Minerały skał magmowych

1. Frakcyjna krystalizacja magmy - jest to wydzielanie się kryształów za stopu magmowego w czasie krzepnięcia wskutek obniżania temperatury. Przebieg procesów spowodowanych frakcyjną krystalizacją magmy zależy od szybkości krzepnięcia magmy. Minerał się krystalizuje i jeżeli jest lżejszy - idzie do góry, jeśli cięższy - do dołu. W czasie frakcyjnej krystalizacji magmy występują trzy etapy:

• etap wczesnej krystalizacji - magma jest gorąca, wydzielają się oliwiny, powstają rudy metali (chromit) i jako cięższe oddzielają się od magmy. Powstają skały należące do perydotytów. Później powstają z nagromadzenia piroksenu piroksenity. Plagioklazy wędrują do góry. Może powstać skała zwana anortozytem.

• główne stadium krystalizacji - krystalizują nadal pirokseny i plagioklazy, labrador i andezyt. Nie mają one w swoim składzie wody i jonu OH-. Magma jest wzbogacana w składniki lotne. Obok piroksenów powstają amfibole, zawierające grupę hydroksylową. Powstają zespoły mineralne plagioklazów i piroksenów. Z ich nagromadzenia powstają skały o składzie gabra i diorytu z amfibol i piroksenów. Pod koniec tego etapu magma ubożeje w tlenki magnezu, żelaza i wapnia, bo weszły one w skład amfiboli, piroksenów i plagioklazów. Wzbogaca się natomiast w tlenki sodu, potasu i krzemionki. Zostaje bardzo dużo składników lotnych. Krystalizują plagioklazy zasobne w albit i tworzy się biotyt. Z nich powstaną granodiaryty.

• stadium końcowe krystalizacji magmy - magma ma charakter resztkowy. Powstają wtedy granity i sjenity. Przeważa skaleń potasowy (ortoklaz), jest duża zawartość krzemionki. Krystalizuje biotyt (z ciemnych minerałów). Temperatura magmy jest powyżej 600ºC. W temperaturze między 600 a 500ºC następuje etap pegmatytowy. Zasadniczą rolę skałotwórczą odgrywają resztki magmowe (rozrzedzone krzemiany). Powstają pegmatyty. Dalej trwa etap pneumatolityczny (500-400ºC), gdzie przy znacznym udziale gazów silnie sprężonych magma przenika wydzielone już minerały i zbiorniki magmowe. Powstają: turmalin, topaz, beryl. Magma stygnie (temperatura poniżej 400ºC). Powstają inne minerały z bardzo dobrze wykształconymi kryształami. Jest to etap hydrotermalny, w którym powstaje złoto, miedź, diamenty.

2. Ze względu na rolę, jaką minerał skałotwórcze odgrywają w skałach magmowych dzieli się je na :
   

• minerały główne - stanowiące przeważającą część masy skały i decydujące o nazwie i przynależności systematycznej skały

• minerały poboczne - występujące powszechnie, lecz w niewielkich ilościach, nie decydujące o stanowisku systematycznym skały; zazwyczaj w postaci bardzo drobnych kryształków, niedostrzegalnych makroskopowo

• minerały akcesoryczne (dodatkowe) - występujące tylko w niektórych typach skał, ale za to w postaci dużych kryształów, rozpoznawalnych makroskopowo; nie decydują one o rodzaju skały; czasami pojawiają się w skale obficie i wówczas mogą stanowić podstawę wydzielenia jej szczególnych odmian

MINERAŁY GŁÓWNE	MINERAŁY POBOCZNE	MINERAŁY AKCESORYCZNE
- kwarc - skalenie - skaleniowce - miki (łyszczyki) - amfibole - pirokseny - oliwiny	- magnetyt - hematyt - piryt - cyrkon	- granaty - turmalin - chromit

Ponadto minerały skałotwórcze możemy podzielić na:

• minerały femiczne - zasobne w Fe i Mg, o ciemnych barwach (czarne, brunatne, zielono-czarne) i charakterze zasadowym

• minerały saliczne - zasobne w Si i Al, o jasnych barwach (bezbarwne, białe, różowe, szare) zaliczane do kwaśnych, wykazujące z reguły większą odporność na procesy wietrzeniowe niż minerały femiczne

KWARC

Podstawowe własności:

Wzór chemiczny: SiO₂ (46,7% Si, 53,3% O₂). Jest bardzo stały, sieć przestrzenna niechętnie przyjmuje obce atomy.

