hlavních horninotvorných minerálů (křemen, živce, amfiboly, pyroxeny, slídy a další). Velmi rozsáhlá skupina, která se dále člení na základě struktury. Základem struktury je tetraedrická skupina [SiO 4 ] -4, která má schopnost polymerizace, tzn. může vytvářet skupiny, řetězce, sítě nebo celé prostorové mřížky. Iont Si +4 je ve struktuře řady silikátů nahrazen iontem Al +3, což je nezbytně nutné pro vstup dalších kationtů do struktury. Do struktur silikátů vstupují převážně prvky - Ca, Mg, Fe, Na, Mn, K, Ti a některé další.

4 Struktury silikátů Základní strukturní jednotkou silikátů je koordinační tetraedr [SiO 4 ] 4- Tetraedr se polymerizuje do skupin, řetězů, vrstev nebo prostorově. model kuličkový se znázorněním vazeb model polyedrický

5 Struktury silikátů Základní strukturní jednotkou silikátů je koordinační tetraedr [SiO 4 ] 4- Tetraedr se polymerizuje do skupin, řetězů, vrstev nebo prostorově. [SiO 4 ] 4- Nezávislé tetraedry Nesosilikáty Příklady: olivín granáty [Si 2 O 7 ] 6- Dvojice tetraedrů Sorosilikáty Příklad: lawsonit n[sio 3 ] 2- n = 3, 4, 6 Cyklosilikáty Příklady: benitoit BaTi[Si 3 O 9 ] axinit Ca 3 Al 2 BO 3 [Si 4 O 12 ]OH beryl Be 3 Al 2 [Si 6 O 18 ]

6 Struktury silikátů Základní strukturní jednotkou silikátů je koordinační tetraedr [SiO 4 ] 4- Tetraedr se polymerizuje do skupin, řetězů, vrstev nebo prostorově. [SiO 3 ] 2- jednoduché řetězce Inosilikáty [Si 4 O 11 ] 4- dvojité tetraedrů řetězce tetraedrů pyroxeny amfiboly

7 Struktury silikátů Základní strukturní jednotkou silikátů je koordinační tetraedr [SiO 4 ] 4- Tetraedr se polymerizuje do skupin, řetězů, vrstev nebo prostorově. [Si 2 O 5 ] 2- Vrstvy tetraedrů Fylosilikáty slídy mastek jílové minerály serpentin

8 Struktury silikátů Základní strukturní jednotkou silikátů je koordinační tetraedr [SiO 4 ] 4- Tetraedr se polymerizuje do skupin, řetězů, vrstev nebo prostorově. [SiO 2 ] 3-D kostra tetraedrů: plně polymerizovaná Tektosilikáty křemen živce zeolity

9 Nesosilikáty: nezávislé (izolované) tetraedry [SiO 4 ] 4- Do prostorové struktury jsou propojeny přes iontové vazby s jinými kationty (nejčastěji Fe, Mg, Ca, Li, Be, Zn, Al). Uspořádání atomů ve strukturách nesosilikátů je těsné a proto mají relativně vysokou hustotu a tvrdost. Nezávislé tetraedry nevytváří žádný přednostní směr, takže štěpnost zpravidla chybí. Substituce Al za Si v tetraedrických pozicích je zanedbatelná.

10 Nesosilikáty: nezávislé (izolované) tetraedry [SiO 4 ] 4- b c projekce Olivín (100) modře = M1 žlutě = M2

11 Nesosilikáty: nezávislé (izolované) tetraedry [SiO 4 ] 4- Olivín - obecné označení minerálů, které jsou svým složením mezi dvěma krajními členy neomezeně mísitelné olivínové řady - forsteritem (Mg 2 SiO 4 ) a fayalitem (Fe 2 SiO 4 ). V přírodě mají běžné olivíny podíl kolem 20% fayalitové komponenty. Chemický vzorec: forsterit - Mg 2 SiO 4 a fayalit - Fe 2 SiO 4 Symetrie: rombická, oddělení rombicky dipyramidální Forma výskytu: Zpravidla krátce sloupcovité krystaly, které mohou srůstat podle (031) nebo hrubě zrnité agregáty Olivín v bazaltu u Podmoklic (zdroj Ďuďa, 1990) Krystaly olivínu; a (100), b (010), C (001), m (110), s (120), r (130), h (011), k (021), d (101), p (111), f (121) (zdroj Ježek, 1932)

