MINERALOŠKE KARAKTERISTIKE LITOSFERE

Litosfera, čvrsti omotač Zemlje, izgrađena je od stena - prirodnih mineralnih agregata definisanog sastava i sklopa. Stene su dakle sve prirodne tvorevine određenog sastava i strukture, bez obzira na njihovu čvrstinu, izuzimajući organske produkte. Stene mogu biti izgrađene od jednog (monomineralne) ili više minerala (polimineralne).

Minerali, konstitutivni elementi stena, se najčešće definišu kao prirodna čvrsta tela određenog hemijskog sastava, koji se može prikazati hemijskom formulom (strukturnom ili empirijskom) i tačno određene unutrašnje građe.

Broj minerala koji su do danas u prirodi pronađeni i određeni prelazi 3000, ali to izvesno nije konačan broj jer savremene metode koje se koriste prilikom njihovog preciznog određivanja omogućavaju detaljnija raščlanjavanja unutar pojedinih mineralnih vrsta i definisanje novih minerala. Od oko 150 minerala koji učestvuju u izgradnji stena (petrogeni minerali), svega nekoliko desetina predstavljaju bitne sastojke koji svojim prisustvom određuju vrstu stene.

Minerali se, kako je već rečeno, odlikuju svojim hemijskim sastavom i određenom unutrašnjom građom, od čega im zavise fizičke osobine i spoljašnji oblici.

HEMIJSKI SASTAV MINERALA

U hemijskom pogledu minerali mogu biti različita, ponekad dosta složena, jedinjenja ili, ređe, elementi. Među petrogenim mineralima najčešći su, što logično proističe iz poznatog hemijskog sastava Zemljine kore, silikati, dok su manje zastupljeni oksidi, karbonati, sulfidi, sulfati i td.

Važan sastojak nekih minerala je voda. Ona se može pojaviti u više oblika i to:

Mehanički uklopljena - kada je voda zahvaćena prilikom rasta kristala (ovakve mehaničke uklopke, bilo da su tečni, gasoviti ili čvrsti, nazivamo inkluzijama) i praktično predstavlja u njemu strano telo. Kao takva, jasno je da se ne prikazuje hemijskom formulom minerala.

Higroskopna - pojedini minerali imaju osobinu higroskopnosti, odnosno upijanja vlage iz okolne sredine. Vodu iz ovakvih minerala je lako odstraniti zagrevanjem do nekoliko desetina stepeni bez posledica po njegova osnovna svojstva. Takođe ne ulazi u hemijski sastav minerala pa se ne prikazuje hemijskom formulom.

Koloidna - kod minerala nastalih koagulacijom iz koloidnih rastvora voda može, istina sasvim slabo vezana, oblagati čestice. Količina koloidne vode nije striktno određena, pa se njen sadržaj u hemijskim formulama označava sa nH2O. Isušivanjem, veze koje drže vodu se lako kidaju. Karakterističan primer je mineral opal - SiO2 x nH2O.

Kristalna voda - voda se kod minerala koji je sadrže u ovakvom obliku vezuje u vreme kristalizacije i njen raspored u kristalnim rešetkama je tačno određen. Količina kristalne vode je strogo definisana, pa se prikazuje u hemijskim formulama minerala (gips - CaSO4 x 2H2O). Odstranjivanjem ovako vezane vode svojstva minerala se menjaju.

Konstituciona - predstavlja deo strukture minerala. Hidroksilne grupe (OH) su čvrsto vezane u kristalnim rešetkama i ovakva voda se ne može odstraniti bez rušenja kristalne strukture minerala. U hemijskim formulama označava se sa (OH).

OBLIK I NAČIN POJAVLJIVANJA MINERALA

U prirodi minerali se mogu pojaviti kao tela pravilnog i nepravilnog oblika. Ukoliko poseduju pravilnu unutrašnju građu - definisanu kristalnu rešetku u kojoj postoji tačno određen raspored jona (atoma i molekula), tada će im i spoljašnji oblik biti pravilan. Takve minerale nazivamo kristalima. U slučajevima kada ne postoji pravilna unutrašnja građa, minerali se pojavljuju u nepravilnim - amorfnim oblicima.

Nisu, međutim, ni sva zrna kristalnih minerala u potpunosti razvijena, što će zavisiti od uslova kristalizacije, odnosno rasta kristala. Ukoliko postoji dovoljna koncentracija materije u rastvoru ili rastopu, dovoljno vremena za razviće kristala i dovoljno prostora, mineral će se pojaviti u pravilnom - idiomorfnom obliku. Kako u prirodi najčešće nisu u potpunosti zadovoljeni svi ovi uslovi, mineral može biti samo delimično pravilan - hipidiomorfan ili nepravilan - ksenomorfan (alotriomorfan). Retka su izolovana

mineralna zrna - monokristali, već su minerali udruženi u kristalne agregate ili kristalne druze.

Amorfni minerali, usled nepravilne unutrašnje građe imaju i nepravilne spoljašnje oblike pa se pojavljuju u vidu bubrežastih ili grozdastih agregata. Ono što je takođe za njih karakteristično je da su izotropni, odnosno da su im fizičke osobine jednake u svim pravcima, što nije slučaj sa kristalima.

Čest je slučaj da se materija istog hemijskog sastava pojavljuje u različitim (kristalnim ili amorfnim) oblicima što nazivamo polimorfizmom. Primeri za polimorfizam su pojavljivanje ugljenika u dva potpuno različita minerala (grafit - mekan, crne boje, neprovidan i dijamant - veoma tvrd, providan, izvanredne sjajnosti) ili SiO2 materije koja gradi nekoliko kristalnih i amorfnih oblika različitih fizičkih osobina.

Izomorfizam je pojava da minerali različitog (ipak sličnog) hemijskog sastava imaju sličnu unutrašnju građu, pa su im tako slični i način pojavljivanja i fizičke osobine. Često ovakvi minerali grade takozvane izomorfne smeše ili izomorfne nizove.

Kristali predstavljaju čvrsta tela pravilnog oblika, sa simetrično raspoređenim osnovnim elementima. Elementi kristala su pljosni - ravne površine koje ograničavaju kristal; ivice - pravolinijski elementi koji nastaju na dodiru dveju ivica i rogljevi - koji se formiraju na dodiru najmanje triju ivica. Oblici pljosni mogu biti trougaoni, kvadratni, pravougaoni, mnogougaoni i td.

Svaka mineralna vrsta ne kristališe na isti način, odnosno oblici kristala zavise od elemenata simetrije (osa simetrije, ravni simetrije i centra simetrije). U osnovi svake kristalne sisteme su odnosi takozvanih kristalografskih osa. U kristalu moramo da zamislimo najmanje tri kristalografske ose (duži koje spajaju centre dveju naspramnih pljosni ili ivica) koje se seku u centru kristala gradeći osni krst. Osobenosti svake kristalne sisteme se zasnivaju na odnosima dužina kristalografskih osa i uglova koje one među sobom zaklapaju. Na osnovu ovih karakteristika možemo da izdvojimo nekoliko sistema kristalizacije:

Teseralna - sve tri kristalografske ose su jednake dužine i sve tri međusobno grade prave uglove. Ovoj sistemi pripadaju mnogi, često veoma

komplikovani oblici. Najkarakterističniji su, međutim, heksaedar (kocka) i oktaedar.

Tetragonalna - horizontalne ose (a i b) su jednake dužine, a osa c je duža ili kraća. U osnom krstu sve tri ose grade prave uglove. Tipični oblici za ovu sistemu su tetragonalna prizma ili tetragonalna bipiramida.

Heksagonalna - za ovu sistemu karakteristične su tri horizontalne ose jednake dužine, koje među sobom zaklapaju uglove od 1200, dok ravan koju one obrazuju stoji pod pravim uglom sa osom c, koja je u ovom slučaju duža ili kraća. Najjednostavniji oblici koji se ovom prilikom pojavljuju su heksagonalna prizma ili heksagonalna bipiramida.

Romboedarska - poseban vid heksagonalne, izdvojen kao samostalna sistema. Ovde se, kao posledica razlike u elementima simetrije, pojavljuju nepotpuni heksagonalni oblici. Najkarakterističniji oblik je romboedar.

Rombična - sve tri ose su različite dužine, ali međusobno zaklapaju prave uglove.

Monoklinična - kristalografske ose su različite dužine. Ose b i c stoje pod pravim uglom, dok osa a (ona koja gleda ka posmatraču) stoji pod kosim uglom u odnosu na ravan koju definišu b i c.

Triklinična - sve tri ose su različite dužine i među sobom stoje pod kosim uglovima.

Osim prostih kristalnih oblika, minerali se često pojavljuju u vidu takozvanih kristalnih blizanaca. Blizanci se karakterišu srastanjem ili prorastanjem dveju ili više individua prema tačno određenim zakonitostima. Poseban vid bližnjenja je formiranje polisintetičkih blizanaca, kada se blizne lamele višestruko smenjuju. Neki oblici dodirnog, prodornog ili polisintetičkog bližnjenja su karakteristični za pojedine mineralne vrste i mogu nam pomoći pri njihovoj odredbi.

FIZIČKE OSOBINE MINERALA

Za bliže definisanje pojedinih mineralnih vrsta, pored karakterističnih kristalnih (ili amorfnih) oblika i načina pojavljivanja, neophodno je poznavati i njihove najvažnije fizičke osobine. Neke od fizičkih osobina su

nepromenljive za svaki pojedini mineral, pa će tako predstavljati osnovu za njihovo prepoznavanje.

Boja - S obzirom da minerali mogu biti providni, delimično providni ili neprovidni, znači da oni deo svetlosti upijaju, deo apsorbuju, a deo odbijaju. Boja minerala je određena onim delom spektra koji nije apsorbovan. Svaki mineral poseduje svoju izvornu boju koja je posledica njegovog sastava i strukture. Takvu boju nazivamo idiohromatskom. U prirodi, međutim, čest je slučaj da minerali, usled, makar i minimalnog sadržaja mehaničkih primesa strane materije, bivaju sasvim drukčije obojeni. Ovo je takozvana alohromatska boja. Ukoliko su minerali delimično zahvaćeni procesima raspadanja, oni mogu da zadobiju novu - pseudohromatsku boju.

Ogreb - Iako su minerali različito alohromatski obojeni, njihov ogreb, odnosno boja praha se ne menja. Do boje ogreba možemo da dođemo na jednostavan način: tako što ćemo da sprašimo mineral ili da njime zagrebemo po beloj tvrdoj podlozi. Kao podlogu najčešće koristimo neglaziranu porcelansku pločicu ili dno laboratorijske porcelanske posude. Koliko boja ogreba može da bude značajna kod identifikacije minerala može se videti na primerima nekih metaličnih minerala. Hematit, na primer, oksid trovalentnog gvožđa, može alohromatski biti mrk, crven, siv ili crn, ali mu je ogreb uvek karakteristične crvene boje.

Sjajnost - Osobina koja zavisi od sposobnosti minerala da u različitom intenzitetu odbijaju svetlost. Značaj ove osobine se ogleda u tome što se karakteristična sjajnost može zapaziti i kod mineralnih zrna sasvim malih dimenzija. Neki od najznačajnijih tipova sjajnosti su:

Dijamantska - sjajnost koju imaju providni minerali sa velikim indeksom prelamanja svetlosti.

Staklasta - česta kod providnih ili delimično providnih minerala sa srednjim indeksom prelamanja.

Masna - javlja se najčešće na nepravilnim prelomima minerala.

Sedefasta - sjajnost karakteristična uglavnom za minerale koji se pojavljuju u listastim formama.

Svilasta - česta kod vlaknastih minerala.

Metalična - najčešća sjajnost kod neprovidnih metaličnih minerala.

Cepljivost - Neki minerali imaju osobinu da se pod dejstvom mehaničkog udara dele po određenim ravnima ili po sistemu ravni. Ovakva osobina naziva se cepljivost. Kod pojedinih minerala ona može biti do te mere izražena da mineral možemo da cepamo, teoretski, sve do osnovne kristalne rešetke. Cepljivost može prema intenzitetu da se okarakteriše kao: vrlo savršena, savršena, jasna, izražena i td., do minerala koji praktično nemaju cepljivost. Prema pravcu, cepljivost je paralelna nekim pljosnima u kristalu (kocki, oktaedru, romboedru, prizmi, bazi itd.). Ponekad, dva pravca cepljivosti zaklapaju različite uglove, što može da bude karakteristika pojedinih mineralnih vrsta.

Tvrdina - Tvrdina minerala definiše se kao otpornost minerala prema paranju. Minerali veće tvrdine mogu da paraju one sa manjom tvrdinom, odnosno, mineral manje tvrdine ostavlja ogreb na mineralu veće tvrdine. Minerali jednake tvrdine se međusobno ne paraju. Za utvrđivanje tvrdine nekog minerala koristimo takozvanu Mosovu skalu. U njoj su određeni indeks minerali klasifikovani prema tvrdini i to:

1 - talk2 - gips3 - kalcit4 - fluorit5 - apatit6 - ortoklas7 - kvarc8 - topaz9 - korund10 - dijamant

Mineral nepoznate tvrdine pokušaćemo da zaparamo mineralima iz ove skale i tako mu odredimo tvrdinu. Ukoliko ne raspolažemo mosovom skalom, tvrdinu možemo približno da odredimo znajući da se minerali tvrdine 1 i 2 paraju noktom, minerali tvrdine 3, 4 i 5, paraju se nožem, minerali tvrdine 6 i 7 paraju staklo, a minerali tvrdine 8, 9 i 10 seku staklo.

Elastičnost - Ukoliko delovanjem neke sile izazovemo deformaciju minerala, on po prestanku delovanja sile može da se vrati u prvobitno stanje

ili da ostane deformisan. Sposobnost povratka u prvobitno stanje nazivamo elastičnost. Ova osobina veoma varira kod pojedinih vrsta. Postoje izrazito elastični minerali, kao što su liskuni, kao i oni koji su sasvim neelastični (hlorit ili talk). Za minerale koji se pod dejstvom sile ne deformišu, već lako pucaju, kažemo da su krti (kvarc).

