Bidló A.: Ásvány- és kzettan

Ásványosztályok

1. Termésemelek 2. Szulfidok 3. Halogenidek 4. Oxidok és hidroxidok 5. Nitrátok, karbonátok, borátok 6. Szulfátok, kromátok, molibdenátok, wolframátok 7. Foszfátok, arzenátok, vanadátok 8. Szilikátok 9. Szerves ásványok Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Szilikátok A k zet alkotó ásványok 95 % Régebben különböz kovasavak sóinak tartották

Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Szilikátok felépítése Szilicium-oxigén tetraéder középen szilicium 4 oxigén csatlakozik hozzá - Si - O - Si egy tetraéder max. 4 másik tetraéderhez kapcsolódik


Szilikátok sokszín sége szilícium tetraéderek több dimenzióban képesek egymással kapcsolódni szilikátok gyakran képeznek kett s és többes sókat szilícium tetraéderekben gyakran lép fel izomorf helyettesítés


Szilikátok szerkezete Szerkezetet a nagyméret oxigén-ionok elhelyezkedése határozza meg


Kation

Kation Sugárarány Anionok sugara (nm) (kation/oxigén) száma Szilícium 0,041 0,31 4 Alumínium 0,050 0,37 4 (6) Magnézium 0,065 0,49 6 Vas(3+) 0,060 0,48 6 Kálium 0,133 1,01 12 Kalcium 0,099 0,78 8 Nátrium 0,098 0,76 8 Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Oktaéderes sík formái

Ha mindegyik oktaéderben van ion (Mg++, ill. Fe++), akkor trioktaéderes rács Ha az oktaéderben minden harmadik hely üresen marad (Al+++, ill. Fe+++) akkor dioktaéderes a rács


Szilikátok csoportosítása I. Sziget Csoport Hármas gy r Hatos gy r Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Szilikátok csoportosítása II. Lánc

Szalag


Szilikátok csoportosítása III. Réteg

Térhálós


Szigetszilikátok Az SiO4- tetraéderek nincsenek egymással oxigén híddal összekötve Tetraéderek között vas- és magnéziumoxid oktaéderek vannak


Olivin I. (Fe,Mg)2SiO4 Forszterit (MgSiO4) és fayalit (FeSiO4) izomorf elegye K = 6,5 - 7 Rombos Olajzöld, palackzöld Vízfelvétellel szerpetinné alakulhat


forsterite structure

Forszterit felépítése oxygen at 1/4 a oxygen at 3/4 a magnesium at 1/2 a magnesium at 1 a

c


b

Forszterit felépítése (ideal & real)

Olivine structure parallel to (100) showing the relationship of: (a) ideal hexagonal closest packing model

M1

M1

Si M1

M2 M1

M1

M1

M1

M2

Si

M2 M1

M1

M1 M2

(b) the actual structure (after Hazen, 1976)

c

M1

M2

M2

Si

M1

M1 M2

M1

M1

M1

b


Si M1

M2 M1

Forszterit felépítése 1.


Forszterit felépítése 2.


Olivin II. Fontos magmás k zet alkotó Magyarországon bazaltokban és gabbróban Csiszolt változatai ékkövek


Gránátok

K = 6,5 - 7,5 Szabályos (rombdodekaéderes) Két- és három vegyérték kationokból áll


Gránátok Mállásnak jól ellenáll Magmás k zetekb l Mesterséges fajtái fontosak a mikroelektronikában


Csoport- és gy r szilikátok Csak néhány SiO4- tetraéder kapcsolódik össze


Epidot K=6-7 Monoklin


Epidot

zöld, zöldesfekete metamorf k zetelegyrész f leg zöld palákban


Láncszilikátok A tetraéderek egy irányban kapcsolódva láncot alkotnak


Piroxének Magnézium és vasszilikátok elegyei Típusai: rombos v. ortopiroxének: ensztatit (MgSi2O6), bronzit ((Mg,Fe)2(Si2O6)), hipersztén ((Fe,Mg)2(Si2O6)) monoklin v. klinopiroxének: diopszid (CaMg (Si2O6), hendenbergit (CaFe(Si2O6)), augit (diallág) (Ca(Mg,Fe,Al)(Si2O6)), egirin (NaFe (Si2O6)), spodumen (LiAl(Si2O6)), jadeit (NaAl (Si2O6))


Piroxén felépítése 1.


