Temat: 6. Podstawowe wiadomości z mineralogii.

1. Pojęcie minerałów i kryształów

Minerałami nazywa się pierwiastki lub związki chemiczne powstałe w skorupie ziemskiej w wyniku procesów geologicznych. Są to przeważnie ciała stałe, rzadziej ciekłe (woda, ropa naftowa, rtęć rodzima) lub gazowe (gaz ziemny). Najczęściej mają one budowę krystaliczną (czyli złożoną z kryształów) - rzadziej bezpostaciową.

Przez kryształ rozumie się ciało stałe z uporządkowanym sys­temem atomów oraz cząsteczek i odpowiadającym temu ułożeniu kształtem geometrycznym wielościanu. Budowa wewnętrzna oraz forma wielościanu są charakterystyczne dla danego minerału i roz­poznanie ich pozwala niejednokrotnie na określenie minerału.

Minerały występują niekiedy w formie dużych, dobrze wykształ­conych kryształow lub ich zrostów, jak np. kryształy halitu NaCI z Groty Kryształowej w Wieliczce. Najczęściej jednak zbudowane są z drobnych lub bardzo drobnych ziarn krystalicznych. Zależnie od ich wielkości wyróżnia się minerały o budowie drobrroziarnistej, gruboziarnistej i skryto­krystalicznej złożonej z ziarn tak drobnych, że odróżnienie ich jest możliwe tylko przy dużych powiększeniach pod mikroskopem. Minerały krystaliczne stanowią skupienia kryształów tego samego minerału. Zależnie od ułożenia kryształów można wyróżnić skupienia:

- ziarniste, gdy wszystkie ziarna kryształów rozmieszczone są równomiernie i mają podobne wielkości,

- blaszkowate, w których kryształy ułożone są w postaci łusek lub cienkich blaszek,

- wlókniste, gdy ziarna ułożone są w postaci równoległych lub promienistych włókien lub pręcików,

- kuliste, gdy kryształy rozmieszczone są w koncentrycznych sferach.

Minerał może stanowić zbiorowisko skupień krystalicznych, takich jak:

- oolity, będące zbiorowiskiem kulistych skupień krystalicznych o średnicy 0,1 do 2,0 mm i budowie koncentrycznej lub włóknistej (rys. ó.la);

- grochowce, podobne do oolitów, ale wielkości grochu (rys. 6.1b);

- nerkowate o zdeformowanych skupieniach kulistych (rys. ó.lc);

- formy naciekowe, gdy minerał wykrystalizował z roztworu w postaci sopli; nacieki takie spotyka się w grotach wapien­nych, przy czym sople zwisające ze stropu nazywają się stalaktytami, a narastające od dołu stalagmitami.

Rys. 6.1. Postacie minerałów

a - oolitowa, b - grochowcowa, c - nerkowata

Minerały o budowie bezpostaciowej odznaczają się brakiem krysz­tałów, dlatego też ostatnio określa się je nazwą substancji mineralnej, rezerwując nazwę minerały tylko dla tych, które mają budowę krystaliczną.

Temat 6.2. Powstanie minerałów.

Minerały powstają jako produkty krystalizacji i wytrącania się:

- w czasie procesu ochładzania się i krzepnięcia magmy,

- z gazów wulkanicznych,

- z roztworów wodnych

W czasie ochładzania się i krzepnięcia magmy następuje krystaliza­cja jej składników, przy czym w miarę stopniowego spadku tem­peratury następuje krystalizacja kolejnych minerałów. Gdy proces ten przebiega w głębi ziemi, wówczas obniżanie temperatury przebiega wolniej; czas krystalizacji poszczególnych składników jest dłuższy, w wyniku czego powstają minerały o kryształach większych i lepiej wykształconych.

Magma wylewająca się na powierzchni ziemi w postaci lawy krzepnie szybciej i powstające minerały mają budowę drobno- i skry­tokrystaliczną.

