Oxidy. Stručný přehled Kuprit Spinel Magnetit Chromit Chryzoberyl Korund Hematit Ilmenit

Transkript

1 Oxidy Oxidy (dříve nazývané kysličníky) a připojené hydroxidy Podle současných znalostí je do této skupiny řazeno přibližně 600 minerálů, některé z nich jsou velmi významné jak z hlediska rozšíření (křemen), tak z hlediska použití jako rudy (magnetit, hematit, chromit atd.)

2 Oxidy Stručný přehled Kuprit Spinel Magnetit Chromit Chryzoberyl Korund Hematit Ilmenit

3 Oxidy Stručný přehled Křemen Opál Rutil Kasiterit Pyroluzit Wolframit Uraninit

4 Oxidy Směsi Limonit Bauxit Psilomelan

5 Kuprit Kuprit Cu 2 O tvoří většinou tvoří zrnité, vláknité, celistvé a zemité agregáty, vzácně krychlové krystaly červené a hnědočervené, někdy šedé až černé barvy Primární nerost v melafýrech a dalších vyvřelinách, běžně se vyskytuje také v oxidačních zónách měděných ložisek, kde vzniká jako produkt oxidace sulfidů mědi (hlavně chalkozínu) Méně významná ruda Cu

6 Kuprit

7 Spinel Spinel MgAl 2 O 4, je krychlový minerál patřící do skupiny spinelidů, T = 8, tvoří převážně oktaedrické krystaly různých barev (podle příměsí), většinou čirý nebo hnědý, drahokamové odrůdy růžové, červené nebo modré Hlavním zdrojem drahokamových vzorků jsou náplavy (Sri Lanka, Madagaskar, Barma)

8 Spinel Spinel je typickým akcesorickým nerostem v mnoha typech hornin V ČR v zadním kamínku z Třebívlic (má vysokou hustotu a tak se získává spolu s pyropy z písků) Červené spinely ve svatováclavské koruně jsou pravděpodobně ze Sri Lanky (dříve Ceylon)

9 Spinel

10 Spinelidy Skupina minerálů se shodnou strukturou (krychlová soustava, chemický vzorec A 2+ B 2 3+ O 4, formálně podvojné oxidy), kde jako A 2+ jsou dvojmocné kationty (Co 2+, Cu 2+, Fe 2+, Mg 2+, Mn 2+, Ni 2+, Zn 2+ ) a B 3+ jsou trojmocné kationty (Al 3+, Cr 3+, Fe 3+, Mn 3+, V 3+ ) U spinelidů se projevuje velmi významná izomorfie

11 Magnetit Magnetit (česky také nazývaný magnetovec) Fe 3 O 4 (přesněji Fe 2+ Fe 2 3+ O 4 ), oxid železnatoželezitý, je spinelid černé barvy, běžně se vyskytující ve vyvřelých nebo metamorfovaných horninách (skarny) ve formě oktaedrických krystalů nebo zrnitých agregátů Typickou vlastností magnetitu je jeho magnetičnost (z přírodních materiálů nejvyšší), T = 6, vysoká hustota (H = 5,2 g/cm 3 )

12 Magnetit Rozšířený minerál vulkanických hornin (čediči dává tmavou barvu a magnetismus), ale také metamorfovaných hornin, nejkvalitnější ruda železa Největší ložisko magnetitu je ve Švédsku (Kiruna) o délce 15 km a tloušťce 1 km (1,5 miliardy tun Fe), dále Magnitogorsk na Urale, v ČR také řada menších, dnes již netěžených, ložisek

13 Magnetit

14 Chromit Chromit Fe 2+ Cr 2 3+ O 4, oxid železnatochromitý, je spinelid černé barvy s krychlovou strukturou, většinou tvoří zrnité agregáty, pouze vzácně oktaedrické krystaly Běžně se vyskytuje v některých typech ultrabazických (s nízkým obsahem oxidu křemičitého) vyvřelých hornin a z nich vzniklých metamorfitů (serpentinity) Nejdůležitější ruda chrómu

15 Chromit

16 Chrysoberyl Chrysoberyl BeAl 2 O 4 (přes formální shodu v chemickém vzorci) nepatří mezi spinelidy, je velmi tvrdý (T = 8,5) a tvoří žluté až zelené krystaly v pegmatitech nebo metamorfovaných horninách, v ČR hlavně v Maršíkově (Jeseníky) Drahokamová adrůda alexandrit se vyskytuje na několika místech (Brazílie, Sri Lanka, Takovaja na Urale)

