Základy geologie pro geografy František Vacek e-mail:
[email protected]; konzultační hodiny: Po 10:30-12:00 (P 25)
Co je to geologie? „vědaooZemi“ Zemi“-- zabývá zabýváse sefyzikální, fyzikální,chemickou, chemickou,biologickou biologickouaaenergetickou energetickou „věda podstatouprocesů, procesů,které kteréna naZemi Zemiprobíhají probíhají podstatou zkoumápřírodní přírodníprocesy procesyi ivvčasových časovýchsouvislostech souvislostech(historická (historickágeologie) geologie) zkoumá
geologie geologie
všeobecná všeobecná
endogenní endogenní exogenní exogenní
aplikovaná(ložisková, (ložisková,inženýrská inženýrská aplikovaná geologie,hydrogeologie) hydrogeologie) geologie,
příbuznégeologické geologickédisciplíny disciplíny--paleontologie, paleontologie,petrologie, petrologie,mineralogie, mineralogie, příbuzné geochemie,pedologie pedologieaj. aj. geochemie,
všechny geologické procesy potřebují zdroj energie endogenní procesy mají zdroj uvnitř zemského tělesa (např. z rozpadu radioaktivních prvků) exogenní (povrchové) procesy mají hlavní zdroj ve slunečním záření
Minerály
minerál - anorganická stejnorodá přírodnina, složená z prvků nebo jejich sloučenin o pevném chemickém složení, uspořádaných do krystalové mřížky (ne syntetické sloučeniny) krystalové tvary odráží vnitřní uspořádání atomů v krystalové mřížce, jsou anizotropní (v různých směrech mají různé vlastnosti amorfní látky (minerály) - nevytvářejí pravidelné struktury, tuhnou aniž by se uspořádaly do pravidelné struktury (např. sklo, opál atd.), jsou izotropní
Fyzikální vlastnosti minerálů krystalový tvar - odráží vnitřní uspořádání atomů v krystalové mřížce (základní jednotkou je krystalová buňka)
halit (sůl kamenná)
prvky souměrnosti - střed, osa, rovina souměrnosti 7 krystalografických soustav soustava triklinická albit
soustava monoklinická (jednoklonná) augit
soustava rhombická (kosočtverečná)
soustava tetragonální (čtverečná)
soustava hexagonální (šesterečná)
soustava kubická (krychlová) halit
apatit
kasiterit baryt
trigonální s. – kalcit (klenec)
diamant
štěpnost - je dána uspořádáním atomů v krystalové mřížce; vzniká na nehomogenitách v určitých směrech, štěpné trhliny mohou kopírovat některé krystalové plochy vynikající štěpnost - např. slídy, kalcit lom - mají nedostatečně štěpné minerály (lasturnatý, nerovný) výborná štěpnost podle klence (kalcit)
výborná štěpnost (slída)
nepravidelný lom (křemen)
lasturnatý lom (obsidián)
tvrdost--Mohsova Mohsovarelativní relativnístupnice stupnicetvrdosti tvrdosti tvrdost 1.mastek mastek 1. 2.sádrovec, sádrovec,halit halit 2. 3.kalcit kalcit 3. 4.fluorit fluorit 4. 5.apatit apatit 5.
6.ortoklas ortoklas 6. 7.křemen křemen 7. 8.topaz topaz 8. 9.korund korund 9. 10.diamant diamant 10.
dalšívlastnosti vlastnostiminerálů: minerálů: další barva barva vzhled--kovový, kovový,nekovový, nekovový,matný matný vzhled vryp vryp měrnáhmotnost hmotnost(hustota) (hustota)--vysoká vysokáhustota hustotaje jetypická typická měrná prokovy kovy pro průsvitný,opakní opakní optickévlastnosti vlastnosti--průhledný, průhledný,průsvitný, optické
kovový lesk - kasiterit
průhledný minerál - kalcit
opakní minerál - augit
průsvitný minerál - aragonit
izomorfie--minerály minerálykrystalizují krystalizujíve vestejné stejnésoustavě, soustavě,liší lišíse sevšak však izomorfie svýmchemickým chemickýmsložením složením svým mřížcemají majípodobné podobnévlastnosti vlastnostiaajsou jsouschopny schopny prvkyvvkrystalové krystalovémřížce prvky sevzájemně vzájemnězastupovat zastupovat se např.plagioklasy plagioklasy(sodno-vápenaté (sodno-vápenatéživce) živce)--směsi směsialbitu albituaaanortitu anortitu např.
polymorfie - minerály mají stejné chemické složení, ale krystalují v různých soustavách např. grafit - diamant, kalcit - aragonit, křemen - coesit
srůstání krystalů - některé minerály mají schopnost srůstat podél určitých krystalových ploch, vytváří tzv. dvojčata
dvojčerutilu rutilu dvojče
dvojčefluoritu fluoritu dvojče
ortoklas „karlovarskédvojče“ dvojče“ ortoklas--tzv. tzv.„karlovarské
Mineralogický systém systém podle podle chemického chemického složení složení Mineralogický 1. prvky 2. sulfidy (sirníky) 3. halogenidy 4. oxidy (kysličníky) a hydroxidy 5. nitráty (dusičnany), karbonáty (uhličitany), boráty 6. sulfáty (sírany) 7. fosfáty (fosforečnany) 8. silikáty (křemičitany) 9. organolity
kovy--Cu, Cu,Ag, Ag,Au, Au,Fe, Fe,Pt Pt kovy polokovy--As, As,Sb, Sb,Bi Bi polokovy nekovy--S, S,S, S,CC nekovy
1.prvky prvky 1.