Gazy wulkaniczne mogą tworzyć minerały przechodząc wskutek oziębienia w stan stały, oddziałując na siebie wzajemnie oraz działając na minerały, z którymi stykają się, przetwarzając je w inne minerały. Tak np. siarkowodór i dwutlenek siarki reagują ze sobą, w wyniku czego powstaje wolna siarka. Zawarty w gazach wulkanicznych chlorowodór daje w zetknięciu ze skałami zawierającymi sód - sól kamienną, która pojawia się po wybuchu wulkanu w postaci białego nalotu podobnego do szronu.

Wydzielanie się mineralów z roztworów wodnych - woda przenika­jąca w głąb ziemi rozpuszcza na swej drodze łatwiej rozpuszczalne składniki skał (np. sól kamienną), stając się roztworem związków mineralnych.

Wody głębinowe, których temperatura i ciśnienie są wyższe, mają o wiele większą zdolność rozpuszczania, zwłaszcza jeśli zawierają dwutlenek węgla. Związki mineralne w normalnych warunkach prawie nierozpuszczalne rozpuszczają się łatwo w tych gorących i zakwaszo­nych wodach. Wody głębinowe stają się więc roztworami bogatymi w związki mineralne. Jeżeli teraz wody te dostaną się do górnych warstw skorupy ziemskiej, gdzie ciśnienie i temperatura są niższe, rozpoczyna się proces osadzania minerałów na drodze przepływu roztworu. W efekcie żyła wodna wypełnia się minerałami

Wydzielające się z roztworu wodnego minerały mogą tworzyć pojedyncze kryształy, grupy kryształów, skupienia i buły krystaliczne, a także spoiwo skalne.

W miejscach naturalnego wypływu wody na powierzchnię, czyli w źródłach, osadzają się minerały zwane źródłowymi. Należą do nich martwice wapienne i krzemionkowe.

Temat: 6.3. Własności fizyczne minerałów.

Zależnie od składu chemicznego i budowy minerały wykazują różno­rodne własności fizyczne. Są to: barwa, połysk, przezroczystość, łupliwość, twardość i gęstość. Poznanie i określenie zespołu tych własności pozwala na oznaczenie większości minerałów.

Barwa i połysk. Odróżnia się minerały bezbarwne, barwne lub zabar­wione. Minerały barwne mają barwę stałą charakterystyczną dla substancji chemicznej tworzącej minerał. Minerały zabarwione przyj­mują ją od różnych domieszek. Barwa minerału sproszkowanego bywa często różna od barwy minerału. Określa się ją na podstawie rysy, powstałej przez potarcie minerału o szorstką płytkę z nie polerowanej porcelany.

Polysk minerału jest wywołany odbijaniem się światła od jego gładkich powierzchni. Rozróżnia się minerały matowe i blyszczące, przy czym połysk może być: metaliczny, szklisty, tlusty, perłowy, jedwabisty lub diamentowy.

Przezroczystość. Jest to zdolność przepuszczania promieni świetlnych. Rozróżnia się minerały przeroczyste, pólprzezroczyste (przeświecają­ce) i nieprzezroczyste. Niektóre minerały przezroczyste, wskutek ob­cych domieszek, stają się półprzezroczyste lub nieprzezroczyste. Prze­zroczystość zależy również od grubości płytki mineralnej, np. bardzo cienkie blaszki złota przeświecają na zielono.

Łupliwość. Jest to naturalna zdolność minerału do pękania i roz­dzielania się pod wpływem uderzenia lub nacisku. Pękanie minerału następuje wzdłuż płaskich powierzchni zmniejszonej spójności, czyli płaszczyzn łupliwości. Minerały o bardzo słabej i niewyraźnej łupliwo­ści oraz ciała bezpostaciowe tworzą przy rozbijaniu powierzchnie nierówne, czyli przełam. Może on być muszlowy, zadziorowaty, ha­czykowaty, nierówny lub ziemisty i stanowi, podobnie jak łupliwość, cechę odróżniającą dany minerał.

