Anorthit

3.5.3 Oxidy a hydroxidy

Led (H2O) je pevná fáze vody při teplotě 0 °C a krystalizuje jako hexagonální minerál s hustotou 0.9175 g/cm3 a plave na vodě. Sněhové vločky vznikají sublimací (z vodní páry, nikoli z vody) a krystalizují v šestibokém krystalu ve tvaru šestibokých hvězdic. Čtyři planety plynných obrů ve vnější planetární soustavě jsou složeny převážně z vodního ledu a plynu.

Křemen (SiO2) je nejčastější polymorfní modifikací oxidu křemičitého v horninách. Krystalický oxid křemičitý se v horninách vyskytuje v několika polymorfních alfa-modifikacích: tridymit a cristobalit, každá s další nestabilní beta-modifikací. Různě krystalovaný SiO2 se v závislosti na teplotě vyskytuje až ve 12 polymorfních modifikacích. Přeměna jedné modifikace v jinou je extrémně pomalý proces. Někdy mohou být během určité doby stabilní jak polymorfní modifikace s vyšší, tak s nižší teplotou. Křemen (obr. 3.5) krystalizuje v hexagonální soustavě a v přírodě se často vyskytuje v krystalové formě, jak je znázorněno na obr. 1.23. Křemen je nejčastěji a nejhojněji zastoupen v sedimentech křemencových hornin, kyselých intruzivních a žilných horninách a také ve většině metamorfovaných hornin (mylonit, kvarcit, fylit, slída a zelené břidlice, gneiss a granulit).

Opal (SiO2-nH2O) je mineraloid (amorfní minerál) nepravidelných tvarů a má bílou barvu. V přítomnosti příměsí se barva mění na žlutou, šedou, hnědou nebo červenou. Zvláštní typ opálu se stává drahým, to znamená, že se vyznačuje úžasnými toky modrošedé a bílé barvy. Opál se vylučuje z horkých pramenů a gejzírů. V sedimentárních horninách, zejména ve vápencích, je opál tvořen uhličitany a vylučován z roztoků obsahujících křemík. Opál se může vyskytovat jako sekundární minerál při zvětrávání primárních silikátových minerálů, bazických a ultrabazických vyvřelých hornin. Kostry řas, diatomů, křemičitých hub a radiolarií jsou složeny z opálu a s jejich usazováním a diagenezí tvoří křemičité sedimentární horniny.

Chalcedon je vláknitý typ kryptokrystalického křemene, který tvoří velmi husté ledvinité shluky. Skládá se z tenkých paralelně a lineárně uspořádaných agregátů vláknitých krystalů, které obvykle vykazují rentgenové strukturní znaky β-křemene. Má voskovitý a lesklý vzhled a může mít bílou, šedou, růžovou, nažloutlou, tmavě hnědou až černou barvu. Žlutavě a červeně zbarvený chalcedon je považován za polodrahokam. Chalcedon je častou složkou křemičitých sedimentů, tj. chertu (tab. 6.7) a radiolaritu. Chalcedon obvykle vzniká extrakcí z vodných roztoků obsahujících kyselinu křemičitou. Opál vzniká z roztoku oxidu křemičitého a vody. Voda prosakuje zeminou a zachycuje křemík z pískovce. Roztok bohatý na oxid křemičitý se usazuje v puklinách a dutinách, rekrystalizuje a jeví se jako pevné nepravidelné hmoty, konkrece, čočky a konkrece. Může vznikat ve vápencích jako výplň dutin a v horninách bazických vulkanických nebo extruzivních hornin.

Agát je odrůda chalcedonu s modifikovanými tenkými lamelami nebo vrstvami různých barev (obr. 3.1). Achát s černými a bílými lamelami se nazývá onyx. Hustý a neprůhledný typ chalcedonu s příměsí železa hnědočervené barvy se nazývá jaspis a používá se k výrobě šperků.

Korund (Al2O3) je krystalická forma oxidu hlinitého a má stopy železa, titanu a chromu. Je to horninotvorný minerál a čirý průhledný přírodní materiál. V přítomnosti příměsí může mít různé barvy. Průhledné odrůdy červené barvy jsou známé jako rubín a používají se jako drahokamy vysoké hodnoty. Korund se všemi ostatními barvami se nazývá safír. Díky extrémní tvrdosti může poškrábat téměř každý jiný minerál. Čistý korund má tvrdost 9 na Mohsově stupnici tvrdosti. Běžně se používá jako brusivo, od smirkového papíru až po velké stroje, k obrábění kovů, plastů a dřeva. Korund se vyskytuje jako minerál ve slídových břidlicích, gneisech a některých mramorech v metamorfovaných terranech. Vyskytuje se také ve vyvřelých syenitech a nefelinických syenitových intruzích s nízkým obsahem křemíku. Ostatní výskyty jsou jako masy přiléhající k ultramafickým intruzívám, spojené s lamprofyrovými dikami a jako velké krystaly v pegmatitech.