Gustina - Gustina minerala zavisi od materije od koje je izgrađen i njegove unutrašnje strukture. Kod petrogenih minerala ona se kreće od 2.5 - 3.5 g/cm2. Neki minerali, međutim, (posebno oni metalični) imaju i višestruko veću gustinu. Ova osobina se koristi za izdvajanje minerala iz sprašene stene ili iz prirodnog nanosa.

Magnetičnost - Kao i gustina, magnetičnost minerala, može korisno da nam posluži kod njihove separacije. Neke minerale, naime, privlači magnet i za njih kažemo da su magnetični ili paramagnetični, dok su drugi dijamagnetični, odnosno magnet ih ne privlači. Za izdvajanje koristimo elektromagnetni separator - spravu kod koje možemo da menjamo jačinu magnetnog polja.

Električne osobine - Pojedini minerali provode elektricitet, dok ga drugi uopšte ne provode. Kod nekih minerala provodljivost se menja u zavisnosti od temperature ili pritisaka kojima ih izlažemo. Posebno su interesantne pojave razlike u naponu između delova kristala usled zagrevanja (piroelektricitet) ili elektricitet koji je posledica izlaganja pritisku ili trenju (piezoelektricitet). U zavisnosti od ovih osobina minerali mogu da nađu i svoju primenu.

Radioaktivnost - Radioaktivnost se u mineralima pojavljuje kao posledica sadržaja radioaktivnih elemenata. Poznavajući vreme raspadanja pojedinih radioaktivnih elemenata, možemo da odredimo starost minerala, odnosno stene u kojoj se on nalazi. Stene u kojima se nalazi veća količina radioaktivnih minerala ne bi smele da se upotrebljavaju kao kamen za unutrašnje oblaganje objekata.

FIZIOLOŠKE OSOBINE MINERALA

Ukus, miris ili opip minerala možemo da podvedemo pod fiziološke osobine i da ih, kao i fizičke osobine, koristimo za identifikaciju pojedinih mineralnih vrsta.

Ukus je karakterističan kod lako rastvorljivih minerala. Tako na primer, halit ima slan, a silvin gorko slan ukus.

Miris se ponekad oslobađa kad mineral izložimo trenju ili udaru. Minerali arsena realgar i auripigment, pri tom imaju miris belog luka, minerali glina imaju često miris na amonijak, a organske primese u nekim mineralima prouzrokuju miris bitumija.

Opip može da bude karakteristično masan kod minerala kao što su talk ili azbest ili hladan ako su u pitanju minerali velike toplotne provodljivosti.

POSTANAK MINERALA

Prvi minerali na Zemlji nastali su u vreme formiranja prve ohlađene 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.

Prilikom hlađenja magmatskog rastopa može doći do aktiviranja lakoisparljivih sastojaka i njihovog intenzivnog kretanja u gasovitom stanju. U ovoj fazi, koju nazivamo pneumatolitskom, nastaju potpuno nove mineralne vrste. Minerale formirane u ovom ciklusu nazivamo pneumatolitskim mineralima.

Kada temperatura opadne na nekih 400oC, većina lakoisparljivih sastojaka prelazi u tečno stanje. Voda, kao najznačajniji lakoisparljivi sastojak, cirkuliše kroz već prilično ohlađenu magmatsku masu i okolne stene i pri tom neke sastojke rastvara da bi ih istaložila u pukotinama stena. Ove zagrejane rastvore nazivamo hidrotermalnim, pa ćemo i minerale nastale u ovom stadijumu nazvati hidrotermalnim mineralima. Značaj ovih procesa naročito je veliki za formiranje velikog broja sulfida nekih metala, često važnih rudnih minerala.

Na površini Zemlje, bilo na kopnu, bilo u vodenim sredinama znatan broj minerala može da bude izlučen iz hladnih (jonskih ili koloidnih) rastvora. Temperatura ovih rastvora je ispod 50oC, a pritisci su bliski ili jednaki atmosferskom. Minerali su po svom sastavu najčešće karbonati, sulfati, oksidi i sl., a nazivamo ih hidatogenim mineralima.

Neki živi organizmi grade svoje ljušture ili skelete od mineralne materije i tako utiču na obrazovanje biogenih minerala.

Ukoliko minerali formirani u različitim stadijumima dospeju (usled tektonskih pokreta i sl.) u uslove povišenih pritisaka i temperatura, može se dogoditi da prekristališu u nove minerale stabilne u novim uslovima. Tako će nastati metamorfni minerali. Pri tome uslovi metamorfizma mogu da budu različiti. Ako minerali nastaju samo pod uticajem povišenih pritisaka i temperatura izazvanih različitim geotektonskim pokretima onda su to regionalnometamorfni minerali, a ako se preobražaj prvobitnih minerala događa pod uticajem magme (na njenom kontaktu sa okolnim stenama), onda su kontaktnometamorfni.

SISTEMATIKA MINERALA

SILIKATI

Kako su soli silicijumovih kiselina najvažniji petrogeni minerali, njima ćemo posvetiti najveću pažnju.

Za različite spoljašnje oblike i fizičke osobine silikatnih minerala značajna je njihova unutrašnja struktura. Osnovna strukturna jedinica silikata je SiO4

tetraedar izgrađen od jednog atoma (jona) silicijuma oko kojeg se nalaze četiri atoma (jona) kiseonika. Znajući da je jon kiseonika (O-2) dvovalentan, jasno je da u ovakvoj strukturi postoje četiri slobodne valence. One mogu biti kompenzovane tako da dva ili više susednih SiO4 tetraedara budu povezani zajedničkim atomima kiseonika ili atomi kiseonika dvaju SiO4

tetraedara mogu biti povezani nekim katjonom. Može se izdvojiti nekoliko karakterističnih slučajeva, pa su silikatni minerali podeljeni u nekoliko grupa.

Nezosilikati - Osnovnu ćeliju nezosilikata čine izolovani SiO4 tetraedri (Grč. nezo - ostrvo) bez zajedničkih atoma kiseonika, već su četiri slobodne valence kompenzovane dvovalentnim katjonima. Hemijske formule ovakvih minerala su najčešće dosta jednostavne: Fe2SiO4, Mg2SiO4...

Sorosilikati - Ovoj grupi pripadaju minerali kod kojih su dva susedna SiO4

tetraedra povezana zajedničkim atomom kiseonika. Ovako se formira grupa (Si2O7)-6, pa hemijski sastav ovih minerala može biti veoma komplikovan. Za slobodne atome kiseonika vezuju se različiti katjoni.

Ciklosilikati - Kod ciklosilikata SiO4 tetraedri su povezani preko zajedničkih atoma kiseonika u prstenove koji mogu imati 3, 4 ili 6 članova. Mali je broj važnih minerala koji imaju ovakvu unutrašnju strukturu.

Inosilikati - Kod inosilikata SiO4 tetraedri su povezani u lance, koji mogu biti jednostruki ili dvostruki. Postoje značajni minerali koji imaju ovakvu građu, a zajednička im je karakteristika da se pojavljuju u izduženim (prizmatičnim, igličastim, vlaknastim...) kristalima.

Filosilikati - SiO4 tetraedri mogu biti međusobno povezani u jednoj ravni. Između ovih ravni mogu da se smeste dvovalentni katjoni, ali se mogu pojaviti i slobodne valence usled zamene jednog dela silicijuma aluminijumom. Spoljašnje forme ovakvih minerala su pločaste, listaste ili ljuspaste.

Tektosilikati - Kod tektosilikata SiO4 tetraedri grade prostornu rešetku, odnosno svaki je povezan sa četiri susedna. Slobodne valence za koje se vezuju uglavnom alkalni ili zemnoalkalni elementi, mogu da se pojave usled zamene silicijuma aluminijumom. Neki vrlo značajni petrogeni minerali imaju ovakvu strukturu.

TEKTOSILIKATI

GRUPA SiO2 MINERALA

Kvarc

Mada ovaj mineral, čiji je hemijski sastav SiO2, i ne spada u silikate već u okside, njegova unutrašnja struktura odgovara tektosilikatima.

Nesumnjivo je u pitanju jedan od najvažnijih petrogenih minerala, zastupljen u svim vrstama stena.

Kvarc kristališe romboedarski. Idiohromatski je bezbojan, mada se može pojaviti u varijetetima raznih boja na osnovu kojih i dobija ime. Tako osim bezbojnog, kada ga nazivamo gorskim kristalom, srećemo žuti - citrin, ljubičasti - ametist, crni - morion i td.

Cepljivosti je neizražene, krt je i pokazuje nepravilne površine preloma. Sjajnosti je staklaste na pljosnima, a na prelomu karakteristične masne po kojoj ga lako prepoznajemo u stenama. Tvrdina mu je 7. Veoma je otporan na hemijsko površinsko raspadanje jer se rastvara samo u fluorovodoničnoj kiselini.

Izložen pritisku, kvarc menja svoje električne osobine (piezoelektricitet), što je svojstvo koje ga čini korisnom sirovinom u elektronskoj industriji.

Kvarc može nastati na različite načine. Najčešće kristališe direktno iz magmatskog rastopa, ali može postati i hidrotermalno kada ispunjava pukotine u različitim stenama. U sedimentnom i metamorfnom ciklusu može nastati preobražajem amorfnih SiO2 minerala. Zbog otpornosti na raspadanje, srećemo ga u nanosima, a prisutan je i u velikom broju metamorfnih stena.

Upotreba kvarca je dosta raznovrsna. Pravilni kristali povoljnih karakteristika nalaze primenu u elektronskoj i optičkoj industriji, a primerci lepih boja i za izradu nakita. Kvarcni pesak je nezamenljiva sirovina u staklarskoj industriji.

Opal

Opal je amorfna modifikacija SiO2 sa različitom količinom koloidne vode (SiO2 x nH2O). Sadržaj vode varira od 3 do dvadesetak procenata.

Idiohromatski je bezbojan, mada je češće obojen usled prisustva različitih primesa. Masne ili staklaste sjajnosti, providan ili neprovidan. Plemeniti varijeteti lepih boja su cenjeni kao dragi kamen.

Tvrdine je 5,5-6,5, školjkastog preloma. Pojavljuje se u vidu grozdastih ili bubrežastih agregata.

Opal nastaje hidrotermalno na niskim temperaturama ili hidatogeno. Može nastati iz toplih voda oko gejzira i nazivamo ga gejziritom, a drvenasti opal predstavlja okamenjeno drvo. Nestabilan je i teži da vremenom rekristališe u kalcedon ili kvarc.

Kalcedon

Kalcedon je SiO2 kriptokristalaste strukture, odnosno može se reći da je njegova struktura na prelazu između amorfne (opal) i kristalne (kvarc).

Pojavljuje se u sočivastim, bubrežastim i slojevitim oblicima različitih boja. Tvrdine je oko 6, školjkastog preloma, sjajnosti masne do smolaste.

Alohromatski može biti različito obojen. Crveni ili crvenomrki kalcedon nazivamo jaspisom, prozirni crveni ili žuti - karneolom, zeleni - hrizoprasom, a ukoliko poseduje zonarnu građu, onda je to ahat ili ahatni oniks. Često nalazi primenu kao poludragi kamen.

Nastaje hidatogeno ili hidrotermalno na niskim temperaturama. Čini prelaz od opala prema kvarcu.

FELDSPATI

Minerali iz grupe feldspata su najčešći minerali u Zemljinoj kori. Izgrađuju oko 60% magmatskih, 30% metamorfnih i 12% sedimentnih stena.

To su minerali srodnog hemijskog sastava i fizičkih osobina. Kristališu triklinično ili ređe monoklinično. Bezbojni su ili beli (ponekad ružičasti, zelenkasti ili plavi), tvrdine 6-6,5, staklaste sjajnosti. Poseduju savršenu cepljivost.

Prema hemijskom sastavu, to su alumosilikati kalijuma, natrijuma i kalcijuma. Retko se pojavljuju u čistom obliku, već grade izomorfne smeše. Kalijski i natrijski feldspati se mešaju u ograničenim količinama i grade alkalne feldspate, a natrijski i kalcijski, mešajući se u neograničenim količinama, plagioklase.

Kalijski feldspati su sanidin, ortoklas i mikroklin. Njihova hemijska formula, predstavljena u obliku oksida, kako bi se lakše videli odnosi pojedinih komponenata, glasi: K2O x Al2O3 x 6SiO2. Uvek, međutim, sadrže nešto natrijske ili kalcijske komponente.

Sanidin

To je kalijski feldspat sa neuređenom kristalnom rešetkom. Nastaje na visokim temperaturama, pa ga nalazimo u izlivnim magmatskim stenama. Kristališe monoklinično. Često su to pravilni tabličasti kristali staklaste

sjajnosti. Bezbojni, beli ili ružičasti. Na krupnijim zrnima mogu se golim okom zapaziti blizne lamele.

Ortoklas

Ortoklas je takođe monoklinični kalijski feldspat, ali sa većim stepenom uređenosti kristalne rešetke. Pošto je stabilniji na nešto nižim temperaturama nego sanidin, naći ćemo ga u dubinskim magmatskim stenama.

Beo je ili ređe ružičast ili zelenkast usled prisustva primesa. Staklaste sjajnosti i izražene cepljivosti po dva pravca koji zaklapaju prav ugao (po čemu je i dobio ime).

Kao i ostali feldspati, ortoklas prilikom procesa površinskog raspadanja prelazi u liskunske minerale ili minerale glina.

Mikroklin

Mikroklin ima potpuno uređenu kristalnu rešetku. Stabilan je na niskim temperaturama (ispod 500o C) i visokim pritiscima. Sreće se uglavnom u metamorfnim stenama.

Sličnih je fizičkih osobina kao ortoklas, s tim što kod ovog minerala ravni cepljivosti zaklapaju kos ugao.

Plagioklasi

Izomorfni niz plagioklasa nastaje mešanjem dveju komponenata: natrijskog plagioklasa Na2O x Al2O3 x 6SiO2 i kalcijskog CaO x Al2O3 x 2 SiO2.Između dva krajnja člana postoje svi prelazi:

Albit natrijski plagioklas sa 0-10% Ca komponente;Oligoklas sa 10-30%;Andezin sa 30-50%;Labrador sa 50-70%;Bitovnit sa 70-90% i Anortit Ca-plagioklas sa preko 90% kalcijske komponente.

