Minerali

Škola za dizajn tekstila i kože
Novi Pazar
PREDMET: GRAĐEVINSKI
2.4. MINERALI
MATERIJALI
 Minerali su osnovni sastojci stena koje izgrađuju
Zemljinu litosferu.
Da bi bila svrstana u minerale, supstanca mora
biti čvrsta i mora imati kristalnu strukturu. Takođe,
mora se javljati u prirodi, kao homogena supstanca i
imati određeni hemijski sastav.
 Minerali su homogene građe i obično su neorganskog ali
pri površini litosfere postoje i organskog sastava (ćilibar i
ugalj).
 Minerale proučava posebna naučna disciplina koja je po
njima nazvana mineralogija. To je nauka koja proučava
hemijska i fizička svojstva minerala, njihovu unutrašnju
građu, način postanka i vrši njihovu podelu.
Prvi minerali na Zemlji
nastali su u
vremeformiranja prve
ohlađene Zemljine kore.
I danas, kao i tokom
celokupne geološke istorije,
deo minerala se obrazuje u
procesu hlađenja magme,
odnosno lave.
Ovako nastale minerale
nazivamo magmatskim ili
pirogenim.
Za primenu u građevinarstvu su najznačajniji minerali
koji ulaze u sastav stena – petrogeni minerali.
Da bismo mogli utvrditi sastav stene u kojoj ili na kojoj
nameravamo graditi određeni objekat, ili kamena
kojim gradimo, moramo odrediti minerale od kojih se
oni sastoje i njihove količinske odnose, kao i njihovo
eventualno bubrenje, skupljanje, raspadanje pod
uticajem atmosferilija i ostala fizičko-hemijska svojstva.
2.4.1. MORFOLOŠKE OSOBINE MINERALA
Oblici minerala u stenama:
–KRISTALNI (pravilna unutrašnja građa i oblik) i
– AMORFNI (nepravilna unutrašnja građa)
Prema savršenosti oblika kristala, odnosno prema
stepenu njihove simetrije, minerali se svrstavaju u 7
kristalnih sistema:
- Teseralni
- Tetragonalni
- Heksagonalni - Romboedarski
- Rombični
- Triklinični
- Monoklinični
KRISTALNI OBLICI MINERALA
2.4.2. FIZIČKE OSOBINE MINERALA
Fizičke osobine minerala omogućavaju njihovu
identifikaciju. Najznačajnije su:
– tvrdoća (talk, gips,...,kvarc,..., dijamant)- skala 1-10,
– cepljivost,
– prelom,
– savitljivost,
– specifična masa,
– boja, ogreb, sjajnost, providnost, miris, ukus, opip,...
2.4.3. PODELA MINERALA PREMA HEMIJSKOM SASTAVU
– SILIKATI (feldspati, amfiboli, pirokseni, liskuni, olivini,
feldspatoidi-talk,serpentini, kaolini) su soli silicijumovih
kiselina i oni su najvažniji petrogeni minerali.,
– KARBONATI (Kalcit, Magnezit, Dolomit) su soli ugljene
kiselineH2CO3,
– OKSIDI (Voda i led, Kvarc) su jedinjenja sa kiseonikom,
– SULFATI (Gips, anhidrit) su soli sumporne kiseline CaSO4,
– SULFIDI,
– HLORIDI,
– FOSFATI,
– NITRATI i dr.
