Mineralógia

Zaoberá sa skúmaním nerastov čiže minerálov. Nerast je rovnorodá anorganická látka, ktorú možno vyjadriť chemickým vzorcom a ktorá vznikla prirodzenými pochodmi v zemskej kôre, nezávisle od činnosti človeka. Výnimkou sú niektoré látky organického pôvodu (ropa, uhlie). Tak ako všetky látky i nerasty sa vyznačujú určitými vlastnosťami (znakmi). Ich skúmanie nám pomáha jednotlivé nerasty od seba rozlišovať a jednoznačne určovať.

Základnými znakmi sú:

1. Tvar – minerály sa vyskytujú v týchto tvaroch:

A. Kryštály či úlomky. Kryštál je tuhé teleso, ktorého najmenšie stavebné častice sú usporiadané pravidelne a zákonite. Je ohraničený plochami, ktoré sa striedajú v hranách vrcholoch. Na základe prvkov súmernosti (roviny súmernosti, osi súmernosti, stredy súmernosti), ktoré má každý kryštál, poznáme tieto kryštálové sústavy:

a)trojklonná
b)jednoklonná
c)kosoštvorcová
d)štvorcová
e)šesťuholníková
f)trojuholníková
g)kocková

B. Kryštalické zhluky (agregáty) – kryštály často vytvárajú nahromadeniny, ktoré nemajú pravidelné vonkajšie ohraničenie. Jednotlivé kryštály v nich bývajú spojené pevnejšie, iné voľnejšie. Vo forme agregátov sa vyskytuje väčšina minerálov.

C. Beztvaré minerály – nemajú pravidelný tvar.

2. Farba – je najtypickejšia vlastnosť minerálov. Rozoznávame bezfarebné, farebné a sfarbené minerály (od prímesí alebo žiarenia).

3. Priezračnosť – podľa toho, ako prepúšťajú svetlo, rozoznávame nerasty:

priezračné – vidíme cez ne napr. písmo (kryštál, topás)
polopriezračné (smaragd, sfalerit)
nepriezračné (pyrit, magnetit)

4. Lesk – závisí od množstva odrazeného svetla od povrchu nerastu. Poznáme lesk:

sklený (fluorit, kremeň)
diamantový (diamant, kasiterit)
polokovový (hematit, rumelka)
kovový (antimonit, pyrit)
mastný (mastenec, síra)
perleťový (sadrovec, niektoré sľudy)

5. Vryp – farba prášku, ktorý sa vytvorí pri zarypnutí do minerálu.

6. Štiepateľnosť – schopnosť kryštálov štiepať sa pozdĺž kryštálových plôch. Štiepateľnosť býva:

výborná (sľudy)
veľmi dobrá (kalcit)
dobrá (fluorit)
nedokonalá (apatit)
veľmi nedokonavá (železo)

7. Tvrdosť – je odpor, ktorý kladie nerast vnikaniu iného telesa bez toho, aby sa zlomil. Na presné meranie tvrdosti sa používajú prístroje zvané sklerometre.

Najjednoduchším spôsobom určenia tvrdosti je rýpanie jedným minerálom do druhého. Tím sa zistí ich pomerná tvrdosť. Na jej vyjadrenie sa používa Mohsova stupnica tvrdosti.

Mohsova stupnica tvrdosti:

1.mastenec
2.kamenná soľ
3.kalcit
4.fluorit
5.apatit
6.ortoklas
7.kremeň
8.topás
9.korund
10.diamant

8. Hustota – udáva, o koľko je objem nerastu ťažší ako rovnaký objem destilovanej vody 4°C teplej.

9. Pružnosť – je schopnosť nerastu zaujať pôvodný tvar a polohu potom, ako prestane pôsobiť sila, ktorá ho deformuje. Po prekročený medze pružnosti sa nerast láme.

