MINERALOGIA

   M

INERAŁY

 (z łac. minera- ruda): to naturalne 

związki chemiczne lub pierwiastki 

występujące w przyrodzie ,w większości w 

stanie stałym i w formie krystalicznej , 

odznaczające się jednorodnym składem 

chemicznym i stałymi właściwościami 

fizycznymi. 

    

Pierwotnym źródłem wszystkich 

minerałów jest magma.

 Bezpośrednio w 

wyniku krzepnięcia magmy lub z jej par i 

gazów powstają 

minerały pierwotne

.

 

Natomiast w wyniku wietrzenia fizycznego, 

chemicznego oraz biologicznego minerałów 

oraz  skał tworzą się 

minerały wtórne.

 

 

 

   

Magma

 

to gorąca i ruchliwa materia, będąca

   krzemianowym stopem, występującym w głębi 
   Ziemi. W jej skład wchodzą trzy główne fazy: 

ciekła, gazowa i krystaliczna, występujące w 

różnych proporcjach. Inaczej mówiąc jest ona 

naturalnym stopem o wysokiej temperaturze, w 

którym występują zawieszone kryształy 

początkowej fazy krystalizacji oraz składniki 

gazowe, utrzymywane wskutek wysokiego 

ciśnienia w stanie rozpuszczonym. Magma, 

która przebiła się przez skorupę ziemską i 

wylała przez krater wulkanu nosi nazwę lawy. 

 

 

KRYSTALIZACJA MAGMY  

Występujące w skorupie ziemskiej skały magmowe 
powstały
w wyniku krystalizacji magmy, zarówno wewnątrz 
Ziemi, jak i na jej powierzchni. 
Przyczyny krystalizacji stopu magmowego mogą być 
różne, np.: ochłodzenie zbiornika magmowego, spadek 
ciśnienia czy
utrata składników lotnych. Proces krzepnięcia magmy 
jest
bardzo złożony i zależy od wielu czynników, głównie od 
jej
składu chemicznego. Skład ten może być bardzo
zróżnicowany, ponieważ w trakcie procesu krystalizacji
dochodzi do tzw. różnicowania się magmy. 

 

 

MECHANIZM RÓZNICOWANIA SIĘ MAGMY 

WYJAŚNIANY JEST NASTĘPUJĄCYMY 

MECHANIZMAMI:

1.   Oddzielenie się płynnej magmy wskutek działania 
sił ciężkości (tzw. likwacja). W ten sposób pierwotnie 
jednorodny stop różnicuje się pod względem gęstości, 
powodując oddzielenie się np. magmy gabrowej od 
granitowej, czy stopu siarczkowego od krzemianowego. 
2.   Frakcyjna krystalizacja magmy, czyli kolejne 
wydzielanie się kryształów (minerałów) w czasie 
krzepnięcia stopu, w miarę spadku temperatury. W 
trakcie krystalizacji minerały lżejsze od stopu 
przemieszczają się ku górze, cięższe natomiast opadają 
na dno zbiornika magmowego. 

 

 

3. Różnicowanie przy udziale składników lotnych, 

rozpuszczonych w fazie ciekłej magmy. Przy spadku 

ciśnienia i temperatury następuje wydzielenie się 

składników gazowych i ich wędrówka ku stropowi 

zbiornika magmowego. Banieczki gazów przyczepione 

do kryształów mogą przemieszczać je ze sobą ku górze. 

4.  Różnicowanie przez asymilację ze skałami osłony w 

brzeżnych partiach zbiornika magmowego. Asymilacja 

ta polega na częściowym rozpuszczeniu składników 

mineralnych skał osłony lub na wymianie jonowej 

między magmą a skałami osłony. Ma ona znaczenie 

jedynie wówczas, gdy skład skał osłony różni się 

zasadniczo od składu stopu magmowego.

 

 

Wszystkie minerały można podzielić na 

bezpostaciowe i krystaliczne.

MINERAŁY BEZPOSTACIOWE:

 Do minerałów

bezpostaciowych zalicza się: ciecze, gazy, szkliwa oraz
stwardniałe koloidy – żele. W substancjach tych atomy, jony 

lub

cząsteczki chemiczne nie mają geometrycznego 

uporządkowania i

z tej przyczyny nie mogą tworzyć postaci ograniczonych
płaszczyznami i krawędziami. Nie tworzą więc brył
geometrycznych. 

KRYSZTAŁY: 

to ciała o prawidłowej budowie wewnętrznej

spowodowanej uporządkowanym ułożeniem atomów, jonów i
cząsteczek w postaci sieci krystalicznej. W kryształach
wyróżniono dwa typy sieci: atomową (np. sieć przestrzenna
diamentu oraz sieć jonową (np. sieć przestrzenna soli 

kamiennej)

 

 

W morfologii kryształów można wyróżnić elementy graniczne 

(ściany,

naroża, krawędzie) oraz elementy symetrii (oś, płaszczyznę i 

środek

symetrii).