hemijska formula: SiO2
klasa: silikati
podklasa: tektosilikati
grupa: kvarc
varijeteti:
ametist citrin
morion roze kvarc
gorski kristal
-idiohromatski bezbojan, alohromatski različito
obojen, kristališe romboedarski
-tvrdoća 7, nema cepljivost, masnog sjaja, na
pljosnima staklast
-otporan na hemikalije (samo HF)
-nastaje u magmatskom stadijumu,
pneumatolitskoj i hidrotemalnoj fazi
-u
metamorfnim
stenama
rekristalizacijom nekih SiO2 minerala
u
nastaje
-u sedimentnom ciklusu se javlja u nanosima
(otporan)
gorski kristal
gorski kristal
ametist
roze kvarc
citrin
morion
sitnozrniji varijetet:
kalcedon (vlaknasti, fibrozni agregat
ahat (kao ukrasni kamen)
opal (SiO2× nH2O)
-amorfan, bubrežastog
skrama i prevlaka
oblika,
iu
vidu
-tvrdoća 5,5-6,5
-krt, pokazuje školjkast prelom
-masne do smolaste sjajnosti
-u magmatskom ciklusu se javlja na nižim
temp. izlučivanjem iz hidrotermi
-u
sedimentnom
ciklusu
raspadanjem bazita i ultrabazita
nastaje
-obični opali
-gejziriti
-plemeniti opali
-drvenasti opali
klasa: silikati
-tvrdoća 6-6,5
 podklasa: tektosilikati
podgrupa: kalijski feldspati
-cepljivost: jedna
savršena, druga slabije
izražena
(K-alumosilikati)
-boja bezbojni do beli
grupa: feldspati
plagioklasi
-sjajnost: staklasta
(Ca, Na-alumosilikati)
Kalijski feldspati:
ortoklas
(monokliničan)
mikroklin (trikliničan)
sanidin (monokliničan)
ortoklas
mikroklin
sanidin-u izlivnim stenama,
pravilnog
oblika,
visokotemperaturan.
ortoklas- delimično uređena
kristalna
rešetka,
visokotemperaturan
mineral,
alohromatski obojen crvenkasto
ili zelenkasto. Pod uticajem
hidrotermi prelazi u sericit, dok
se u kori raspadanja formiraju
minerali glina.
mikroklin-uređena
kristalna
rešetka,
niskotemperaturan,
jedini stabilan u metamorfnim
stenama.
plagioklasi:
albit (kiseli)
oligoklas (intermedijarni)
andezin (intermedijarni)
labrador (bazični)
bitovnit (bazični)
anortit (bazični)
oligoklas
albit
anortit
-kristališu triklinično.
-česti polisintetički blizanci.
-intermedijarni plagioklasi su
često zonarni, centralni delovi
bazični, a periferni kiseliji.
-pod uticajem hidrotermi kiseli
Pl prelaze u sericit, dok bazični
prelaze u agregat epidota i
albita.
-pri površinskom raspadanju
bazični Pl se kalcitišu, a kiseli
prelaze u kaolinske minerale.
Grupa feldspatoida
-slična grupi feldspata, javljaju se u stenama bogatim
alkalijama a siromašnim silicijskom kiselinom u kojima nije
bilo dovoljno SiO2 za stvaranje feldspata.
leucit
nefelin
 klasa: silikati
 podklasa: filosilikati
 grupa: liskuni
-cepljivost: savršena
muskovit K-liskun
biotit Mg,Fe-liskun
flogopit Mg-liskun
-tvrdina: 2,5
lepidolit Li-liskun
-sjajnost: sedefasta
paragonit Na-liskun
-kristališu monoklinično
cinvaldit Li,Fe-liskun
muskovit
muskovit
•javlja se u pločastim agregatima, krupnih ljuspi (sitan-sericit).
•nastaje u magmatskom procesu, u pegmatitsko-pneumatolitskom stadijumu i u
hidrotermalnoj fazi.
•u metamorfnim stenama nastaje preobražajem glina.
•u kori raspadanja je otporan, koncentriše se u nanosima.
•koristi se kao izolacioni materijal.
muskovit
muskovit
•javlja se u pločastim agregatima, ljuspama.
•nastaje u magmatskom procesu, u pegmatitsko-pneumatolitskom stadijumu
(bogatiji Fe).
•u metamorfnim stenama se javlja i u regionalnom i u kontaktnom metamorfizmu.
•u prisustvu hidrotermi prelazi u hlorit.