Twardość. Jest to wielkość oporu, jaki stawia minerał poddany ze­wnętrznemu działaniu mechanicznemu, np. przy rysowaniu go ostrym narzędziem lub ścieraniu. Do oceny stopnia. twardości służy skala porównawcza, oparta na uszeregowaniu dziesięciu minerałów według wzrastającej twardości. Przez porównanie z tą skalą można określic twardosć każdego minerału. Skala ta, zwana skalą Mohsa, jest następująca:

Gęstość. Jest to masa jednostki objętości danego ciała. Jednostką gęstości jest kg/m³. Gęstość minerałów wykazuje znaczne różnice, dlatego też stanowi ona ważną cechę rozpoznawczą.

Niektóre minerały wykazują jeszcze inne własności fizyczne, np. smak (sól kamienna), rozpuszczalność, magnetyzm, przewodnictwo elektryczne, wfasności optyczne.

Temat: 6.4. Systematyka i opis minerałów.

1. Systematyka minerałów

Powszechnie stosowanym podziałem minerałów jest ich podział ze względu na skład chemiczny. Wyróżnia się sześć gromad minerałów:

I - pierwiastki,

II - kruszce, czyli siarczki i pokrewne,

III - halogenki, czyli chlorki i pokrewne,

IV - tlenki i wodorotlenki,

V - sole kwasów tlenowych,

VI - związki organiczne i pokrewne.

Poniżej podano opis niektórych ważniejszych mineraiów, a więc tych, które ze względu na przydatność dla człowieka są celem poszukiwań i przedmiotem eksploatacji górniczej oraz tych, które mają największy udział w budowie skorupy ziemskiej.

W tablicach 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 zestawiono ich własności fizyczne oraz inne dane charakterystyczne.

Temat: 6.4.2. Pierwiastki

Zalicza się tu pierwiastki rodzime oraz stopy i związki międzymetalicz­ne (tabl. 6.1).

Miedź rodzima (Cu). Jest zazwyczaj chemicznie czysta, niekiedy zawiera domieszki żelaza, srebra lub złota. Miedź ma bardzo wysoką przewodność cieplną i elektryczną. Używa się jej do wyrobu urządzeń, przewodów i maszyn elektrycznych, do sporządzenia stopów, takich jak brąz (miedź z cyną), mosiądz (miedź z cynkiem) oraz do produkcji środków chemicznych służących do zwalczania szkodników roślin­nych (siarczan miedzi).

Srebro rodzime (Ag) występuje w przyrodzie bardzo rzadko.

Złoto rodzime (Au). Przeważnie zawiera domieszki srebra, miedzi, palladu lub bizmutu. Odmiany zawierające srebro mają barwę jasno­żółtą (miedź ciemniejsza). Jako metal szlachetny złoto ma zastosowa­nie do wyrobu przyrządów chemicznych i fizycznych oraz w jubiler­stwie i dentystyce. Złoto stanowi również bezpośredni środek płatni­czy lub jako pokrycie wartości banknotów obowiązujących w danym państwie.

Platyna rodzima (Pt) jako czysta występuje bardzo rzadko. Najczęściej spotyka się odmiany zawierające 80 do 88% platyny i 4 do 11% żelaza oraz domieszki palladu, niklu i miedzi.

Ze względu na wysoką odporność cieplną oraz chemiczną używa się jej do wyrobu naczyń i aparatury chemicznej. Używana jest również w przemyśle chemicznym jako katalizator (przy produkcji kwasu siarkowego i azotowego) oraz w jubilerstwie i dentystyce.

Siarka rodzima (S). Spotyka się niekiedy odmiany prawie chemicznie czyste. Przeważnie bywa zanieczyszczona związkami organicznymi oraz domieszkami kalcytu i gipsu (tzw. siarka ziemista zawierająca 80 do 90% pierwiastka S). Jest łatwo topliwa i palna (spala się niebieskim płomieniem wydzielając dwutlenek siarki).

W Polsce znajdują się bogate złoża siarki. Występują one w strefie ciągnącej się od Krakowa (Swoszowice) przez okolice Pińczowa do Tarnobrzega i Stalowej Woli oraz dalej na wschód w okolice Horyńca. (Roztocze).

Siarkę stosuje się głównie jako surowiec do produkcji kwasu siarkowego, barwików oraz w przemyśle gumowym, zapałczanym i farmaceutycznym (do wyrobu lekarstw).