Płaszczyzna symetrii:

 jest to płaszczyzna dzieląca 

kryształ na dwie równe części i mające się do siebie jak 

przedmiot i jego lustrzane odbicie. 

Oś symetrii: 

jest prostą przechodzącą przez środek 

kryształu. Prosta ta ma tą właściwość, że przy obrocie 

dookoła niej o pewien kąt poszczególne elementy graniczne 

 kryształu, a więc ściany, naroża i krawędzie pokrywają 
analogiczne elementy z poprzedniego ułożenia.

  

Kryształy mogą mieć oś symetrii:
- podwójną – kąt obrotu wynosi 180˚ 
- potrójną – kąt obrotu wynosi 120˚ 
- poczwórną – kąt obrotu wynosi 90˚
- poszóstą – kąt obrotu wynosi 60˚   

 

 

Środek symetrii: 

jest to punkt wewnątrz kryształu, od 

którego w

równych odległościach w przeciwnych kierunkach na prostej 

leżą

analogiczne elementy graniczne. 

 

 

Środek 

symetrii

Osie symetrii

Płaszczyzna 

symetrii

 

 

Duża różnorodność form minerałów zmusza do łączenia ich w 

pewne grupy. Te grupy to układy krystalograficzne. 

Różnica pomiędzy układami krystalograficznymi wynika z 

kształtu równoległościanu elementarnego. 

Równoległościan elementarny jest to najmniejsza prawidłowa 

forma powstała z połączenia ze sobą atomów lub jonów. 

Przy wzroście kryształu równoległościan ten powtarza 

się wielokrotnie.

Wyróżnia się następujące układy krystalograficzne:

1.

Układ regularny

2.

Układ tetragonalny

3.

Układ rombowy

4.

Układ jednoskośny

5.

Układ trójskośny

6.

Układ heksagonalny

7.

Układ trygonalny

 

 

 

PODSTAWOWE UKŁADY 

KRYSTALOGRAFICZNE

a=b=c   α=β=γ

UKŁAD 

REGULARNY

 

 

UKŁAD TERAGONALNY

a=a≠c  α= β =γ=90˚

 

 

UKŁAD ROMBOWY

a≠b≠c   α=β=γ=90˚

 

 

a≠b≠c α

=

γ=90˚ β≠90˚

UKŁAD JEDNOSKOŚNY

 

 

UKŁAD TRÓJSKOŚNY

a≠b≠c   [α≠β≠γ] ≠90˚

 

 

a= b≠c   α=β = 90˚ γ=120˚

UKŁAD HEKSAGONALNY

 

 

UKLAD TRYGONALNY

a1=a2=a3 α

1

=α

2

=

 

α

3

 ≠ 90˚

 

 

WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE 

MINERAŁÓW

 

WŁAŚCIWOŚCI OPTYCZNE

BARWA

BARWA RYSY

PRZEZROCZYSTOŚĆ

POŁYSK

 

 

    

Barwa

:

. 

Zależy ona od rodzaju i charakteru ułożenia 

atomów w przestrzeni, które wpływają na pochłanianie 

i odbijanie promieni świetlnych. Wyróżnia się minerały: 

– barwne 

o niezmiennej, charakterystycznej barwie,

 

– zabarwione

 

o barwie pochodzącej od domieszek 

innych substancji,

– bezbarwne

 

Rysa:

 

Jest ona barwą sproszkowanego materiału. 

Bada się ją pocierając minerałem o niepolerowaną 

płytkę porcelanową. Minerały barwne dają rysę 

barwną, zaś bezbarwne i zabarwione mają zawsze 

rysę białą. 

      

 

 

Przezroczystość

. Określa ona zdolność 

minerałów do przepuszczania promieni 

świetlnych. Wyróżnia się minerały: 

– przezroczyste (np. 

kwarc

), 

– przeświecające (np. 

chalcedon

), 

– nieprzezroczyste (większość minerałów).

      Minerały przezroczyste często zatracają tę 

cechę na skutek obecności drobnych próżni, 

banieczek gazów i spękań. 

      

Połysk.

 Jest to cecha powierzchni minerału 

(jego ścian bądź powierzchni powstałych po 

jego rozbiciu), określająca sposób w jaki 

odbija ona promienie świetlne. Wyróżnia się 

następujące rodzaje połysku: 

– metaliczny: właściwy i półmetaliczny, 

– niemetaliczny: diamentowy, szklisty, 

tłusty, perłowy, jedwabisty i matowy.

 

 

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE

TWARDOŚĆ
ŁUPLIWOŚĆ
PRZEŁAM
GĘSTOŚĆ
KOWALNOŚĆ 
KRUCHOŚĆ 
SPRĘZYSTOŚĆ

 

 

Twardość.

 Jest to opór jaki stawia minerał przy próbie zarysowania 

go ostrym narzędziem. 