•pri površinskom raspadanju gubi Fe i alkalije.
biotit
biotit
klasa: silikati
-kristališu monoklinično
podklasa: filosilikati
-cepljivost: savršena (neelastični)
grupa: hloriti (hidratisani
alumosilikati Mg i Fe)
-tvrdina: 1,5-2,5
-sjajnost: staklasta
•javljaju se pločastim, listastim i sitnoljuspastim agregatima.
•u magmatskim stenama nastaju na niskim temperaturama i uz veliku količinu vode u magmi.
•u metamorfnim procesima hlorit ase stvara na niskim temperaturama i pritiscima.
•u hidrotermalnoj fazi se stvaraju na račun biotita, amfibola i piroksena.
•pri površinskim uslovima raspadaju se i prelaze u minerale glina.
hlorit
hlorit
hlorit
klasa: silikati
podklasa: filosilikati
grupa: serpentini (hidratisani silikati Mg)
antigorit (monokliničan), listast
hrizotil (monokliničan), vlaknast
serpofit (amorfan)
•nastaju preobražajem olivina i piroksena
•koristi se kao izolacioni i vatrostalni materijal
hrizotil
antigorit
hrizotil
hidratisani silikat Mg
-cepljivost: savršena (neelastičan)
-tvrdina: 1
-sjajnost: masna
-boja: belo do bledozelena
-nastaje na niskim i srednjim temperaturama i u magmatskom
i metamorfnom ciklusu.
-u hidrotermalnoj fazi nastaje preobražajem olivina i drugih
Mg-silikata.
-koristi se u kozmetici i medicini.
talk
klasa: silikati
-tvrdina: 1-2
podklasa: filosilikati
-sjajnost: sedefasta
grupa: gline
-masan opip
kaolinit (triklinično)
-boja: bela, ali usled primesa žut, crvenkast
(Fe), zelenkast do crn (organska materija).
monmorijonit (monoklinično)
-nastaju procesima raspadanja feldspata i
feldspatoida, kao i hidrotermalnom alteracijom
stena.
kaolinit (hidratisani alumosilikat), u čijoj se kristalnoj rešetki joni silicijuma i aluminijuma ne
zamenjuju pojedinačno, već izgrađuju naizmenične slojeve. Usled gustog pakovanja jona u
rešetki, kod ovog minerala ne postoji mogućnost infiltracije vode, pa kaolinit ne bubri i ne vrši
izmenu jona.
monmorijonit (hidratisani alumosilikat sa Mg i Fe), u čijoj kristalnoj rešetki su dva sloja
izgrađena od SiO4 grupa, a između njih je sloj izgrađen od Al, Mg, Fe jona. Između ovih paketa
se nalaze slabo vezani molekuli vode, pa zbog toga postoji sposobnost upijanja vode.
Monmorijonit može povećati svoju zapreminu (utrostručiti). Nastaje u alkalnoj sredini iz
rastopa bogatih Na, zemnoalkalijama i Fe. Alteracijom bazičnih i neutralnih tufova nastaju
bentoniti.
kaolinit
monmorijonit
monmorijonit
klasa: silikati
-tvrdina: 5-6
podklasa: inosilikati
grupa: amfiboli
podgrupa:
rombični
monoklinični
antofilit
tremolit-aktinolitska serija
žedrit
hornblenda
-sjajnost: staklasta do smolasta
-boja: bela( ređe), zelena do crna
-nastaju
pirogeno,
hidrotermalno, kao i
procesima.
alkalni amfiboli
tremolit
tremolit
pneumatolitski,
pri metamorfnim
tremolit (hidratisani silikat Ca, Mg)
•bele ili sive boje
•redovan sastojak metamorfnih stena
•u magmatskim stenama kao sekundaran mineral.