Piroxének felépítése 2.


Piroxének K=5-6 Rombos Szürke, zöld, barnásfekete v. fekete Fontos k zetalkotók (Bázikus eruptív k zetekben)


Augit (Ca(Mg,Fe,Al)(Si2O6)) Legelterjedtebb piroxén-féleség K=6 Monoklin Sötétzöld, barnás zöld, zöldes fekete Mállásnak jól ellenáll, magmás k zetekben gyakori Talaj fontos kalcium forrása Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Szalagszilikátok

Két tetraéderb l álló lánc kapcsolódik egymáshoz Tipikus példájuk: amfibol Típusai rombos: antofillit ((Mg,Fe)7Si4O11OH)2) - ritka monoklin: tremolit (Ca2Mg5(Si4O11), aktinolit (Ca2(Mg,Fe)5(Si4O11)2(OH)2), amfibol (Ca2Na(Mg,Fe)4(Al,Fe)AlSi4O11)2(OH)2), glaukofán (Na2(Mg,Fe)3Al2(Si4O11)2(OH,F)2), arfvedsonit (Na3(Fe,Mg)4(Fe,Al)(Si4O11)2(OH,F)2) Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Amfibol K=6 Rombos, monoklin Sötétszürke, fekete, barnás Magmás és metamorf k zet alkotórésze Gyorsan mállik, sok kalciumot juttat a talajba Igen sok fajtája van Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Rétegszilikátok I. SiO4- tetraéderek két dimenziójú összekötéséb l (Si2O5)2- anion keletkezik Ehhez csatlakozik egy Al(O,OH)6 oktaéderes réteg Oktaéder középpontjában Al3+ - hidrargillit réteg Mg2+ - brucit réteg


Rétegszilikátok III. Tetraéder - Oktaéder - Tetraéder réteg egy „pakettet” alkot Paketten belül - Coulomb-féle er k Pakettek között - Van der Walls-féle er k Töltés esetén - kioldható bázisok (ionok) - izomorf helyettesítés


Csillámok

Hármas rétegrács tetraéderoktaéder-tetraéder Pakettek között K+-ionok Lemezeik hajlíthatók, rugalmasak Kémiailag ellenállóak Lassan mállanak (K) Típusai: biotit, muszkovit, lepidolit (Li-Al csillámok) Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Muszkovit (kálicsillám) KAl2(AlSi3O10(OH)2)

K = 2,5 Monoklin Színtelen v. halványan színezett, ezüstösen fényl Kit n en hasad (könnyen aprózódik) Mállásnak jól ellenáll Kristályos palákban, mélységi magmás k zetekben gyakori Igen finom pikkelyes változata: szericit


Biotit (magnéziumcsillám) K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH)2 K = 2,5 - 3 Monoklin Zöldes fekete, barna, barnás fekete, fekete Könnyen mállik, bel le vas oldódik ki, sárga lesz (macska arany), majd átalakul klorittá Sok k zetnek (gránit, diorit, szienit,riolit, csillámpala) fontos elegyrésze


Csillámszer szilikátok Rétegrácsból épülnek fel Lemezeik nem rugalmasak Típusaik: hirdocsillámok, talk-pirofillit-félék, szerpentin-kaolin-félék, allofán-halloyzit-félék, montmorillonit-félék


Talk, steatit (Mg3Si4O10(OH)2) K=1 Monoklin Színtelen, fehér, halványzöld Kristályos palákban nagyobb mennyiségben Mg-oktaéderes sík a tetraéderek között Jelentéktelen az izomorf helyettesítés Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Szerpentin (Mg6Si4O10 (OH)8) K = 2 - 3,5 Monoklin Általában zöld Olivinb l alakul át vízfelvétellel Rostos félesége az aszbeszt


Agyagásványok

Els dleges (primer) szilikátok átalakulásával keletkeznek Másodlagos (szekunder) szilikátok Talaj agyagfrakciójának legfontosabb részei Igen fontosak a talaj víz- és tápanyagtárolásában


Vízmegköt képesség Agyagásványok jelent s vízmegköt és duzzadóképességgel rendelkeznek Víz hatására - rugalmas szerkezetük megduzzad Kiszáradáskor zsugorodnak