Inače, s obzirom na različit sadržaj SiO2 u Na i Ca plagioklasima, često ih delimo na kisele - one sa visokim sadržajem SiO2 (albit), intermedijarne ili

prelazne - sa srednjim sadržajem SiO2 (oligoklas i andezin) i bazične - sa niskim sadržajem SiO2 (labrador, bitovnit i anortit).

Prema fizičkim osobinama slični su kalijskim feldspatima. Svi plagioklasi kristališu triklinično i česta je pojava takozvanih polisintetičkih blizanaca (kod kojih se blizne lamele smenjuju u neprekidnom nizu). Intermedijarni tipovi mogu imati zonarnu građu, pri čemu je centar kristala najbazičniji, a idući ka periferiji zrna svaka sledeća lamela je sve kiselija.

Minerali grupe plagioklasa česti su i veoma važni sastojci magmatskih stena. U sedimentnom ciklusu, pri površinskom raspadanju, kiseli plagioklasi prelaze u minerale glina, a bazični se kalcitišu.

FELDSPATOIDI

Ukoliko u magmatskom rastopu nema dovoljno SiO2 za obrazovanje feldspata (alkalne magme), umesto njih kristalisaće feldspatoidi. Po hemijskom sastavu feldspatoidi su alumosilikati kalijuma, natrijuma i kalcijuma, znači vrlo bliski feldspatima, ali se od njih razlikuju po znatno nižem sadržaju SiO2. To se najbolje vidi iz uporednih formula najznačajnijih feldspatoida i odgovarajućih feldspata:

feldspati feldspatoidi

ortoklas K2O x Al2O3 x 6SiO2 leucit K2O x Al2O3 x 4SiO2

albit Na2O x Al2O3 x 6SiO2 nefelin Na2O x Al2O3 x 2SiO2

Leucit

Leucit kristališe teseralno u pravilnim kristalnim oblicima. Beo je ili siv, staklaste sjajnosti. Tvrdina mu je 5,6-6, neizražene je cepljivosti, školjkastog preloma.

Nastaje pirogeno i nalazi se u vulkanskim stenama alkalnog karaktera. Kao i alkalni feldspati i leucit pri procesima površinskog raspadanja prelazi u minerale glina.

Interesantna je sirovina za proizvodnju veštačkih đubriva.

Nefelin

Nefelin kristališe heksagonalno, pojavljuje se u prizmatičnim ili tabličastim kristalima. Može biti bezbojan, ali je češće beo do svetlo siv ili različito obojen usled prisustva primesa. Staklaste je sjajnosti na pljosnima, a na prelomu masne. Tvrdine 5.5-6, bez izražene cepljivosti.

Nastaje pirogeno, pojavljuje se u magmatskim stenama siromašnim SiO2 a bogatim alkalijama.

FILOSILIKATI

LISKUNI

Minerali iz grupe liskuna su jako značajni petrogeni minerali. Smatra se da u građi Zemljine kore učestvuju sa oko 4%. Ima ih naročito u magmatskim i metamorfnim stenama, ali se pojavljuju i u nekim sedimentima. Po sastavu su to hidratisani alumosilikati K, Na, Li, Mg ili Fe i mada se među sobom dosta razlikuju po hemijskom sastavu, unutrašnja struktura im je ista, iz čega proizilaze i zajedničke fizičke osobine.

Svi liskuni kristališu monoklinično u pločastim ili ljuspastim kristalima. Tvrdine su oko 2,5 i savršene (maksimalne) cepljivosti. Liske liskuna pokazuju izrazitu elastičnost.

Prema hemijskom sastavu možemo da izdvojimo nekoliko karakterističnih tipova:

Muskovit - kalijski liskunParagonit - natrijskiFlogopit - magnezijskiBiotit - magnezijsko-gvožđevitiLepidolit - litijski i Cinvaldit - litijsko-gvožđeviti liskun.

Kao petrogeni minerali, međutim, najznačajniji su muskovit i biotit.

Muskovit

Muskovit je hidratisani alumosilikat kalijuma - K(Al2Si3O10)(OH)2. Bezbojan je, sedefaste sjajnosti i kao i ostali minerali iz ove grupe, savršene cepljivosti. Ukoliko je kristalisao iz magmatskog rastopa uz prisustvo lakoisparljivih sastojaka, liske muskovita mogu biti i oko 1m u prečniku. Sa druge strane, nekim procesima može nastati sitnoljuspasti varijetet - sericit, kod koga se kristali i ne vide golim okom.

Nastaje na različite načine. U magmatskom ciklusu, muskovit se izlučuje u završnim fazama kristalizacije, a po konsolidaciji magmatskog rastopa, kristališe pod dejstvom gasovite faze (pegmatitsko-pneumatolitski). Pod uticajem hidrotermalnih rastvora nastaće sericit.

Kao mineral veoma otporan na hemijsko raspadanje, muskovit se može transportovati dosta daleko i taložiti se u nanosu, tako da se pojavljuje kao gotovo redovan sastojak peskovitih sedimentnih stena. U metamorfnom ciklusu, pod uticajem povišenih pritisaka i temperatura na minerale glina, formira se sericit ili muskovit.

Muskovit se upotrebljava kao izolacioni materijal u elektronskoj industriji.

Biotit

Za biotit se može reći da je po sastavu magnezijsko-gvožđeviti liskun, mada se ustvari radi o izomorfnoj smeši hidratisanog kalijsko-gvožđevitog i hidratisanog kalijsko-magnezijskog alumosilikata.

(KFe3AlSi3O10)(OH)2 i (KMg3Al3Si3O10)(OH)2

Biotit je crne ili tamnomrke boje, a ostale fizičke osobine su mu iste kao kod muskovita.

U prirodi, biotit se najčešće pojavljuje od svih liskuna. Postaje pirogeno u kasnim fazama kristalizacije magmatskog rastopa i sreće se, ne samo u kiselim, već i u stenama sa veoma niskim sadržajem SiO2 (bazičnim i ultrabazičnim). Takođe, čest je mineral metamorfnih stena. U sedimentnom ciklusu, biotit se, kao veoma nestabilan i podložan lakom hemijskom razlaganju, retko nalazi u nanosima.

MINERALI GLINA

Značaj minerala glina naročito dolazi do izražaja u zemljišnom horizontu. Ovi minerali, kao produkti transformacije primarnih magmatskih alumosilikata (feldspata, feldspatoida...), česti su u ostatku raspadanja magmatskih stena. Osim hidatogeno, međutim, neki minerali glina mogu nastati i u hidrotermalnom ciklusu.

Minerali glina su prema svom hemijskom sastavu hidratisani aluminijski silikati. Svi se pojavljuju u vidu sitnozrnih agregata. Veličina ljuspica je takva da se ne mogu videti čak ni pod običnim mikroskopom. Zbog toga za identifikaciju pojedinih minerala iz ove grupe koristimo komplikovanije instrumentalne metode.

Na osnovu detaljnih proučavanja izdvojeno je nekoliko minerala iz grupe glina, mada se može reći da se najčešće pojavljuju udruženi. Najizrazitiji predstavnici su kaolinit i monmorijonit.

Kaolinit

Kaolinit je čist aluminijski silikat sa vodom - Al2Si2O5(OH). Joni silicijuma i aluminijuma se u njegovoj kristalnoj rešetki na zamenjuju, već grade naizmenične slojeve. Rastojanje između ovih slojeva je malo, tako da tu ne mogu ući neki strani joni ili molekuli vode. Zbog toga je kaolinit dosta čist u prirodi i ne bubri u dodiru sa vlagom iz vazduha.

Kristališe triklinično (jedini trikliničan od važnijih minerala glina) i pojavljuje se u ljuspičastim agregatima. Beo je ili primesama različito obojen, sedefaste sjajnosti, masnog opipa. Tvrdine je 1 do 2.

Kaolinit nastaje transformacijom alumosilikata pod uticajem hladnih ili toplih rastvora. Čist kaolinit je nezamenljiva sirovina za proizvodnju porcelana, pa se i eksploatiše kod nas u Šumadiji i okolini Bujanovca.

Monmorijonit

Monmorijonit je po sastavu hidratisani alumosilikat - Al2Si4O10(OH)2xH2O, s tim što deo Al jona (skoro polovina) može da bude zamenjen magnezijumom ili feri-gvožđem.

Za razliku od kaolinita, monmorijonit ima troslojnu kristalnu rešetku. Između dva sloja izgrađena od SiO4 grupa nalazi se sloj u koji su ugrađenu joni Al3+, Mg2+ i Fe3+. Rastojanje između dveju troslojnih lamela je mnogo veće nego kod kaolinita, tako da će između njih moći da se ugrade joni veoma velikih radijusa kao na primer K+ ili čak i molekuli vode. Rezultat ovoga je da monmorijonit poseduje izraženu higroskopnost i usled upijanja vlage iz vazduha povećava svoju zapreminu i do tri puta.

Monmorijonit nastaje površinskim raspadanjem alumosilikata ili hidrotermalno na niskim temperaturama.

Hlorit

Termin hlorit odnosi se na niz od nekoliko minerala koji su po sastavu hidratisani alumosilikati magnezijuma i gvožđa. Deo aluminijuma može u njima da bude zamenjen trovalentnim gvožđem ili hromom, a magnezijum fero-gvožđem manganom ili niklom.

Hloriti kristališu monoklinično u vidu listastih ili ljuspastih kristala. Kao i liskuni, hlorit ima savršenu cepljivost, ali njegove liske ne pokazuju elastične osobine. Boje je zelene u različitim nijansama (u zavisnosti od sadržaja gvožđa), sedefaste sjajnosti, tvrdine 1.5-2.5.

Minerali iz grupe hlorita mogu da nastanu hidrotermalno (neposredno iz rastvora ili preobražajem drugih Fe-Mg alumosilikata) ili kao produkti regionalnog metamorfizma. Čest je sastojak regionalnometamorfnih stena. Vulkanske stene koje su nastale konsolidacijom lave u vodenoj sredini redovno sadrže hlorit.

Serpentini

Minerali serpentinske grupe su po sastavu hidratisani magnezijski silikati u čiju kristalnu rešetku može biti ugrađeno nešto gvožđa (do 30% Mg može da bude zamenjeno dvovalentnim gvožđem).

Najvažniji predstavnici ove grupe su:

Hrizotil - vlaknasti serpentin, kristališe monoklinično;Antigorit - listasti serpentin, monokliničan i Serpofit - amorfan.

Serpentini se prepoznaju po svojim zelenim, plavičastim ili žutozelenim bojama. Sjajnost im je svilasta do masna, tvrdina oko 3.5.

Nastaju u hidrotermalnom ciklusu i to preobražajem olivina i rombičnih piroksena. Grade metamorfne stene - serpentinite. Hrizotil može da se deponuje iz hidrotermalnih rastvora unutar pukotina u ultrabazičnim stenama.

Ekonomski značaj imaju hrizotil-azbesti (vlaknasti agregati hrizotila) i to kao sirovina za proizvodnju vatrostalnih materijala.

Talk

Po hemijskom sastavu talk je sličan mineralima serpentinske grupe - Mg6(OH)4Si8O20. Kristališe monoklinično u vidu listastih ili jedrih agregata. Ima savršenu cepljivost, ali su liske neelastične. Bele je ili bledozelene boje, masne sjajnosti i opipa, tvrdine 1.

Nastaje metamorfno ili hidrotermalnom alteracijom olivina ili drugih magnezijskih silikata bez aluminijuma. Upotrebljava se u medicini, hemijskoj i kozmetičkoj industriji.

INOSILIKATI

Među inosilikatima, dakle onim mineralima čija se unutrašnja struktura karakteriše SiO4 tetraedrima povezanim u neprekidne lance ili trake, možemo da izdvojimo dve, za izgradnju stena svakako najznačajnije grupe. To su amfiboli i pirokseni.

Interesantna razlika između ovih dveju grupa minerala je u uglovima koji zaklapaju dve ravni cepljivosti, a koji kod amfibola iznosi 124o, a kod piroksena 87o. Takođe, minerali iz grupe amfibola u sebi uvek sadrže konstitucionu vodu.

GRUPA AMFIBOLA

Minerali iz grupe amfibola kristališu rombično ili monoklinično. Pojavljuju se u izduženim prizmatičnim, katkad pritkastim ili igličastim kristalima, što je posledica njihove unutrašnje strukture. Zajednička im je osobina i

karakteristična cepljivost. Svi amfiboli imaju izraženu cepljivost po dvema ravnima čiji tragovi zaklapaju ugao od 124o. Na osnovu načina kristalizacije i hemijskog sastava izdvajamo sledeće podgrupe:

Rombični amfiboli:- Antofilit i - Žedrit.

Monoklinični amfiboli:-Tremolit-aktinolitska serija;-Hornblenda i -Alkalni amfiboli.

Rombični amfiboli nemaju za nas nekog većeg značaja, tako da se njihovim osobinama ovde nećemo baviti.

Tremolit

To je monoklinični amfibol sa sastavom Ca2Mg5(OH)2Si8O22 (kalcijsko-magnezijski silikat sa vodom). Javlja se u igličastim i fibroznim agregatima, bezbojan je, beo ili siv. Staklaste sjajnosti, savršene amfibolske cepljivosti i tvrdine 5.5-6. Postaje u metamorfnom ciklusu, pa ga i nalazimo u metamorfnim stenama, dok u magmatskim može nastati kao produkt alteracije piroksena. Preobražajem prelazi u serpentin ili talk.

Aktinolit

Aktinolit je magnezijsko gvožđeviti silikat sa vodom - Ca2(MgFe)5(OH)2Si8O22. Sličan je tremolitu, ali je najčešće zelene ili čak tamnozelene boje. U metamorfnim uslovima nastaje regionalno metamorfno na niskim temperaturama ili kontaktno metamorfno. Preobražajem piroksena uz prisustvo vode nastaje sekundarni aktinolit - uralit.

Hornblenda

Hornblenda je amfibol koji ima najveći značaj kao petrogeni mineral. Sastav joj je dosta kompleksan, ali se može svesti na kalcijsko-magnezijski-gvožđeviti silikat sa aluminijumom i, kao i svi amfiboli, sa vodom.

Monoklinični kristali hornblende su najčešće izduženi, stubasti ili prizmatični. Ovakve idiomorfne kristale nalazimo u mladim vulkanskim stenama.