12 Nesosilikáty: nezávislé (izolované) tetraedry [SiO 4 ] 4- Složení a struktura: Poměr Fe : Mg kolísá. Vznik a výskyt: jeden z hlavních horninotvorných minerálů v gabrech, peridotitech a bazaltech. Téměř monominerální olivínovou horninou je dunit. Při vyšším zastoupení SiO 2 v krystalizující tavenině reaguje za vzniku enstatitu (pyroxen). V metamorfovaných horninách je přítomen v dolomitických mramorech a erlanech. Při alteraci olivinických hornin dochází k přeměně na minerály serpentinové skupiny. Naleziště: Smrčí a Podmoklice u Semil (olivinické bazalty), Sušice (skarn), Višňová u Moravského Krumlova (dolomitický mramor) Použití: některé odrůdy (chryzolit) mají využití ve šperkařství

13 Nesosilikáty: nezávislé (izolované) tetraedry [SiO 4 ] 4- Granát A 2+ 3 B 3+ 2 [SiO 4 ] 3 Pyralspity - B = Al Pyrop: Mg 3 Al 2 [SiO 4 ] 3 Almandin: Fe 3 Al 2 [SiO 4 ] 3 Spessartin: Mn 3 Al 2 [SiO 4 ] 3 Ugrandity - A = Ca Uvarovit: Ca 3 Cr 2 [SiO 4 ] 3 Grossular: Ca 3 Al 2 [SiO 4 ] 3 Andradit: Ca 3 Fe 2 [SiO 4 ] 3 Granát (001) modrá = Si fialová = A tyrkysová = B

14 Nesosilikáty: nezávislé (izolované) tetraedry [SiO 4 ] 4- Granáty - skupina je tvořena řadou koncových členů, mezi kterými je úplná nebo omezená izomorfní mísitelnost. Běžné přírodní granáty jsou zpravidla směsí dvou a více koncových členů. Symetrie: kubická, oddělení hexaoktaedrické Forma výskytu: Krystaly nejčastěji ve formě dvanáctistěnu nebo čtyřiadvacetistěnu, resp. jejich spojek. Často tvoří jen izometrická zrna nebo jemně až hrubě zrnité agregáty. Almandin krystal 2 cm, Itálie (zdroj Ďuďa, 1990) Nejběžnější krystaly granátu; d (110), n (211), s (321) (zdroj Klein a Hurlbut, 1993)

15 Nesosilikáty: nezávislé (izolované) tetraedry [SiO 4 ] 4- Fyzikální vlastnosti: Barva a další fyzikální vlastnosti granátů závisí na jejich chemickém složení. Barva: pyropu - temně rudá, almandinu - červená nebo červenohnědá, spessartinu - hnědočervená, grossulár - zelený nebo žlutavý, andradit - zelenavý nebo hnědavý a uvarovit - smaragdově zelený. Složení a struktura: Obecný vzorec je A 3 B 2 (SiO 4 ) 3, kde pozici A obsazují dvojmocné prvky (Ca, Mg, Fe, Mn) pozici B trojmocné prvky (Al, Fe, Cr). Neomezaná mísitelnost je v rámci skupiny "pyralspitové" (pyrop - almandin - spessartin) a pak mezi grosulárem a andraditem.