         Twardość minerałów określa się porównując ją do twardości 

minerałów wzorcowych, tworzących skalę Mohsa. Jest to zestaw 
10 minerałów ułożonych kolejno od najmniej do najbardziej 
twardego: 

       

STOPIEŃ 

TWARDOŚCI

MINERAŁ

UWAGI

1

TALK

RYSUJE SIĘ PAZNOKCIEM

2

GIPS

3

KALCYT

4

FLUORYT

RYSUJE SIĘ OSTRZEM 

NOŻA

5

APATYT

6

ORTOKLAZ

7

KWARC

         RYSUJE SZKŁO

8

TOPAZ

      PRZECINAJĄ SZKŁO

9

KORUND

10

DIAMENT

 

 

GĘSTOŚĆ: 

Jest to stosunek masy minerału do jego objętości.

Większość minerałów ma gęstość w granicach 2,5-3,5g˙cm

-3

ŁUPLIWOŚĆ:  

Jest to zdolność minerału do pękania i oddzielania 

się

pod wpływem uderzenia (nacisku) wzdłuż tzw. płaszczyzn 

łupliwości.

Łupliwość może być jedno lub wielokierunkowa, a w zależności od
łatwości pękania: doskonała, dobra, wyraźna, niewyraźna, bardzo
niewyraźna lub brak. 

PRZEŁAM: 

 Niektóre minerały pod wpływem uderzenia rozpadają 

się i     

dają chropowate powierzchnie, takie powierzchnie określane są 

jako

przełam.  Przełam może być np.: muszlowy, zadziorowy, 

haczykowaty,

ziemisty, włóknisty. 

 

 

PRZEŁAM MUSZLOWY

PRZEŁAM 

WŁÓKNISTY

 

 

WŁAŚCIWOŚCI MORFOLOGICZNE

POKRÓJ (KSZTAŁT)
SKUPIENIA: są to formy, w których minerał występuje 

najczęściej.  

 

 

    

Kryształy posiadają określony kształt, 

nazywany pokrojem. Wyróżnia się następujące 

pokroje kryształów:

 

 izometryczny, gdy kryształ ma identyczne lub 

zbliżone wymiary w trzech kierunkach, 

 płytkowy, gdy kryształ ma podobne wymiary w 

dwóch kierunkach, zaś w trzecim jest wyraźnie 

mniejszy od poprzednich, 

 listewkowy, gdy kryształ ma różne wymiary w 

trzech kierunkach, przy czym jeden wymiar wyraźnie 

przeważa nad pozostałymi, 

 słupkowy, gdy kryształ ma podobne wymiary w 

dwóch kierunkach, w trzecim zaś wymiar wyraźnie 

większy od dwóch poprzednich (w przypadku, gdy 

wymiar trzeci 

    bardzo znacznie przeważa nad pozostałymi, można 

wyróżnić pokrój pręcikowy igiełkowy lub włóknisty).

 

 

kryształy izometryczne

kryształy słupkowe

kryształy igiełkowe

 

 

kryształy włókniste

kryształy tabliczkowe

kryształy beczułkowate

 

 

SKUPIENIA

BLIŹNIAKI (GIPS)
GEODA (AMETYST)
SZCZOTKA KRYSTALICZNA (KALCYT)
KONKRECJE (LIMONIT)
DENDRYTY (ZŁOTO)
SKUPIENIA ZIARNISTE (PIRYT)
PSEUDOMORFOZY (CZERT)
STAGMITY, STAKTYTY, STALAGNATY (WAPIENIE)

 

 

GEODA

 

 

GEODA AMETYSTOWA

 

 

SZCZOTKA KRYSTALICZNA 

(KWARCOWA)

 

 

KONKRECJA CHALCODENOWA

 

 

PIROLUZYT W FORMIE DENDRYTU

 

 

NACIEKI KRYSTALICZNE

 

 

WIETRZENIE 

Powstałe w wyniku krzepnięcia magmy minerały pierwotne 

ulegają

procesom wietrzenia (fizycznego, chemicznego i 

biologicznego),

których efektem jest powstanie minerałów wtórnych. 

 

 

    

WIETRZENIE FIZYCZNE

 (mechaniczne)

    

Procesy wietrzenia fizycznego powodują rozdrobnienie 

różnych skał i minerałów bez zmiany ich właściwości 

chemicznych. Siłami, które wywołują wietrzenie tego rodzaju 

są zmiany temperatury i rozsadzająca działalność mrozu.  

Zmiany temperatur wywołują w skalach napięcia powodujące 

tworzenie się pęknięć i szpar. W powstałe szpary dostaje się 

woda i zamarzając powoduje dalsze rozsadzanie. 

     Zróżnicowanie temperatury w skale indukuje powstawanie 

kierunkowych naprężeń , które z czasem prowadzą do 

odpryskiwania powierzchniowych warstw skały. Zjawisko to 

nazywane jest łuszczeniem się skał. Klasycznym przykładem 

produktów tego typu wietrzenia są granitowe "głowy cukru" 

w Rio de Janeiro.  