Nazwa: Pochodzenie nazwy jest niejednoznaczne. Niektórzy autorzy uważają, że nazwa pochodzi od niemieckiego słowa kwarc - zgrzyt, używanego przez górników niemieckich w średniowieczu, gdyż przy ocieraniu się o siebie kwarc wydaje charakterystyczny zgrzyt. Nazwa ta jest także wiązana ze słowiańskim słowem kwardy - twardy.

Barwa: Bezbarwny. Zabarwione odmiany noszą odrębne nazwy mineralogiczne.

Rysa: Biała.

Twardość: 7 (w skali Mohsa), kruchy.

Łupliwość: Niewyraźna, przełam muszlowy.

Przezroczystość: Przezroczysty, dla odmian barwnych przezroczysty, przeświecający, nieprzezroczysty.

Połysk: Szklisty, na powierzchni przełamu tłusty.

Przełam: Włóknisty, promienisty, skorupowy, ziemisty.

Układ krystalograficzny: Trygonalny, klasa trapezoedru trygonalnego.

Gęstość: G = 2,65 g/cm³

Własności optyczne: Kwarc jest minerałem optycznie jednoosiowym, dodatnim, jego współczynniki załamania światła są niskie, a różnica między nimi jest niewielka. W płytce cienkiej bezbarwny. Dane optyczne niezwykle stałe dlatego ważne w praktyce petrograficznej jako dane porównawcze.

Własności chemiczne: Kwarc jest jednym z najpospolitszych minerałów w przyrodzie, jest on bowiem związkiem dwóch najpospolitszych w skorupie ziemskiej pierwiastków: tlenu i krzemu. Dwutlenek krzemu SiO₂ określa się nazwą krzemionki. Nadzwyczaj odporny na działanie wszystkich czynników chemicznych. W kwasach nie rozpuszcza się, fluorowodór.

Występowanie: Krzemionka występuje w przyrodzie w postaci kilku minerałów, które tworzą się w różnych warunkach genetycznych (kwarc, cristobalit, trydymit, coesyt i stishovit - dwa ostatnie znaleziono tylko w miejscach upadku meteorytów).

Geneza:

kwarc występuje w skałach magmowych przesyconych krzemionką. W skałach takich po związaniu krzemionki w glinokrzemianach i krzemianach pozostaje jej nadmiar krystalizujący w postaci kwarcu. Przykładem takich skał jest granit zawierający około 33% kwarcu ( całkowita zawartość SiO₂ w granicie dochodzi do 72%). Ta część krzemionki, która nie wykrystalizowała w obrębie skały tworzy żyły kwarcowe, powstające w końcowym etapie stygnięcia masywów, W żyłach kwarcowych często występują minerały pierwiastków metalicznych (np: złoto rodzime). Podczas wietrzenia granitów kwarc jako minerał odporny chemicznie ulega jedynie mechanicznemu rozdrobnieniu, rozpada się na ziarna żwiru i piasku, które po scementowaniu przechodzą w zlepieńce, piaskowce i kwarcyty.

Zastosowanie:

Mikrokrystaliczny kwarc - chalcedon i krzemień były przez większą część dziejów ludzkości jedynymi surowcami mineralnymi. Na podstawie ewolucji narzędzi kamiennych określa się stopień rozwoju pierwotnych społeczeństw. Krzemień przyniósł ludzkości niezawodny sposób wywoływania ognia. Handel krzemieniem odbywał się na wielką skalę a różnorodność krzemieni ułatwia śledzenie dawnych szlaków handlowych. W neolitycznej kopalni w Krzemionkach Opatowskich wydobywano krzemień w tysiącu szybików połączonych chodnikami. Znaczenie krzemienia odżyło po wynalezieniu broni palnej.

Barwne odmiany kwarcu i chalcedonu od wieków były używane jako piękne, a stosunkowo niedrogie materiały jubilerskie i ozdobne.

Drobnoziarnisty piasek kwarcowy od tysięcy lat był podstawowym składnikiem szkła, a w początkach XX w. rozpoczęto wytwarzanie szkła kwarcowego odpornego na wstrząs termiczny.

Piaski kwarcowe są surowcem do produkcji węglika krzemu czyli karbokorundu - materiału ściernego o wysokiej twardości. Sam kwarc jest również materiałem ściernym. Używa się go także jako domieszki w produkcji porcelany stołowej i technicznej.