16 Nesosilikáty: nezávislé (izolované) tetraedry [SiO 4 ] 4- Vznik a výskyt: pyropy - v ultrabazických horninách (peridotity, serpentinity, kimberlity), almandiny - typické pro metamorfované horniny (svory, ruly, amfibolity), spessartin - ve skarnech, Mn ložiscích a pegmatitech, grosulár nebo andradit - typické pro kontaktní metamorfózu uvarovit - bývá v Cr bohatých hadcích. Naleziště: Měrunice, Třebenice (pyrop v peridotitech českého středohoří), Přibyslavice u Čáslavi (almandin v pegmatitu), Zlatý Chlum u Jeseníku (almandin ve svoru), Budislav, Maršíkov (spessartin v pegmatitech), Švagrov (spessartin v Fe páskovaných rudách), Chvaletice (spassartin v Mn, Fe sedimentárních rudách), Obří důl v Krkonoších (grosulár ve skarnu), Žulová, Vápenná (grosulár v kontaktních skarnech), Mariánská hora v Ústí n. Lab. (andradit ve fonolitu). Použití: jako brusivo nebo šperky Diagnostické znaky: tvrdost, krystalový tvar

17 Nesosilikáty: nezávislé (izolované) tetraedry [SiO 4 ] 4- Staurolit Chemický vzorec: Fe +2 2 Al 9 O 6 (SiO 4 ) 4 (O, OH) 2 Symetrie: monoklinická, oddělení monoklinicky prizmatické Forma výskytu: Krátce sloupcovité krystaly s nerovnými plochami, velmi často tvoří křížová dvojčata podle (032) nebo (232). Agregáty zrnité. Dvojče staurolitu podle (232) ze svoru u Petrova (zdroj Ďuďa, 1990)

18 Nesosilikáty: nezávislé (izolované) tetraedry [SiO 4 ] 4- Fyzikální vlastnosti: T = 7-7,5; H = 3,65-3,75; barva červenohnědá, hnědá, černohnědá, lesk skelný za čerstva, štěpnost (010) nevýrazná. Složení a struktura: Dvojmocné Fe je běžně nahrazováno Fe +3, Mg, Mn, Co nebo Zn. Struktura mírně připomíná kyanit - jsou zde "vrstvy" 4Al 2 SiO 5 s oktaedry hliníku v řetězcích ve směru osy c, které se střídají s "vrstvami" Fe 2 AlO 3 (OH) 2 ve směru [010]. Vznik a výskyt: Typický minerál svorů vzniklých metamorfózou jílovitých sedimentů s vyššími obsahy Fe. Díky své odolnosti se hromadí v aluviích. Naleziště: Kouty nad Desnou, Keprník, Vozka, Červenohorské sedlo (svory) Diagnostické znaky: typická dvojčata

19 Sorosilikáty: dvojice tetraedrů [Si 2 O 7 ] 6- silikáty se samostatnými skupinami tetraedrů, diortosilikáty; sóros ř. skupina Ve strukturách sorosilikátů jsou samostaté (vzájemně nazávislé) skupiny křemíkkyslíkových tetraedrů. Nejčastěji jde o dvojice tetraedrů spojené prostřednictvím jednoho společného atom u kyslíku, takže společně tvoří skupinu [Si 2 O 7 ] 6-. K sorosilikátům řadíme i minerály se smíšenou strukturou, které mají ve strukturách současně izolované tetraedry [SiO 4 ] 4 i dvojice tetraedrů [Si 2 O 7 ] 6- (řada epidotu, vesuvian). Horninotvorný význam mají zejména sorosilikáty řady epidotu.

20 Sorosilikáty: dvojice tetraedrů [Si 2 O 7 ] 6- Epidot Chemický vzorec: Ca 2 (Fe +3, Al) Al 2 (SiO 4 ) (Si 2 O 7 ) O (OH) Symetrie: monoklinická, oddělení monoklinicky prizmatické Forma výskytu: Krátce i dlouze sloupcovité často hojnoploché krystaly protažené podle osy b (známo kolem 200 tvarů), některé plochy bývají výrazně rýhované. Častý je srůst podle (100). Agregáty zrnité nebo celistvé. Fyzikální vlastnosti: T = 6,5; H = 3,3-3,5; barva v různých odstínech zelené až zelenočerné, lesk skelný, štěpnost dokonalá podle (100). Složení a struktura: Poměry Al : Fe jsou proměnlivé, může mít izomorfní příměsi Mn nebo Cr. Vznik a výskyt: Vzniká při alteraci vyvřelých hornin. Nejkrásnější krystaly pocházejí z alpských žil, objevuje se i v kontaktně metamorfovaných skarnech. Naleziště: Sobotín, Markovice, Krásné u Šumperka (alpská parageneze), na puklinách granitoidů brněnského masívu (Dolní Kounice), Žulová, Vápenná (kontaktní skarny). Použití: výjimečně jako šperk Diagnostické znaky: barva a tvary krystalů