•preobražajem prelazi u talk i serpentin
•u uslovima površinskog raspadanja je stabilan, ali se
lako drobi.
aktinolit
aktinolit (hidratisani silikat Ca, Mg, Fe)
•zelene boje
•nastaje preobražajem piroksena uz prisustvo vode, u
uslovima kontaktnog i regionalnog metamorfizma.
aktinolit
hornblenda (hidratisani alumosilikat Ca, Mg, Fe)
-boja: zelena do crna
-cepljivost: savršena (ugao 124°)
-nastaje pirogeno, pneumatolitski.
-nastaje u metamorfnom ciklusu, na srednjim i visokim
temperaturama (kontaktni i regionalni metamorfizam).
-u prisustvu hidrotermi prelazi u hlorit, epidot i kalcit.
-u površinskim uslovima prelazi u kalcit, limonit.
hornblenda
hornblenda
hornblenda
klasa: silikati
podklasa: inosilikati
grupa: pirokseni
podgrupa:
rombični
monoklinični
enstatit
diopsidsko-
bronzit
hedenbergitska serija
hipersten
augitska serija
alkalni pirokseni
ortopirokseni (izomorfne smeše silikata Mg i silikata Fe)
•boja zavisi od sastava (od bele do tamnozelene).
•tipični magmatski minerali, nastaju pirogeno.
•dejstvom hidrotemi prelaze u serpentin.
enstatit
diopsid
hedenbergit
diopsid-hedenbergitska serija (izomorfne smeše, silikati Ca, Mg, Fe)
•nalaze se u metamorfnim stenama, retki minerali.
•nisu stabilni, raspadanjem daju kalcit, hidrokside Fe, opal i kalcedon.
augit (silikat sa Al, Ca, Mg, Fe)
•nastaje pirogeno
•nastaje pri kontaktnom a ređe regionalnom metamorfizmu
•augit sa malim sadržajem Fe, bronzano zelene boje i savršene cepljivosti- dijalag
•u prisustvu hidrotermi prelaze u hlorit ili amfibole
•pri površinskom raspadanju prelaze u kalcit, kvarc, opal i okside Fe.
augit
augit
klasa: silikati
•sjajnost: staklasta do smolasta
podklasa: nezosilikati (rombično)
•boja: zelena do crna
grupa: olivini
•nastaju pirogeno.
forsterit (silikat Mg)
fajalit (silikat Fe)
•nastaju u metamorfnom ciklusu (kontaktni
metamorfizam).
•javljaju se u zrnastim agregatima, nepravilnog
oblika
•na niskim temperaturama prelaze u serpentin,
ređe u talk.
•cepljivost slaba
•pri površinskom raspadanju prelaze u limonit,
opal.
•tvrdina 6-7
klasa: silikati
disten (alumosilikat), plave boje od Fe i Cr
podklasa: nezosilikati i
inosilikati
-tabličasti, izduženi kristali.
grupa: aluminijski silikati
-tvrdina od 4-7
disten (trikliničan)
-sjajnost staklasta do sedefasta.
silimanit (rombičan)
-tipičan metamorfni mineral,nastaje
temperaturama iz glinovitih sedimenata.
andaluzit (rombičan)
-cepljivost savršena.
na
niskim
-pri alteraciji prelazi u sericit.
-u uslovima površinskog raspadanja se koncentriše u
nanosima.
silimanit (alumosilikat), sadrži do 3%Fe2O3
-boja: bela, žućkasta ili zelenkasta.
andaluzit (alumosilikat), sadrži do 3%
Fe2O3 i do 7% MnO
-igličasti kristali.
-boja: bela, žućkast.
-sjajnost: staklasta do svilasta.
-sjajnost: staklasta.
-cepljivost: savršena.
-tipičan kontaktno metamorfni mineral,
može i u regionalnom
-tvrdina 6-7
-tipičan metamorfni mineral
-dejstvom hidrotermi prelazi u sericit, a
zagrevanjem u silimanit.