W wielu dziedzinach przemysłu wykorzystuje się monomineralne skały kwarcowe, np. kwarcyty ogniotrwałe; wykładziny pieców wykonuje się z cegły silikatowej. Krzemienie i chalcedon stosuje się jako kule mielące w młynach kulowych.

Wielka kariera kwarcu we współczesnej technice rozpoczęła się jednak dopiero po odkrycia zjawiska piezoelektryczności. W latach I wojny światowej zjawisko to wykorzystano do wytwarzania ultradźwięków pomocnych w tropieniu okrętów podwodnych. Ultradźwięki pozwalają również badać ukształtowanie dna morskiego, śledzić ławice ryb itd. Piezoelektryczne płytki kwarcowe są masowo stosowane jako element współczesnej elektroniki - najpospolitszym przykładem ich zastosowania jest kwarcowy zegarek.

Olbrzymie zastosowanie na rezonatorowe płytki piezokwarcowe służące do stabilizacji częstotliwości fal radiowych podczas II wojny światowej były zaspokajane przez kryształy kwarcu wydobywane z żył kwarcowych. Kryształy kwarcu naturalnego bardzo często były jednak zbliźniaczone i nie nadawały się do wykorzystania (kryształ taki w polu elektrycznym jednocześnie podlegałby rozszerzaniu i kurczeniu). W 1949 r. opanowano proces hydrotermalnej hodowli kryształów kwarcu, pozwala ona uzyskiwać kryształy wolne od zbliźniaczeń. Obecnie roczna światowa produkcja kwarcu syntetycznego wynosi 1000 ton.

Występowanie w Polsce:

Kwarc jest minerałem pospolitym na obszarze Sudetów i ich przedgórza. Duże kryształy znajdowano w pegmatytowych żyłach w granitach Karkonoszy i Strzegomia, dominował wśród nich kwarc dymny. W okolicach Szklarskiej Poręby występują żyły z ametystem. Agat występuje w przypowierzchniowej partii permskich skał wylewnych w niecce śródgórskiej i północno - sudeckiej (okolice Kamiennej Góry i Świerzawy). Chryzopraz występuje w Szklarach k/ Ząbkowic Śląskich, a kryształ górski w Jegłowej k/ Strzelina. Sporadyczne wystąpienia były notowane w wielu punktach w różnych środowiskach geologicznych

SKALENIOWCE

zwane też skalenoidami

Jest to grupa minerałów skałotwórczych skał magmowych.

Podstawowe właściwości:

• to glinokrzemiany przestrzenne

• mogą krystalizować tylko z magm odznaczających się niedoborem krzemionki

Najważniejszymi przedstawicielami grupy skaleniowców są:leucyt, nefelim, analcym oraz sodalit

SKALENIE

Podstawowe własności:

Skład chemiczny: glinokrzemiany K, Na, Ca (rzadko Ba) - jedne z najpospolitszych minerałów skorupy ziemskiej

Układ krystalograficzny: jednoskośny, trójskośny

Pokrój kryształów: grubo- lub cienkotabliczkowy, słupkowy, kryształy spłaszczone lub izometryczne

Łupliwość: doskonała lub dobra

Gęstość: 2,56-2,76 g/cm³

Twardość: 6,0-6,5

Wygląd: odmiany głównie zabarwione i nieprzezroczyste: białe, kremowe, różowe, czerwonawe, brązowawe, zielone, szare, rzadziej spotykane - przezroczyste i bezbarwne; połysk zwykle szklisty, na płaszczyźnie łupliwości - perłowy, lub inny

Geneza:

Powstaje w procesach magmowych (utwory hydrotermalne i produkty ekshalacji wulkanicznych), osadowych i metamorficznych (metamorfizm kontaktowy i regionalny).

Zastosowanie:

• wyroby jubilerskie

• budownictwo (elementy budowlane, architektoniczne ze skał ozdobnych zawierających skalenie)

• przemysł ceramiczny (ceramika szlachetna i inne jej działy)

• przemysł szklarski

• produkcja aluminium

Występowanie:

Omawiane minerały są pospolitymi składnikami większości skał magmowych i metamorficznych; rzadko spotykane są w skałach osadowych.

MIKI (ŁYSZCZYKI)

Podstawowe właściwości:

• Wzór chemiczny:AB_2-3(OH,F)₂(Si,Al₄O₁₀) - zasadowe glinokrzemiany potasu, sodu, wapnia, glinu, magnezu, żelaza, manganu rzadziej rubidu, cezu, baru, cynku, wanadu, litu, tytanu, chromu

gdzie: A -potas, sód, wapńB -żelazo, fluor, magnez, mangan, lit, glin

• Układ krystalograficzny: jednoskośnym.