Boje je zelene u različitim nijansama, ponekad mrke ili crne, staklaste sjajnosti, tvrdine 5-6. Na presecima upravnim na izduženje mogu se zapaziti tragovi cepljivosti koji zaklapaju ugao od 124o.

Hornblenda nastaje uglavnom pirogeno ili pegmatitsko-pneumatolitski, ali može, pod posebnim uslovima, da se pojavi i kao sastojak metamorfnih stena. Pod uticajem toplih rastvora prelazi u hlorit, epidot i kalcit, a u uslovima površinskog raspadanja u kalcit, limonit, minerale glina i td.

Alkalni amfiboli, kao i alkalni pirokseni su minerali koji se pojavljuju u sasvim specifičnim vrstama stena sa kojima nećemo dolaziti u kontakt, tako da oni ovde neće biti obrađeni.

GRUPA PIROKSENA

Osim prema unutrašnjoj strukturi, pirokseni se od amfibola razlikuju i po tome što ne sadrže vodu. Inače, i pirokseni mogu da kristališu rombično i monoklinično, s tim što su za izgradnju stena rombični pirokseni daleko značajniji od rombičnih amfibola. Mada pojedini predstavnici ove grupe mogu prema svojim fizičkim osobinama dosta da podsećaju na neke amfibole, lako ih je razlikovati prema cepljivosti. Kod piroksena se, kao što je već rečeno, zapažaju dva pravca cepljivosti koji zaklapaju ugao od približno 90o (87o).

Iako se ponekad koriste i podele bazirane samo na hemijskom sastavu, ovde ćemo podeliti piroksene prema načinu kristalizacije i sastavu. Sve piroksene, prema tome, delimo na:

Rombične piroksene (ortopiroksene)

-Enstatit;-Bronzit;-Hipersten.

Monoklinične piroksene (klinopiroksene)

-Diopsid-hedenbergitska serija;-Augitska serija;-Alkalni pirokseni.

Rombični pirokseni

Rombični pirokseni, odnosno ortopirokseni, predstavljaju izomorfni niz čiji su krajnji članovi enstatit - Mg SiO3 i hipersten - Fe SiO3.

Enstatit sa 0-10% FeSiO3;Bronzit sa 10-30% FeSiO3 i Hipersten sa preko30% FeSiO3.

Boja ortopiroksena varira od bele, preko bledozelene i zelene do tamnozelene i crne. Bronzit ima bronzanu sjajnost po kojoj je i dobio ime, ostali predstavnici su staklasti. Tvrdina im je oko 5.5.

Ovo su tipični pirogeni minerali, a nastaju u prvim fazama magmatske kristalizacije. Delovanjem hidrotermalnih rastvora prelaze u serpentinske minerale.

Monoklinični pirokseni

Diopsid-hedenbergitska serija

Za minerale ove serije se može reći da su po sastavu kalcijsko-magnezijsko-gvožđeviti silikati, odnosno da predstavljaju izomorfnu smešu dvaju krajnjih članova: diopsida - Ca Mg Si2O6 i hedenbergita - CaFeSi2O6.

Pojavljuju se u izduženim oblicima. Boja im je bela do svetlozelena, kod diopsida, odnosno, tamnozelena kod hedenbergita. Sjajnosti su staklaste, tvrdine 5.5-6.5.

Minerali diopsid-hedenbergitske serije nastaju najčešće u procesima kontaktnog metamorfizma - na kontaktu magme bogate SiO2 sa karbonatnim stenama.

Augitska serija

Augiti su po svom sastavu kalcijsko-magnezijsko-gvožđeviti silikati sa promenljivim sadržajem aluminijuma. Boja im varira od svetlozelene, (kod varijeteta bogatih aluminijumom) do tamnozelene ili crne (varijeteti bogatiji gvožđem), staklaste sjajnosti, tvrdine 5.6-6. Augit siromašan gvožđem, zelene do bronzanozelene boje i jasno izražene cepljivosti, zove se dijalag.

Augit je značajan petrogeni mineral. Nastaje uglavnom magmatski, ređe kontaktnometamorfno. Pri hidrotermalnom preobražaju na račun augita nastaju amfiboli ili hlorit, a pri površinskom raspadanju kalcit, kvarc, opal i oksidi gvožđa.

VOLASTONIT

Volastonit je po sastavu kalcijski silikat - CaSiO3, a može da sadrži i male količine Fe, Mg ili Mn. Kristališe triklinično i pojavljuje se u izduženim kristalima, često radijalno zrakastim agregatima. Savršene je cepljivosti. Boje je bele, sa ponekad plavičastim ili ružičastim nijansama, staklaste do sedefaste sjajnosti, tvrdine 4.5-5.

Volastonit je tipičan kontaktnometamorfni mineral i nastaje na kontaktu kiselih magmi sa krečnjacima.

NEZOSILIKATI

Izdvojeni SiO4 tetraedri ostavljaju mogućnost da slobodne valence budu kompenzovane najčešće prisustvom dvaju dvovalentnih katjona (Fe2+, Mg2+, Ca2+...).

GRUPA OLIVINA

Olivini predstavljaju izomorfnu smešu magnezijsko gvožđevih silikata čiji su krajnji članovi forsterit (Mg2SiO4) i fajalit (Fe2SiO4).

Kristališu rombično u obliku kratkostubičastih kristala ili se pojavljuju u zrnastim agregatima. Najčešće imaju karakterističnu maslinastozelenu boju po kojoj su i dobili ime, ali mogu biti i različito obojeni od bele, svetlozelene, preko maslinaste i tamnozelene, do crne. Staklaste su sjajnosti ili masne na prelomima. Gotovo su bez cepljivosti, tvrdine 6.5-7.

Ovo su tipski pirogeni minerali, nastaju iz magmatskog rastopa na vrlo visokim temperaturama, ali pri ekstremnim uslovima (visokim temperaturama) mogu da nastanu i kontaktnometamorfno.

Dejstvom hidrotermalnih rastvora, čak i pri niskim temperaturama, prelaze u minerale serpentinske grupe ili ređe u talk, a u uslovima površinskog raspadanja u hidrokside gvožđa, opal, magnezijske karbonate, gline i td.

GRUPA ALUMINIJSKIH SILIKATA

U grupi aluminijskih silikata možemo razlikovati tri minerala identičnog hemijskog sastava (Al2SiO5), ali različite unutrašnje građe, odnosno kristalne strukture. Ovoj grupi pripadaju:

Disten - nezosilikat, trikliničan; Silimanit - inosilikat, rombičan;Andaluzit - nezosilikat, rombičan.

Disten u svom sastavu može da sadrži nešto oksida trovalentnog gvožđa ili hroma.

Pojavljuje se u vidu tabličastih ili češće izduženih, uglavnom dosta pravilnih kristala sa savršenom cepljivošću. Boje je svetloplave do tamnoplave, staklaste, katkad i sedefaste sjajnosti. Interesantna osobina distena je da pokazuje različite tvrdine (4-7) u zavisnosti od kristalografskog pravca, po čemu je i dobio ime.

Ovo je tipičan metamorfni mineral. Nastaje pri visokim pritiscima preobražajem minerala glina. Alteracijom prelazi u sericit. U uslovima površinskog raspadanja je dosta stabilan, pa se često koncentriše u nanosima.

Silimanit je aluminijski silikat sa do 3% Fe2O3. Javlja se uglavnom u igličastim kristalima grupisanim u agregate. Boje je bele, žućkaste ili zelenkaste, staklaste do svilaste sjajnosti. Savršene je cepljivosti, tvrdine 6-7.

Silimanit nastaje u uslovima regionalnog ili kontaktnog metamorfizma preobražajem glina, a pri alteracionim procesima transformiše se u sericit i minerale glina.

Andaluzit u svome sastavu može da ima uz Fe2O3 i Mn2O3. Javlja se u stubičastim agregatima ili kao monokristal. Beo je ili ružičast, ređe zelenkast, staklaste sjajnosti. Tvrdine je 7-7.5, poseduje jasnu cepljivost.

Najčešće nastaje na kontaktu magme sa glinovitim sedimentima, znatno ređe ga nalazimo i u regionalnometamorfnim stenama. Pod uticajem hidrotermalnih rastvora prelazi u sericit, a daljim procesima metamorfizma u silimanit.

GRUPA GRANATA

Minerali grupe granata su veoma rasprostranjeni u svim vrstama stena. Promenljivog su hemijskog sastava, ali pripadaju istom tipu jedinjenja i mogu se svesti na zajedničku formulu: X3Y2(SiO4)3, gde je X - dvovalentan katjon (Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+)Y - trovalentan katjon (Al3+, Cr3+, Fe3+)S obzirom na prisustvo pojedinih katjona granati obrazuju čitav niz vrsta:- Pirop Mg, Al granat- Almandin Fe, Al granat- Spesartin Mn, Al granat- Uvarovit Ca, Cr granat- Grosular Ca, Al granat- Andradit Ca, Fe granat

Kristališu teseralno, često u lepim, pravilnim kristalima, najšešće u obliku dodekaedra. Tvrdine su 6.5-7.5, bez cepljivosti, a boja im varira u zavisnosti od sastava - od bezbojnih, preko žućkastih do zelenkastih, crvenih, crvenomrkih, do crnih. Od minerala grupe granata najčešći je almandin bogat gvožđem.

Granati su karakteristični metamorfni minerali, ali mogu postati i magmatskim procesima. Pri hidrotermalnim promenama prelaze u hlorit i minerale epidotske grupe. U uslovima površinskog raspadanja su veoma stabilni i koncentrišu se u nanosima. Više od 5000 godina nalaze primenu kao poludragi kamen, a posebno su bili popularni u XIX veku (crveni, prozračni pirop iz Češke, tzv. češki granat, i tzv. kapski rubin iz Transvala). Kod nas su dosta rasprostranjeni minerali. Javljaju se u skarnovima Bukulje, Kopaonika i Boranje, u eklogitima okoline Bujanovca, dok su magmatski obrazovani granati zapaženi u leucitskim stenama okoline Gnjilana.

MINERALI EPIDOTSKE GRUPE

Ova grupa obuhvata nekoliko hidratisanih kalcijsko-aluminijskih silikata sa različitim sadržajem gvožđa i mangana. Minerali ove grupe delom kristališu rombično, a delom monoklinično.

Epidot je kalcijsko-aluminijsko-gvožđev silikat sa vodom. Kristališe monoklinično u stubastim kristalima, ali se češće javlja u vidu jedrih i sitnozrnih agregata. Cepljivosti je savršene, tvrdine 6.5, sjajnosti staklaste, a boje zavisno od sadržaja gvožđa, žutozelene do crne. Što je sadržaj gvožđa veći, boja minerala je tamnija.

U najvećem broju slučajeva nastaje sekundarno, preobražajem feromagnezijskih minerala sa sadržajem aluminije. Sreće se u uslovima regionalnog i kontaktnog metamorfizma, a može nastati i magmatski u završnim fazama kristalizacije. Pri raspadanju je dosta otporan i sreće se, ne samo u peskovima rečnih nanosa, već i u raznim vrstama zemljišta. Zemljište nastalo raspadanjem epidotskih škriljaca može da sadrži i do 60% minerala ove grupe.

Kod nas je epidot prisutan u starim granitima i gnajsevima, u skarnovima Bukulje, Kopaonika i Boranje. Interesantno je da u pegmatitima okoline Prilepa kristali epidota dostižu nekad i dužinu od 1 m.

Coisit je kalcijski alumosilikat sa Fe2O3 (do 5%). Takođe može da sadrži i male količine mangana. Rombičan je i javlja se u izduženim kristalima ili u sitnozrnim, jedrim agregatima. Boje je svetlosive, plavičaste ili ružičaste. Nastaje autometamorfnim preobražajem bazičnih plagioklasa i delovanjem hidrotermalnih rastvora. Najređi je mineral ove grupe. Klinocoisit ima iste karakteristike kao i coisit, ali kistališe monoklinično i ne sadrži gvožđe.

SOROSILIKATI I CIKLOSILIKATI

Ova grupa silikata obuhvata veliki broj minerala, ali samo neki od njih bitno učestvuju u izgradnji stena u kojima se javljaju uglavnom kao sporedni minerali.

Beril

Beril je po hemijskom sastavu alumosilikat berilijuma (Be3Al2Si6O18). Kristališe heksagonalno i veoma često se javlja u pravilnim, nekad vrlo krupnim kristalima. Plave je do plavičastozelene boje, tvrdine 7.5-8. Od primesa dobija različite boje, pa razlikujemo: zeleni - smaragd, plavi - akvamarin (koji predstavljaju drago kamenje). Nastaje u pegmatitima u prisustvu velike količine lakoisparljive komponente. U uslovima površinskog raspadanja je stabilan, ali se nakon dugotrajnog delovanja voda zamućuje i nakon ispiranja berilijuma prelazi u kaolinit. U našoj zemlji ga ima u pegmatitima Bukulje, Cera, Pasjače i dr.

Turmalin

Turmalin je mineral vrlo složenog hemijskog sastava koji može da sadrži i 15 elemenata ali se ukratko može definisati kao boro-alumosilikat magnezijuma i gvožđa sa sadržajem kalcije, alkalija i vode. Od sastava mu zavisi boja koja varira od bezbojne, preko zelene i žutomrke do crne. Velike je tvrdine (7. - 7.5) i bez cepljivosti. Javlja se u lepim, izduženim kristalima.

Turmalin je tipski pneumatolitski mineral, a u uslovima površinskog raspadanja je veoma otporan i često koncentrisan u peščanim nanosima. Delovanjem hidrotermalnih rastvora prelazi u hlorit i sericit. Kod nas je čest, naročito u pegmatitima Kukavice, Bujanovca, Bukulje i Cera.

OKSIDI I HIDROKSIDI

Oksidi i hidroksidi su važne komponente i stena i zemljišta. Kao petrogeni minerali posebno su važni oksidi silicijuma (već prikazani), oksidi aluminijuma, titana, magnezijuma, gvožđa i dr. Delovanjem atmosferilija mnogi oksidi prelaze u hidrokside pa u kori raspadanja zaostaju samo pojedini (kvarc, magnetit). Nasuprot njima, hidroksidi su u zemljištu postojani i veoma zastupljeni.