     

Zasadnicze znaczenie wietrzenia fizycznego polega na 

ogromnym zwiększeniu powierzchni substratu 

skalnego przez rozdrabnianie.

 

 

Wyróżnia się  zatem następujące typy wietrzenia 

fizycznego

 

- Eksfoliacyjne (łuszczenie):

 Jest to wietrzenie wywołane 

niewielkimi (dobowymi) zmianami temperatury. W ciągu 
dnia rozgrzewa i rozszerza się  zewnętrzna, wystawiona na 
promienie świetlne, powłoka skał. W nocy wskutek 
ochłodzenia powłoka ta kurczy się powodując naprężenia 
pomiędzy nią a głębszymi warstwami skały. 

- Mrozowe:

 Woda zamarzając w szczelinach zwiększa swoją 

objętość rozsadzając szczeliny skalne. 

- Deflokulacja:

 skały ilaste mają silne właściwości 

higroskopijne. Pod wpływem wody zwiększają swoją 
objętość. Tracąc wodę kurczą się i pękają  - powstają 
szczeliny. 

 

 

    WIETRZENIE CHEMICZNE

     

Wywołuje zmiany w składzie chemicznym

 zwietrzeliny i 

zachodzi tym silniej , im intensywniej materiał został 

rozdrobniony w procesie wietrzenia fizycznego. Głównym 

czynnikiem wietrzenia chemicznego jest woda, szczególnie 

zakwaszona CO

2

 lub kwasami organicznymi.  

     Może zachodzić poprzez:

     

     - 

hydrolizę

    

4K[AlSi

3

O

8

]

 + 

6H2O         

Al

4

[(OH)8Si

4

O

10

]

 + 

8SiO

2

 + 

4KOH 

    

skaleń potasowy

 + 

woda

        

kaolinit

 + 

krzemionka 

+ 

potas

 

     

5K[AlSi

3

O

8

]

 + 

4H

2

O

      

KAl

4

[(OH)4AlSi

7

O

20

]

 + 

8SiO

2

 + 

4KOH 

skaleń potasowy

 + 

woda

         

illit

 + 

krzemionka

 + 

potas 

 

 

HYDRTACJĘ

2Fe

2

O

3

 + 

3H

2

O

       

2Fe

2

O

3

 

.

 3H

2

O

 

hematyt 

+ 

woda

          

limonit 

CaSO

4

 + 

2H

2

O

       

CaSO

4

 

• 2H

2

O

anhydryt

 

+ 

woda 

         

gips

 

 

KARBONATYZACJĘ

CaCO

3

 + 

H

2

CO

3

  

      

Ca(HCO

3

)

2

 

kalcyt

 

+ 

kwas węglowy          

rozpuszczalny  

                                                  wodorowęglan  

                                       

 

 

INNYMI PRZYKŁADAMI WIETRZENIA 

CHEMICZNEGO SĄ:

UTLENIANIE

: 

Polega na łączeniu się z tlenem lub na

przechodzeniu tlenków niektórych pierwiastków z niższej
wartościowości w wyższą. Przykładem utleniania jest 
przechodzenie tlenków żelaza dwuwatrościowego  

FeO

 

w 

tlenek żelaza trójwartościowego 

Fe

2

O

3

. 

Reakcji tej

towarzyszy zmiana barwy z zielonej lub czarnej na 
żółtobrunatną lub czerwoną.      

 

 

ROZPUSZCZANIE:

 

Zdolność minerałów do

rozpuszczania się w wodzie i roztworach wodnych
zależy od ich składu chemicznego. Sam proces
rozpuszczania polega na rozpadzie danej substancji 

na

poszczególne jony, np. NaCl rozpada się, a 

dokładniej

dysocjuje na kation Na

+

 i anion Cl

-

. Rozpad substancji

inicjuje szereg dalszych reakcji chemicznych, które
wobec ułatwionego dostępu do substratu,
charakteryzują się dużą dynamiką. 

 

 

WIETRZENIE BIOLOGICZNE 

- MECHANICZNE

 : Korzenie roślin wnikają w szczeliny skalne i 

rozsadzają je.

- CHEMICZNE:

 Działanie substancji chemicznych 

wytwarzanych  przez     zwierzęta lub rośliny.

Produktem wietrzenia jest zwietrzelina. Intensywność i rodzaj 

wietrzenia zależy od warunków klimatycznych (głównie od 
ilości wody i temperatury). W klimacie suchym przeważa 
wietrzenie fizyczne. W klimacie gorącym i wilgotnym 
wietrzenie chemiczne. 

W wyniku wietrzenia fizycznego powstają skały okruchowe w 

wyniku chemicznego niektóre skały chemiczne.    