Grafit (C). Spotykany w przyrodzie ma zwykłe domieszki innych minerałow. Jest dobrym przewodnikiem ciepła i elektryczności oraz wykazuje dużą odporność chemiczną.

Grafitu używa się do wyrobu ołówków (z domieszką gliny), farb, tuszu, pasty, jako smaru do maszyn pracujących w wyższych tem­peraturach, a także w przemyśle chemiczynym i elektrotechnicznym (do wyrobu elektrod).

Diament (C). Pozbawiony jakichkolwiek domieszek jest bezbarwny i przezroczysty. Minimalna obecność tlenków metali nadaje mu lekkie zabarwienie niebieskawe, zielonkawe lub czerwonawe. Dzięki bardzo wysokiemu współczynnikowi załamania światła, silnemu połyskowi i dużej twardosci uznawany jest za najcenniejszy kamień szlachetny w jubilerstwie i złotnictwie.

Czarne, nieprzezroczyste, drobnoziarniste skupienia. diamentów noszą nazwę karbonado.

Bort stanowi ołowianoszare promienisto-kuliste skupienia i zrosty diamentów.

Bort i karbonado znajdują zastosowanie w technice wiertniczej (koronki diamentowe), do cięcia szkła., do obróbki metali oraz jako materiał ścierny.

Temat: 6.4.3. Kruszce, czyli siarczki i pokrewne.

Zalicza się do nich głównie siarczki metali (tabl. 6.2). Większość z nich to minerały nieprzezroczyste, mające silny połysk i dużą gęstość. Wszystkie są kruche - stąd nazwa kruszce.

Piryt (FeS,). Jest najpospolitszym siarczkiem występującym w skoru­pie ziemskiej. W kopalniach węgla spotykany jest w postaci błysz­czących spiżowożółtych nacieków i naskorupień. Ma często domieszki minerałów zawierających miedź, cynk, a niekiedy złoto i inne metale. W Polsce większe skupienia pirytów występują w Rudkach pod Nową Słupią

Piryty stanowią podstawowy surowiec do produkcji kwasu siar­kowego. W procesie tym następuje prażenie pirytów, w wyniku czego, obok tlenków siarki, otrzymuje się tzw. wypałki pirytowe, będące tlenkami żelaza, które używane są do produkcji farb lub jako ruda żelaza.

Odmianą pirytu jest markasyt (FeS₂) towarzyszący zwykle złożom pirytu.

Galena, czyli błyszcz ołowiu (PbS). Ma często domieszki minerałów zawierających srebro (w złożach polskich zawartość Ag dochodzi do 0,1%), cynk, miedź, a niekiedy inne metale. Występuje zwykle z blendą cynkową (ZnS), pirytem i markasytem.

W Polsce galena występuje głównie na Górnym Sląsku pomiędzy Olkuszem, Siewierzem, Trzebinią, Chrzanowem, Tarnowskimi Górami i Bytomiem. Spotykana jest również w rejonie Gór Świętokrzyskich i w Sudetach.

W Polsce galena stanowi podstawowy kruszec do otrzymywania ołowiu. Przy wytapianiu ołowiu jako produkt uboczny otrzymuje się również znaczne ilości srebra.

Galena stanowi także surowiec do produkcji farb ołowiowych, a więc minii, bieli ołowianej, żółcieni chromowej i in.

Sfaleryt - blenda cynkowa (ZnS). Zwykle zawiera. domieszki żelaza, a często kadmu, indu i galu. Stanowi najważniejszy kruszec do otrzymywania cynku (zawartość Zn do 67%). Obok cynku otrzymuje się z niej jako produkt uboczny kadm, ind i gal. Używana jest również do wytwarzania bieli cynkowej.

W Polsce występuje w rejonie śląsko-krakowskim oraz w mniej­szych ilościach w rejonie Gór Świętokrzyskich i na Dolnym Śląsku.