-alteracijom prelazi u minerale glina.
silimanit
andaluzit
klasa: silikati
podklasa: nezosilikati
grupa: granati (teseralno)
pirop Mg-Al silikat
almandin Fe-Al silikat
spesartin Mn-Al silikat
uvarovit Ca-Cr silikat
-boja: zavisi od hemijskog sastava (crvna,
žućkasta, crna, bezbojna, zelenkasta...)
-u metamorfnim stenama (mogu
magmatskim).
-pod uticajem hidrotermi prelaze u hlorit i
epidot.
-pri površinskom raspadanju su stabilni, pa
se koncentrišu u nanosima.
grosular Ca-Al silikat
andradit Ca-Fe silikat
pirop
u
almandin
spesartin
andradit
grosular
uvarovit
klasa: silikati
podklasa: sorosilikati
grupa: epidotska
epidot (monokliničan)
coisit (rombičan)
epidot (hidratisani alumosilikat Ca, Fe)
-boja: žutozelena do crna.
-cepljivost: savršena.
-tvrdina: 6,5
-sjajnost: stalkasta.
coisit (alumosilikat Ca)
-nastaje sekundarno, preobražajem alumosilikata Fe, Mg.
-boja: sivoplava, plava
-nastaje i u magmatskom i u metamorfnom ciklusu.
-nastaje
autometamorfozom
bazičnih plagioklasa i dejstvom
hidrotermi.
-otporan u uslovima površinskog raspadanja.
epidot
epidot
klasa: silikati
podklasa: ciklosilikati
beril (heksagonalan)
turmalin (romboedarski)
beril (alumosilikat Be)
-boja: plavičastozelena
-tvrdina: 7,5-8
-nastaje u pegmatitima uz
lakoisparljivih komponenata.
veliku
količinu
-otporan pri raspadanju, ali dugim dejstvom vode
prelazi u kaolinit.
-varijeteti smaragd (zelen) i rubin (plavi).
beril
akvamarin
smaragd
turmalin (boro-alumosilikat Mg, Fe sa sadržajem Ca,
alkalija i vode
-boja: različita, zavisi od hemijskog sastava ( zelena,
mrka, crna, bezbojana).
-tvrdina: 7-7,5
-ne pokazuje cepljivost.
-nastaje pneumatolitski.
-dejstvom hidrotermi prelazi u hlorit.
-pri površinskom raspadanju je otporan.
klasa: oksidi i hidroksidi
magnetit ( oksid Fe2+)
podklasa: oksidi i hidroksidi gvožđa
-boja: crna, ogreb crn.
magnetit ( teseralan)
-sjajnost: metalična.
hematit (heksagonalan)
-ne pokazuje cepljivost.
limonit (amorfan)
-tvrdina: 5,5-6,5
-magnetičan
-nastaje magmatski, hidrotermalno i hidatogeno.
-pri površinskom raspadanju je otporan, pa gradi
magnetitske nanose.
-u površinskim uslovima, uz dugo prisustvo
pirita, prelazi u limonit i hematit.
magnetit
hematit (oksid Fe3+)
limonit (hidroksid Fe)
-ljuspasti agregati
-javlja se u vidu skrama, prevlaka, zemljastih
i bubrežastih agregata.
-boja: crvena, siva i crna, ogreb crven.
-sjajnost: metalična.
-tvrdina: 6
-nastaje u svim ciklusima.
-nastaje raspadanjem svih minerala sa Fe.
-u uslovima površinskog raspadanja je svuda
prisutan ( u većim koncentracijama
predstavlja rudu gvožđa).
-raspadanjem prelazi u limonit.
hematit
limonit
korund (oksid Al)
klasa: oksidi i hidroksidi
podklasa: oksidi i
hidroksidi aluminijuma
-boja: bezbojan, varijeteti safir (plav) i rubin (crven)
-tvrdina: 9
-ne pokazuje cepljivost.
korund
-sjajnost: staklasta.
boksitni minerali
-nastaje u magmatskom ciklusu, hidrotermalno.