 

 

 

 

 

 

CHEMICZNA KLASYFIKACJA 

MINERAŁÓW

Klasyfikacja chemiczna minerałów

 

odzwierciedla 

pokrewieństwo poszczególnych pierwiastków w oparciu o 
układ okresowy pierwiastków. Z gleboznawczego punktu 
widzenia przyjęcie chemicznej klasyfikacji minerałów jest 
najkorzystniejsze. Informuje nas bowiem jakie jony mogą 
uwalniać się z minerałów w procesie wietrzenia. Rzutuje to, 
w pewnym stopniu na żyzność gleb rozwijających się na 
określonej skale macierzystej.

 

 

PIERWIASTKI RODZIME

:

Największe znaczenie ma siarka, która wchodzi w skład ponad
60  minerałów.

SIARCZKI 

Są to związki metali ciężkich z siarką, selenem, tellurem,
arsenem, antymonem i bizmutem. 
Znaczenie glebotwórcze:
Największe znaczenie z tej grupy ma piryt – FeS

2

 , występujący

w przyrodzie bardzo pospolicie, zarówno w skałach magmowych
jak i osadowych.

SOLOWCE

Są to związki metali z chlorem, bromem, jodem i fluorem. Nalezą
tu m.in. halit (NaCl), sylwin (KCl), karnalit (MgCl

2

*KCl*6H

2

O) 

Znaczenie glebotwórcze:
Minerały tej klasy nie mają znaczenia glebotwórczego.
Jednocześnie są istotnym składnikiem gleb, ponieważ są
źródłem składników pokarmowych roślin. Niektóre z nich –
sylwin i karnalit  to znane nawozy  K i Mg-K.  Ta grupa
minerałów ma znaczenie w glebach słonych (strefa aridowa

)

 

 

TLENKI I WODOROTLENKI

Minerały tej klasy dzielą się na trzy 

grupy:

TLENKI KRZEMU 

     Należy tu najpospolitszy minerał skałotwórczy jakim jest 

kwarc

 – SiO

2

 . Wchodzi on w skład skał magmowych 

kwaśnych i niektórych obojętnych, skał metamorficznych oraz 

osadowych. Jako bardzo odporny na wietrzenie (duża twardość 

wg skali Mohs’a – 7) kwarc jest głównym składnikiem piasku, 

stanowiąc „szkielet” gleb mineralnych.   Stanowi nawet 

ponad 90% masy glebowej!!! Ma zatem ogromne znaczenie 

glebotwórcze! Rola kwarcu polega na kształtowaniu środowiska 

fizycznego i zarazem ekologicznego w stosunku do korzeni 

roślin. Minerał ten stanowi równocześnie rodzaj „ośrodka 

dyspersyjnego” dla podatniejszych na przemiany składników 

mineralnych i substancji organicznej. Spełnia też zatem rolę 

chemiczno-ekologiczną. 

 

 

TLENKI I WODOROTLENKI  ŻELAZA

   Największe znaczenie w glebie maja:
   

Hematyt

 – Fe

2

O

3

   

Limonit 

– 2Fe

2

O

3

*3H

2

O

   

Magnetyt

- Fe

3

O

4

   Znaczenie glebotwórcze:
    Tlenki i wodorotlenki żelaza należą do minerałów pospolicie 

występujących w glebie. W wierzchnich napowietrzonych 

poziomach gleb występują wysoko utlenione związki tego 

pierwiastka charakteryzujące się brunatnym lub rdzawo-

żóltym zabarwieniem. Nadają one charakterystyczne 

zabarwienie glebom brunatnym. Natomiast w warunkach 

nadmiernego uwilgotnienia, które ogranicza dostęp 

powietrza (tlenu) do pewnych partii profilu glebowego, 

zachodzi w wyniku działalności życiowej bakterii beztlenowych , 

zjawisko redukcji żelaza 

Fe

+3

→ 

Fe

+2

 W procesie tym 

dochodzi do zmiany barwy na zielonkawo niebieską 

 

 

TLENKI I WODOROTLENKI GLINU

Do klasy tej należą m.in.

Korund 

– Al

2

O

3

Diaspor

 – Al

2

O

3

*H

2

O

 

Gibsyt

 -  Al

2

O

3

*3H

2

O

Znaczenie glebotwórcze: 
Jony tego pierwiastka, które częściowo mogą
pochodzić z wietrzenia glinokrzemianów, mają bezpośredni 

wpływ na

zakwaszenie gleby. Przypisuje się im również właściwości 

toksyczne w

stosunku do korzeni. 

 

 

SOLE KWASÓW TLENOWYCH

Minerały należące do tej klasy tworzą około 80% masy 

skorup

ziemskiej (nie gleby!!!).
Należą do nich

:

AZOTANY

Do tej podklasy należą m.in.: saletra sodowa i 
saletra  potasowa.  Minerały  te  nie  mają 
znaczenia glebotwórczego

WĘGLANY

 

Do tej podklasy należy około 90 minerałów. 

Kalcyt

 – CaCO

3

Magnezyt

 – MgCO

3

Dolomit

 – MgCO

3

*CaCO

3

.   