Chalkozyn - blyszcz miedzi (Cu₂S). Zawiera często domieszki srebra. Stanowi ważny kruszec miedzi (zawartość Cu 79,8%) i jest głównym minerałem Lubińsko-Głogowskiego Zagłębia Miedziowego. Oprócz tego występuje w rejonie Gór Świętokrzyskich i w Sudetach.

Chalkopiryt (CuFeS₂). Zawiera często domieszki srebra, złota i innych metali. Występuje zazwyczaj wspolnie z pirytem, sfalerytem, galeną, kwarcem i kalcytem. Stanowi ważny kruszec miedzi (zawartość Cu do 34,6%).

W Polsce występuje wspólnie z chalkozynem w Lubińsko-Głogow­skim Zagłębiu Miedziowym, w Górach Świętokrzykich i w Sudetach.

Temat: 6.4.4. Halogenki, czyli chlorki i pokrewne.

Ogólnie znane halogenki metali lekkich są przezroczyste, bezbarwne lub zabarwione. Cechuje je mała gęstość, słaby połysk i rozpuszczal­ność w wodzie.

Należą tu chlorki, bromki, jodki i fluorki (tabl. 6.3).

Halit - sól kuchennna (NaCl). Przeważnie przezroczysta, bezbarwna, ale spotyka się również zabarwioną na kolor czerwony, żółty, niebie­ski, zielony, a nawet fioletowy._, Łatwo rozpuszcza się w wodzie, łatwo się topi, barwi płomień na żołto.

Sól kamienna jest artykułem spożywczym i środkiem konserwacyj­nym. Poza tym używa się jej w przemyśle chemicznym do produkcji kwasu solnego, chloru, sody itp.

W Polsce duże złoża soli kamiennej zalegają w obszarze kujaw­sko-wielkopolskim i na Pomorzu (Inowrocław, Kłodawa, Wapno, Chłapowo k. Wejcherowa) oraz od dawna eksploatowane na Pod­górzu Karpackim (Wieliczka, Bochnia). Na Górnym Sląsku złoża soli występują w rejonie Rybnik-Żory.

Sylwin (KCl). Ma smak gorzkawy i barwi płomień na fioletowo. Występuje wspólnie z karnalitem, kainitem (MgS0₄ -KCl -3H₂0), gipsem, anhydrytem i solą kamienną. Stosowany jest jako nawóz potasowy oraz surowiec związków potasowych.

W Polsce występuje w złożach solnych rejonu Chłapowo oraz (w mniejszych ilościach) w Kłodawie i Inowrocławiu.

Karnalit (KCIMgCl₂ - 3H₂0). Ma smak gorzkawo-słony, palący. Sto­sowany jest do otrzymywania metalicznego magnezu oraz do produk­cji nawozów potasowych. W Polsce występuje w złożach solnych rejonu Chłapowo.

Fluoryt (CaF₂). Stosowany jest w metalurgii jako topnik, w przemyśle chemicznym do otrzymywania fluoru oraz do wyrobu szkieł optycz­nych.

W Polsce występuje w niewielkich ilościach w rejonie Kłodzka i Wałbrzycha (Boguszów).

Temat: 6.4.5. Tlenki i wodorotlenki.

Przeważnie są to minerały o znacznej twardości, wysokiej temperatu­rze topnienia, małej rozpuszczalności oraz cechujące się dużą odpor­nością na czynniki atmosferyczne i chemiczne (tabl. 6.4). Większość z nich zawiera żelazo.

Magnetyt (Fe₃0₄). Nazwę swą zawdzięcza własnościom magnetycz­nym. Zazwyczaj zawiera domieszki tlenków tytanu, chromu, magnezu i glinu. Stanowi jedną z najcenniejszych rud żelaza (zawartość Fe do 72,4%).

W Polsce niewielkie ilości magnetytu występują na. Dolnym Śląsku (Kowary, Bystrzyca Śląska, Szklarska Poręba). W ostatnich latach stwierdzono występowanie znacznych złóż magnetytu na Suwalszczyźnie.

Hematyt (Fe₂0₃). Odmianami hematytu są gruboziarnisty błyszcz żelaza oraz zbity, ziemisty i skrytokrystaliczny żelaziak czerwony. Twardość odmian zbitych i ziemistych jest niższa niż odmian krys­talicznych.

