Geologija deo 1 3

Autor:mr Mirko Stanković, dipl. inž.,Beograd, Gen.Štefanika 20/17, [email protected] tel:+3811163-281-371 (063/281-371)

03/13/2016 10:06 AM

Početak- ideja1994., pisanja-1996.

mr Mirko Stanković, dipl. inž.

OSNOVE GEOLOGIJE, INŽENJERSKE GEOLOGIJE I MEHANIKE TLA

/Materijal u pripremi/

Beograd, decembar 1998. god.

mailto:[email protected]%20tel:+3811163-281-371

2 /112

Autor:mr Mirko Stanković, dipl. inž.,Beograd, Gen.Štefanika 20/17, [email protected] tel:+381 1163-281-371 (063/281-371)

SADRŽAJ:

UVOD

1. Postanak i građa Zemlje

1.1. Postanak Zemlje

1.1.1. Kant-Laplasova hipoteza

1.1.2. Džems Džinsova hipoteza

1.2. Fizičke osobine Zemlje

1.2.1. Oblik i dimenzije Zemlje

1.2.2. Građa i sastav Zemlje

1.2.3. Hemijski sastav Zemlje i Zemljine kore

1.2.4. Toplotna svojstva

1.2.5. Gravitacija Zemlje

1.2.6. Magnetizam Zemlje

1.2.7. Radioaktivnost Zemlje

2. Osnove mineralogije

2.1. Nastanak minerala

2.1. Oblici minerala

2.2. Fizička svojstva minerala

2.3. Petrogeni minerali

3. Osnove petrografije

3.1. Postanak i podela stena

3.2. Magmatske stene

3.2.1. Način postanka, pojavljivanja i lučenje magmatskih stena

3.2.2. Sklop stena (struktura i tekstura) magmatskih stena

3.2.3. Podela magmatskih stena

3.2.4. Prikaz važnijih magmatskih stena

3.2.4.1. Dubinske magmatske stene

3.2.4.2. Površinske magmatske stene

3.2.4.3. Žične magmatske stene

3.3. Piroklastične stene

3.4. Sedimentne stene

3.4.1. Postanak sedimentnih stena

mailto:[email protected]%20%20tel:+381%201163-281-371

3 /112


3.4.2. Sklop (struktura i tekstura) sedimentnih stena

3.4.3. Podela sedimentnih stena

3.4.4. Prikaz važnijih sedimentnih stena

3.4.5. Stenski sastav fliša

3.5. Metamorfne stene

3.5.1. Sklop (struktura i tekstura) metamorfnih stena

3.5.2. Podela metamorfnih stena

3.5.3. Prikaz važnijih metamorfnih stena

3.5.4. 4. Geloška istorija zemljine kore

4.1. nnnn

4.2. mmmm

5. Geloška istorija zemljine kore

5.1. Tektonski pokreti zemljine kore

5.1.1. Tangencijalni poremećaji

5.1.1.1. Vrste bora

5.1.1.2. Elementi bora

5.2. Radijalni poremećaji

5.2.1. Vrste raseda

5.2.2. Elementi raseda

5.3. Značaj tektonskih poremećaja u inženjerskoj geologiji

6. Inženjersko geološke klasifikacije stenskih masa

6.1. Klasifikacija po Kasagrandeu

6.2. Klasifikacija po Braun – Stiniju

6.3. Klasifikacija po Protođakonovu

6.4. Klasifikacija po Lauferu

6.5. Klasifikacija po Feneru

7. Osnovna fižička, mehanička i strukturna svojstva stenskih masa

7.1. Homogenost – heterogenost

7.2. Izotropnost – anizotropnost

7.3. Kontinualnost – diskontinualnost

7.4. Deformabilnost

7.5. Otpornost na smicanje

7.6. Elektroprovodljivost

7.7. Magnetičnost

7.8. Radioaktivnost

7.9. Rastresitost


4 /112


7.10. Vodnofizička svojstva

7.11. Ponašanje na mrazu

7.12. Konsolidacija

7.13. Bubrenje i skupljanje

7.14. Lepljivost

7.15. Tiksotropnost

7.16. mmm

7.17. nnn

8. Osnove inženjerske geologije

8.1. Raspadanje stenskih masa

8.2. Denudacija – spiranje

8.3. Erozija

8.4. Abrazija

8.5. Sufozija

8.6. Soliflukcija

8.7. Kliženje

8.7.1. kk

8.7.2. nmm

8.8. Osipanje

8.9. Odronjavanje

8.10. Puženje

8.11. Likvifikacija

8.12. Identifikacija terena vizuelnim postupcima

8.13. ff

8.14. dd

9. Seizmologija

9.1. Značaj zeizmologije

9.2. Vrste zemljotresai uzroci njihovog nastanka

9.3. g

9.4. g

9.5. g

9.6. Uticaj geotehničkih karakteristika terena na posledice zemljotresa

10. Inženjerskogeološka istraživanja

10.1. Vrste inženjerskogeoloških istraživanja

10.2. ig

10.3. igi

10.4. igpr


5 /112


11. Inženjerskotehnička dokumentacija

11.1. Inženjerskogeološke karte

11.2. Inženjerskogeološki preseci – profili

11.3. Inženjerskogeološki blok dijagrami

11.4. gg

11.5. ig

12. Inženjerskogeološki uslovi izgradnje građevinskih objekata

12.1. Inženjerskogeološki uslovi izgradnje puteva

12.2. Inženjerskogeološki uslovi izgradnje mostova

12.3. Inženjerskogeološki uslovi izgradnje aerodroma

12.4. Inženjerskogeološki uslovi izgradnje zaštitnih objekata

12.5. Inženjerskogeološki uslovi izgradnje objekata za vatreno dejstvo

12.6. Inženjerskogeološki uslovi izgradnje tunela

12.7. Inženjerskogeološki uslovi izgradnje hidrotehničkih objekata

12.8. ff

12.9. ff

13. Osnove mehanike tla (Geomehanike)

13.1. Tlo i podela tla

13.2. Fizičke osobine tla

