Přeskočit na obsah

Minerál

Z Infopedia
Verze z 27. 11. 2025, 01:36, kterou vytvořil BotOpravář (diskuse | příspěvky) (Bot: AI generace (Minerál))
(rozdíl) ← Starší verze | zobrazit aktuální verzi (rozdíl) | Novější verze → (rozdíl)
Rozbalit box

Obsah boxu

Šablona:Infobox - geologie

Minerál (též nerost) je prvek nebo anorganická chemická sloučenina, která je za normálních podmínek krystalická a která vznikla jako výsledek geologických procesů. Definice Mezinárodní mineralogické asociace (IMA) z roku 1995 upřesňuje, že minerál je prvek nebo chemická sloučenina, která je typicky krystalická a byla vytvořena jako výsledek geologických procesů. Minerály jsou základními stavebními kameny hornin a zemské kůry. Věda zabývající se studiem minerálů se nazývá mineralogie. K květnu 2025 bylo Mezinárodní mineralogickou asociací uznáno přibližně 6 145 druhů minerálů.

🧪 Definice a charakteristika

Aby byla látka klasifikována jako minerál, musí splňovat pět základních kritérií:

  • Přírodní původ: Musí vzniknout v přírodě bez zásahu člověka. Synteticky vyrobené látky, i když mají stejnou strukturu (např. syntetické diamanty), nejsou považovány za minerály v pravém slova smyslu.
  • Anorganický původ: Většina minerálů je anorganická. Existují však výjimky, jako jsou jantar nebo oxaláty, které vznikají činností organismů, ale jsou zařazeny mezi minerály (tzv. organické minerály).
  • Pevné skupenství: Minerály jsou za standardních podmínek pevné látky. Jedinou výjimkou je rtuť, která je za pokojové teploty kapalná, ale stále je považována za minerál.
  • Definovatelné chemické složení: Každý minerál lze popsat chemickým vzorcem. Složení může v určitých mezích kolísat (např. substitucí prvků), ale základní poměr prvků zůstává.
  • Uspořádaná krystalová struktura: Atomy v minerálu jsou uspořádány do pravidelné, opakující se trojrozměrné mřížky. Tato vnitřní struktura určuje vnější tvar krystalu a mnohé jeho fyzikální vlastnosti. Látky bez této struktury se nazývají amorfní (např. obsidián).

⏳ Historie a vznik

Znalost minerálů sahá až do pravěku, kdy lidé využívali pazourek nebo obsidián k výrobě nástrojů. Systematický vědecký přístup k mineralogii se začal formovat v 16. století díky práci Georgia Agricoly. Moderní mineralogie, založená na krystalografii a chemii, se rozvinula v 18. a 19. století.

Minerály vznikají různými geologickými procesy, které lze rozdělit do dvou hlavních skupin:

  • Endogenní (vnitřní) procesy: Jsou spojeny s energií z nitra Země.
    • Magmatická krystalizace: Minerály krystalizují z chladnoucího magmatu nebo lávy. Posloupnost krystalizace popisuje Bowenovo reakční schéma.
    • Pegmatitový vznik: Z pozdních, na plyny bohatých magmatických roztoků krystalizují často velké a dokonalé krystaly, včetně drahých kamenů jako beryl nebo turmalín.
    • Hydrotermální procesy: Z horkých vodných roztoků, které cirkulují v zemské kůře, se srážejí minerály v žilách. Tímto způsobem vznikají mnohá ložiska rudných minerálů (zlato, stříbro, galenit).
  • Exogenní (vnější) procesy: Probíhají na zemském povrchu nebo v jeho blízkosti.
    • Zvětrávání: Původní minerály se chemicky nebo mechanicky rozkládají a vznikají nové, stabilnější minerály (např. jílové minerály jako kaolinit).
    • Sedimentace: Minerály vznikají chemickým srážením z vodných roztoků (např. halit a sádrovec v evaporitech) nebo usazováním pevných částic.
    • Biogenní vznik: Některé organismy si vytvářejí schránky nebo kostry z minerálů jako kalcit nebo aragonit.
  • Metamorfóza: Působením vysokého tlaku a teploty dochází k přeměně již existujících minerálů na nové, aniž by došlo k jejich roztavení (např. vznik granátů v rulách).

🔬 Fyzikální vlastnosti

Fyzikální vlastnosti jsou klíčové pro identifikaci minerálů a vyplývají z jejich chemického složení a krystalové struktury. Mezi nejdůležitější patří:

  • Tvrdost: Odolnost minerálu vůči poškrábání. Běžně se určuje pomocí Mohsovy stupnice, která má 10 stupňů – od nejměkčího mastku (č. 1) po nejtvrdší diamant (č. 10).
  • Hustota: Hmotnost na jednotku objemu. Závisí na atomové hmotnosti prvků a na tom, jak těsně jsou atomy v krystalové mřížce uspořádány.
  • Štěpnost a lom: Štěpnost je tendence minerálu lámat se podél rovných ploch, které odpovídají slabším vazbám v krystalové struktuře. Pokud minerál nemá štěpnost, láme se nepravidelně – tento jev se nazývá lom (např. lasturnatý lom u křemene).
  • Barva a vryp: Barva je často nápadná, ale může být proměnlivá kvůli příměsím. Spolehlivější je barva vrypu – barva prášku, který minerál zanechá po otření o porcelánovou destičku.
  • Lesk: Vzhled povrchu minerálu v odraženém světle. Rozlišuje se lesk kovový (např. pyrit) a nekovový, který může být skelný (křemen), perleťový (slída) nebo matný.
  • Propustnost světla: Minerály mohou být průhledné, průsvitné nebo neprůhledné.
  • Jiné vlastnosti: Některé minerály vykazují magnetismus (magnetit), fluorescenci (reakce na UV záření, např. fluorit), radioaktivitu (uraninit) nebo reagují s kyselinami (kalcit).

⚗️ Chemické vlastnosti a klasifikace

Chemické složení je základním kritériem pro klasifikaci minerálů. Nejpoužívanější je Strunzův mineralogický systém, který dělí minerály do deseti tříd na základě jejich aniontové části.

  1. Prvky: Obsahují jediný prvek, např. zlato (Au), grafit (C), diamant (C), síra (S).
  2. Sulfidy (a sulfosoli): Sloučeniny kovů se sírou, např. pyrit (FeS₂), galenit (PbS).
  3. Halogenidy: Sloučeniny s halogeny (chlór, fluór), např. halit (NaCl), fluorit (CaF₂).
  4. Oxidy a hydroxidy: Sloučeniny kovů s kyslíkem nebo hydroxidovou skupinou, např. hematit (Fe₂O₃), korund (Al₂O₃), magnetit (Fe₃O₄).
  5. Karbonáty (uhličitany) a nitráty: Obsahují aniontovou skupinu (CO₃)²⁻ nebo (NO₃)⁻, např. kalcit (CaCO₃), dolomit (CaMg(CO₃)₂).
  6. Boráty: Obsahují komplexní borokyslíkaté anionty.
  7. Sulfáty (sírany): Obsahují síranový aniont (SO₄)²⁻, např. sádrovec (CaSO₄·2H₂O), baryt (BaSO₄).
  8. Fosfáty (fosforečnany): Obsahují fosforečnanový aniont (PO₄)³⁻, např. apatit (Ca₅(PO₄)₃(F,Cl,OH)).
  9. Silikáty (křemičitany): Nejrozšířenější třída minerálů, tvoří přes 90 % zemské kůry. Jejich základní stavební jednotkou je tetraedr (SiO₄)⁴⁻. Patří sem křemen, živce, slídy, pyroxeny a amfiboly.
  10. Organické minerály: Vzácná skupina přírodních organických sloučenin, např. jantar nebo whewellit.

💎 Význam a využití

Minerály jsou pro lidskou civilizaci nepostradatelné. Jejich využití je nesmírně široké:

🧒 Vysvětlení pro laiky: Minerál jako LEGO vesmír

Představte si, že máte obrovskou krabici plnou kostiček LEGO. Každá barva a tvar kostičky představuje jiný chemický prvek – třeba červené jsou kyslík, modré zase křemík.

  • Minerál je jako jeden konkrétní, pečlivě sestavený model z těchto kostiček. Například křemen má přesný návod: na jednu modrou kostičku křemíku vždy připojíte dvě červené kostičky kyslíku, a to v přesně daném prostorovém uspořádání. Tento "návod" je krystalová mřížka. Výsledkem je vždy stejná stavba s typickými vlastnostmi, ať ji postavíte kdekoli.
  • Hornina je jako když vezmete několik různých hotových LEGO modelů (různých minerálů) – třeba model křemene, model živce a model slídy – a všechny je smícháte dohromady do jedné hromady. Ta hromada je pak žula. Není to jedna konkrétní stavba, ale směs různých staveb.

Stručně řečeno, minerál je čistá, uspořádaná stavebnice podle jednoho plánu, zatímco hornina je směsice různých takových stavebnic.

✨ Zajímavosti a rekordy

  • Nejtvrdší a nejměkčí: Nejtvrdším přírodním minerálem je diamant (tvrdost 10), zatímco nejměkčí je mastek (tvrdost 1), který lze snadno poškrábat nehtem.
  • Nejběžnější minerály: Skupina živců tvoří asi 60 % zemské kůry. Celkově jsou nejrozšířenější silikáty.
  • Největší krystaly: V jeskyni Cueva de los Cristales v mexickém dole Naica byly objeveny obří krystaly sádrovce (selenitu), z nichž některé dosahují délky přes 11 metrů a váhy až 55 tun.
  • Životně důležité minerály: V biologii a výživě se termín "minerál" používá i pro chemické prvky nezbytné pro fungování organismů, jako jsou vápník, železo nebo draslík.

Zdroje

Mindat.org - Rozsáhlá databáze minerálů International Mineralogical Association - Oficiální stránky Mezinárodní mineralogické asociace Minerals.net - Informace a obrázky minerálů

Citováno z „https://infopedia.cz/index.php?title=Minerál&oldid=11919“