Hematyt jest jedną z najważniejszych rud żelaza (zawiera do 69,9% Fe). Czyste odmiany sproszkowanego hematytu używane są do produkcji farb.

W Polsce niewielkie złoża hematytu występują w Górach Świętok­rzyskich (Rudki pod Nową Słupią) oraz na Górnym i Dolnym Śląsku.

Limonit (2Fe₂0₃ - 3H₂0). Jest bardzo rozpowszechniony. Zanieczysz­czony domieszkami kwarcowymi, wapiennymi i gliniastymi nosi nazwę żelaziaka brunatnego występującego w odmianach zbitej, poro­watej lub luźnej, określanej ogólnie jako piaski żelaziste. Ruda darniowa to mieszanina mineralna złożona z limonitu z domieszkami ilastymi, organicznymi i innymi. Występuje jako masa porowata, zbita lub luźna o barwie brunatnej, brunatno-czerwonej i czerwonej. Limonit w postaci rozproszonej nadaje też żółte lub brunatne zabarwienie piaskowcom, glinom i iłom.

Żelaziaki brunatne stanowią rudę żelaza (zawartość Fe do 60%), rudy darniowe natomiast są ubogie w żelazo i silnie zanieczyszczone (nie są obecnie przedmiotem eksploatacji).

Limonit stanowi główny składnik tzw. rud darniowych albo bagiennych, występujących w małych ilościach na terenie całej Polski Większe skupienia limonitu występują w Górach Świętokrzyskich oraz na Górnym i Dolnym Śląsku.

Kupryt (Ca₂0). Stanowi on cenną rudę miedzi o zawartości do 88% Cu. Występuje w niewielkich ilościach w okolicach Kielc (Miedziana Góra) oraz na Dolnym Śląsku (Miedzianka).

Temat: 6.4.6. Sole kwasów tlenowych.

Stanowią one najliczniejszą gromadę minerałów (tabl. 6.5). Do najbar­dziej znanych należą: węglany, siarczany oraz mające największy udział w budowie skorupy ziemskiej krzemiany i glinokrzemiany.

Wyjątkowo zaliczono tu również kwarc Si0₂ ze względu na pewne jego właności zbliżone do krzemianów.

Kalcyt (CaC0₃). Jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych mine­rałów. Bezbarwna i przezroczysta odmiana kalcytu to spat islandzki, którego cechą charakterystyczną jest wyraźna i łatwo zauważalna dwójłomność.

Kalcyt zbity i skrytokrystaliczny stanowi główny składnik wapieni, margli oraz innych skał wapiennych. Zwięzły i ziarnisty stanowi zasadniczy składnik marmurów.

Przezroczyste kryształy spatu islandzkiego używane są do budowy instrumentów optycznych. Czysty kalcyt stosowany jest w przemyśle szklarskim i ceramicznym.

W Polsce występuje w okolicach Kielc (Kadzielnia, Karczówka, Chęciny), na Górnym oraz Dolnym Śląsku, w Jurze Krakowsko­-Częstochowskiej, na Wyżynie Lubelskiej i w Tatrach.

Aragonit (CaC0₃). Ma on budowę cząsteczkową, inną niż kalcyt. Jest też mniej rozpowszechniony.

Syderyt (FeC0₃). Stanowi ważną krajową rudę żelaza (zawiera do 48,7% Fe). Odmiana zawierająca domieszki iłu i kalcytu nosi nazwę syderytu ilastego i żelaziaka ilastego. Kuliste lub soczewkowate sku­pienia syderytu o budowie skrytokrystalicznej lub promienistej wy­stępujące wśród skał ilastych (również w złożach węglowych) noszą nazwę sferosyderytów.

W Polsce złoża syderytu zalegają w rejonie częstochowskim (od Żarek przez Poraj, Częstochowę aż do Wielunia), radomskim (Opa­tów, Ćmielów, Starachowice). Znane są również niewielkie, ale liczne występowania syderytu w Karpatach.