měď,Cu Cu měď,
zlato,Au Au zlato, stříbro,Ag Ag stříbro,
diamant,CC diamant,
síra,SS síra,
2.sulfidy sulfidy 2.
galenit,PbS PbS galenit,
sfalerit,ZnS ZnS sfalerit,
antimonitSb Sb22SS33 antimonit
pyrit,FeS FeS22 pyrit,
3.halogenidy halogenidy 3. halit(sůl (sůlkamenná), kamenná),NaCl NaCl halit
fluorit,CaF CaF22 fluorit,
4.oxidy oxidyaahydroxidy hydroxidy 4.
magnetit,Fe Fe33O O44 magnetit,
křemen,SiO SiO22 křemen,
hematit,Fe Fe22O O33 hematit,
korund,Al Al22O O33 korund,
5.nitráty, nitráty,karbonáty karbonáty 5.
aragonit,CaCO CaCO33 aragonit, kalcit,CaCO CaCO33 kalcit,
dolomit,CaMg(CO CaMg(CO33))22 dolomit,
magnesit,MgCO MgCO33 magnesit,
sádrovec,CaSO CaSO4.2H .2H2O O sádrovec, 4 2
6.sulfáty sulfáty 6.
baryt,BaSO BaSO44 baryt,
anhydrit,CaSO CaSO44 anhydrit,
7.fosfáty fosfáty 7.
apatit,Ca Ca55(PO (PO44))33(F, (F,Cl, Cl,OH) OH) apatit,
8.silikáty silikáty--základní základnístavební stavebníjednotkou jednotkoujejetetraedr tetraedrSiO SiO4,, 8. 4
systémjejezaložen založenna najejich jejichvzájemném vzájemnémuspořádání uspořádání systém
olivín
granáty
amfibol amfibol
pyroxen pyroxen
Slídy Slídy
biotit biotit
muskovit muskovit
Živce Živce •• ••
albit albit
plagioklasy(Ca-Na) (Ca-Na)--albit-anortitová albit-anortitovářada řada plagioklasy draselnéživce živce--ortoklas ortoklas draselné
ortoklas ortoklas labradorit labradorit
9.organolity organolity--minerály minerályorganického organickéhopůvodu původu 9.
jantar jantar
Vznik minerálů minerálů Vznik současnostiznáme známepřes přes4000 4000minerálů minerálů vvsoučasnosti asi200 200se sejich jichvyskytuje vyskytujevvpodstatném podstatnémmnožství množství--horninotvorné horninotvornéminerály minerály asi
magmatogenníminerály minerály--vznikají vznikajíkrystalizací krystalizacízzmagmatu magmatuza zapoměrně poměrně magmatogenní vysokýchteplot teplot(horninotvorné (horninotvornéminerály minerály--olivín, olivín,pyroxeny, pyroxeny,amfiboly, amfiboly, vysokých křemen,živce, živce,slídy…) slídy…) křemen,
minerálypozdních pozdníchfází fázímagmatické magmatickékrystalizace krystalizace--vznikají vznikajíza za minerály nižšíchteplot, teplot,zbytková zbytkovátavenina taveninajejeobohacena obohacenaooprvky, prvky,které kteréobtížně obtížně nižších vstupujído dokrystalových krystalovýchmřížek mřížek(Li, (Li,B, B,F, F,vzácné vzácné zeminy), zeminy), vstupují nerostypegmatitů pegmatitů--křemen, křemen,živce, živce,slídy, slídy,turmalín turmalín... ... nerosty
hydrotermálníminerály minerály--vznikají vznikajísrážením sráženímzzteplých teplýchroztoků, roztoků, hydrotermální
rudníminerály: minerály:sulfidy, sulfidy,oxidy oxidykovů kovů(galenit, (galenit,sfalerit, sfalerit,pyrhotin, pyrhotin,hematit hematit…) …) rudní
minerályhypergenních hypergenníchprocesů procesů(sekundární) (sekundární)--vznikají vznikajípři při minerály zvětrávacíchprocesech procesech(jílové (jílovéminerály, minerály,bauxit bauxit…) …) zvětrávacích
minerályvázané vázanéna navznik vznikreziduí reziduíaasedimentární sedimentárníprocesy procesy–– minerály těžkéminerály minerálynahromaděné nahromaděnévvnáplavech náplavech(kasiterit, (kasiterit,chromit, chromit,rutil), rutil),nerosty nerosty těžké vysráženézzroztoků roztokůoonízké nízkéteplotě teplotě(soli, (soli,fosfáty, fosfáty,sádrovec) sádrovec) vysrážené
metamorfogenníminerály minerály--vznikají vznikajípři přimetamorfních metamorfníchpřeměnách přeměnách metamorfogenní (granát,andalusit, andalusit,sillimanit, sillimanit,kyanit kyanit…) …) (granát,