Gibbsit je hydroxid hlinitý známý jako „hydrargilit“ nebo „hydrargyllit“ a krystaluje v monoklinické soustavě. Zřídka se vyskytuje v čistém stavu a často se mísí s boehmitem, kaolinitem, hematitem a limonitem v bauxitech a lateritech, tj. jako možný zdroj hliníku.

Boehmit γ-AlO(OH) nebo böhmit je minerál oxidu hlinitého s hydroxidem a alumogel je amorfní gel Al(OH)3 . Vyskytuje se spolu s gibbitem jako hlavní minerální složka bauxitu a lateritu.

Hematit (Fe2O3) (obr. 1.40) a magnetit (FeO-Fe2O3) jsou velmi časté, ale obvykle vedlejší složky mnoha hornin. Magmatickými a hydrotermálními procesy však mohou vznikat rozsáhlá ložiska těchto minerálů vhodná pro těžbu železných rud.

Goethit je hydroxid železa tvořený amorfními shluky a známý jako limonit. Limonit je hnědá železná ruda, která vzniká v důsledku opotřebení minerálů železa. Limonit obsahuje amorfní Fe-hydroxidy s proměnlivým množstvím vody.

Limonit se nachází v mnoha horninách, které mu dávají hnědou, žlutou nebo hnědou barvu. Obvykle vzniká jako produkt chemického zvětrávání mnoha minerálů obsahujících Fe2+ nebo železo. Při oxidačním procesu se oxiduje na trojmocné železo Fe3+, což je známé jako proces limonitizace. Limonitizace je dobře patrná ve žlutohnědé barvě v čerstvě odlámaných zelenošedých horninách podél puklin a v jejich okolí. Hnědá, žlutá nebo červenohnědá barva jílů a mnoha dalších hornin je odvozena od limonitu. Limonit nad ložisky hematitu a sideritu často vytváří zvětralinovou kůru a nazývá se „železný klobouk“. Limonit a goethit jsou důležitými zdroji nízkohodnotných železných a niklových rud. Ocher neboli okr je přírodní jílovitý zemitý pigment, který je směsí oxidu železitého a různého množství jílu a písku. Barva se pohybuje od žluté po tmavě oranžovou nebo hnědou.

Chromit (FeO-Cr2O4) je oxid železitý chromitý (obr. 1.37) a ilmenit (FeO-TiO2) je minerál oxidu titaničitého. Tyto minerály jsou významnými rudami chromu a titanu a často jsou v menším množství složkami hornin. Chromit a ilmenit krystalizují při vysokých teplotách intruzivního magmatu v počáteční fázi krystalizace a vyskytují se jako pravidelné složky mafických a ultramafických hornin.

Rutil (TiO2) krystalizuje v tetragonální soustavě a běžně se vyskytuje ve formě tyčinkových nebo jehlicových krystalů. Barva kolísá mezi tmavě červenou a černou. Vyskytuje se obvykle v regionálním metamorfismu a je spojen s krystalickými břidlicemi (gneiss, slídové břidlice, fylity a amfibolity). Rutil je běžným minerálem klastických sedimentů a sedimentárních hornin (písky/pískovce) s vysokou odolností proti zvětrávání. Rutil se ve významném množství vyskytuje v říčních a pobřežních ložiscích spolu se zlatým koncentrátem. Rutil je běžný v kyselých vyvřelých horninách jako sekundární minerál.

Pyrolusit je minerál oxidu manganičitého (MnO2) a krystalizuje v tetragonální soustavě. Obvykle se nachází v páskových a jehlicových agregátech tmavošedé až černé barvy. Vzniká hydrotermálně a sedimentárně. Pyroluzit je rozšířenou a hlavní rudou manganu.

Pilomelan (MnO-MnO2-nH2O) je koloidní modifikace oxidu manganičitého s vodou. Vyskytuje se ve formě ledvinovitých shluků. Často se vyskytuje ve formě tenkých krust, povlaků a dendritů na povrchu vrstev nebo ve štěrbinách různých hornin, zejména vápenců. Barvy minerálu jsou železitě černé nebo modročerné, zatímco hostitelské horniny, které obsahují psilomelan, mají tmavě šedou nebo černou barvu. Psilomelan pochází z vodných roztoků obohacených manganem jako produkt povrchového zvětrávání různých minerálů obsahujících mangan.

Spinel (MgO-Al2O3) je členem izomorfních směsí různých Al3+, Fe3+ a Cr3+ spinelů. Minerál je typickým produktem kontaktního metamorfismu. Spinel pochází z jílových sedimentů v kontaktu s magmatickou intruzí a nachází se v oblasti skarnů a hornfelů.

.