Galman. Stanowi on mieszaninę galeny, blendy oraz smitsonitu ZnC0₃ i kalaminu Zn₄[(OH)₂Si₂0₇] ^-H₂O. Wyróżnią się galmany węglanowe z przewagą smitsonitu i krzemianowe z przewagą kalami­nu. Galman stanowi ważną rudę cynku.

Występuje obok blendy cynkowej i galeny na Górnym oraz Dolnym Sląsku.

Malachit (Cu(OH)₂CuC0₃). Ze względu na piękną zieloną barwę stosowany jest on obecnie do wyrobu biżuterii i przedmiotów ozdob­nych oraz do produkcji farb.

Dolomit (CaMg(Co₃)₂). Stanowi on pospolity minerał. Jest głównym składnikiem skał noszących również nazwę dolomitów. Występuje także wśród wapieni, margli i innych skał.

Stosowany jest w hutnictwie jako topnik. Wypalony stanowi materiał ogniotrwały do wykładania pieców martenowskich.

W Polsce występuje na obszarze od Olkusza po Bytom, na Dolnym Śląsku, w Górach Świętokrzyskich i w Tatrach.

Gips (CaS0₄ -2H₂O). Tworzy on piękne kryształy, tzw. jaskłócze ogony. Odmiany Drobnoziarniste o jasnej barwie noszą nazwę alaba­stru i stanowią cenny materiał rzeźbiarski.

Ogrzany do temp. 120 do 140°C traci wodę i zamienia się w gips palony, mający zastosowanie w budownictwie (tworzywo do elemen­tów budowlanych, spoiwo) oraz w dentystyce i przemyśle papier­niczym. Gips surowy używany jest w przemyśle cementowym ja­ko dodatek do cementu portlandzkiego oraz do wytwarzania farb i emalii.

Tablica 6.5. Sole kwasów tlenowych

W Polsce występuje w wielkich ilościach w Dolinie Nidy. Wy­stępuje również w związku ze złożami soli (Wieliczka, Bochnia, Ino­wrocław, Kłodawa) i złożami siarki (Tarnobrzeg).

Anhydryt (CaS0₄). Różni się on od gipsu brakiem wody krystalizacyj­nej. Występuje przeważnie w złożach gipsu. Spotykany jest równiez w złożach soli.

Baryt (BaSO₄). Używany jest do wzbogacania węgla (płuczki baryto­we), jako składnik specjalnych betonów (odpornych na promieniowa­nie) oraz w przemyśle chemicznym, garbarskim i papierniczym.

W Polsce występuje w Górach Swiętokrzyskich, na Górnym i Dolnym Śląsku oraz w Okolicach Krakowa i w Tatrach.

Mirabilit (Na₂SO₄^. 10H₂0). Jest to naturalna sól glauberska. Używa­ny jest do produkcji sody oraz w przemyśle szklarskim, farbiarskim i farmaceutycznym.

Epsomit (MgS0₄ ^.7H₂0). Jest to naturalna sól gorzka. Stosowany jest w przemyśle włókien-niczym, cukrowniczym i_, farmaceutycznym.

Kwarc (Si0₂ ). Jest najpospolitszym minerałem w skorupie ziemskiej. Zależnie od koloru i budowy krystalicznej wyróżnia się odmiany:

a) grubokrystaliczne: -

- kryształ górski, stanowiący bezbarwne przezroczyste kryształy narosłe na ścianach pustek i szczelin w skałach,

- ametyst zabarwiony na fioletowo,

- cytryn zabarwiony na żółto,

- kwarc zadymiony lub dymny barwy brunatnej,

- morion zabarwiony na czerwono,

b) skrytokrystaliczne:

- chalcedon, tworzący skupienia zbite naciekowe oznaczające się rozmaitością budowy i zabarwienia,

- agat, mający najczęściej kształt brył kulistych złożonych z kon­centrycznie ułożonych warstewek, o różnym zabarwieniu (sztu­cznie barwiony agat nosi nazwę onyksu).

Kwarc znajduje zastosowanie w optyce (soczewki i pryzmaty), w elektronice (nadajniki radiowe, zegary kwarcowe). Przezroczyste, bezbarwne i zabarwione odmiany kwarcu mają zastosowanie jako kamienie ozdobne w jubilerstwie.