21 Sorosilikáty: dvojice tetraedrů [Si 2 O 7 ] 6- Vesuvian Chemický vzorec: Ca 10 (Mg, Fe) 2 Al 4 (SiO 4 ) 5 (Si 2 O 7 ) 2 (OH) 4 Symetrie: tetragonální, oddělení ditetragonálně dipyramidální Forma výskytu: Krystaly jsou zpravidla spojky prizmat, pyramid a pinakoidu, běžné jsou celistvé nebo zrnité agregáty. Fyzikální vlastnosti: T = 6,5-7; H = 3,33-3,45; barva zpravidla žlutohnědá, hnědá nebo zelená, lesk skelný. Složení a struktura: Běžná je substituce Na za Ca, Mn za Mg a Fe nebo Ti za Al a F za OH. Struktura vesuviánu je velmi blízká grosuláru. Vznik a výskyt: Je typickým minerálem kontaktní metamorfózy Ca bohatých hornin (skarny, erlány). Diagnostické znaky: tetragonální sloupcovité krystaly Vesuvián (1,5 cm), Rusko (zdroj Ďuďa, 1990)

22 Cyklosilikáty: uzavřené kruhy tetraedrů n[sio 3 ] 2- n = 3, 4, 6 silikáty s kruhovou vazbou tetraedrů, kruhové silikáty Tetraedry [SiO4]4 jsou spojeny do samostatně uložených prstenců, nejčastěji šestičlánkových, takže vzniká skupina [Si6O18]12 (beryl, cordierit, turmalíny atd.). Méně časté jsou cyklosilikáty s trojčlánkovými (benitoid) či čtyřčlánkovými (axinit, neptunit) prstenci. Tvar prstenců výrazně ovlivňuje symetrii cyklosilikátů nejčastěji jsou trigonální či hexagonální.

23 Cyklosilikáty: uzavřené kruhy tetraedrů n[sio 3 ] 2- n = 3, 4, 6 Beryl Chemický vzorec: Be 3 Al 2 (Si 6 O 18 ) Symetrie: hexagonální, oddělení dihexagonálně dipyramidální Forma výskytu: Krystaly mají tvar dlouhých hexagonálních sloupců. Méně časté jsou tlustě tabulkovité krystaly podle (0001). Beryl, Brazílie (zdroj, Bernard, 1992) Fyzikální vlastnosti: T = 7,5-8; H = 2,65-2,8; barva obecného berylu je žlutozelená, lesk skelný. Drahokamové odrůdy jsou průhledné s barvou zelenou (smaragd), světle modrou (akvamarín), růžovou (morganit), žlutou (heliodor) nebo purpurově červenou (bixbit). Štěpnost nedokonalá podle (0001).