Ionmegköt képesség Izomorf helyettesítés miatt és a törésfelületeken képesek ionokat adszorbeálni Ezek az ionok kicserél dhetnek az oldatban lév más ionokra Agyagásvány környékén elektromos mez t épít ki Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Agyagásványok csoportosítása Felépítésük alapján: T-O T-O-T T-O-T-O

két réteg szilikátok három réteg szilikátok négy réteg szilikátok


Kétréteg (T-O) agyagásványok Egy tetraéderes és egy oktaéderes réteg van bennük


Kaolinit, kaolin, porcelánföld

Neve: Kaon-ling - hófehér földes anyag K=1-2 Tisztán fehér szín


Kaolinit A tetraéder és az (di)oktaéderes rétegek közös oxigén-atommal kapcsolódnak egymáshoz nincs jelent s izomorf helyettesítés töltéshelyek - törésvonalak mentén az egyes paketteket er s hidrogénhidak kötik össze, így kicsi a pakettek között a hézag Kicsi a duzzadóképessége, legkisebb a kationmegköt (3-15 mgeé) képessége Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Kaolinit Hevítésre (550 oC) vizet veszít - átalakul kristályos mullittá (porcelángyártás) Hazánkban: sok a vörösagyagokban (Budaihegység, Bükk), riolitokban és riolittufákban is (káliföldpátból)


Halloyzit Ez trioktaéderes szemben a kaolinittel Nincs nagy jelent sége


Háromréteg agyagásványok Két tetraéder (T) réteg között egy oktaéderes réteg található


Illit Fehér színárnyalatú Muszkovit aprózódásakor keletkezik, de kisebb a káliumtartalma (illit 4-6 %, muszkovit


Illit felépítése

A pakettek között er s káliumkötés ezek semlegesítik a negatív töltéseket, amely a tetraéder réteg és az oktaéder rétegben bekövetkez izomorf helyettesítésb l adódik


Illit kálium leadása Si4+ -> Al3+ illetve Al3+ -> Mg2+ Kicsi duzzadó- és kation megköt képesség (20-50 mgeé) Ha a K+ ionokat más ionok (Ca++, Mg++, Na++, stb.) cseréli ki, az illit átalakulhat más T-O-T típusú agyagásvánnyá A pakettek közé vízmolekula és hidratált kationok kerülhetnek


Vermikulit Trioktaéderes (Mg)-oktaéderes Barnás szín Hevítésre duzzad Nagy Si4+ -> Al3+ izomorf helyettesítés Negatív töltésfelesleg Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Vermikulit Kicserélhet kationok (120 - 200 mgeé/100 g) Túlnyomórészt Mg++ ionokat köt meg Ha sok káliumot köt meg fixálódás - átalakul illitté A rétegek közé max. két molekula víz fér be (jobb duzzadó képesség)


Szmektitek Táguló rétegrácsú agyagásványok Kisebb az izomorf helyettesítés Jobb a vízmegkötés


Montmorrillonit

Szürkés szín Dioktaéderes aszerkezete Oktaéderes rétegben Al3+ -> Mg2+, illetve Al3+ -> Fe2+ izomorf helyettesítés - negatív töltésfelesleg Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Montmorrillonit Nagy az adszorbciós és vízmegköt kapacitása (60120 mgeé/100 g) Igen jó duzzadóképessége van Magyarországon tisztán fordul el , illitb l képz dik Ha a pakettek közé kálium kerül fixálódhat (illitesedés) Ide tartozik még: Beidellit, nontronit, hektorit


Négyréteg agyagásványok - T - O - T - O - típusúak mind a di-, mind a trioktaéderes elrendez dés el fordul


Klorit Egy di-(Al3+, ill. Fe3+), és egy tri-(Mg2+ ill. Fe2+)oktaéderes síkot tartalmaz A trioktaéderes pozitív sík töltéssel rendelkezik, ami semlegesíti a másik három sík negatív töltését (izomorf helyettesítés) Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Klorit Csekély az adszorpciós kapacitása (10-40 mgeé/100 g) Igen gyenge a duzzadó és zsugorodó képessége


Allofánok (röntgenamorf agyagásványok) A tetraéderek és az oktaéderek nem alkotnak összefügg rétegrácsot Nagy az adszoprciós kapacitásuk Kationmegköt képességük pH függ


Agyagásványok el fordulása


Térrácsos (vázrácsos) szilikátok A SiO4- tetraéder minden csúcsával egy másik tetraéderhez kapcsolódik Három dimenziójú rács jön létre Lehet izomorf helyettesítés


