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