24 Cyklosilikáty: uzavřené kruhy tetraedrů n[sio 3 ] 2- n = 3, 4, 6 Složení a struktura: Ve struktuře jsou šestičetné prstence Si tetraedrů uloženy rovnoběžně s bází. Be v 4-četné a Al v 6-četné koordinaci propojují tyto aniontové skupiny ve vertikálním i horizontálním směru. Kruhy SiO 4 tetraedrů jsou v jednotlivých vrstvách uloženy nad sebou, takže ve struktuře vznikají poměrně široké "kanály" ve směru osy c. V těchto kanálech mohou být uloženy ionty (Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, OH, F) nebo neutrální skupiny (H 2 O, He). Vznik a výskyt: Beryl se vyskytuje převážně ve spojitosti s kyselým granitickým magmatem - v pegmatitech, albititech a greisenech. Méně častý je na alpských žilách a ve svorech v kontaktu s granity (smaragdy). Přechází i do rozsypů. Naleziště: Maršíkov, Lázně Kynžvart, Sobotín, Jeclov, Puklice (pegmatity), Horní Slavkov, Čistá (greiseny), Habachtal (smaragdy ve svoru, Rakousko). Použití: šperkařství, Be ve slitinách zvyšuje tvrdost Diagnostické znaky: barva, tvar krystalů

25 Cyklosilikáty: uzavřené kruhy tetraedrů n[sio 3 ] 2- n = 3, 4, 6 Skupina turmalínu V této skupině minerálů je vyčleněna řada koncových členů. Běžné turmalíny jsou pak jejich poměrně komplikované kombinace. Běžný akcesorický turmalín s převahou Fe +2 a Al se označuje jako skoryl, vzácnější turmalín s obsahem Li a Al se označuje jako elbait. Chemický vzorec: (Na,Ca)(Li, Mg,Al) 3 (Al,Fe,Mn) 6 (BO 3 ) 3 (OH) 4 (Si 6 O 18 ) Symetrie: hexagonální, oddělení ditrigonálně pyramidální Forma výskytu: Skoryl tvoří krátce nebo dlouze sloupcovité, vertikálně rýhované krystaly, omezené trigonálním a hexagonálním prizmatem a zakončené polárně trigonálními pyramidami. Časté jsou i čočkovité krystaly. Agregáty skorylu jsou stébelnaté, radiálně paprsčité, jehlicovité i zrnité. Elbaity jsou zpravidla dlouze sloupcovité až jehlicovité, také s podélným rýhováním. Agregáty zrnité. Fyzikální vlastnosti: T = 7-7,5; H = 3-3,25; barva skorylu je černá, u elbaitu se podle barvy vyčleňují různé variety: zelený verdelit, červený rubelit, modrý indigolit a bezbarvý achroit. Často se na jednom krystalu vyskytuje několik variet. Lesk skelný až matný. Turmalín má piezoelektrické vlastnosti.

26 Cyklosilikáty: uzavřené kruhy tetraedrů n[sio 3 ] 2- n = 3, 4, 6 Elbait sloupec 6 cm, Brazílie (zdroj Lapis) Řez elbaitem kolmo k ose c, Madagaskar (zdroj Lapis) Skoryl (3 cm), Dolní Bory (zdroj Bernard, 1981)

27 Cyklosilikáty: uzavřené kruhy tetraedrů n[sio 3 ] 2- n = 3, 4, 6 Složení a struktura: V celé skupině dochází k rozsáhlým substitucím. Ve struktuře tvoří základ polární 6-četné cykly tetraedrů SiO 4. Na cykly je navázána skupina BO 3 a oktaedry (Li,Mg,Al)O 4 (OH) 2 je prostorově spojují. Vznik a výskyt: Skoryl je typický minerál kyselých granitů a metamorfitů (žuly, ortoruly nebo svory). Někdy tvoří i samostatné horniny (turmalinovec), běžný je v aplitech a pegmatitech, častý je i na Sn-W mineralizacích. Méně častý je na alpských žilách a přechází i do náplavů. Elbait se vyskytuje téměř výhradně v dutinách některých žul a na Li-pegmatitech. Naleziště: skoryl: Bory, Cyrilov, Přibyslavice, Bobrová (pegmatity), Blaník (ortorula); elbaity jsou známy z pegmatitů Rožná, Dobrá Voda, Řečice, Laštovičky a z dutin žul na ostrově Elba. Použití: šperky Diagnostické znaky: rýhování krystalů, barva