Földpátok Legfontosabb vázrácsos szilikátok Ca-, Na-, K-tartalmú aluminiumszilikátok A szilíciumot részben alumínium helyettesítheti A negatív töltésfelesleget a rácshoz kapcsolódó fémionok kompenzálják


Káliföldpátok Albit és az ortoklász elegyei Monoklin: szanidin, ortoklász, adulár, nátronortoklász Triklin: mikroklin, anortoklász Szanidin: K=6, szürkés, sárgásfehér, kiömlési k zetekben Ortoklász (KAlSi3O8), K=6, színtelen, sárgás, szürkés, vöröses, magmás k zetekben gyakori, metamorf k zetekben is (gneisz, granulitban) Adulár - hidrotermálisan keletkezik Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Káliföldpát Gyakran képez ikreket („karlsbadi” iker)


Káliföldpát Magmás, üledékes és metamorf k zetekben (pl. gránit, gneisz) Talajban fontos kálium forrás


Mikroklin Káliföldpát triklin változata Ortoklászhoz hasonló, optikai sajátságaik különböz ek


Nátronmészföldpátok, plagioklászok

Albit és anortit elegyei Albit Ab (100 %) savanyú Oligoklász Ab 75 %, An 25 % Andezin Ab 50 %, An 50 % Labradorit Ab 35 %, An 65 % Bytownit Ab 15 %, An 85 % Anortit (An) An 100 % bázisos


69 % SiO2

43 % SiO2

Or

Földpátok

orthoclase

Or

Ortoklász Na-orthoclase

miscibility gap

sanidine

immiscible region perthite

alkaliföldpátok feldspars alkáli

antiperthite albite Na-sanidine

plagioclase

Ab

immiscible region

800ÞC isotherm

anortho clase

Albit Ab

albite oligoclase

andesine

labradorite

bytownite

An

anorthite


plagioclase feldspars plagioklász földpátok

Anortit

An

Albit (NaAlSi3O8) K = 6-6,5 Triklin Fehér, üvegfény Csak HF-ben oldódik Savanyú magmás k zetekben fordul el


Albit iker Albit gyakran képez iker kristályokat Fontos kerámiai és t zálló nyersanyag


Anortit (CaAl2Si2O8) K=6 Triklin Fehér, halványan színezett Sósav elkocsonyásítja Kevésbé ellenálló ásvány, mint az albit


Oligoklász: vörösesbarna, vörösesnarancs, „napk ” változata Andezin: magmás k zetekben (diorit, andezit) Labradorit: sötétszürke, díszít és ékk Bytownit - ritka kristályai szürkék, kékesek, barnák, eredeti lel helye: Bytown - Kanada


Földpátpótlók Kovasavban szegényebbek


Leucit (KAlSi2O6)

K = 5,5 - 6 Fehér, szürke Dimorf: tetragonális, 600 oC felett szabályos


Leucit

Neve: görög világosból Káliumban dús kiömlési k zetekben Nehezen mállik


Nefelin (NaAlSiO4) K = 5,5 - 6 Hexagonális piramisos Színtelen, szürke, karcszíne: fehér Nátriumban dús kiömlési k zetekben Nedves leveg n rostos zeolittá bomolhat el Mecsek-hegység Kövestet , Somlyó, Szamárhegy fonolitjában, hazai bazaltokban (Badacsony, Salgótarján) Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Zeolitok

Víztartalmú nátrium-, kalciumszilikátok, rácsukat szilícium és alumínium tetraéderek építik fel, amelyek egymással közös oxigénatommal kapcsolódnak Víz lazán köt dik meg bennük, zeolitos víz A rácsban er s kationcsere lehetséges Nagy a fajlagos felületük Vulkáni k zetek üregében (Rátka, Mád, Bodrogkeresztúr) A csoport tagjai: nátrolit, chabazit, mordenit, klinoptilolit, stb. Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Szilikátok összefoglalása Sziget- (olivin, gránátok) Csoport- (epidot, pisztacit) Hármas, hatos gy r Lánc- (piroxén, augit) Szalag- (amfibolok) Réteg- (csillámok, agyagásványok) Térhálós- (földpátok, földpátpótlók) Bidló A.: Ásvány- és k zettan

Bidló A.: Ásvány- és kzettan

Recommend Documents