OKSIDI I HIDROKSIDI GVOŽĐA

Pored magnetita i hematita, kao najvažnijih predstavnika oksida, u kori raspadanja je čest i hidroksid gvožđa limonit, koji uglavnom nastaje sekundarno.

Magnetit je po sastavu FeO x Fe2O3. Kristališe teseralno i često se javlja u lepim, pravilnim oktaedrima. Nastaje magmatski, hidrotermalno, a u

redukcionim uslovima može nastati i hidatogeno. Crne je boje i ogreba, metalične sjajnosti, bez cepljivosti. Tvrdine je 5.5-6.5. Magnetičan je.

Redovan je sastojak magmatskih stena, a pošto je otporan pri raspadanju često gradi i magnetitske nanose. U površinskim uslovima je posebno neotporan u prisustvu pirita (FeS2) kad prelazi u limonit i hematit. Kod nas ga ima na Kopaoniku (Suvo Rudište), na Boranji, kod Crnajke i Rudne Glave.

Hematit (Fe2O3) predstavlja jednu od najvažnijih ruda gvožđa. Kristališe heksagonalno i javlja se u ljuspastim agregatima ili veoma sitnozrnim, jedrim masama. Najčešće je crvene boje, po čemu je i dobio ime (grč. haima-krv), ali može biti i metalno sive i crne boje. Ogreb mu je, bez obzira na boju, uvek crven, sjajnost metalična, a tvrdina oko 6. To je mineral koji može nastati u svim ciklusima, a raspadanjem prelazi u limonit.

Limonit je (Fe2O3 x nH2O) mineral koji nastaje raspadanjem svih minerala sa sadržajem gvožđa. Ime je dobio od grčke reči limne - močvara. Amorfan je i javlja se u vidu skrama, prevlaka, bubrežastih i zemljastih masa. Prisutan je u velikom broju stena, kao i u kori raspadanja, gde ako u većim koncentracijama predstavlja rudu gvožđa.

OKSIDI I HIDROKSIDI ALUMINIJUMA

Od velikog broja minerala u ovoj grupi za nas su značajni korund i boksitni minerali.

Korund

Korund je oksid aluminijuma - Al2O3. Kristališe trigonalno, nekad u lepim oblicima. Idiohromatski je bezbojan, mada primesama može biti različito obojen. Plavi - safir i crveni - rubin predstavljaju skupoceno drago kamenje. Tvrdine je 9, neravnog preloma, bez cepljivosti i staklaste sjajnosti. Nastaje kontaktno i regionalno metamorfno, ali može nastati i magmatski (čak i hidrotermalno). Pri raspadanju je prilično otporan i koncentriše se u nanosima.

Boksitni minerali

Ovu grupu čini nekoliko hidroksida aluminijuma različitog sastava (dijaspor, hidrargilit, džipsit) koji grade boksite - osnovnu sirovinu za dobijanje aluminijuma. Naziv potiče od imena ležišta Les Baux u Francuskoj. Nastaju površinskim raspadanjem stena, veoma često raspadanjem karbonatnih stena (lateriti, terra rossa), ali mogu nastati i hidrotermalno. Boksitne agregate je vrlo lako razlikovati od glina jer sa dodavanjem vode ne pokazuju plastičnost. U znatnim količinama boksita ima kod nas u Crnoj Gori (crveni kod Careva Mosta i beli kod Bijelih Poljana u okolini Nikšića).

KARBONATI

Karbonati su soli ugljene kiseline i veoma su značajni i kao petrogeni minerali i kao mineralne sirovine. Prema strukturnim karakteristikama razlikujemo romboedarske i rombične karbonate. Romboedarski su petrološki značajniji pa će samo neki njihovi predstavnici biti prikazani.

Kalcit

Kalcit je po hemijskom sastavu karbonat kalcijuma CaCO3. Javlja se u pločastim kristalima ali gradi i agregate sa zrnima nepravilnog oblika.

Bezbojan je i u tanjim kristalima staklasto providan, ali može biti i ružičast, zelenkast, nekad tamnosiv i crn od primesa organskih materija. Tvrdine je 3, staklaste sjajnosti i savršene cepljivosti po pljosnima romboedra.

Burno reaguje sa hladnom i razblaženom hlorovodoničnom kiselinom (HCl) oslobađajući ugljen-dioksid (CO2), pa ga je lako razlikovati od drugih karbonata.

Nastaje na razne načine, a najčešće izlučivanjem iz voda koje sadrže rastvoren bikarbonat Ca(HCO3)2 nakon pada temperature ili nakon što biljke apsorbuju CO2. Nastaje i kao sekundarni mineral po nekim silikatima.

Kalcit je važan mineral velikog broja sedimentnih stena i mnogih metamorfnih stena. U površinskim uslovima se rastvara i prelazi u kalcijum hidrokarbonat koji se kao takav lako rastvara i transportuje. Ovaj slučaj je karakterističan za karst.

Dolomit

Dolomit je po hemijskom sastavu CaCO3 x MgCO3, pri čemu sadržaji kalcijuma i magnezijuma pokazuju vrlo mala kolebanja. Dolomit se često javlja u pravilnim kristalima, ali ga nalazimo i u zrnastim agregatima.

Cepljivosti je savršene, sjajnosti staklaste, bele boje i tvrdine 3.5-4. Za razliku od kalcita, rastvara se tek u zagrejanoj hlorovodoničnoj kiselini. Nastaje na razne načine, najviše metasomatski pri dijagenetskim procesima, delovanjem Mg-rastvora na kalcijumkarbonatne stene. Redje nastaje hidatogeno i hidrotermalno. Važan je mineral sedimentnih i metamorfnih stena, a gradi i monomineralne stene - dolomite, kao i dolomitske mermere.

SULFATI

Sulfati su soli sumporne kiseline. Manje su zastupljeni u stenama od prethodno opisanih minerala iz grupe karbonata, ali su česti u kori raspadanja. Nastaju na srednjim i niskim temeperaturama direktno iz rastvora usled prezasićenja ili hlađenja hidrotermi.

Anhidrit

Anhidrit je sulfat kalcijuma, formule CaSO4. Kristališe rombično i javlja se u zrnastim i jedrim masama. Savršene je cepljivosti, bele boje, sedefastog sjaja, a tvrdine 3-3.5. Nastaje uglavnom hidatogeno, najčešće u sonim ležištima. Primanjem vode prelazi u gips.

Gips

Gips je sulfat kalcijuma sa vodom - CaSO4 x 2H2O. Kristališe monoklinično i pri povoljnim uslovima daje vrlo lepe kristale, često blizance.

Boje je bele ili je providan i bezbojan sa staklastim sjajem, savršene cepljivosti i male tvrdine - 2. Sitnozrni agregati gipsa, bele boje nazivaju se alabaster. Zagrevanjem gubi vodu ali je lako prima nazad.

Najčešće nastaje kristalizacijom iz hladnih vodenih rastvora, posebno u sonim ležištima, kad se razvija iz anhidrita primanjem vode. U laporcima i glincima se javlja u vidu konkrecija koje su obrazovane delovanjem sumporne kiseline na karbonate u njima. U rudnim ležištima se nalazi u

oksidacionoj zoni u vidu skrama i žilica, koje nastaju delovanjem ponirućih voda.

HALOIDI

Ova grupa minerala je u prirodi predstavljena velikim brojem minerala, ali oni imaju mali značaj kao petrogeni minerali. Pomenućemo samo halit - kuhinjsku so, koja ima veliki značaj jer se koristi u ljudskoj ishrani.

Halit

Halit, ili kuhinjska so je po sastavu natrijum hlorid - NaCl. Obično nije čista, već sadrži razne primese koje utiču na njene fizičke i fiziološke osobine.

Kristališe teseralno u obliku kocke ili se javlja u zrnastim masama poznatim kao kamena so. Savršene je cepljivosti, staklaste sjajnosti, bezbojan, belo, ružičasto ili zelenkasto obojen. Ukusa je slanog, a usled prisustva magnezijuma slanogorkog. Lako se rastvara u vodi i higroskopan je.

Nastaje kao mineral sonih ležišta, ređe kao produkt vulkanskih ekshalacija.

SULFIDI

Sulfidi su kao petrogeni minerali vrlo retki, ali predstavljaju veoma važnu grupu metaličnih minerala. U stenama se najčešće javlja pirit, bisulfid gvožđa.

Pirit

Pirit je po sastavu FeS2. Javlja se u prirodi u tri strukturne modifikacije: pirit-teseralna, markasit-rombična, meljnikovit-gelna. U stenama je najčešći pirit.

Kao što je rečeno, pirit kristališe teseralno. Javlja se u vidu zrnastih masa i sitnozrnih agregata. Mesinganožute je boje, metalne sjajnosti, bez cepljivosti, tvrdine 6-6.5, a ogreb mu je zelenkastocrn. Spada u najrasprostranjenije sulfide.

Nastaje na razne načine. U površinskim uslovima se brzo razlaže i prelazi u limonit, pri čemu se oslobađa sumporna kiselina koja izbeljuje stene.

ELEMENTI

Veoma mali broj elemenata se u prirodi može naći u slobodnom stanju gradeći samostalne minerale. U stenama je takođe mali broj minerala - elemenata koji imaju značajniju ulogu, pa ćemo pomenuti samo ugljenik i sumpor.

Dijamant

Dijamant je elementarni ugljenik koji kristališe teseralno, nekad u vrlo lepim oblicima. Providan je ili prozračan, maksimalne tvrdine - 10. Izotropan je, savršene cepljivosti po oktaedru. Primarno se javlja kao magmatski mineral, a u uslovima površinskog raspadanja je veoma stabilan i koncentriše se u nanosima. Pored primene kao dragog kamena, koristi se zbog velike tvrdine i za izradu kruna za bušenje.

Grafit

Grafit je elementarni ugljenik koji kristališe heksagonalno u tabličastim kristalima, ljuspastim agregatima ili gustim masama. Crne je boje, savršene cepljivosti po bazi, male tvrdine (1-2), prlja prste pri dodiru, metalnog sjaja ili mutan. Glavne mase grafita nastaju metamorfno, preobražajem organske materije u sedimentima.

Sumpor

Samorodni sumpor (kako ga često nazivaju) je veoma čest u prirodi. Kristališe rombično, ali se mnogo češće javlja u vidu skrama, prevlaka i zemljastih masa. Krt je, male tvrdine i žute boje. Lepi kristali sumpora nastaju u vulkanima, oko solfatara i termalnih izvora, ali se veće mase mogu obrazovati i organogeno. U rudnim ležištima se nalazi u dubljim delovima oksidacione zone. Kod nas je zapažen u oksidacionoj zoni borskog i majdanpečkog rudnika.

STENE LITOSFERE

Prirodne agregate jednog ili više minerala nazivamo stenama. Pri tome, one koje su izgrađene od jednog minerala nazivamo monomineralnim, a one u čijem se sastavu nalazi veći broj minerala, polimineralnim. Stene, kao i minerali, mogu da nastanu na različite načine, pa se neke osnovne njihove podele zasnivaju upravo na tome.

Hlađenjem magme ili lave nastaju magmatske stene. Ovo su stene koje su prve nastale, još prilikom obrazovanja prve ohlađene kore na Zemlji, ali nastaju i danas kao posledica magmatskih procesa.

Stene koje su na površini Zemlje izložene dejstvu spoljašnjih sila, bivaju često razorene bilo mehanički, bilo hemijski. Materijal nastao površinskim raspadanjem može da bude transportovan i negde istaložen. Na ovaj način nastaće sedimentne stene. Deo ovih stena nastaje i taloženjem nerastvornih ostataka organizama.

Povišene temperature i pritisci, kao i delovanje usijane magme, mogu od postojećih stena da daju sasvim nove produkte. Ove procese nazivamo metamorfizmom, a kao njihova posledica doći će do obrazovanja metamorfnih stena.

MAGMATSKE STENE

Kao što je već rečeno, magmu definišemo kao usijano tečni, homogeni silikatni rastop, izgrađen od teškoisparljivih (90%) i lakoisparljivih (10%) sastojaka.

Videli smo da temperatura lave, merena na živim vulkanima, iznosi 900-1400oC, ali vrlo je verovatno da se temperatura magme negde u dubini Zemljine kore nešto razlikuje. Lava može imati nižu temperaturu nego magma, što može biti posledica hlađenja tokom kretanja, ali i višu usled naglog odlaska lakoisparljivih sastojaka u atmosferu (lakoisparljivi sastojci, pre svega voda, svojim prisustvom obaraju temperaturu sistema, tako da po njihovom odlasku temperatura može u izvesnoj meri da poraste). Poznavajući temperaturu kristalizacije nekih minerala takođe možemo posredno da odredimo temperaturu magme. Ovakve minerale nazivamo ˜geološkim termometrima".

DIFERENCIJACIJA MAGME

Na osnovu dosadašnjih saznanja o procesima koji pokreću magmatski rastop i njegovom poreklu, jasno nam je da postoji mali broj ˜izvornih" magmi. Sa druge strane, u prirodi srećemo veliki broj vrsta magmatskih stena. Raznovrsne procese koji će imati za posledicu stvaranja različitih vrsta produkata od jedne izvorne magme nazivamo diferencijacijom magme.

Diferencijacija može da se odvija dok magma miruje - statička ili u toku njenog kretanja - kinetička.

Magmatski rastop je na visokim temperaturama i pod dejstvom spoljašnjih pritisaka potpuno homogen. Do poremećaja ovog homogeniteta će doći usled opadanja temperature.

Prva posledica opadanja temperature je ograničena mogućnost mešanja pojedinih materija u magmi. Posledica ovoga je izdvajanje kapljica sulfida, pre svega nikla, kobalta i bakra. Ovaj proces se naziva likvacijom, a produkti koji su izdvojeni - likvidnim segregatima. Kapljice sulfida imaju veću gustinu od ostatka rastopa, pa tonu na njegovo dno. Ovi početni procesi magmatske diferencijacije imaju za posledicu osiromašenje ostatka rastopa izdvojenim komponentama.

Dalje opadanje temperature izazvaće kristalizaciju prvih minerala iz rastopa. Najpre će to biti metalični minerali, kao što su hromit ili titanomagnetit, a kasnije počinje kristalizacija prvih petrogenih minerala. Ovu fazu magmatske diferencijacije obično zovemo frakcionom kristalizacijom ili kristalizacionom diferencijacijom.