• Pokrój tabliczkowy, krótkosłupowy, płytkowy, blaszkowy.

• Barwa: bezbarwne ,srebrzystobiałe, żółtawe - miki jasne; ciemnoszare, brunatne, czarne - miki ciemne.

• Rysa: biała

• Połysk: szklisty, jedwabisty

• Łupliwość: doskonała, jednokierunkowa

• Przełam: nierówny

• Twardość: około 2-3

• Gęstość: waha się od 2,75 do 3,4

• Tworzą one tabliczkowe kryształy o pokroju pseudoheksagonalnym.

• dobre właściwości dieelektryczne,

• niepalna,

• odporna na temperaturę,

• odporna na czynniki chemiczne,

• odporna na starzenie.

Tworzą skupienia zbite, ziarniste, blaszkowe, czasami rozetowe. Tworzą kryształy wrosłe i narosłe w druzach-szczotki krystaliczne. Są giętkie, elastyczne i sprężyste. Tylko niewiele wśród nich jest wyraźnie kruche oraz łamliwe (są to:margaryt, clintonit,ksantofillyt).

Występowanie:

Łyszczyki występują powszechnie w wielu skałach. Należą do głównych minerałów skał magmowych. Są ważnymi składnikami skał metamorficznych i często występują w skałach osadowych. Dzięki doskonałej łupliwości często spotykane w postaci cienkich, elastycznych blaszek o różnym zabarwieniu (tzw.kocie złoto).

Miejsca występowania : Indie, Rosja, Kanada,Polska na Dolnym Śląsku

Zastosowanie:

jako dielektryk w kondensatorach o małej pojemności, do izolowania wycinków komutatorów, jako izolacja żłobkowa, do odizolowywania elementów elektronicznych. do produkcji gumy, papieru przemysłowego, tapet ściennych, tworzyw sztucznych, lakierów, ceramiki, przezroczystych okienek wziernikowych do pieców. jako posypka do papy, wypełniacz do środków ochrony roślin źródło otrzymywania litu są interesujące dla naukowców są poszukiwane i cenione przez kolekcjonerów, muskowit chromowy (fuchsyt)jest wykorzystywany jako kamień ozdobny oraz surowiec rzeźbiarski.

Odmiany miki

1.ze względu na zabarwienie:

• miki jasne: (np.muskowit, serecyt, paragonit,fengit)

• Miki ciemne: (np.biotyt, flogopit)

• 2. ze względu na skład chemiczny:

• miki litowe (lepidolit, zinnwaldyt)

• biotyt

• potasowa - muskowit

• potasowo magnezowa - flogopit

• syntetyczna - fluoroflogopit

PIROKSENY

Grupa piroksenów obejmuje wiele minerałów o dużej zmienności składu chemicznego i postaci kryształów (augit, diopsyd, jadeit, bronzyt)

Ogólnie mówiąc, są one krzemianami wapnia, magnezu i żelaza, w mniejszym stopniu manganu, sodu a także glinu.

Właściwości piroksenów omówimy na przykładzie augitu, mającego spośród

nich najistotniejszą rolę skałotwórczą.

Podstawowe właściwości AUGITU:

• Barwa: przeważnie czarna, niekiedy o odcieniach jaśniejszych szarawych lub brunatnawych.

• Połysk: szklisty, ziemisty.

• Rysa: szara.

• Twardość: 6,0.

• Łupliwość: doskonała.

• Przełam: muszlowy

• Twardość: 5,5-6

• Gęstość: 3,2 - 3,6 g/cm³

Występowanie:
Augit jest pospolitym składnikiem takich skał magmowych, jak gabra, dioryty oraz bazalty.W glebach występuje stosunkowo rzadko, ponieważ łatwo ulega rozpuszczeniu i wymyciu. Sporadycznie występuje tu w postaci nieregularnych, pojedynczych ziaren.W Polsce Augit występuje w Pieninach.

Zastosowanie:

• Ceniony kamień kolekcjonerski

AMFIBOLE

Podstawowe właściwości:

Chemizm :krzemiany lub glinokrzemiany wapnia, magnezu, glinu, żelaza i sodu, manganu, tytanu, potasu z niewielką zawartością wody.

Układ krystalograficzny najczęściej rombowy oraz jednoskośny

Gęstość- 2,85-3,5 g/cm³,

Twardość- 5-6.

