Mineralogický systém Prof. RNDr. Milan Novák, CSc. Fylosilikáty Osnova přednášky: 1. Fylosilikáty - úvod 2. Slídy 3. Další fylosilikáty 4. Shrnutí Úvod - silikáty 1. Fylosilikáty - úvod Velmi významná skupina silikátů, kde jsou tetraedry SiO[4] propojeny třemi vrcholy do nekonečných rovinných sítí s hexagonální nebo pseudohexagonální symetrií. Periodicky se opakuje motiv Si[4 ]O[10]^4- resp. (Si[3]Al)O[10]^–3. Tyto sítě jsou různě kombinovány s vrstvami oktaedrů a vytvářejí velké množství fylosilikátů typicky s výbornou štěpností podle báze 001. Hlavní skupiny: • Skupina slíd • Skupina kaolinitu a serpentinu • Skupina chloritů • Skupina smektitů 1. Fylosilikáty - úvod • Ve fylosilikátech se vyskytují dva typy střídání vrstev: dvojvrstevné struktury (vzácnější) - tetraedrická + oktaedrická vrstva, spojené dohromady společně sdílenými kyslíky Příklady: kaolinit a serpentin trojvrstevné struktury (častější) - vrstva oktaedrů, sevřená mezi dvěma vrstvami tetraedrů SiO[4 ] [ ]Příklady: slídy (muskovit, biotit), chlority, smektity 1. Fylosilikáty - úvod • Dvojvrstevné a trojvrstevné struktury jsou na základě valence kationtů uvnitř oktaedrické vrstvy dále děleny : - vrstvy s dvojvaznými kationty (Mg, Fe) se označují jako trioktaedrické, kationty v oktaedrické vrstvě obsazují všechny oktaedrické pozice tzv. brucitová vrstva – Mg (OH)[2] Příklad biotit (annit) K Fe[3] Al Si[3] O[10] (OH)[2] - vrstva s trojvaznými kationty (Al) je označena jako dioktaedrická, jsou obsazeny jen 2 ze 3 oktaedrických pozic (třetí je vakantní) tzv. gibbsitová vrstva – Al (OH)[3] Příklad muskovit K Al[2] Al Si[3] O[10] (OH)[2] 2. Fylosilikáty – skupina slíd 2. Fylosilikáty – skupina slíd Vlastnosti: Barva: kolísá u jednotlivých slíd. Muskovit – světlý, bezbarvý, nazelenalý Annit - černý Flogopit – světle hnědý Biotit – černý až hnědý Lepidolit – světle fialový, bezbarvý Výtečně štěpné podle 001, lupínky jsou pružné T = 2,5-4,5, h = 2,7-3,3. Výskyt: Typické horninotvorné a velmi rozšířené minerály magmatických a metamorfovaných hornin (muskovit, biotit), ale objevují se běžně také v sedimentárních horninách (illit). Li-slídy pocházejí z pegmatitů a greisenů. Slídy vznikají ve velmi širokém rozsahu teplot a tlaků, výjimečně od podmínek zemského pláště (flogopit) až po vulkanické horniny (biotit) a diagenezi (illit). 2. Fylosilikáty – skupina slíd Využití: chemické složení slíd je výborným indikátorem PT podmínek vzniku a také chemického složení mateřské horniny. Slídy mohou být i zdrojem některých vzácných prvků (Li,Cs). 2. Fylosilikáty – skupina slíd 2. Fylosilikáty – skupina slíd 2. Fylosilikáty – skupina slíd Většina slíd je monoklinických, i když krystaly mají výrazně pseudohexagonální tvar. Typickým znakem slíd je polytypie: Nejčastější u slíd: 1M, 2M[1] 2. Fylosilikáty – skupina slíd 2. Fylosilikáty – skupina slíd 2. Fylosilikáty – skupina slíd 2. Fylosilikáty – další minerály Mastek Mg[3]Si[4] O[10 ] (OH)[2] Pyrofylit Al[2] Si[4] O[10 ] (OH)[2] Monoklinické Strukturně jsou blízké slídám Vlastnosti: světlé zbarvení (bílé, nažloutlé, nazelenalé), výtečně štěpné podle 001, T = 1-2, H = 2,8 Jemnozrnné agregáty, vzácně radiálně paprsčité (pyrofylit) Výskyt: Hojné fylosilikáty vznikající během nízkého stupně metamorfózy, při nízkoteplotních hydrotermálních alterací a také při zvětrávání. Zvětrávání jsou částečně odolné. Využití: důležité suroviny. 4. Shrnutí Fylosilikáty a především slídy jsou velmi důležité horninotvorné minerály využívané často k různým petrogenetickým i geochemickým závěrům. dvojvrstevné struktury (vzácnější) kaolinit trojvrstevné struktury (častější) slídy, chlority, smektity trioktaedrické, kationty v oktaedrické vrstvě obsazují všechny oktaedrické pozice Příklady biotit (annit) K Fe[3] Al Si[3] O[10] (OH)[2] mastek - dioktaedrické, jsou obsazeny jen 2 ze 3 oktaedrických pozic (třetí je vakantní) Příklady muskovit K Al[2] Al Si[3] O[10] (OH)[2] pyrofylit