Mineralogie a geochemie (GE091) – 2016
Přednáší : doc. RNDr. Zdeněk Losos, CSc.
Rozsah a ukončení: 2 hod. přednáška, KZ formou písemného testu, 3 kredity
Určeno: doporučený volitelný předmět studijních programů Chemie
Sylabus:
1/ Úvod do mineralogie a geochemie
- vznik a historický vývoj obou vědních disciplín, postavení mineralogie a geochemie v systému
přírodních věd, jejich rozdělení a objekty výzkumu, praktický význam
- definice minerálu
2/ Morfologická krystalografie
- definice krystalu
- prvky morfologického omezení krystalů, tvary jednoduché, spojky, monokrystal, srostlice
- osní kříže, osní úhly, indexování ploch a krystalových tvarů
- základní krystalografické zákony a pravidla
- prvky morfologické souměrnosti krystalů
- krystalové soustavy a oddělení symetrie – bodové grupy (osní kříže, základní krystalové tvary,
příklady minerálů a sloučenin)
3/ Strukturní krystalografie
- krystal z pohledu strukturní krystalografie, podmínky jeho vzniku, fáze krystalizačního procesu
- pravidelné uspořádání bodů v prostoru, 5 typů rovinných mřížek a 14 Bravaisových prostorových
buněk, symetrie jednorozměrných řad, rovinných sítí a prostorových mřížek
- šroubové osy a roviny posunutého zrcadlení
- prostorové grupy
- určování krystalové struktury minerálů (difrakce RTG-záření, prášková metoda, identifikace
krystalických látek)
4/ Fyzikální vlastnosti minerálů
- barva a prostupnost světla, lesk, hustota, tvrdost, štěpnost, magnetismus, luminiscence,
radioaktivita
- úvod do krystalové optiky a možnosti jejího využití v diagnostice minerálů a sloučenin
5/ Krystalochemie
- stavební částice minerálů, jejich rozměry, vazebné síly v krystalech, koordinační polyedry,
Paulingova pravidla,
- strukturní klasifikace minerálů (příklady z mineralogického systému, zejména silikáty)
- izostrukturnost, izomorfie, polymorfie, polytypie, pseudomorfie (příklady), pevné roztoky
6/ Systematické mineralogie
U probraných minerálů je třeba znát chemické složení, kryst. soustavu, strukturu, fyzikální a
chemické vlastnosti, vznik a využití v rozsahu přednášky:
- prvky (Cu, Ag, Au, Pt, As, diamant, grafit, síra)
- sulfidy (Struktury tetraedrické: sfalerit, chalkopyrit, bornit. Struktury oktaedrické: galenit,
pyrhotin, nikelín. Struktury s jiným uspořádáním: molybdenit, cinabarit, argentit. Komplexní
sulfidy: pyrit, markazit, arzenopyrit, antimonit, tetraedrit, realgar, auripigment.)
- halovce (halit, sylvín, fluorit, kryolit, carnallit)
- oxidy (Struktury tetraedrické: minerály SiO2, periklas. Struktury oktaedrické: hematit, korund,
ilmenit, rutil, kasiterit, pyroluzit. Struktury kombinované tetraedrické a oktaedrické: spinelidy magnetit,
spinel, chromit. Kubická struktura: uraninit. S jiným uspořádáním: kuprit). Oxidhydroxidy
(fáze limonitu a bauxitu.)
- dusičnany (nitronatrit - ledek čilský)
- uhličitany (kalcit, magnezit, siderit, rodochrozit, dolomit - ankerit, aragonit, malachit, azurit)
- sírany (Bezvodé: anhydrit, baryt. Vodnaté: sádrovec, skalice, kamence)
- fosfáty ( xenotim, monazit, apatit, pyromorfit, tzv. fosfority)
- silikáty (Nesosilikáty: olivín, granáty, zirkon, topaz, titanit. Sorosilikáty: epidot. Cyklosilikáty:
beryl, turmalíny. Inosilikáty: amfiboly, pyroxeny. Fylosilikáty: slídy, mastek, kaolinit, serpentin.
Tektosilikáty: K-živce, plagioklasy, zeolity)
7/ Geochemie
- vznik a vývoj vesmíru, sluneční soustavy, planety Země
- stavba planety Země
- geologicko-geochemické procesy v zemské kůře:
magmatický proces,
metamorfní proces,
zvětrávání a sedimentace
Materiály ke studiu jsou vystaveny na ISu
Doporučená literatura:
Bernard, Rost et al. (1992): Encyklopedický přehled minerálů. Academia Praha.
Bouška et al. (1980): Geochemie. Academia Praha.
Chvátal M. (1999): Mineralogie pro I. ročník, Krystalografie. – Skripta UK Praha.
Chvátal M. (2005): Úvod do systematické mineralogie. – Skripta. Silikátový svaz, Praha.
Klein, Hurlbut (1993): Manual of Mineralogy. 21. edice. John Wiley & Sons, inc. New York
Nesse W.D. (2000): Introduction to Mineralogy. – Oxford University Press. Oxford, New York.
Slavík, Novák, Kokta (1974): Mineralogie. Academia, Praha.
Zamarský V., Raclavská H., Matýsek D. (2008): Mineralogie a krystalografie pro FMMI. – VŠBTechnická
univerzita Ostrava, skripta, 210 stran.
Zimák (1993): Mineralogie a petrografie. Skripta UP Olomouc.