Barwa - przeważnie zielona, brunatna lub czarna.

Rysa - biała, szara, jasnobrunatna

Przełam - najczęściej nierówny lub muszlowy

Połysk - najczęściej szklisty, tłusty bądź perłowy

Łupliwość - doskonała, dwukierunkowa, krzyżująca się pod kątem 124^o - (ta cecha pozwala je odróżnić od podobnych piroksenów).

Bardzo często tworzą pomiędzy sobą roztwory stałe(kryształy mieszane) co wpływa na bardzo duże ich zróżnicowanie. Najczęściej wykazują pokrój słupkowy, igiełkowy lub włóknisty (azbest amfibolowy). Kryształy odznaczają się sześciobocznym przekrojem. Występują w skupieniach ziarnistych i zbitych. Niektóre amfibole po oszlifowaniu wykazują efekt kociego oka.

Występowanie:

Ważne minerały skałotwórcze wielu skał magmowych i metamorficznych. Spotykane są też w skałach okruchowych: piaskach i żwirach.

Zastosowanie:

• mają znaczenie naukowe i kolekcjonerskie

• wiele z nich znajduje zastosowanie jako kamienie ozdobne i jubilerskie (np.aktynolit, nefryt)

Do amfiboli należą między innymi:

• aktynolit

• antofillyt

• niektóre azbesty naturalne

• cummingtonit

• gedryt

• glaukofan

• hornblenda

• krokidolit

• nefryt

• richteryt

• riebeckit

• tremolit

OLIWINY

Podstawowe właściwości:

Oliwiny są głównie krzemianami: magnezu (forsteryt) , żelaza (fajalit) oraz manganu (tefroit) i znacznie rzadziej niklu.

Często zawierają izomorficzne domieszki chromu, glinu, tytanu, sporadycznie też: wapnia- monticellit i kirschtenit.

Większość z nich stanowi roztwory stałe (kryształy mieszane), będące członami szeregu izomorficznego: forsteryt -fajalit (oliwiny magnezowo -żelazowe).

wszystkie oliwiny krystalizują w układzie rombowym.

tworzą zazwyczaj kryształy słupkowe i tabliczkowe

występują w skupieniach ziarnistych, zbitych, czasami występują jako pojedyncze ziarna, niekiedy występują w postaci ziarnistych skupień zwanych „bombami oliwinowymi”,

są kruche i stosunkowo twarde,

są bardzo mało odporne i szybko ulegają przeobrażeniu w różne minerały z grupy serpentynu. Czasami wykazują specjalne zjawiska optyczne: efekt kociego oka i asteryzm.

Występowanie:

• Przeważnie występują w zasadowych i ultrazasadowych skalach magmowych: perydotytach, dunitach, bazaltach oliwinowych, melafirach i diabazach.

• oliwiny zasobne w magnez lub mangan (forsteryt i tefroit) są składnikami różnych utworów zmetamorfizowanych (żelaza, manganu, skarnów, metasomatytów itd.),

• oliwiny występują w niektórych meteorytach,

• w niektórych serpentynitach jako minerał reliktowy

• w niektórych skałach okruchowych: piaskach i żwirach.

Miejsca występowania: Egipt- kryształy ponad 5 cm; Kenia; Tanzania; Etiopia; Usa; Meksyk; Czechy; Rosja - kryształy fajalitu ok. 10 cm (Kołyma), kryształy forsterytu ok. 16cm (Ural); Polska- na Dolnym Śląsku (w trzeciorzędowych bazaltach - najczęściej jest tochryzolit).

Zastosowanie:

stanowią surowiec do produkcji materiałów ogniotrwałych stanowią surowiec do produkcji technicznego szkła kwarcowego maja znaczenie naukowe są poszukiwane i cenione przez kolekcjonerów znajdują zastosowanie w jubilerstwie

MINERAŁY POBOCZNE

MAGNETYT

Podstawowe własności

Wzór chemiczny: Fe₃O₄ (FeO o Fe₂O₎) - najbogatsza ruda żelaza

Układ krystalograficzny: regularny, klasa 48-ścianu.

Pokrój kryształów: 8-ścian i jego kombinacje lub 48-ścian.

Łupliwość: brak, minerał kruchy o przełamie muszlowym.

Gęstość: 5,1-5,2 g/cm³

Twardość: 5,5-6,0

Wygląd: żelazistoczarny (żelaziak czarny), barwa rysy - czarna, nieprzezroczysty, o połysku półmetalicznym, silnie magnetyczny.