28 Inosilikáty silikáty s řetězovou vazbou tetraedrů, řetězové silikáty; inós ř. vlákno Tetraedry [SiO4]4 jsou uspořádány do nekonečných řetězců, nejčastěji jednoduchých nebo dvojitých. Řetězce jsou ve struktuře uloženy navzájem rovnoběžně. Tetraedry jsou kolem osy řetězce různě natočeny, takže ve směru řetězců se opakují různě dlouhé skupiny tetraedrů. Nejčastějšími kationty jsou Fe2+, Mg2+, Mn2+, Al3+, Ca2+ a Na1+. Některé inosilikáty obsahují i cizí anionty jako (OH) a F. Inosilikáty často vytvářejí sloupcovité, stébelnaté až vláknité krystaly protažené ve směru řetězců, které obvykle tvoří nepravidelně, rovnoběžně nebo paprsčitě uspořádané agregáty. Rovnoběžně s řetězci probíhají velmi často plochy štěpnosti.

29 Inosilikáty Mezi inosilikáty patří především: a) pyroxeny Inosilikáty s jednoduchými dvojčlánkovými řetězci (ve směru řetězců se periodicky opakuje skupina dvou tetraedrů [Si2O6]4 ). Jsou monoklinické (2/m) a rombické (2/m2/m2/m). b) amfiboly Inosilikáty s dvojitými dvojčlánkovými řetězci (skupina [Si4O11]6 ). Jsou monoklnické (2/m) a rombické (2/m2/m2/m). Velmi složitá skupina sestávající z několika izomorfních řad s velkým počtem krajních členů.

30 Inosilikáty Pyroxeny a amfiboly patrí k významným horninotvorným minerálům magmatických a silněji metamorfovaných hornin. V důsledku podobné struktury jsou často vzájemně makroskopicky natolik podobné, že jejich rozlisení může činit obtíže. Hlavní rozpoznávací znaky pyroxenů a amfibolů jsou: habitus krystalů příčný průřez krystalů štěpnost v mikroskopu pyroxeny většinou krátce sloupcovité většinou osmiúhelníkový nebo čtvercový podle {110} dobrá, štěpné plochy svírají úhel cca 90, bývají stupňovité. většinou bezbarvé nebo nahnědlé, bez pleochroizmu nebo jen slabý pleochroizmus, úhel zhášení amfiboly většinou dlouze sloupcovité, stébelnaté, jehličkovité většinou šestiúhelníkovitý nebo kosočtverečný podle {110} dokonalá, štěpné plochy svírají úhel cca 120. Často skelný lesk na štěpných plochách. často výrazně zbarvené, hlavně zeleně, výrazný pleochroizmus, úhel zhášení 0 24.

31 Inosilikáty s jednoduchými řetězci tetraedrů [SiO 3 ] 2- - pyroxeny b Diopsid: CaMg [Si 2 O 6 ] a sin Diopsid (001) modrá = Si fialová = M1 (Mg) žlutá = M2 (Ca)

32 Inosilikáty s jednoduchými řetězci tetraedrů [SiO 3 ] 2- - pyroxeny Minerály této skupiny mohou být izomorfní směsi asi dvaceti koncových členů, které jsou definovány v klasifikaci Morimota (1989). Obecný vzorec pyroxenů lze psát ve tvaru: XYZ 2 O 6 X atomy Na +, Li +, Ca +2, Mg +2, Fe +2 nebo Mn +2 a odpovídá strukturní pozici M2. Y atomy Mn +2, Fe +2, Mg +2, Fe +3, Al +3, Cr +3, Ti +3 a odpovídá strukturní pozici M1. Z je tetraedrická pozice v silkátovém řetězci a je obsazována atomy Si +4 a Al +3. Kationty v pozici X (M2) mají zpravidla větší iontový poloměr než kationty v pozici Y. Podle uvedené klasifikace se pyroxeny člení do několika skupin na základě svého chemického složení. Pro potřeby základního přehledu můžeme vyčlenit řadu rombických pyroxenů (enstatit - ferrosilit), řadu monoklinických pyroxenů diopsid - hedenbergit a řadu monoklinických alkalických pyroxenů (aegirín, jadeit).