Pri určovaní nerastov pomáhajú aj magnetickosť a rádioaktivita. Magnetické sú nerasty priťahované magnetom. Sú to magnetit, titanomagnetit, pyrotín, železo. Nerasty, ktoré obsahujú rádioaktívne prvky, najmä urán a tórium, a vysielajú do okolia rádioaktívne žiarenie, sú rádioaktívne.

Triedenie minerálov

Dosiaľ poznáme asi 3500 nerastných druhov, z toho 30 druhov je veľmi rozšírených a asi 250 má hospodársky význam. Každý minerál je jednoduchšou či zložitejšou chemickou zlúčeninou alebo chemickým prvkom, preto dnešné triedenie minerálov vychádza z ich chemického zloženia, pričom prihliada na vnútornú stavbu – štruktúru. Minerály rozdeľujeme do týchto tried:

1. Prvky – patria sem najmä kovy, ako zlato, striebro, meď, železo, platina, prípadne ich zliatiny, no i nekovy – arzén, síra, tuha, diamant. Ortuť sa vyskytuje v tekutom stave, čo je vzácny jav.

2. Sulfidy (sírniky) – sú zlúčeniny kovových a polokovových prvkov so sírou. Patria sem mnohé známe a hospodársky dôležité minerály, ako pyrit, chalkopyrit, arzenopyrit, argentit atď.

3.Halogenidy – zlúčeniny kovov s halovými prvkami. Patrí sem napr. kamenná soľ, fluorit, kryolit, a ďalšie.

4. Oxidy (kysličníky) a hydroxidy – veľká skupina, ktorú tvoria bezvodé a vodnaté zlúčeniny kyslíka s kovovými aj nekovovými prvkami. Patrí k nim niekoľko dôležitých rúd železa, mangánu a cínu – hematit, magnetit, kasiterit i niektoré drahokamy, ako rubín, zafír, achát, ale aj kremeň, jeden z najhojnejších nerastov na Zemi.

5. Uhličitany (karbonáty), dusičnany (nitráty) a boritany. Uhličitany čiže soli nestálej kyseliny uhličitej sú nerasty nekovového vzhľadu, väčšinou svetlých farieb, ktoré v prírode vznikajú reakciou nerastov s oxidom uhličitým rozpusteným vo vode. Patria sem kalcit, malachit, siderit, magnezit. Dusičnany - sú soli kyseliny dusičnej, sa vyskytujú zriedkavo a zastupujú ich len dva minerály: čílsky liadok a obyčajný liadok. Boritany – tak isto malá skupina minerálov svetlej farby. Zaraďuje sa sem: bórax, boracit, colemanit.

6. Sírany (sulfáty) a volfrámany – sírany, je veľká trieda minerálov nekovového vzhľadu s nízkou tvrdosťou, sú soli kyseliny sírovej. Vznikajú vyzrážaním z morskej vody a rozkladom sírnikov. Hlavnými zástupcami sú: baryt, sadrovec, anhydrit, celestín. Zástupcom volfrámanov je soľ kyseliny volfrámovej volframit.

7. Fosforečnany (fosfáty) – rozsiahla trieda nerastov vyskytujúcich sa takmer vo všetkých druhoch hornín aj v rudných ložiskách. Sú to soli kyseliny trihydrofosforečnej: apatit, monazit, mimetezit, vanadinit, erytrín.

8. Kremičitany (silikáty) – najrozšírenejšia trieda minerálov, tvoriacich takmer 80% zemskej kôry. Vznikajú kryštalizáciou z roztokov alebo z magmy. Sú to kyslíkaté zlúčeniny kremíka s rôznymi prvkami. Základnou stavebnou jednotkou krčemičitanov je štvorsten; štvorsteny môžu byť usporiadané viacerými, často zložitými spôsobmi. Patrí sem napr. olivín, granáty, turmalín, pyroxény, amfiboly, živce, zeolity.

9. Minerály organického pôvodu – ide prevažne o uhľovodíky a živice, pričom hranica medzi nerastmi a skutočnými organickými zlúčeninami nie je presná. Predstavitelia triedy: fichtelit, ropa, uhlie, asfalt.