17 Chrysoberyl

18 Korund Korund Al 2 O 3 je typickým nerostem hornin se zvýšeným obsahem Al a sníženým obsahem Si (jak vyvřelých, tak metamorfovaných). Má značně proměnlivou barvu (podle příměsí) a převážně tvoří bezbarvé, hnědé až šedé sloupečkovité krystaly Odrůda smirek je šedočerný až černý krystalický agregát používaný pro broušení a leštění drahých kamenů

19 Korund Drahokamové odrůdy jsou hlavě červený rubín (s Cr) nebo modrý safír Tvrdost (T = 9) je extrémní, vysoká je i hustota (H = 4 g/cm 3 ) Běžný výskyt v píscích (u nás safír na Jizerské louce), ve světě hlavně v náplavech na Sri Lance, Brazílii, Indii a Barmě

20 Korund

21 Hematit Hematit Fe 2 O 3 (česky nazývaný krevel) tvoří celistvé, zrnité, paprsčitě vláknité, zemité nebo hrubě šupinaté agregáty, vzácně krystaly, červené, hnědé až černé barvy, vryp vždy červený, slabě magnetický, T = 6 (u zemitých forem T = 1)

22 Odrůdy Hematit Spekularit kovově lesklá lupenitá odrůda Lebník paprsčitě vláknité agregáty Vznik a výskyt velmi rozmanitý (magmatický, hydrotermální, metamorfní i sedimentární) Velmi významná ruda železa (Brazílie, Krivoj Rog), také barvivo nebo leštivo

23 Hematit

24 Ilmenit Ilmenit FeTiO 3 tvoří masivní a zrnité agregáty nebo tabulkovité krystaly černé barvy, kovového lesku a mastného vzhledu Vznik a výskyt ve vyvřelých a metamorfovaných horninách, hlavní zdroj písky Ruda titanu Iserín černé valouny z Jizerské louky

25 Ilmenit

26 Křemen Křemen SiO 2 je jeden z nejrozšířenějších minerálů a tvoří typické šesterečné krystaly a kusové nebo zrnité agregáty, převážně čiré nebo bílé barvy, neštěpný, lasturnatý lom, skelný lesk, T = 7, relativně nízké hustoty (H = 2,65 g/cm 3 ) Křemen je součástí všech kyselých hornin (žula atd.), ale nemůže se vyskytovat v bazických a silně bazických horninách (s nízkým obsahem oxidu křemičitého, například v čedičích)

27 Křemen Křemen tvoří i samostatné žíly (někdy s obsahem zlata) a horniny (pískovce, křemence), také se běžně vyskytuje na rudních žilách. Pro svou chemickou a mechanickou odolnost a velké rozšíření je také hlavní složkou většiny písků.

28 Křemen Velké krystaly křišťálu (Brazílie, Alpy) se používaly v optickém průmyslu a jako piezoelektrický materiál Řada odrůd slouží jako polodrahokamy Roztoky s obsahem koloidního SiO 2 impregnují historické kmeny rostlin a SiO 2 v nich nahrazuje původní celulózu (zkamenělé dřevo)

29 Křemen

30 Odrůdy křemene Křišťál čirý průhledný Záhněda hnědý (až černý morion) Ametyst fialový Růženín růžový Citrin žlutý Křemen hvězdový radiální sloupcovité agregáty Křemen železitý žlutohnědý až červený křemen zbarvený sloučeninami železa

31 Křišťál Záhněda Ametyst Růženín

32 Citrin Křemen hvězdový Křemen železitý Křemen železitý

33 Chalcedon Chalcedon je velmi jemně vláknitý křemen vzniklý rekrystalizací amorfního opálu Celistvý, krápníkovitý, ledvinitý, nejčastěji šedý, typicky voskovitý vzhled Karneol červený (sloučeniny Fe) Chryzopras zelený (sloučeniny Ni) Jaspis celistvý, neprůhledný, různé barvy

34 Chalcedon Karneol Chryzopras Jaspis

35 Achát Achát není definovaný minerál Achátem se nazývá výplň dutin tvořená střídavými proužky křemene, chalcedonu a opálu, někdy i jiných nerostů, typické jsou různé barvy jednotlivých proužků, v centru často dutina s geodou krystalů křemene nebo kalcitu Acháty jsou velmi oblíbeným dekorativním kamenem