Chalcedony używane są do wyrobu przedmiotów ozdobnych w jubilerstwie jako kamienie półszlachetne, a także w mechanice precyzyjnej (agatowe łożyska, pryzmaty do wag analitycznych).

W Polsce spotykane są kryształy kwarcu w różnych odmianach, głównie na Dolnym Śląsku.

Opal (Si0₂ .nH₂0). Bezpostaciowy tworzy nacieki lub naskorupienia. Stosowany jest do polerowania metali i kamieni. Szlachetne odmiany opalu używane są w jubilerstwie.

Oliwiny (Mg, Fe)₂(SiO₄). Są to krzemiany magnezowo-żelazowe. Stanowią składnik wielu skał pochodzenia magmowego. Stosowane są jako surowce do wyrobu materiałów ogniotrwałych.

Pirokseny i amfibole. Stanowią one złożone krzemiany i glinokrzemia­ny magnezu, żelaza, wapnia i sodu, a niekiedy tytanu, manganu, chromu i innych. Stanowią bardzo ważne minerały skałotwórcze.

Najbardziej znanym piroksenem jest piroksen glinowy, czyli augit. Do amfiboli należy także, mający włóknistą budowę, azbest amfi­bolowy. Włókna te, bardzo cienkie (0,0001 mm grubości), są elastyczne, mocne, odporne na wysoką temperaturę i czynniki chemiczne. Znaj­dują one zastosowanie w przemyśle chemicznym.

Łyszczyki, czyli miki. Jest to grupa minerałów stanowiących uwod­nione glinokrzemiany, najczęściej potasu, magnezu i żelaza. Są minera­łami skałotwórczymi. Najbardziej ich cha-rakterystyczną cechą jest doskonała łupliwość (dzielą się na cienkie sprężyste blaszki). Najważ­niejszymi łyszczykami są biotyt, czyli łyszczyk magnezowy i muskowit, czyli łyszczyk potasowy.

Muskowit jest doskonałym izolatorem i dlatego znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle elektrotechnicznym. Muskowit zmielony używany jest do wyrobu ogniotrwałych materiałów budowlanych (papy) i mas elektroizolacyjnych (mikanit), a także do wyrobu specjal­nych gatunków papieru, tektury oraz farb ogniotrwałych.

Skalenie. Stanowią one najbardzej rozpowszechnioną grupę minera­łów skałotwórczych (około 50% skorupy ziemskiej). Chemicznie stanowią glinokrzemiany potasu, sodu i wapnia (rzadziej baru). Dzielą się na sodowo-wapniowe, czyli plagioklazy, i potasowo-sodowe, czyli ortoklazy. Ortoklazy mają zastosowanie w przemyśle szklarskim i ceramicznym.

Kaolinit i montmorillonit. Stanowią one uwodnione krzemiany glinu. Reprezentują tzw. grupę minerałów ilastych, stanowiących główne składniki glin, zwietrzelin i gleb. Cechują się (zwłaszcza montmoril­lonit) dużą zdolnością pochłaniania wody, przy czym pęcznieją i stają się plastyczne. Z tych przyczyn montmorillonit stosowany jest jako środek oczyszczający przy rafinacji ropy naftowej.

Kaolinit występuje na Dolnym Sląsku w rejonie Strzegomia i Strzelina, w Górach Izerskich i w Górach Sowich, a montmorillonit w rejonie Chmielnika i w Lubelskiem.

Temat: 6.4.7. Związki organiczne

Zalicza się tu słabo do tej pory poznane rodzime związki organiczne, biorące udział w budowie skorupy ziemskiej. Stanowią one składniki gleby. Spotykane są również w złożach węgla kamiennego, brunat­nego, torfu, guana i in.

Pytania kontrolne

1. Podaj pojęcie minerału i kryształu.

2 Jak powstały minerały?

3. Wymień własności fizyczne minerałów.

4. Podziel minerały na gromady, wymień przykłady minerałów szcze­gólnie przydatnych dla człowieka.

---