-nastaje u metamorfnom ciklusu.
-otpran pri površinskom raspadanju (u nanosima).
safir
rubin
rubin
boksitni minerali (hidroksidi Al)
-osnovno sredstvo za dobijanje Al.
-nastaju površinskim raspadanjem karbonatnih stena (lateriti, terra rossa).
-za razliku od glina, boksiti dodavanjem vode ne pokazuju plastičnost.
kalcit (karbonat Ca)
klasa: karbonati
-boja: bezbojan, od primesa ružičast, žućkast, sivkast.
grupa: kalcitska
-sjajnost: staklasta.
kalcit (romboedarski)
-tvrdina: 3
dolomit (romboedarski)
-cepljivost: savršena (3 pravca).
-reaguje sa hladnom HCl.
-nastaje izlučivanjem iz voda pri padu temp. ili kada biljke apsorbuju
CO2
-u površinskim uslovima se rastvara i prelazi u kalcijumhidrokarbonat.
kalcit
kalcit
dolomit (karbonat Ca, Mg)
-boja: bela.
-sjajnost: staklasta.
-cepljivost: savršena.
-tvrdina: 3,5-4
-rastvara se u toploj HCl
-postaje metasomatski (dejstvom Mg rastvora na kalcijum
karbonatne stene.
kalcit
-ulazi u sastav sedimentnih i metamorfnih stena.
-gradi monomineralne stene i dolomitske mermere.
dolomit
dolomit
klasa: sulfati
gips (rombičan)
anhidrit (monokliničan)
anhidrit (sulfat Ca)
-boja: bela
cepljivost: savršena.
gips (hidratisani sulfat Ca)
-boja: bela, bezbojan (beli, sitnozrni varijetet alabaster)
-sjajnost: staklasta.
-cepljivost: savršena.
-tvrdina: 2
-zagrevanjem gubi vodu i prelazi u anhidrit.
-sjajnost: sedefasta
-nastaje u sonim ležištima, kristalizacijom iz hladnih
rastvora.
-tvrdina: 3-3,5
-sreće se u vidu konkrecija u laporcima glincima.
-nastaje hidatogeno
gips (pustinjska ruža)
gips
klasa: haloidi
halit (kuhinjska so), NaCl
-teseralan
-javlja se u zrnastim agregatima.
-boja: bela, bezbojna, ružičasta ili zelenkasta.
-sjajnost: staklasta.
-cepljivost: savršena.
-ukus: slan
-nastaje kao mineral sonih ležišta.
halit
halit
klasa: sulfidi
grupa: pirita
pirit (sulfid Fe)
-javlja se u tri strukturne modifikacije:
pirit-teseralan, markasit-rombičan, meljankovit- gel
-boja: mesinganožuta.
-ogreb zelenkastocrn.
-sjajnost: metalična.
-ne pokazuje cepljivost.
-tvrdina: 6-6,5
-u uslovima površinskog raspadanja prelazi u limonit,
kada oslobađa sumpornu kiselinu koja izbeljuje stene.
pirit
klasa: elementi
dijamant (elementarni C)
dijamant (teseralan)
-boja: bezbojan, različito obojen.
grafit (heksagonalan)
-sjajnost: dijamantska.
samorodni sumpor (rombičan
-tvrdina: 10
-cepljivost: savršena.
-nastaje u magmatskom ciklusu.
- koristi se u juvelirstvu i za krunice za brušenje.
grafit
-javlja se u ljuspastim agregatima
-boja: crna.
-sjajnost: metalična.
-tvrdina: 1-2
-cepljivost: savršena.
-nastaje metamorfozom organske materije u sedimentima.
dijamant
samorodni sumpor
-javlja se u vidu skrama i
prevlaka
-boja: žuta
-tvrdina: mala
grafit
-nastaje oko solfatara i
termalnih vrela, kao i
organogeno.
sumpor
HVALA NA PAŽNJI!

Download Report