Geneza

Powstaje w różnych stadiach procesów magmowych, osadowych i metamorficznych.

Zastosowanie

• surowiec do otrzymywania żelaza

• stosowany jako obciążnik ciężkiej cieczy zawiesinowej

• stosowany jako magnes

Występowanie

Spotyka się go w skałach: magmowych, osadowych i metamorficznych. Złoża magnetytu znaleziono w Szwecji, Rosji , na Ukrainie, w USA, Kanadzie, Brazylii, Lberii, Australii i in.

HEMATYT

Podstawowe własności

Wzór chemiczny: Fe₂O₃ - najważniejsza ruda żelaza

Układ krystalograficzny: trygonalny, klasa skalenoedru dytrygonalnego

Pokrój kryształów: kryształy romboedryczne, płytkowe, tabliczkowe, słupkowe lub bipiramidalne

Łupliwość: brak, minerał o przełamie muszlowym

Gęstość: 3,6-5,3 g/cm³

Twardość: 5,5-6,0 (odmiany krystaliczne)

Wygląd: czarny, stalowoszary, wiśniowy, barwa rysy - wiśniowa

Geneza:
Powstaje w procesach magmowych (utwory hydrotermalne i produkty ekshalacji wulkanicznych), osado-wych i metamorficznych (metamorfizm kontaktowy i regionalny).

Zastosowanie:

• surowiec do otrzymywania żelaza

• surowiec do wyrobu pigmentów i barwników, m. in. ceramicznych

• środek do polerowania

Występowanie:

Hematyt związany jest ze skałami magmowymi, osadowymi i metamorficznymi. Znany jest ze złóż Ukrainy, Rosji, USA, Kanady, Australii Zachodniej, Liberii i in.

CYRKON

Parę słów o:

Nazwa nawiązuje do składu chemicznego minerału, pochodzi od perskiego zargun (zar = złoto, gun = barwa) = złocisty.

Podstawowe właściwości:

• Chemizm: ZrSiO₄ (ortokrzemian cyrkonu)

• Układ krystalograficzny- tetragonalny

• Twardość w skali Mohsa- 7,5

• Lupliwość- niewyraźna

• Rysa- biała

• Przełam- muszlowy

• Gęstość- 4,67 do 4,7 g/cm³

• Barwa- bezbarwny, różne barwy np. (złocisto brunatną, jasnożółtą, słomkowożółtą , jaskrawożółtą, różową, czerwoną, czerwonopomarańczową, zieloną, fioletową, niebieską, niebieskozieloną, brunatną, czarną; bywa też bezbarwny. Niekiedy wykazuje efekt kociego oka)

• Połysk- szklisty, diamentowy
  

Występowanie:

Stanowi rozpowszechniony składnik skał magmowych (granity, gnejsy, sjenity} oraz osadowych (piaski cyrkonowe, żwiry). Współwystępuje zbiotytem, kwarcem, skaleniami, granatami, monocytem, ksenotymem

W Polsce występuje w okolicach Szklarskiej Poręby, nad rzeką Kwisą i Izerą. Znaczne ilości występują w piaskach plażowych nad Bałtykiem.

Zastosowanie:

• ważne źródło otrzymywania pierwiastka cyrkonu, także toru, hafnu, itru i niobu,

• jest stosowany do produkcji materiałów żaroodpornych i ognioodpornych,

• do produkcji ceramiki i szkliw,

• do produkcji materiałów ściernych i włókien

• stosuje się go również do produkcji farb i pigmentów

• w reaktorach nuklearnych,

• służy do oznaczania wieku bezwzględnego skał metodami radiometrycznymi,

• należy do bardzo cenionych kamieni kolekcjonerskich i jubilerskich. W jubilerstwie prawidłowo oszlifowane cyrkony dzięki bardzo dużej dyspersji mogą być konkurencją dla diamentów. Trudność w uzyskaniu właściwego szlifu sprawia duża kruchość minerału.

PIRYT

Nazwa pirytu pochodzi od greckiego pyros - ogień, gdyż uderzony kawałkiem stali krzesze iskry.. Jest siarczkiem żelaza o wzorze FeS2. Zawiera około 47 % Fe i 53 % S. W zależności od miejsca występowania może posiadać domieszki innych pierwiastków: Ni, Co, As, Cu i Au; podwyższona zawartość złota w pirycie ma niekiedy znaczenie gospodarcze. Omawiany minerał jest rozpuszczalny tylko w HNO3.