33 Inosilikáty s jednoduchými řetězci tetraedrů [SiO 3 ] 2- - pyroxeny Přehled pyroxenů: řada Mg 2 Si 2 O 6 (enstatit) - Fe 2 Si 2 O 6 (ferrosilit) Pyroxen s převahou enstatitové složky se vyskytuje v bazických a ultrabazických horninách (gabra, nority, pyroxenit) a ve vysoce metamorfovaných horninách (granulity). Ferrosilit je vzácný. řada CaMgSi 2 O 6 (diopsid) - CaFeSi 2 O 6 (hedenbergit) Diopsidické pyroxeny jsou typické pro kontaktně metamorfované karbonátové horniny a pro metamorfované horninyfacie granátických amfibolitů bohatši na Mg. Pyroxeny s převahou hedenbergitové složky se uplatňují hlavně v kontaktně a regionálně metamorfovaných horninách bohatých Fe (erlány, skarny), méně často gabrech, syenitech a pegmatitech. (Ca, Na) (Mg, Fe, Al, Ti) (Si,Al) 2 O 6 (augit) Augity mívají zpravidla velmi komplikované složení a tvoří nejrůznější přechody mezi koncovými členy (např. eagirinaugit, Ti - augit). Je to minerál bazických a ultrabazických intruzív (gabra) a efuzív (bazalty, pyroklastické horniny), běžný je v alkalických horninách. Při metamorfóze se mění (uralitizace) na amfiboly.

34 Inosilikáty s jednoduchými řetězci tetraedrů [SiO 3 ] 2- - pyroxeny Přehled pyroxenů: NaAlSi 2 O 6 (jadeit) Mísitelnost s aegirinem omezená. Patří do skupiny alkalických pyroxenů. Typický minerál vysokotlakých hornin (vzniká reakcí nefelín + albit = 2 jadeit) např. glaukofanity. Použití pro umělecké předměty. NaFe +3 Si 2 O 6 (aegirin) Typický nerost alkalických hornin jako jsou nefelinické syenity a jejich efuzíva, častý je i ve fonolitech, pikritech a těšínitech.

35 Ideální pyroxenové řetězce s pravidelným opakováním dvojic tetraedrů po 5.2 A jsou deformovány pokud pozice M1 okupují jiné kationty Pyroxenoidy 17.4 A 5.2 A 7.1 A 12.5 A Pyroxen Wollastonit (Ca M1) Rhodonit MnSiO 3 Pyroxmangit (Mn, Fe)SiO 3

36 Inosilikáty s dvojiými řetězci tetraedrů [Si 4 O 11 ] 4- - amfiboly b Tremolit: Ca 2 Mg 5 [Si 8 O 22 ] (OH) 2 a sin Tremolit (001) modrá = Si fialová = M1 růžová = M2 světle modrá = M3 ( Mg) žlutá = M4 (Ca)

37 Inosilikáty s dvojiými řetězci tetraedrů [Si 4 O 11 ] 4- - amfiboly Jedná se o rozsáhlou skupinu horninotvorných minerálů, jejichž složení je zpravidla poměrně komplikované a vyjadřuje se pomocí velkého množství koncových členů. Platná klasifikace amfibolů je v práci Leake et al. (1998). Obecný vzorec amfibolů je A 0-1 B 2 C VI 5 TIV 8 O 22 (OH,F,Cl) 2, kde pozici T můžou obsazovat atomy Si, Fe, Al, Cr, pozici C atomy Al, Cr, Ti, Fe +3, Mg, Fe +2 a Mn, pozici B pak Fe +2, Mg, Mn, Ca a Na a pozici A atomy Na, K a Li. Na základě chemického složení lze amfiboly rozdělit do 4 skupin: Fe-Mg-Mn-Li amfiboly mají Ca+Na v pozici B zastoupeny méně než 1,34 apfu (atom per formula unit - atomů na vzorcovou jednotku); (Ca+Na) B < 1,34 Ca amfiboly (vápenaté) mají (Ca+Na) B > 1,34 a Na B < 0,67 apfu Na-Ca amfiboly (sodno-vápenaté) mají (Ca+Na) B > 1,34 apfu a 0,67 < Na B <1,34 apfu alkalické amfiboly mají Na B > 1,34 apfu Kromě toho je v terminologii vypracován systém různých předpon a přípon ke jménům jednotlivých amfibolů, které vyjadřují zvýšenou přítomnost nebo naopak absenci některých prvků.