 

 

     

Znaczenie glebotwórcze węglanów

     Kalcyt jest podstawowym minerałem skał węglanowych 

(wapienie, kreda, margle), które są skalami macierzystymi 
rędzin kredowych. Minerał ten swoją obecnością wpływa na 
szereg właściwości fizycznych i chemicznych gleb jak na 
przykład strukturę i odczyn. Tym samym modyfikuje on 
proces glebotwórczy i warunki ekologiczne. Wymienione 
wyżej minerały to nawozy (Ca-Mg, Ca lub Mg), które 
wpływają na zwiększenie pH gleby, a więc zmniejszenie 
kwasowości.   

 

 

SIARCZANY

Do tej podklasy należy około 250 minerałów lecz stanowią tylko około
0,1% wagowych skorupy ziemskiej.  
Należą tu m.in.

Gips

 – CaSO

4

*2H

2

O

Anhydryt

 – CaSO

4

Kainit

 MgSO

4

*KCl*3H

2

O

Znaczenie glebotwórcze siarczanów:

Spośród ogromnej liczby siarczanów tylko gips odgrywa rolę
glebotwórczą. Jego pokłady występujące na powierzchni Ziemi są
skałami macierzystymi specyficznych gleb tzw. rędzin gipsowych
występujących w okolicach Buska. Kainit to nawóz K-Mg, natomiast
gips jest powszechnie stosowany do 

obniżania

 odczynu w glebach

alkalicznych o pH powyżej 8,5 

 

 

FOSRORANY

Do tej podklasy należy około 170 minerałów, w których 

związana

jest prawie cała ilość fosforu.
Podklasa fosforanów reprezentowana jest m.in. przez:

Apatyty:

  

3Ca

3

(PO

4

)

2

*CaF

2

 - fluorowy

3Ca

3

(PO

4

)

2

*CaCl

2

 – chlorowy

3Ca

3

(PO

4

)

2

*CaOH

2

  - hydroksylowy

      
      Fosforyty („gorsze apatyty”)

      Składają się głownie ze skrytokrystalicznej odmiany 
apatytu.
      Wiwianit  Fe

3

(PO

4

)

2

* 8H

2

O

      Znaczenie glebotwórcze:
      Rola glebotwórcza fosforanów polega na dostarczaniu 
roślinom                  fosforu.    Ponadto z apatytów 
produkuje się większość nawozów fosforowych, a wiwianit  
jest rozpowszechniony w rudach darniowych i 
torfowiskach.

 

 

   

KRZEMIANY

    

Do podklasy tej należy około 800 minerałów. 

Charakteryzują się skomplikowaną budową 
wynikającą z udziału licznych pierwiastków w ich 
składzie czym różnią się od innych klas minerałów, 
których budowa jest znacznie mniej skomplikowana. 
W skład krzemianów wchodzi tlen, krzem, glin, 
żelazo, wapń, magnez, potas i inne pierwiastki

. 

     
             

Krzemiany dzielą się na pierwotne i wtórne

 

 

tetraedr

    PODSTAWOWYM ELEMENTEM 

BUDOWY KRZEMIANÓW 

PIERWOTNYCH JEST 

TETRAEDR

     

TETRAEDR

 

 

 

 

Wyróżnia się następujące  grupy krzemianów 

pierwotnych

- 

wyspowe

 

(granaty, oliwiny)

- 

grupowe

 (beryl)

- 

łańcuchowe

 (pirokseny np. augit, amfibole np. hornblenda)

- warstwowe

: muskowit (mika biała) 

KAl

2

(OH)

2

AlSi

3

O

10

 

 

                           biotyt (mika czarna)    

K(MgFe)

3

(F,OH)

2

AlSi

3

O

10

)

 

- 

przestrzenne

:

a) skalenie

 : ortoklaz 

KAlSi

3

O

8

, albit 

NaAlSi

3

O

8

, 

anortyt

CaAl

2

Si

2

O

8

Mieszanina izomorficzna albitu i anortytu to 

plagioklazy.

Plagioklazy dzielą się na:
plagioklazy kwaśne (przewaga albitu), 

plagioklazy

zasadowe (przewaga anortytu), plagioklazy 

obojętne (albit i

anortyt w równowadze).

 b) 

skaleniowce 

(zawierają mniej SiO

2

): leucyt, nefelin

 

 

                      Krzemiany wyspowe 

 

 

Krzemiany grupowe

 

 

KRZEMIANY ŁAŃCUCHOWE

 

 

KRZEMIANY WARSTWOWE

 

 

Krzemiany 

przestrzenne

 

 

     

Znaczenie glebotwórcze krzemianów

     Spośród krzemianów pierwotnych najważniejsze 

znaczenie mają 

krzemiany warstwowe i przestrzenne

, 

stanowiące w glebach główne źródło 

K, Mg, Fe

 i innych 

składników oraz będące głównym substratem 

minerałów 

ilastych!!!