36 Achát

37 Doplnění Modré acháty v přírodě neexistují. Acháty z některých nalezišť (například v Brazílii) jsou značně porézní a obchodníci se je naučili dodatečně barvit (modrá barva je tzv. Berlínská modř vzniklá reakcí hexakyanoželezitanu draselného rozpuštěného ve vodě a nadifundovaného do porézní hmoty achátu s roztokem síranu železnatého). I jiné syté barvy achátů jsou často umělé

38 Tektity Vysoce křemičitá skla také vznikla po nárazu meteoritu na řadě míst světa, nejsou však vedena jako definovaný minerál Vltavíny - zdroj kráter Ries v Německu (průměr 24 km, 14,5 mil let), v Jižních Čechách zelené, kolem Třebíče hnědé (ze druhého kráteru v blízkosti) Bilitonity, australity, indočínity, irgizity atd. většinou zelené až černé barvy vznikly obdobným způsobem

39 Vltavín Vltavín Australit Indočínit

40 Opál Amorfní hydratovaný oxid křemičitý (několik % vody), vznikající za nízkých teplot z vodných koloidních roztoků SiO 2 nebo rozkladem málo odolných křemičitanů, také působením organismů (diatomit) Celistvý, krápníkovitý, ledvinitý, nejčastěji tvoří hlízy různých barev, typicky voskovitý nebo skelný vzhled, T = 6, zemité formy jsou i velmi měkké Opál není dlouhodobě stabilní a rekrystaluje na chalcedon

41 Odrůdy opálu Hyalit velmi čistý čirý opál v podobě hroznovitých útvarů Opál drahý typická hra barev Opál ohnivý hyacintově červený a průsvitný (Mexiko) Opál dřevitý zkamenělé dřevo prosycené opálem, většinou hnědý Kašolong křídově bílá směs opálu a chalcedonu

42 Opál drahý Opál drahý typická hra barev vzniká interferencí světla na mřížce z pravidelných kuliček opálu, naleziště Dubník (Slovensko), Austrálie, nejznámější naleziště Cooper Pedy Využití opálů: bižuterie a klenotnictví, dekorace, opál drahokam

43 Hyalit Opál obecný Opál obecný Opál obecný

44 Opál ohnivý Opál dřevitý Opál dřevitý Kašolong

45 Dubník Austrálie Dubník Austrálie

46 Opál

47 Rutil Rutil TiO 2 je běžný akcesorický nerost mnoha vyvřelých i metamorfovaných hornin, často obsahuje příměsi Nb, Ta a Fe Tvoří sloupcovité nebo jehlicovité krystaly červenohnědé, hnědé až černé barvy, T = 6, H = 4,2 g/cm 3 Chemicky mimořádně odolný, proto se vyskytuje v náplavech Ruda titanu

48 Rutil

49 Kasiterit Kasiterit SnO 2, česky nazývaný též cínovec, tvoří červenohnědé, hnědé až černé krystaly velmi rozdílného vzhledu nebo zrnité agregáty v žulách, pegmatitech, křemenných žilách a hlavně greisenech, které jsou nejdůležitějším primárním zdrojem kasiteritu Prakticky vždy obsahuje příměs Fe, štěpnost nedokonalá, T = 6 7, H = nad 6 g/cm 3, chemicky i mechanicky velmi odolný, proto se vyskytuje v náplavech

50 Greisen Greiseny jsou hydrotermálně a pneumatolyticky metamorfované žuly, ve kterých je většina živců nahrazena křemenem a hlavně jsou obohaceny minerály těkavých prvků (B, F, Li) a vzácných kovů (Sn, W, Mo, Be) Vzhledem k vysokým koncentracím cenných prvků obsahují velmi významná rudní ložiska

51 Greisen V rámci Evropy se greiseny vyvinuly hlavně ve dvou oblastech (Cornwall ve Velké Británii a naše Krušné hory) Obě tyto oblasti vynikají hornickou činností, hlavně historickou těžbou rud cínu a wolframu Název Krušné hory pochází od staročeského slova krušec = rudný kámen Typické minerály greisenů: kasiterit, Li-slídy (cinvaldit), fluorit, topaz, wolframit, molybdenit

52 Kasiterit Nejdůležitější ruda cínu V ČR nejvýznamnější výskyty v Krušných horách (Cínovec, Krupka) a Slavkovském lese (Horní Slavkov) Od 10. století těžba kasiteritu z náplavů řek a potoků v povodí Ohře, století hlubinná těžba

