Základy geologie pro geografy František Vacek

Transkript

1 Základy geologie pro geografy František Vacek konzultační hodiny: Po 10:30-12:00 (P 25)

2 Co je to geologie? věda o Zemi -- zabýváse se fyzikální, chemickou, biologickou a energetickou podstatou procesů, kteréna na Zemi probíhají zkoumá přírodní procesy i i v časových souvislostech (historická geologie) geologie všeobecná endogenní exogenní aplikovaná (ložisková, inženýrská geologie, hydrogeologie) příbuzné geologické disciplíny-- paleontologie, petrologie, mineralogie, geochemie, pedologie aj. aj.

3 všechny geologické procesy potřebují zdroj energie endogenní procesy mají zdroj uvnitř zemského tělesa (např. z rozpadu radioaktivních prvků) exogenní (povrchové) procesy mají hlavní zdroj ve slunečním záření

4 Minerály

5 minerál - anorganická stejnorodá přírodnina, složená z prvků nebo jejich sloučenin o pevném chemickém složení, uspořádaných do krystalové mřížky (ne syntetické sloučeniny) krystalové tvary odráží vnitřní uspořádání atomů v krystalové mřížce, jsou anizotropní (v různých směrech mají různé vlastnosti amorfní látky (minerály) - nevytvářejí pravidelné struktury, tuhnou aniž by se uspořádaly do pravidelné struktury (např. sklo, opál atd.), jsou izotropní

6 Fyzikální vlastnosti minerálů krystalový tvar - odráží vnitřní uspořádání atomů v krystalové mřížce (základní jednotkou je krystalová buňka) halit (sůl kamenná)

7 prvky souměrnosti - střed, osa, rovina souměrnosti 7 krystalografických soustav soustava triklinická albit soustava monoklinická (jednoklonná) augit soustava rhombická (kosočtverečná) soustava tetragonální (čtverečná) soustava hexagonální (šesterečná) soustava kubická (krychlová) apatit halit kasiterit baryt trigonální s. kalcit (klenec) diamant

8 štěpnost - je dána uspořádáním atomů v krystalové mřížce; vzniká na nehomogenitách v určitých směrech, štěpné trhliny mohou kopírovat některé krystalové plochy vynikající štěpnost - např. slídy, kalcit lom - mají nedostatečně štěpné minerály (lasturnatý, nerovný) výborná štěpnost podle klence (kalcit) výborná štěpnost (slída) nepravidelný lom (křemen) lasturnatý lom (obsidián)

9 tvrdost-- Mohsova relativní stupnice tvrdosti mastek ortoklas sádrovec, halit halit křemen kalcit topaz fluorit korund apatit diamant další vlastnosti minerálů: barva vzhled-- kovový, nekovový, matný vryp měrná hmotnost (hustota)-- vysoká hustota je je typická pro kovy optické vlastnosti-- průhledný, průsvitný, opakní

10 kovový lesk - kasiterit průhledný minerál - kalcit opakní minerál - augit průsvitný minerál - aragonit

11 izomorfie-- minerály krystalizujíve ve stejné soustavě, liší lišíse však svým chemickým složením prvky v krystalové mřížce mají podobné vlastnosti a jsou schopny se se vzájemně zastupovat např. plagioklasy (sodno-vápenaté živce) -- směsi albitu a anortitu polymorfie - minerály mají stejné chemické složení, ale krystalují v různých soustavách např. grafit - diamant, kalcit - aragonit, křemen - coesit

12

13 srůstání krystalů -některé minerály mají schopnost srůstat podél určitých krystalových ploch, vytváří tzv. dvojčata dvojče rutilu dvojče fluoritu ortoklas --tzv. tzv. karlovarské dvojče

14 Mineralogický systém podle chemického složení 1. prvky 2. sulfidy (sirníky) 3. halogenidy 4. oxidy (kysličníky) a hydroxidy 5. nitráty (dusičnany), karbonáty (uhličitany), boráty 6. sulfáty (sírany) 7. fosfáty (fosforečnany) 8. silikáty (křemičitany) 9. organolity

15 1. 1. prvky kovy kovy--cu, Cu, Ag, Ag, Au, Au, Fe, Fe, Pt Pt polokovy--as, As, Sb, Sb, Bi Bi nekovy--s, S, S, S, C měď, Cu zlato, Au stříbro, Ag diamant, C síra, S

16 2. 2. sulfidy galenit, PbS sfalerit, ZnS antimonit Sb 2 S 3 pyrit, FeS 2

17 3. 3. halogenidy halit (sůl kamenná), NaCl fluorit, CaF 2

18 4. 4. oxidy a hydroxidy magnetit, Fe Fe 3 O 4 křemen, SiO 2 hematit, Fe Fe 2 O 3 korund, Al Al 2 O 3

19 5. 5. nitráty, karbonáty aragonit, CaCO 3 kalcit, CaCO 3 dolomit, CaMg(CO 3 )) 2 magnesit, MgCO 3

20 6. 6. sulfáty sádrovec, CaSO 4.2H 2 O baryt, BaSO 4 anhydrit, CaSO 4

21 7. 7. fosfáty apatit, Ca 5 (PO 4 )) 3 (F, (F, Cl, OH) silikáty-- základní stavební jednotkou je je tetraedr SiO SiO 4 4,, systém je je založen na na jejich vzájemném uspořádání

22 granáty olivín

23 amfibol pyroxen

24 Slídy biotit muskovit

25 Živce albit plagioklasy (Ca-Na)-- albit-anortitovářada draselné živce -- ortoklas ortoklas labradorit

26 9. 9. organolity-- minerály organického původu jantar

27 Vznik minerálů v současnosti známe přes přes 4000 minerálů asi asi se se jich jich vyskytuje v podstatném množství-- horninotvorné minerály magmatogenní minerály-- vznikají krystalizací z magmatu za za poměrně vysokých teplot (horninotvorné minerály -- olivín, pyroxeny, amfiboly, křemen, živce, slídy ) minerály pozdních fází magmatické krystalizace -- vznikajíza za nižších teplot, zbytková tavenina je je obohacena o prvky, které obtížně vstupujído do krystalových mřížek (Li, (Li, B, B, F, F, vzácné zeminy), nerosty pegmatitů -křemen, živce, slídy, turmalín......

28 hydrotermální minerály-- vznikají srážením z teplých roztoků, rudní minerály: sulfidy, oxidy kovů (galenit, sfalerit, pyrhotin, hematit ) ) minerály hypergenních procesů (sekundární) -vznikajípři zvětrávacích procesech (jílové minerály, bauxit ) ) minerály vázanéna na vznik reziduí a sedimentární procesy těžké minerály nahromaděné v náplavech (kasiterit, chromit, rutil), nerosty vysrážené z roztoků o nízké teplotě (soli, fosfáty, sádrovec) metamorfogenní minerály -vznikajípři metamorfních přeměnách (granát, andalusit, sillimanit, kyanit ) )