38 Inosilikáty s dvojiými řetězci tetraedrů [Si 4 O 11 ] 4- - amfiboly Struktura amfibolů má za základ dvojité dvojčlánkové řetězce (Si 8 O 22 ) -12, které jsou protaženy podle osy c. Vedle toho jsou ve struktuře "pásy" různocenných koordinačních polyedrů označovaných A, M4 (B), M3 (Y), M2 (Y) a M1 (Y). Polyedry A mají 10-ti až 12-ti četnou koordinaci s OH skupinami a jsou umístěny v dutinách dvojitých aniontových řetězců. M4 pozice umístěné hned na vnější straně tetraedrických řetězců mají 6-ti až 8 -četnou kordinaci a vstupují do nich především prvky ze vzorcové pozice B. Oktaedry M1, M2 a M3 jsou hranami spojeny do pásů paralelních s osou c a vstupují do nich prvky ze vzorcové pozice C. Pozice M2 jsou koordinovány pouze s kyslíky, pozice M1 a M3 jsou koordinovány se 4 kyslíky a 2 hydroxyly.

39 Inosilikáty s dvojiými řetězci tetraedrů [Si 4 O 11 ] 4- - amfiboly Přehled amfibolů: antofylit (Mg,Fe) 7 Si 8 O 22 (OH) 2 Vyskytuje se jako sekundární minerál - produkt přeměny minerálů ultrabazických hornin a jako rekční lem na kontaktu s intruzívy. Je také minerálem Mg bohatých hornin facie granátických amfibolitů. tremolit Ca 2 Mg 5 Si 8 O 22 (OH) 2 Je produktem regionální metamorfózy, kdy vzniká z olivínu a pyroxenů. Častý je také v desilikovaných pegmatitech a na žilách alpské parageneze. Zcela běžný je v metamorfovaných mramorech a dolomitech. obecný amfibol složení je zpravidla kombinací pargasitu, tschermakitu, hastingsitu a dalších koncových členů Pojem obecný amfibol se požívá pro běžné horninotvorné amfiboly. Zpravidla se jedná o kombinaci několika krajních členů Ca nebo Na-Ca amfibolů. Variety vulkanických hornin zpravidla podstatněji obsahují Fe +3. Jedná se o běžné horninotvorné amfiboly přítomné ve vyvřelých (syenity, diority, gabra, hornblendity) a metamorfovaných horninách(amfibolity, ruly).

40 Inosilikáty s jednoduchými řetězci tetraedrů [SiO 3 ] 2- - wollastonit Chemický vzorec: CaSiO 3 Forma výskytu: Jehlicovité nebo vláknité, často radiálně paprsčité agragáty, někdy též zrnitý nebo celistvý. Fyzikální vlastnosti: T = 5-5,5; H = 2,8-2,9; barva bílá, šedá nebo bezbarvý, lesk skelný, perleťový nebo hedvábný, štěpnost dokonalá podle (100) a (001), dobrá podle (-101) a (-201). Při 1120 C přechází na pseudowollastonit. Složení : Zpravidla bývá velmi čistý, může mít malý podíl Fe nebo Mn. Vznik a výskyt: Typický kontaktní minerál erlánů, skarnů nebo mramorů, často tvoří až monominerální horninu. Vzniká reakcí kalcitu a křemene za současného uvolnění CO 2. Naleziště: Žulová, Vápenná, Bludov, Nedvědice (kontaktní horniny) Použití: ve stavebnictví Diagnostické znaky: agregace, štěpnost

41 Děkuji za pozornost.