Podstawowe właściwości:

Wzór chemiczny: FeS₂ - najbardziej rozpowszechniony siarczek

Układ krystalograficzny: regularny, klasa 12-ścianu podwójnego.

Pokrój kryształów: forma sześcianów, 8-ścianów, 12-ścianów, 20-ścianów.

Łupliwość: niewyraźna, minerał kruchy.

Gęstość: 5,0-5,2 g/cm³

Twardość: 6,0-6,5

Wygląd: Barwa pirytu jest złocista lub mosiężno-żółta, jego rysa - brunatno-czarna lub zielono-czarna. Jest to minerał kruchy, o niewyraźnej łupliwości, nieprzezroczysty, o połysku metalicznym.

Geneza:

Powstaje w procesach: magmowych, osadowych i metamorficznych.

• Omawiany minerał może występować w skałach osadowych, gdzie towarzyszy substancji organicznej.

• Piryt rozproszony w zewnętrznych okładzinach ścian budowli, pod wpływem czynników atmosferycznych przechodzi w tlenek żelaza nadając powierzchni brzydki, zardzewiały wygląd.

Zastosowanie:

• Produkcja kwasu siarkowego. Piryt jest kopaliną siarkonośną. Otrzymuje się z niego tlenki siarki i kwas siarkowy. Znaczenie jego zmalało po odkryciu w XX w. wielu złóż siarki rodzimej a także wskutek przystąpienia do pozyskiwania jej z gazu ziemnego, ropy naftowej i węgli.

• Produkcja proszku polerskiego. Surowcem żelazodajnym są wypałki pirytowe - produkt jego utleniania (tlenki żelaza), których używa się do produkcji proszku polerskiego.

• Z pirytu odzyskuje się: złoto, kobalt, miedź i inne metale.

• Z pirytu produkuje się czerwone i brunatne farby mineralne.

• Jubilerstwo. Piryt używany był w jubilerstwie, w XVIII w. - w krajach Europy Zachodniej (wyroby głównie z Włoch) i później - w krajach monarchii austro-węgierskiej. Obecnie można go nabyć w wyrobach np. w Czechach.

Występowanie:

Minerał pospolity, najbardziej rozpowszechniony siarczek. Występuje w : Hiszpanii, Portugalii, Włoszech, Serbii, Grecji, Niemczech, Czechach, Norwegii, Rosji, Japonii, RPA, USA, Meksyku i innych. W Polsce eksploatowany był w Rudkach k/Kielc i w Wieściszowicach k/Kowar. Spotkać go można k/Strzegomia i Olkusza.

MINERAŁY AKCESORYCZNE

GRANATY

Granaty stanowią dużą grupę minerałów izostrukturalnych (tzn. wykazujących bardzo podobną budowę, lecz różniących się składem chemicznym), będących krzemianami metali dwuwartościowych (wapnia, magnezu, żelaza, manganu) i trójwartościowych (żelaza, glinu, chromu). Największe znaczenie skałotwórcze mają granaty właściwe.

CECHY MAKROSKOPOWE:

Postać występowania: wszystkie granaty krystalizują w układzie regularnym.

Pokrój kryształów: kryształy izometryczne, najczęściej w postaci dwunastościanu rombowego.

Barwa: różna w zależności od składu chemicznego - granaty właściwe mają barwę czerwoną, czasami krwistoczerwoną, częściej wiśniowoczerwoną, nieraz z odcieniem lekko liliowym lub brunatnawym. Inne minerały tej grupy mogą mieć barwy od żółtych, żółtawobrunatnych i zielonobrunatnych, przez szmaragdowozielone, czerwone aż po prawie czarne.

Połysk: szklisty lub tłusty, niekiedy zbliżony do diamentowego.

Rysa: biała.

Twardość: 6,5-7,5.

Łupliwość: niewyraźna.

Gęstość: 3,5-4,4 g ^. cm^-1.

WYSTĘPOWANIE:

Granaty występują w skałach metamorficznych, takich jak łupki granatowomikowe, łupki granatowochlorytowe, granulity, eklogity i inne. W skałach magmowych obecne są jako składnik akcesoryczny (np. w granitach, fonolitach).

Granaty wykazują dużą odporność na wietrzenie, dzięki czemu mogą gromadzić się w okruchowych skałach osadowych (granatowe piaski plażowe). Dzięki dużej twardości stosowane są w produkcji materiałów ściernych. Niektóre odmiany używane są w jubilerstwie jako kamienie półszlachetne.