U opštem slučaju glavni petrogeni minerali se iz rastopa izlučuju određenim redosledom. Naučnik Boven postavio je šemu reda kristalizacije sastojaka iz magme. Na ovoj šemi prikazana su dva niza. Jedan koji prikazuje red izlučivanja bojenih (femskih) minerala i drugi koji prikazuje red kristalizacije svetlih (salskih) minerala. Sa šeme se može videti da, sa opadanjem temperature, najpre kristališe olivin, zatim rombični, pa monoklinični pirokseni, amfibol (hornblenda) i na kraju biotit. Niz salskih minerala odgovara nizu plagioklasa, s tim što najpre kristališu bazični (kalcijski) tipovi, pa se sastav menja ka albitu koji nastaje na nižim temperaturama. Na samom kraju, na najnižim temperaturama, izlučuje se kalijski feldspat, kvarc i muskovit. Analiza ove šeme može da nam pomogne u određivanju mineralnih asocijacija karakterističnih za pojedine tipove stena.

Prvoizlučeni kristali su veće gustine, pa tonu na dno rastopa, a kada počne kristalizacija svetlih sastojaka, oni ostaju da lebde u rastopu ili se penju naviše. Za to vreme, sa izlučivanjem svakoga kristala, menja se sastav neiskristalisalog dela magme.

Ukoliko tokom procesa frakcione kristalizacije dođe do delovanja nekih tektonskih pokreta, deo rastopa koji još nije iskristalisao može biti istisnut i konsolidovati se na mestima udaljenim od osnovnog magmatskog tela. Naravno da će sastav stena koje ovom prilikom nastaju biti bitno različit od produkata osnovne magme.

Krećući se kroz stene Zemljine kore, magma otkida fragmente okolnih stena. Zbog visoke temperature ovaj materijal se stapa i u potpunosti meša sa magmom. Tako magma, krećući se menja svoj sastav. Proces uklapanja okolnih stena u magmu nazivamo asimilacijom ili, s obzirom na menjanje sastava magme, kontaminacijom.

Jedan od procesa koji utiču na promenu sastava izvornih magmi je i hibridizacija. Ona podrazumeva mešanje dveju magmi različitog sastava, pri čemu nastaje rastop potpuno novih karakteristika.

OBLICI MAGMATSKIH TELA

Pokrenuta iz dubine Zemlje, magma može da bude utisnuta u stene Zemljine kore ili da se izlije na površinu. Konsolidacijom magmatskog rastopa u različitim uslovima nastaju specifični oblici magmatskih tela. Ukoliko magma kristališe u dubini, onda su to plutonska tela ili plutoni, a izlivanjem na površinu nastaju vulkanska tela.

Prilikom utiskivanja u postojeće stene Zemljine kore mogu da se obrazuju magmatska tela paralelna (saglasna) postojećim stenama, a mogu i da presecaju postojeće stene pod nekim uglom. Saglasna plutonska tela nazivamo konkordantnim, a ona koja presecaju stene pod nekim uglom - diskordantnim.

Od diskordantnih magmatskih tela najveće dimenzije imaju batoliti koji zauzimaju ogromne prostore i njihovu donju granicu nije moguće sagledati. Štokovi su diskordantna tela nešto manjih dimenzija i predstavljaju periferne delove batolita. Dajkovi su žična tela koja presecaju postojeće stene pod

kosim uglom. Iz tela većih dimenzija često se granaju spletovi diskordantnih žica koje nazivamo apofizama. Termin žica se u geologiji koristi za tela koja imaju jednu dimenziju izrazito manju od ostale dve (ploča), a najčešće se radi o ispunjenim pukotinama.

Od konkordantnih magmatskih tela većih dimenzija treba izdvojiti lakolite - tela sočivastog oblika (plankonveksna ili bikonveksna), zatim, lopolite - zdelastog oblika i zatim, nešto manje, fakolite koji se obrazuju u temenim delovima nabora. Žično telo paralelno slojevima postojećih stena naziva se sil (koristi se i termin sklad).

Na površini se mogu, kako je to već rečeno u poglavlju o vulkanizmu, formirati vulkanske kupe (hlađenjem lava većeg viskoziteta) ili štitovi odnosno ploče od slabije viskoznih lava.

Od magme ohlađene u vulkanskom kanalu obrazuje se subvertikalno telo sa jednom izraženom i dve znatno manje dimenzije, koje se naziva nek.

LUČENJE MAGMATSKIH STENA

Usled hlađenja magme ili lave doći će do kontrakcije i stvaranja jednog ili više sistema pukotina. Ovako ispucala stenska masa obrazuje ponekad i dosta pravilne oblike. Ova osobina magmatskih stena naziva se lučenje. Na osnovu oblika koji se dobijaju, lučenje može biti stubasto, pločasto, bankovito, poliedarsko, kuglasto...

Jedan od specifičnih oblika pojavljivanja magmatskih stena su takozvane pilou-lave (engl. pillow-jastuk) ili jastučaste lave. One nastaju u procesima submarinskog vulkanizma. Lava visoke temperature se, usled naglog izlivanja u hladnu vodenu sredinu, rasprskava u ˜kapljice" centimetarskih do decimetarskih dimenzija.

Lučenje stena ima naročito veliki značaj za njihovu upotrebu i što je veoma važno, za eksploataciju stenske mase. Povoljno lučene stene (pločasto, bankovito, stubasto) pogodnije su za eksploataciju i od njih se obradom jednostavno dobijaju pravilni komadi. Kuglasto lučene stene će pri obradi da pucaju uvek po neravnim površinama, a prilikom drobljenja dobićemo iveraste fragmente oštrih ivica koji nisu pogodni za upotrebu kao kameni agregat.

SKLOP MAGMATSKIH STENA

Sklop magmatskih stena je jedna od osobina najznačajnijih za njihovu odredbu. Sklop stene je, naime, odraz kako uslova kristalizacije, tako i izvesnih geoloških procesa sinhronih nastanku same stene ili se odigravaju neposredno posle njega. Sklop stene definišu njena struktura i tekstura.

Struktura magmatske stene je određena oblikom, veličinom i međusobnim odnosom sastojaka (minerala) u njoj. Ove osobine direktna su posledica toka, odnosno brzine kristalizacije magme ili lave.

Tekstura stene je posledica geoloških događaja koji su se odigravali u toku ili odmah po kristalizaciji magmatskog rastopa. Određena je rasporedom minerala u steni i ispunjenošću prostora u njoj.

STRUKTURA MAGMATSKIH STENA

Prilikom hlađenja magmatskog rastopa u dubini Zemljine kore, svi minerali koji tom prilikom kristališu imaju podjednake uslove. Hlađenje u ovakvim uslovima je lagano, što znači da ima dovoljno vremena za razviće svih mineralnih zrna, ali, s obzirom na relativno ograničen prostor, neće se uvek svi minerali pojaviti u idiomorfnim oblicima. Jednaki uslovi za kristalizaciju imaće za posledicu nastanak stena izgrađenih od mineralnih zrna ujednačene veličine. Struktura ovakvih stena je zrnasta i karakteristična je za takozvane dubinske magmatske stene.

Izvesna podela zrnastih struktura može se izvršiti na osnovu stepena idiomorfizma (pravilnosti razvića) minerala. Stene kod kojih su svi sastojci pravilno razvijeni (idiomorfni) imaju panidiomorfno zrnastu strukturu, ona kod koje su sastojci delom idiomorfni, a delom ksenomorfni (nepravilni) - hipidiomorfno zrnastu, a struktura stene kod koje nema idiomorfnih kristala, već su svi ksenomorfni, ima alotriomorfno zrnastu strukturu.

U slučaju pokretanja magme ka površini i njenog izlivanja u vidu lave, kristalizacija sastojaka se odvija u dve faze. Deo minerala može da iskristališe ili u magmatskom ognjištu ili prilikom kretanja ka površini. U ovakvim uslovima postoji dovoljno i prostora i vremena za njihov pravilan razvoj. Ti sastojci su idiomorfni i manje više krupni. Kada se ta magmatska masa, u kojoj prvoiskristalisali minerali ˜plivaju" u tečnom ostatku, izlije na površinu, dolazi do njenog naglog hlađenja. Neiskristalisali ostatak nema,

prema tome, dovoljno vremena da se iz njega razviju minerali znatnije veličine i pravilnog oblika. U ovoj fazi pojaviće se veoma sitni kristali (mikroliti) ili će, u slučaju esktremno brzog hlađenja, kristalizacija potpuno izostati. Amorfna masa, koja tom prilikom ispunjava međuprostor između kristala nastalih u prvoj fazi, naziva se vulkansko staklo.

Kristalizacija u dve faze daće kao posledicu porfirsku strukturu, koja se odlikuje postojanjem fenokristala (prvoiskristalisalih, najčešće krupnih i idiomorfnih minerala) i osnovne mase. S obzirom da osnovna masa nije uvek u potpunosti iskristalisala, porfirske strukture ćemo na osnovu toga i podeliti na holokristalasto porfirske - sa potpuno iskristalisalom osnovom, hipokristalasto porfirske - sa delimično iskristalisalom (ostatak je staklast) i hijalinske ili vitrofirske - kod kojih se umesto mikrolita u osnovi stene pojavljuje vulkansko staklo.

U izvesnim slučajevima moguće je da se u steni pojavi nesrazmerno mala količina fenokristala u odnosu na osnovnu masu, kada ih nazivamo oligofirskim, ili da se između brojnih fenokristala nalazi sasvim malo osnovne mase, kada su to polifirske strukture.

Porfirske strukture, jasno je iz mehanizma njihovog nastanka karakteristične su za vulkanske, odnosno izlivne stene. Ređe se mogu pojaviti i kod stena koje su nastale konsolidacijom manjih magmatskih masa ispod površine (žične ili subvulkanske stene).

Moguće je da su u zrnastim stenama pojedina mineralna zrna izrazito krupnija od ostalih. Ovakva struktura se naziva porfiroidnom i razlikuje se od porfirske po tome što ovde nije izražena jasna razlika između fenokristala i osnovne mase. Klasična mikrolitska osnova i ne postoji, već se radi o zrnastoj steni sa, tu i tamo, ponekim ˜preraslim" kristalom. Porfiroidna struktura se može sresti kod nekih dubinskih i žičnih stena, posebno onih koje su bogate kalijskim feldspatom.

Jedan specifičan vid strukture je ofitska, koja je karakteristična za neke tipove žičnih i submarinskih izlivnih stena (stene koje nastaju konsolidacijom lave u vodenoj sredini). Specifičan režim kristalizacije, sa dosta naglim hlađenjem, uslovio je kod ovih stena pojavu izduženih, isprepletanih kristala plagioklasa (stepen izduženja plagioklasa zavisi od brzine opadanja temperature). Međuprostori unutar ove ˜ofitske rešetke"

ispunjeni su najčešće kristalima piroksena, ali to mogu biti i neki drugi minerali ili vulkansko staklo (intersertalna struktura).

TEKSTURA MAGMATSKIH STENA

Najjednostavniji teksturni oblik imaju stene kod kojih ne postoji nikakva pravilnost u orijentaciji sastojaka i kod kojih je prostor potpuno ispunjen. Ovakva tekstura zove se homogena ili masivna.

Delovanje usmerenih pririsaka tokom same konsolidacije ili neposredno posle nje može da izazove orijentaciju, pre svega pločastih ili listastih minerala, upravno na pravac delovanja pritiska. Stena sa paralelno orijentisanim mineralnim zrnima ima planparalelnu teksturu.

Ukoliko su pritisci intenzivniji ponekad dolazi i do smicanja po ravnima orijentacije. Tako nastaje škriljava tekstura. Ukoliko ovakvu stenu izložimo mehaničkom udaru, uvek će se lomiti paralelno ravnima škriljavosti.

Naglo hlađenje na površini može lavu da ˜zatekne" u fazi tečenja. Tada će fenokristali, a često i mikroliti osnove, biti orijentisani u pravcu tečenja. Ova tekstura je fluidalna, a može se reći da je češća kod viskoznijih lava.

Prilikom izlivanja lave na površinu, usled opadanja spoljašnjeg pritiska, koji će ih držati u sistemu, naglo u atmosferu odlaze gasovite komponente. U nekim slučajevima (često kod submarinskih izliva) gasni mehuri mogu da zaostanu u steni. Tako će se formirati mehurasta tekstura. Ponekad je jednostavno nazivamo i šupljikavom, a ukoliko se radi o velikom broju šupljina, šljakastom.

Ovako nastale šupljine mogu kasnije da budu ispunjene nekim sekundarnim mineralima, izlučenim iz toplih ili hladnih rastvora i tako će se formirati mandolasta tekstura. Iz samog procesa nastanka mehurastih i mandolastih tekstura jasno je da se mogu pojaviti samo kod vulkanskih stena (stena nastalih konsolidacijom lave na površini Zemlje ili najčešće na morskom dnu).

MINERALNI SASTAV MAGMATSKIH STENA

U mineralnom sastavu magmatskih stena, s obzirom da one i nastaju konsolidacijom magme ili lave, znači silikatnog rastopa, učestvovaće pre

svega silikati. Najvažniji predstavnici su kvarc, feldspati, liskuni, pirokseni, amfiboli, olivini...

Važno je navesti da se sastojci magmatskih stena mogu podeliti po više kriterijuma. Pre svega na bitne - one koji svojim prisustvom određuju karakter stene (kvarc, feldspati, pirokseni, amfiboli, olivini) i sporedne - one koji u steni mogu biti prisutni i u značajnim količinama, ali to neće uticati na karakter stene (magnetit, apatit, pirit...).

Takođe, minerali u steni mogu biti primarni - oni koji su formirani kada i stena i sekundarni - nastali transformacijom primarnih minerala.

Jedna od klasifikacija koja se često koristi zasniva se na boji minerala. Oni se mogu podeliti na svetle (često se upotrebljava i termin salski, koji potiče od hemijskog sastava ovih minerala u kojima preovlađuju Si i Al), kao što su kvarc i feldspati i bojene ili tamne (termin femski potiče od Fe i Mg koji učestvuju u njihovom sastavu), kao što su recimo biotit, amfiboli, pirokseni ili olivin. Stene koje sadrže ispod 30% bojenih minerala nazivamo leukokratnim, one sa 30-60%, mezokratnim, a stene koje u svom sastavu imaju preko 60% femskih minerala, melanokratnim.