 Glebotwórcza rola muskowitu i biotytu nie jest 

jednakowa. Wynika to z odmiennego składu chemicznego i 

różnej odporności na wietrzenie. 

Muskowit

 ma mało 

skomplikowany skład chemiczny i jako minerał trudno 

wietrzejący dostarcza podczas wietrzenia tylko niewielkie 

ilości potrzebnych roślinom i wypływających na 

właściwości gleb pierwiastków. Może przechodzić w 

illit

 i w 

kaolinit

  - minerały ilaste odznaczające się 

małą

 

zdolnością sorpcyjną. Natomiast 

biotyt

, dzięki 

urozmaiconemu składowi chemicznemu (oprócz K 

zawiera także Mg i Fe) i małej odporności na wietrzenie 

stanowi bardziej obfite źródło składników pokarmowych 

dla roślin. Ponadto w procesie wietrzenia biotyt przechodzi 

w 

wermikulit i montmorylonit

 – glinokrzemiany wtórne 

o 

dużych 

zdolnościach sorpcyjnych. 

     
    

Stąd też glebotwórcza rola biotytu jest wyraźnie 

większa.

 

 

    

Krzemiany wtórne

 (minerały ilaste) powstają w wyniku 

wietrzenia, głownie chemicznego z krzemianów 

pierwotnych, głównie z warstwowych i przestrzennych. W 

skład budowy przestrzennej krzemianów wtórnych 

wchodzą oprócz tetraedrów także i oktaedry. Warstwy 

tetra i oktaedrów tworzą pakiety, które oddzielone są od 

siebie przestrzenią międzypakietową. Ze względu na 

układ warstw wyróżnia się minerały o budowie 

pakietowej:

    - 1:1 – jedna warstwa oktaedryczna i jedna warstwa 

tetraedryczna

    - 2:1-   dwie warstwy tetraedryczne i jedna oktaedryczna. 
    Przestrzeń międzypakietowa w typie budowy 1:1 jest 

znikoma i „sztywna”, co zdecydowanie ogranicza 

powierzchnie wewnętrzną, natomiast w minerałach o 

typie budowy 2:1 jest ona duża i „ruchoma”, co 

zwielokrotnia powierzchnię wewnętrzną i pojemność 

sorpcyjną

 

 

oktaedr

 

 

oktaed

r

 

 

BUDOWA PAKIETOWA 1:1

Przestrzeń miedzypakietowa (wąska i sztywna)

 

 

 Przestrzeń 

międzypakietowa

   (szeroka)

Budowa pakietowa 2:1

 

 

Minerały ilaste

 charakteryzują się następującymi

właściwościami:
- silnym rozdrobnieniem < 2µm
- ładunkami elektrycznymi (dominują ładunki ujemne)
- pojemność sorpcyjną kationów 5-100 cmol(+)/kg
- chłonnością wody (pęcznienie), przy suszeniu – 

kurczeniem się,

- dużą lepkością i plastycznością,
- dużą powierzchnią właściwą – 50-800 m2/g (suma 

powierzchni

   zewnętrznych i wewnętrznych)

  Główne grupy minerałów ilastych to:
- grupa smektytu (dawniej montmorylonitu) – budowa 

pakietowa 2:1, pojemność sorpcyjna ok. 80-100 

cmol(+)/kg,

- grupa illitu – budowa 2:1, pojemność sorpcyjna ok. 40 

cmol(+)/kg

- grupa kaolinitu – budowa 1:1, pojemność sorpcyjna 

ok. 5-15 cmol(+)/kg

 

 

   

    

Znaczenie glebotwórcze minerałów ilastych

   

Najważniejszą właściwością minerałów ilastych jest  

ujemny ładunek elektryczny, dzięki któremu wiązane 

są, z możliwością wymiany, kationy dostające się do 

roztworu glebowego. Wiązanie kationów  może 

odbywać się zarówno na powierzchni zewnętrznej jak i 

wewnętrznej (w przestrzeni miedzypakietowej). 

Minerały ilaste wraz z koloidami organicznymi tworzą 

kompleks sorpcyjny gleby mający kluczowe znaczenie w 

odżywianiu. Mają także istotny wpływ na szereg 

właściwości fizycznych. Wpływ ten jest w dużym 

stopniu determinowany przez stopień uwilgotnienia 

gleby.

     
     W glebach mineralnych Polski w obrębie minerałów 

ilastych dominuje illit (ok. 60%) oraz kaolinit (ok. 40%). 

Pozostałe minerały ilaste stanowią znikomą część. 

 

 

   

MINERAŁY ORGANICZNE (tzw. węglowce)

     Minerały organiczne to produkty niepełnego 

rozkładu martwych organizmów roślinnych i 
zwierzęcych. Należą do nich m.in. bursztyn, ropa 
naftowa, asfalt, torf. Z tej klasy jedynie torf ma 
znaczenie glebotwórcze, gdyż bardzo często jest 
skałą macierzystą gleb hydrogenicznych. 