53 Kasiterit Historicky nejvýznamnější oblasti těžby cínu v Evropě Cornwall (Velká Británie) a Krušné hory (z greisenů) 2019 zápis Hornického regionu Erzgebirge/Krušnohoří do seznamu UNESCO (v ČR 5 lokalit Jáchymov, Boží Dar a okolí, Krupka atd.) Dnes Bolívie, Austrálie, Malajsie atd., % z písků, zbytek hlubinná těžba

54 Kasiterit

55 Pyroluzit Pyroluzit MnO 2 (česky burel) je jednou z nejdůležitějších rud manganu, šedý až černý, většinou zrnité až masivní agregáty, povlaky, dendrity, hlízy a krápníky, krystaly vzácné Vzniká v silně oxidačním prostředí při rozkladu primárních rud manganu za nízkých teplot Vyskytuje se na sedimentárních ložiskách, také na nízkoteplotních rudních žilách

56 Pyroluzit

57 Wolframit Wolframit (Fe,Mn)WO 4 je v systému veden jako podvojný oxid, může však být přiřazen i k síranům (jako wolframan) Nejčastěji kusové, zrnité nebo lupenité agregáty a tlustě tabulkovité krystaly černé barvy, hlavní ruda wolframu, dominantně z greisenů V ČR stejná naleziště jako kasiterit Nebilanční ložisko wolframitu (s menším množstvím kasiteritu) je v Jeřmanicích u Liberce

58 Wolframit

59 Uraninit Nejvýznamnější ruda uranu, oficiálně UO 2, ale vždy obsahuje určitý podíl UO 3, takže je často uváděno i složení U 3 O 8, vedle U je vždy přítomno olovo a produkty radioaktivního rozpadu, dále někdy i Th Uraninit je minerál podle vzniku velmi rozdílných vlastností, společná je pouze černá barva a vysoká radioaktivita (dána hlavně produkty radioaktivního rozpadu)

60 Formy uraninitu Krystalovaný uraninit tvrdý, hlavně v některých pegmatitech, převážně mineralogická naleziště, ložiska vzácná Smolinec (smolka) skrytě krystalický, kusové výplně žilek, v dutinách typické ledvinité agregáty, několik typů ložisek, hlavně hydrotermální rudné žíly Uranová čerň zemitá a prášková forma, malá soudržnost, hlavně povlaky a impregnace sedimentů, také významný typ ložisek

61 Ložiska uraninitu V ČR je značné množství ložisek uranu Nejznámnějším je Jáchymov, kde byl smolinec těžen ze spodních částí žil již v 19. století a zpracováván na uranové barvy do skla. Z odpadů této výroby izolovala Irena Curie Sklodowská kolem roku 1900 prvky polonium a radium Dnes jsou v Jáchymově lázně léčící nemoci pohybového aparátu a poruch látkové výměny koupelemi v radioaktivní vodě

62 Ložiska uraninitu Extrémní zájem o smolinec se objevil po sestrojení atomové bomby. V tehdejší ČSSR byla těžena celá řada ložisek a zpracování uranového koncentrátu probíhalo v SSSR. Těžbu v 50. letech zajišťovali političtí vězni Nejdůležitější žilná ložiska: Jáchymov, Příbram, Horní Slavkov, Rožná, Hamr na Jezeře Loužení: Stráž pod Ralskem

63 Uraninit

64 Limonit Limonit (česky nazývaný hnědel) je směsí minerálů skupiny hydroxidů a oxihydroxidů železa a je velmi rozšířený Je to typický nerost oxidační zóny rudních ložisek a tvoří povlaky, jemnozrnné masy a impregnace hnědé až rezavé barvy Vzniká i z pramenů nebo na rašeliništích Důležitá ruda železa

65 Limonit

66 Bauxit Bauxit je směsí minerálů skupiny hydroxidů a oxihydroxidů hliníku s příměsí křemene a limonitu, nejdůležitější ruda hliníku Bauxit vzniká specifickým zvětráváním (laterizací) hornin s vysokým obsahem hliníku v tropických podmínkách a tvoří kusové agregáty žluté, červené až hnědé barvy. Z původní horniny se vylouží jedno a dvojmocné prvky a také většina křemíku z křemičitanů, zůstane směs obsahující vedle sloučenin hliníku křemen a limonit

67 Bauxit

68 Psilomelan Psilomelan je směsí minerálů skupiny oxidů, hydroxidů a oxihydroxidů manganu Vedle Mn obsahuje vždy i Fe Psilomelan tvoří šedé, hnědé až černé vrstvy a kusové nebo hroznovité agregáty nebo měkké prášky (wad) a vzniká rozkladem a oxidací primárních minerálů manganu Důležitá ruda manganu

69 Psilomelan