KLASIFIKACIJA MAGMATSKIH STENA

Magmatske stene se mogu klasifikovati po različitim osnovama. Jedan od kriterijuma je prema hemizmu, odnosno prema sadržaju SiO2. Stene se ovako mogu podeliti na:

kisele - sa sadržajem SiO2 preko 66%;intermedijarne ili prelazne sa 66-52%;bazične - sa 52-45% i ultrabazične stene sa manje od 45% SiO2.

Ovakav sastav stena podrazumeva i određene karakteristike u pogledu njihovog mineralnog sastava. Na primer, u kiselim stenama obavezno je prisustvo kvarca kao bitnog minerala, a sa druge strane, nizak sadržaj SiO2 u ultrabazičnim stenama nije dovoljan ni za formiranje minerala iz grupe feldspata.

Na osnovu nivoa konsolidacije magmatske stene se mogu podeliti na:

dubinske - nastale konsolidacijom u dubljim delovima Zemljine kore;žične (subvulkanske) - formirane konsolidacijom magme na njenom putu ka površini u obliku tela manjih dimenzija i izlivne ili vulkanske (efuzivne, ekstruzivne) - one koje su nastale hlađenjam lave na površini (kopnu ili na morskom dnu), ređe na malim dubinama.

Žične stene mogu po svom hemijskom sastavu odgovarati matičnom plutonu i tada ih nazivamo ašistnim, a mogu se i razlikovati od njega kada su diašistne. Pri tom, ako su žične stene kiselije od matičnog plutona onda su to apliti, a ako su bazičnije - lamprofiri.

Na osnovu hemizma i mineralnog sastava najčešće se izdvaja nekoliko sledećih grupa stena:

Grupa granita i riolita - kisele stene sa kvarcom, alkalnim feldspatima i bojenim mineralom koji je najčešće biotit;

Grupa granitoida - kisele stene sa kvarcom, alkalnim feldspatima, intermedijarnim plagioklasom. Bojeni mineral je hornblenda ili biotit;

Grupa sijenita i trahita - intermedijarne stene sa alkalnim feldspatom i hornblendom kao najčešćim bojenim mineralom;

Grupa monconita i diorita - intermedijarne, sa intermedijarnim plagioklasom, alkalnim feldspatom i bojenim mineralom - hornblenda ili klinopiroksen;

Grupa gabra i bazalta - bazične stene sa bazičnim plagioklasom i monokliničnim, ređe rombičnim piroksenom;

Grupa peridotita - stene izgrađene od olivina i piroksena, bez feldspata.

GRUPA GRANITA I RIOLITA

Procenat SiO2 kod ovih stena često značajno premašuje graničnih 66%. Kao što je već rečeno, stene ove grupe izgrađene su od kvarca, alkalnih feldspata (kalijskog feldspata ili kiselog plagioklasa) i liskuna kao glavnih bojenih minerala. Kao bojeni minerali mogu još da se pojave hornblenda ili monoklinični piroksen (augit).

DUBINSKE STENE

Granit

Dubinska stena iz ove grupe je granit. Ovo je jedna od najčešćih magmatskih stena uopšte. Često je u tehničkoj terminologiji sinonim za sve magmatske stene. Pojavljuje se u vidu prostranih intruzivnih tela. Kao dubinska stena, ima zrnastu strukturu i to najčešće hipidiomorfno zrnastu, ali mogu se pojaviti i tipovi sa porfiroidnom. Ovi poslednji su jako interesantni kao arhitektonski kamen i služe za izradu ploča za oblaganje ili popločavanje objekata visokogradnje. Tekstura granita je masivna, ređe planparalelna ili, kod nekih geološki starijih predstavnika, čak i škriljava. Uglavnom je svetlosive boje, sa izuzetkom varijeteta sa hornblendom ili biotitom koji mogu da budu i nešto tamniji. Kako alkalni feldspati mogu da budu pigmentirani ružičasto ili crveno, cela stena dobija ovakve nijanse, kada predstavlja cenjen arhitektonski kamen.

Mineralni sastav je isti kao kod cele grupe. Obavezni sastojci su kvarc i alkalni feldspat (najčešće ortoklas, ređe albit), a uz njih se javljaju liskuni (muskovit i biotit), hornblenda ili augit. Jedna od osnovnih klasifikacija granita zasniva se na karakteru bojenog minerala, pa tako postoje muskovitski, biotitski i dvoliskunski (muskovit i biotit), ali i augitski i hornblenda graniti.

Razni tipovi granita različito se ponašaju u uslovima površinskog raspadanja. Posebno su osetljivi biotitski varijeteti, jer pod uticajem površinskih voda dolazi do ispiranja gvožđa iz biotita. Hidroksid gvožđa se u vidu prevlaka karakteristične mrkocrvene boje taloži po površini stene i u prslinama. Inače, interesantan produkt raspadanja granita je takozvani grus ili pesak na mestu. Partije grusa debele i do nekoliko metara nastaju tako što su feldspati zahvaćeni procesom zaglinjavanja (argilitizacije) pa stena gubi čvrstinu. I pored ovoga, graniti se ipak smatraju otpornim i čvrstim stenama, pa je njihova upotreba u građevinarstvu dosta izražena.

U našoj zemlji postoji nekoliko značajnijih masiva izgrađenih bilo samo od granita ili od srodnih stena u kojima graniti zauzimaju zapaženo mesto, kao što su Cer, Bukulja, zatim u okolini Vršca i Surdulice.

ŽIČNE STENE

Postoji nekoliko tipova žičnih stena grupe granita i riolita, od kojih neke odgovaraju po hemizmu granitima (ašistne) a neke se razlikuju (diašistne). Ašistna stena je granitporfir, koji ima isti hemizam i mineralni sastav kao i dubinska stena, a razlikuje se samo po strukturi koja je porfiroidna ili porfirska. Ovo su stene bez nekog većeg geološkog ili ekonomskog značaja jer se pojavljuju u vidu žica malih dimenzija.

Znatno su interesantnije dve vrste diašistnih zičnih stena, obe kiselije od matičnog (granitskog) plutona. To su pegmatiti i apliti.

Pegmatit

U poslednjim fazama kristalizacije magmatskog rastopa, posle nastanka granita, zaostaje deo rastopa koji je još kiseliji od granitskog i, što je naročito značajno, izrazito obogaćen lakoisparljivim sastojcima koji nisu ušli u sastav do tada formiranih minerala. Usled hlađenja ovog ostatka rastopa dolazi do ekspanzije gasova i stvaranja visokog unutrašnjeg pritiska koji pokreće rastop i utiskuje ga u okolne pukotine u novoformiranoj granitskoj steni ili u okolnim stenama, gde se kasnije hladi. Zbog prisustva lakoisparljivih sastojaka (pre svega vode) kristalizacija je lagana što ima za posledicu stvaranje krupnih idiomorfnih kristala. U ekstremnim slučajevima kristali liskuna ili feldspata mogu da imaju i metarske dimenzije. Jedna od odlika pegmatita je, dakle, izrazito krupnozrna struktura.

Što se tiče mineralnog sastava, pegmatiti, kao i graniti, sadrže kvarc, alkalni feldspat (ortoklas, mikroklin ili albit) i liskune, s tim što se u njima kao posledica delovanja gasovitih komponenata, mogu pojaviti i neki pneumatolitski minerali (turmalin, beril...).

Žice pegmatita su ponekad značajnih dimenzija i mogu predstavljati i zasebne manje intruzije, što može da bude i ekonomski značajno, jer se iz ovih stena eksploatišu feldspati (sirovina za keramičku industriju), liskuni (kao izolacioni materijal), kvarc (pijezooptički) i pomenuti pneumatolitski minerali.

Aplit

Mehanizam i izvorni materijal za nastanak aplita sasvim su slični kao kod pegmatita. Osnovna razlika je u tome što, posle utiskivanja ostatka granitskog rastopa u pukotine, lakoisparljivi sastojci odlaze kroz

mikroprsline u stenama, tako da nisu prisutni tokom kristalizacije. Posledica je brzo hlađenje i stvaranje sitnozrnih stena. U sastavu aplita učestvuju kvarc i alkalni feldspat, a karakteristično je to da bojenih minerala gotovo i nema.

Aplit je, dakle, stena sitnozrnaste strukture i homogene teksture, gotovo potpuno bele boje. Žice aplita su malih dimenzija i svojom pojavom u granitskim stenama nepovoljno utiču na njihove tehničke karakteristike.

IZLIVNE STENE

Karakteristična izlivna stena iz grupe granita i riolita je riolit (u starijoj literaturi se može sresti i termin liparit po Liparskim ostrvima u Italiji gde se ova stena pojavljuje).

Riolit ima porfirsku strukturu (hipokristalastu ili vitrofirsku) i često fluidalnu teksturu. Izgrađen je od kvarca, alkalnog feldspata (ovde je to visokotemperaturni sanidin, ređe albit) i bojenih minerala karakterističnih za celu grupu.

Boja riolita je često mrka ili crna (sa belim ili ružičastim fenokristalima sanidina) zbog staklaste osnove, tako da predstavlja svojevrsni izuzetak jer smo navikli da su kisele stene usled velike količine salskih minerala dosta svetlih boja.

Stena koja nastaje izlivanjem lave granitskog sastava u vodenu sredinu zove se kvarckeratofir. To su stene ofitske ili porfirske strukture i mandolaste ili masivne teksture. Svetli sastojak je uglavnom albit, a asocijacija bojenih minerala je karakteristična za stene nastale u ovim uslovima - hlorit, epidot, kalcit... Kako ovde preovlađuju minerali različitih nijansi zelene boje, kvarckeratofiri su najčešće zelene stene.

GRUPA GRANITOIDA

Stene koje pripadaju grupi granitoida takođe pripadaju kiselim stenama, ali se može reći da je sadržaj SiO2 u njima nešto niži nego kod granita. Ovo prouzrokuje i pomeranja u mineralnom sastavu. Tako se ovde, osim kvarca i alkalnih feldspata pojavljuju i intermedijarni plagioklasi, a karakter bojenog minerala se menja od biotita ka hornblendi, uz mogućnost pojave monokliničnog piroksena. Klasifikacija stena unutar ove grupe je izvršena prema odnosu sadržaja alkalnih feldspata i intermedijarnih plagioklasa.

DUBINSKE STENE

Dubinske stene ove grupe su:

Monconitski granit (moncogranit) - alkalni feldspat izrazito preovlađuje nad plagioklasom;Kvarcmonconit - približno podjednak sadržaj alkalnog feldspata i plagioklasa;Granodiorit - preovlađuje intermedijarni plagioklas;Kvarcdiorit - alkalnog feldspata gotovo da nema, stena je izgrađena od kvarca, intermedijarnog plagioklasa i bojenih minerala.

Sve su ovo stene zrnaste, eventualno porfiroidne strukture, različitih veličina zrna. Tekstura im je masivna, a lučenje bankovito ili pločasto. Nešto su tamniji od granita, od kojih ih je inače teško makroskopski razlikovati. I po svojim tehničkim karakteristikama slični su granitima, tako da takođe predstavljaju dobar tehnički i arhitektonski kamen.

U našoj zemlji postoji nekoliko granitoidnih masiva u kojima su zastupljeni različiti varijeteti ovih stena, Najpoznatiji su granodioriti Boranje i kvarcmonconiti Cera u zapadnoj Srbiji, zatim granitoidi na Kopaoniku, Besnoj Kobili, okolini Surdulice i t.d.

ŽIČNE STENE

Sreće se nekoliko tipova ašistnih žičnih stena granitoidnog hemizma (kvarcmonconitporfiriti, granodioritporfiriti, kvarcdioritporfiriti...), ali su to žice malih dimenzija i bez većeg značaja.

IZLIVNE STENE

Kvarclatit

Kvarclatit je izlivni ekvivalent kvarcmonconita, odnosno granodiorita, što znači da u svom sastavu, pored kvarca i bojenih minerala, ima približno podjednake količine alkalnog feldspata (u ovom slučaju sanidina) i intermedijarnog plagioklasa. Struktura im je izrazito porfirska, sa izraženim, često dosta krupnim fenokristalima sanidina, a tekstura može biti fluidalna.

Krupni fenokristali predstavljaju ograničavajući faktor sa aspekta upotrebe ovih stena kao građevinskog kamena, jer njihovo prisustvo negativno utiče na fizičko-mehaničke karakteristike stena.

Dacit

Dacit je izlivna stena koja po svom sastavu odgovara kvarcdioritima. Izgrađen je, dakle, od kvarca, intermedijarnog plagioklasa i bojenih minerala kao što su hornblenda, biotit ili augit. Struktura mu je porfirska, a tekstura fluidalna ili masivna. Ime dacit potiče od starog naziva za današnju Rumuniju, gde su dosta zastupljeni.

Povoljniji sklop od onoga koji imaju kvarclatiti (sitniji fenokristali) doprinosi većoj mogućnosti upotrebe dacita. Koriste se kao tehnički kamen, odnosno za izgradnju objekata, izradu kvalitetne kocke i ivičnjaka ili za dobijanje kamenog agregata za putogradnju, hidrogradnju ili nasipanje železničkih pruga. Od dacita iz naših krajeva, najviše se za ove svrhe upotrebljavaju oni iz Slavkovice kod Ljiga, sa Rudnika, Džepa i okoline Ljubovije.

GRUPA SIJENITA I TRAHITA

Prema hemizmu stene iz ove grupe pripadaju intermedijarnim (sa 66-52% SiO2), međutim, po nekim karakteristikama imaju osobine kiselih stena. Mineralni sastav grupe jako podseća na grupu granita, s tim što ovde izostaje kvarc ili se javlja u količinama manjim od 5%. Sijeniti i trahiti su izgrađeni od alkalnog feldspata i bojenih minerala od kojih preovlađuje hornblenda, ali su prisutni i biotit i monoklinični piroksen.

DUBINSKE STENE

Sijenit

Sijenit svojim izgledom veoma podseća na granit. To je stena zrnaste strukture i masivne teksture. Boja im je svetlosiva ili često ružičasta usled pigmentacije alkalnog feldspata gvožđevitom materijom.