 

 

ZNACZENIE GLEBOTWÓRCZE 

MINERAŁÓW

PIERWIASTKI RODZIME

     

Minerały wchodzące w skład tej klasy 

nie są

 minerałami 

skałotwórczymi, a takie składniki jak miedź i siarka mogą 
pochodzić z minerałów innych klas. Stąd minerały tej klasy 

nie mają

 znaczenia glebotwórczego

. 

SIARCZKI

     

Minerały tej klasy nie odgrywają większej roli z  

gleboznawczego punktu widzenia. Mogą one dostarczać 
podczas wietrzenia pierwiastków zaliczanych do 
mikroskładników. 

TLENKI I WODOROTLENKI 

      

Tlenki krzemu

 

    

Glebotwórcza rola kwarcu jest 

ogromna.    

Udział kwarcu w 

skałach macierzystych gleb mineralnych przekracza często 
90% Ze względu na dużą odporność na wietrzenie rola 
kwarcu sprowadza się do tworzenia swoistego „szkieletu” 
gleb. Kształtuje on środowisko fizyczne dla korzeni roślin. 
Znajduje to swoje odbicie w kształtowaniu właściwości 
fizykomechanicznych, a konsekwencji także  wodnych gleby. 

 

 

TLENKI I WODOROTLENKI ŻELAZA

 

     

Tlenki i wodorotlenki żelaza stanowią kilka, kilkanaście 

procent masy glebowej. W wierzchnich, napowietrzonych 
poziomach gleb występują wysoko utlenione związki tego 
pierwiastka. Nadają one glebie brunatne, rdzawo-żółte 
zabarwienie. Z kolei w warunkach nadmiernego 
uwilgotnienia, które ogranicza dostęp tlenu, zachodzi 
zjawisko redukcji żelaza (Fe

+3

                 Fe

+2

 ). W procesie 

tym dochodzi do zmiany barwy, bowiem związki żelaza 
dwuwartościowego w środowisku obojętnym i zasadowym 
mają zabarwienie zielonkawe i niebiekskawe. 

TLENKI GLINU

   Jony tego pierwiastka, które częściowo mogą
   pochodzić z wietrzenia glinokrzemianów, mają bezpośredni 

wpływ na

   zakwaszenie gleby. Przypisuje się im również właściwości 

toksyczne w

   stosunku do korzeni. 

 

 

SOLE KWASÓW TLENOWYCH

AZOTANY

Minerały te nie mają znaczenia glebotwórczego

SIARCZANY

Spośród ogromnej liczby siarczanów tylko gips odgrywa 

rolę

glebotwórczą. Jego pokłady występujące na powierzchni 

Ziemi są

skałami macierzystymi specyficznych gleb tzw. rędzin 

gipsowych

występujących w okolicach Buska. Kainit to nawóz K-Mg,
natomiast gips jest powszechnie stosowany do 

obniżania

odczynu w glebach alkalicznych o pH powyżej 8,5. 

 

 

     WĘGLANY

     
            Kalcyt  jest  podstawowym  minerałem  skał  węglanowych 

(wapienie, kreda, margle), które są skalami macierzystymi 
rędzin  kredowych.  Minerał  ten  swoją  obecnością  wpływa 
na szereg właściwości fizycznych i chemicznych gleb jak na 
przykład  strukturę  i  odczyn.  Tym  samym  modyfikuje  on 
proces  glebotwórczy  i  warunki  ekologiczne.  Wymienione 
wyżej  minerały  to  nawozy  (Ca-Mg,  Ca  lub  Mg),  które 
wpływają  na  zwiększenie  pH  gleby,  a  więc  zmniejszenie 
kwasowości

       
      

FOSFORANY

     

Rola glebotwórcza fosforanów polega na dostarczaniu 

roślinom fosforu.    Ponadto z apatytów produkuje się 
większość nawozów fosforowych, a wiwianit  jest 
rozpowszechniony w rudach darniowych i torfowiskach.

 

 

KRZEMIANY PIERWOTYNE

     

     Znaczenie glebotwórcze krzemianów pierwotnych jest 

ogromne, mimo iż stanowią tylko kilka, kilkanaście procent 
masy glebowej. Krzemiany pierwotne są źródłem mikro mi 
makroelementów. Z krzemianów pierwotnych, a przede 
wszystkim z warstwowych i przestrzennych powstają w 
wyniku wietrzenia minerały ilaste.  

MINERAŁY ILASTE 

Minerały ilaste w dużym stopniu kształtują właściwości 
fizykomechaniczne gleby, a zarazem właściwości wodne. Są 
jednym z głównych składników kompleksu sorpcyjnego gleb 
mineralnych. Zatem ich znaczenie glebotwórcze jest 
ogromne.

 

 

KWARC

 

 

limonit

 

 

kaolinit

 

 

montmorylonit

 

 

illit