TURMALIN

szereg minerałów należących do grupy krzemianów. Oprócz szerlu, należą do minerałów rzadkich lub bardzo rzadkich.

Nazwa pochodzi od syngaleskiego turmali określającego zdolność do przyciągania, po podgrzaniu, popiołu z ognia.

Podstawowe właściwości:

• Układ krystalograficzny- wszystkie krystalizują w układzie trygonalnym

• Twardość w skali Mohsa - 7 do 7,5

• Łupliwość- niewyraźna, brak

• Rysa - biała

• Przełam - muszlowy, nierówny

• Gęstośc - 2,90 do 3,26 g/cm³

• Barwa- wyjątkowo duża różnorodność barw częste połowiczne zabarwienia. Znane są turmaliny o barwach: czarne, brunatne, szare, żółte, zielone, czerwone, różowe, niebieskie i bezbarwne. Bezbarwne zdążają się bardzo rzadko, najczęściej występują o odcieniu czerwonym, zielonym lub żółtym.

• Połysk- szklisty, czasami żywiczny

Część turmalinów ujawnia optyczny efekt kociego oka(turmalinowe kocie oko istnieje w różnych barwach), pleochroizmi „efekt aleksandrytu” - w świetle naturalnym są żółtawozielone, w sztucznym - pomarańczowoczerwone.

Turmalin łatwo elektryzuje się (jest piro- i piezoelektryczny), przyciąga kurz, skrawki papieru. Ze względu na to zjawisko turmaliny należy czyścić częściej niż inne kamienie.

Zarówno w handlu jak i w mineralogii wyróżnia się różne odmiany tego minerału

W zależności od barwy w handlu odróżnia się:

• achroit (bezbarwna odmiana, bardzo rzadki)

• rubelit (czerwona odmiana)

• drawit (żółto brunatny, brunatno zielony, brunatno czerwony)

• indikolit (ciemno niebieski)

• verdelit (zielony, różne odcienie)

• szerl (czarny)

• syberyt (fioletowoczerwony do foletowoniebieskiego)

W zależności od składu chemicznego w mineralogii odróżnia się:

• Buergeryt (turmalin żelazowy) ciemnobrunatny lub czarny

• elbait (turmalin litowy) wielobarwny

• drawit (turmalin magnezowy) żółtobrunatny, brunatnozielony, brunatnoczerwony

• liddicoatyt (turmalin wapniowy) wielobarwny

• szerl (turmalin żelazawy) czarny

• tsilaisyt (turmalin manganowy) ciemnożółty lub zielony)

• uwit (turmalin magnezowy) ciemnobrunatny lub czarny

Występowanie:

Stanowią składnikgranitów, pegmatytów, żył kwarcowych. Czasami tworzą niemal monomineralne skały (turmalinit).

W Polsce występuje najbardziej pospolity, czarny szerl na Dolnym Śląsku.

Zastosowanie:

• w jubilerstwie do wyrobu atrakcyjnej i drogiej biżuterii

• w przemyśle optycznym i radiotechnicznym

• cenione i bardzo poszukiwane kamienie kolekcjonerskie

CHROMIT

Nazwa pochodzi od składu chemicznego minerału, którego głównym składnikiem jest chrom.

Minerał z grupy tlenków, pospolity, szeroko rozpowszechniony. Jeden z pierwszych minerałów, które wyodrębniają się w procesie różnicowania magmy.

Podstawowe właściwości:

• Chemizm: FeCr₂O₄ - tlenek żelaza i chromu

• Układ krystalograficzny: regularny

• Twardość: 5,5

• Gęstość: 4,5 - 4,8

• Rysa: brunatna, brunatnoczarna

• Barwa: czarna, brunatnoczarna

• Przełam: nierówny lub muszlowy

• Połysk: metaliczny, tłusty

• Łupliwość: brak

Występowanie:

Występuje w zasadowych skałach magmowych (perydotytach, gabrach) oraz w serpentynitach. Zwykle towarzyszy mu oliwin, bądź minerały z grupy serpentynitu.

Zastosowanie:

• Najważniejsze źródło otrzymywania chromu ( przemysł metalurgiczny: stal chromowa, stopy z żelazem i niklem).

• Używany w przemyśle farbiarskim, garbarskim, włókienniczym, szklarskim, materiałów ogniotrwałych.

• Używany jako środek antykorozyjny (chromowanie).

• Ma znaczenie kolekcjonerskie

---