U sastavu sijenita dominira alkalni feldspat i to ortoklas ili ređe albit. Glavni bojeni mineral je hornblenda, uz moguće prisustvo biotita ili augita.

Povoljne fizičko-mehaničke karakteristike sijenita i eventualno ružičasta ili crvena boja, čine ovu stenu dobrim tehničkim ili arhitektonskim kamenom.

Najčešće se pojavljuju kao beskvarcne partije unutar većih granitskih tela. Kod nas su najpoznatiji sijeniti Tande u istočnoj Srbiji.

ŽIČNE STENE

Sijenitporfir

Sijenitporfir je ašistna žična stena, pa se po mineralnom sastavu ne razlikuje od sijenita. Karakteristične je porfiroidne strukture, sa krupnim kristalima, često ružičastog, ortoklasa. Mada se ove stene pojavljuju u vidu tankih žica malog prostiranja, interesantne su kao arhitektonski ili skulptorski kamen.

IZLIVNE STENE

Trahit

Trahit je vulkanska stena porfirske strukture i uglavnom fluidalne teksture. Izgrađen je od fenokristala sanidina i bojenih minerala kao što su biotit, hornblenda ili augit. Znatno ređe je sanidin zamenjen albitom, kada govorimo o albitskim trahitima. S obzirom na relativno malu zastupljenost bojenih minerala, trahit je dosta svetla stena.

Kod nas su zabeležene jedino pojave albitskog trahita kod Brestovačke banje u blizini Bora.

Keratofir

Keratofir je jedna od najčešćih submarinskih izlivnih stena. Izgrađen je od albita i niskotemperaturne asocijacije bojenih minerala (hlorita, epidota, kalcita...). Struktura im je ofitska ili porfirska, a tekstura mandolasta. Zelena boja im potiče od hlorita i epidota.

Keratofira, u asocijaciji sa kvarckeratofirima i ostalim submarinskim vulkanitima takozvane ˜spilit-keratofirske asocijacije" ima kod nas u zapadnoj Srbiji i severnoj Crnoj Gori.

GRUPA MONCONITA I DIORITA

Ovoj grupi pripadaju stene takođe intermedijarnog hemizma, ali različitog mineralnog sastava od sijenita. Ovde se uz alkalni feldspat javlja i intermedijarni plagioklas koji idući od monconita ka dioritima sve više dobija na značaju.

DUBINSKE STENE

Monconit

Monconit je stena zrnaste strukture i uglavnom masivne teksture. U njegov sastav ulaze približno jednake količine alkalnog feldspata (ortoklasa) i intermedijarnog plagioklasa (andezina). Glavni bojeni mineral je hornblenda, ali se pojavljuje i monoklinični piroksen (augit) i biotit.

Kod nas su zastupljeni u vidu manjih pojava u istočnoj Srbiji, a način pojavljivanja i druge karakteristike su mu slične kao kod kvarcmonconita.

Dioriti

Po svojim strukturno-teksturnim karakteristikama, diorit se ne razlikuje bitno od sličnih dubinskih stena. U ovim stenama se potpuno gube alkalni feldspati, tako da su glavni salski minerali intermedijarni plagioklasi tipa andezina. Vodeći bojeni mineral je hornblenda ili eventualno augit, dok se biotit pojavljuje znatno ređe nego kod prethodnih stena. Znatna količina bojenih minerala utiče na to da su sa svojom tamnosivom ili skoro crnom bojom, dioriti znatno tamniji od drugih predstavnika intermedijarnih stena.

Pojavljuju se u vidu manjih masa, odnosno obodnih partija unutar bazičnijih plutona. Takav je slučaj i kod nas na gabroidnom masivu Deli Jovana u istočnoj Srbiji.

ŽIČNE STENE

Monconitporfiriti i dioritporfiriti, kao ašistni žični predstavnici porfiroidne strukture, nemaju većeg geološkog ili ekonomskog značaja.

IZLIVNE STENE

Latit

Latit je izlivni ekvivalent monconita, što znači da ima i odgovarajući mineralni sastav. I ovde su alkalni feldspati i intermedijarni plagioklasi zastupljeni u približno podjednakim količinama, a bojeni minerali su hornblenda, augit ili biotit, s tim što alkalni feldspat nije ortoklas kao u dubinskim stenama nego sanidin. Upravo krupni fenokristali sanidina mogu da nam pomognu u makroskopskom određivanju ove stene.

Neki latiti, kao što je slučaj sa onima sa Fruške Gore, mogu da budu interesantan građevinski kamen.

Andezit

Kao izlivni ekvivalent diorita, andezit je izgrađen od intermedijarnog plagioklasa (andezina) i bojenih minerala (hornblende, augita, biotita). Struktura mu je porfirska, a tekstura fluidalna ili homogena. Ukoliko sadrže male količine kvarca, čine prelaz ka dacitima, i obično ih nazivamo dacitoandezitima.

U našoj zemlji andeziti su dosta zastupljeni. Najveće mase ovih stena nalaze se u istočnoj Srbiji u takozvanoj ˜Timočkoj eruptivnoj oblasti". Ovde se pojavljuje jedan varijetet hornblenda andezita (sa krupnim idiomorfnim fenokristalima hornblende) koji i nazivamo timocitom. Takođe se značajne pojave andezita i dacitoandezita sreću i na Rudniku, Trepči i dr. Na nekim od ovih lokalnosti se i eksploatišu i upotrebljavaju kao građevinski kamen.

Porfiriti

Od ostalih submarinskih izlivnih stena porfiriti se razlikuju upravo po izraženoj porfirskoj strukturi. Tekstura je mandolasta, a povremeno se pojavljuju u vidu pilou lava. Inače su zelene boje, odnosno u nekim slučajevima, kada je lava izlučena u sasvim plitkovodnu sredinu, mogu biti i mrkocrveni ili ljubičasti. I oni predstavljaju kod nas čest član spilit-keratofirske asocijacije.

GRUPA GABRA I BAZALTA

Hemizam stena grupe gabra i bazalta je bazičan, što znači da se procenat SiO2 u njima kreće od 52 do 45. Takođe, opada sadržaj alkalija (K, Na) i Al,

a raste učešće gvožđa i kalcijuma. Na mineralni sastav se to odražava tako da je u stenama ove grupe glavni svetli sastojak bazični plagioklas (labrador, bitovnit), a od bojenih minerala dominira monoklinični piroksen, ali je moguće prisustvo još i ortopiroksena i olivina.

DUBINSKE STENE

Gabro

Gabro je stena hipidiomorfno zrnaste strukture, ponekad i ofitske i teksture koja je najčešće masivna ili planparalelna. U pogledu mineralnog sastava razlikujemo nekoliko varijeteta, a gabro u užem smislu sastoji se od bazičnog plagioklasa (labrador, bitovnit) i monokliničnog piroksena (augit, odnosno dijalag). Ukoliko sadrži olivin, onda je to olivinski gabro.

Boja ovih stena je najčešće tamnozelena ili sivozelena, katkad sa plavičastim odsjajem koji je posledica prisustva labradora (ovo plavičasto svetlucanje nazivamo ˜labradorizacijom"). Zbog interesantnih i postojanih boja, kao i dobrih fizičko-mehaničkih karakteristka, gabro je veoma cenjen kao arhitektonski kamen, naročito za izradu skulptura i nadgrobnih spomenika.

Kod nas postoje zapaženije mase gabra na Deli Jovanu i Tari, a na sporadične pojave nailazimo u zapadnoj Srbiji. Najznačajniju ulogu su ipak u našim krajevima odigrali gabrovi iz okoline Jablanice u Hercegovini, od kojih su u našoj zemlji napravljeni mnogi značajni spomenici i izgrađeni mnogi objekti.

ŽIČNE STENE

Gabropegmatit

Ovo je interesantna žična stena gabro grupe, izrazito krupnozrnaste strukture, nešto kiselijeg hemizma od matičnog plutona i izgrađena od bazičnog plagioklasa i klinopiroksena. Sličnost sa granitskim pegmatitima se ogleda upravo u grubozrnastoj strukturi, ali razlike u mineralnom sastavu su jasne i nedvosmislene. Žica gabropegmatita kod nas ima na Tari na Rastištu.

Dijabaz

Dijabaz može biti i žična i izlivna stena. Zajedničko za oba varijeteta je to da imaju karakterističnu ofitsku strukturu, pri čemu je prostor između izukrštanih pritkastih ili igličastih kristala bazičnog plagioklasa ispunjen klinopiroksenom. Žični dijabazi su sive, tamnosive ili sivozelene boje i masivne teksture. Predstavljaju izrazito povoljan materijal za izradu najkvalitetnijih kamenih agregata.

IZLIVNE STENE

Bazalt

Bazalt je najzastupljenija izlivna stena na Zemljinoj površini, što je jasno već iz toga što znamo da je kompletna okeanska kora bazaltoidnog sastava.

To su stene izgrađene od bazičnog plagioklasa i monokliničnog piroksena, porfirske strukture i tekstura koje mogu biti masivne, fluidalne, mehuraste ili, ukoliko su nastali izlivanjem u vodenu sredinu, mandolaste. Ako sadrže olivin, onda su to olivinski bazalti. Ukoliko je karakter plagioklasa pomeren ka intermedijarnim tipovima, stene čine prelaz ka andezitima i nazivamo ih andezitbazaltima.

Bazalti imaju karakterističnu crnu do tamnosivu boju i školjkast prelom. Ukoliko su lučeni pločasto, stubasto ili bankovito odličan su tehnički ili arhitektonski kamen, ali ukoliko, što nije retko, imaju kuglasto lučenje nepovoljni su za bilo kakvu obradu.

U našoj zemlji bazalti nisu naročito zastupljeni. Postoje pojave na Rudniku, kod Zvečana i, nešto značajnije, na Kopaoniku. Andezit bazalta ima mnogo više, a najpoznatiji su oni kod Bora, Zvečana i kod Šumnika i Rudnice.

Dijabaz

Izlivni (efuzivni) dijabaz ima ofitsku strukturu, ali mu je tekstura ponekad mandolasta zbog izlivanja u vodenu sredinu. U morskoj vodi dolazi do intenzivne transformacije bojenih minerala (klinopiroksena) u hlorit, epidot, kalcit i sekundarne amfibole, tako da stena zadobija zelenu boju. Za razliku od žičnih tipova, primena ovih stena je sasvim ograničena zbog odmaklih procesa raspadanja.

Kod nas su dosta zastupljeni u centralnoj i zapadnoj Srbiji, kada se pojavljuju kao važni članovi takozvane ˜dijabaz-rožnačke formacije" (vulkanogeno-sedimentne serije jurske starosti).

Spilit

Spilit je submarinska vulkanska stena bazaltoidnog hemizma. Zbog specifičnih uslova nastanka, spiliti imaju karakterističan mineralni sastav i sklop. Izgrađeni su od albita (dakle, kiselog plagioklasa) i niskotemperaturne asocijacije minerala tipične za submarinske vulkanite (hlorit, epidot, kalcit, titanski minerali...). Struktura im je ofitska ili porfirska, a možda najčešće porfirska sa ofitskom osnovnom masom. Tekstura je mandolasta, sa mandolama ispunjenim obično kalcitom, kalcedonom ili hloritom.

Spiliti se gotovo redovno pojavljuju u vidu pilou-lava, boje su zelene, sivozelene ili ljubičaste do mrkocrvene. Kod nas spilita ima u zapadnoj Srbiji i Crnoj Gori, gde su udruženi sa ostalim stenama spilit-keratofirske asocijacije.

GRUPA PERIDOTITA

Peridotiti spadaju u ultrabazične magmatske stene sa ispod 45% SiO2. U njima takođe raste i sadržaj magnezijuma i gvožđa, a opada učešće silicijuma i aluminijuma. Ovakav hemizam utiče na mineralni sastav tako da peridotiti uopšte ne sadrže feldspate, već su izgrađeni samo od bojenih minerala. Najznačajniji su minerali olivinske grupe, a uz njih se javljaju rombični i monoklinični pirokseni.

DUBINSKE STENE

Peridotiti

Pod pojmom peridotita podrazumevamo sve dubinske stene ultrabazičnog hemizma, a detaljnija klasifikacija se može izvesti na osnovu njihovog mineralnog sastava. Tako postoje:

Duniti - stene koje su izgrađene pretežno od olivina;Harcburgiti - od olivina i rombičnih piroksena;Lerzoliti - od olivina i oba (klino i orto) piroksena;

Verliti - od olivina i monokliničnog piroksena, a zatim i manje uobičajeni varijeteti kao što su:Kortlanditi - od olivina i hornblende i Biotitski peridotiti - od olivina i biotita.

Retko se pojavljuje značajnija količina feldspata i tada su to feldspat peridotiti.

Kako u peridotitima odsustvuju salski sastojci, to su redovno stene maslinastozelene (duniti), tamnozelene, do crne boje. Struktura im je zrnasta, a tekstura masivna. I olivini i ortopirokseni su u prisustvu vode nestabilni i teže da se transformišu u minerale serpentinske grupe, pa se na peridotitima gotovo uvek vide tragovi serpentinizacije. Na terenu je retko moguće na površini naći svežu stenu.

U našim krajevima peridotiti su dosta zastupljeni (Zlatibor, Maljen, Suvobor, Brezovica...), ali ove stene nemaju gotovo nikakvu primenu. Jedino se od dunita mlevenjem dobija olivinski pesak koji ima primenu u livarstvu.

ŽIČNE STENE

Žične stene peridotitske grupe su najčešće monomineralne i izgrađene od piroksena (pirokseniti) ili ređe hornblende (hornblenditi). Pirokseniti ime dobijaju prema vodećem piroksenu (dijalagiti, bronzititi...) ili su to vebsteriti ako su izgrađeni od oba piroksena.

Sve ove stene imaju zrnastu strukturu i to često panidiomorfno zrnastu. Boja im zavisi od mineralnog sastava i može biti zelena u različitim nijansama do crna.

IZLIVNE STENE

Izlivne stene grupe peridotita po sastavu odgovaraju matičnim plutonima, s tim što im je struktura porfirska. To su pikriti i pikritporfiriti.