13.3. Klasifikacija i identifikacija zemljanih masa

13.4. Tlo kao građevinski materijal

14. Naprezanje i deformacije tla

14.1. Naponska stanja u tlu

14.1.1. Primarno naponsko stanje

14.1.2. Sekundarno naponsko stanje

14.1.3. Efektivni i neutralni naponi u tlu

14.1.4. Čvrstoća tla

14.1.5. Sleganje, stišljivost tla

14.2. Određivanje dozvoljenog opterećenja tla

14.2.1. Ternska penetracija

14.2.2. Dozvoljeno opterećenje na bazi loma tla

14.2.3. nn

15. Stabilnost kosina

15.1. Pritisak zemlje

15.2. Uslovi stabilnosti kosine

15.3. Metode ispitivanja stabilnosti kosina

15.3.1. Metoda Feliniusa


6 /112


15.3.2. Metoda Bišopa

15.3.3. Metoda

15.3.4. Metoda

15.3.5. Metoda

15.4. Proračun potpornog zida

16. Temeljenje

16.1. Konstrukcije i dimenzionisanje temelja

16.1.1. Vrste i način temeljenja konstrukcija

16.1.2. Tehnologija izrade temelja

16.2. Statički proračun temelja

16.3. Temeljenje na šipovima

16.3.1. Vrste šipova i način temeljenja

16.3.1.1. Drveni šipovi

16.3.1.2. Betonski šipovi

16.3.2. Statički proračun ipova

16.4. Potporni i obložni zidovi

16.5. Zagati i žmurje

17. Geološko-terenska ispitivanja

17.1. Osnovna ispitivanja

17.2. Laboratorijska ispitivanja

17.2.1. Laboratorijska ispitivanja fizičkih karakteristika

17.2.2. vv

17.2.3. vvv

17.2.4. vvvvv

18. Opšte, 03/13/2016 10:06 AM


7 /112


UVOD

Cilj i zadatak izučavanja ovog predmeta je da se slušaoci upoznaju sa značajem izučavanja

i da stečeno znanje primene u praktičnom životu pri rešavanju problema iz inženjerske

prakse. Stečena znanja treba upotrebiti pri rešavanju zadataka vezanih za izradu saobraćajne

infrastrukture, industrijskih objekata, izradu objekata za dejstvo, zaštitu i manevar, kako u

mirnodopsko, tako i u ratno vreme, ili prilikom elementarnih nepogoda (zemljotres, poplava,

požar, itd.).

Pored toga, cilj izučavanja (vojne) geologije je da slušaoci steknu znanje i rutinu da

samostalno procenjuju zemljište u geološkom pogledu, neposredno na terenu i na osnovu

geološko-tehničke dokumentacije, kao radni medij i kao prostor njihove osnovne delatnosti.

Iz istorije ratova poznato je da je zemljište oduvek prestavljalo važan, a posebno i često i

odlučujući faktor pri izvođenju borbenih dejstava. Zbog toga je, zavisno od stepena razvoja

borbenih sredstava, poklanjana odgovarajuća pažnja.

Povećanje razorne moći ratne tehnike i razvoj ratne veštine povećali su i zahteve za detaljnije

poznavanje ratišta. Danas nije dovoljno samo dobro poznavanje geografsko-topografskih

elemenata, već je neophodno i svestranije poznavanje sastava i osobina dubljih delova

zemljišta, pre svega, radi solidnije zaštite jedinica od dejstva protivnika i boljeg manevra

svojih jedinica.

Proučavanje sastava, osobina i ponašanja geoloških masa, pri izvođenju raznih zemljanih

radova, kako za civilne potrebe, tako i za vojne potrebe, bavi se geologija (vojna) kao

specijalna grana primenjene geologije.

Reč geologija je grčkog porekla, sastavljena od reči (grč. γη, Gea – Zemlja) i (λόγος, logos

– nauka), što u prevodu znači "nauka o zemlji". Geologija ne izučava Zemlju kao kosmičko

telo, već samo njen spoljni i stenoviti omotač, nazvan zemljina kora ili litosfera. Ona,

prema tome, izučava sastav, strukturu, istorijski razvoj zemljine kore, procese i njihove

uzročnike unutar zemljine kore i na njenoj površini. Struktura geoloških i njima srodnih

nauka prikazana je na sl. 1.


8 /112


Sl. 1.- Šematski prikaz odnosa vojne geologije prema drugim granama geologije i srodnim naukama

Pri izučavanju geologije, suštinu predmeta čine sledeća tri kompleksa pitanja:

1. Sastav, debljina i osobine zemljanih masa koje čine neposrednu površinu terena

(površinski zemljani pokrivač);

2. Sastav, struktura i osobine geoloških masa dubljih delova terena (geološka podloga ili

supstrat) i

3. Stanje podzemnih voda i izvora.

Delovi i materija ova tri kompleksa predmet su izučavanja raznih naučnih disciplina i grana

kao što su:

- mehanika tla (nauka o mehaničkom sastavu i osobinama zemljanih masa sa

gledišta građevinske tehnike),

- pedologija (nauka o postanku, transformaciji i migraciji materije površinskog

rastresitog pokrivača sa agrikulturnog gledišta),

- mineralogija (nauka o mineralima, sastavnim delovima stena),

- petrografija (nauka o stenama),

- geotektonika (nauka o unutrašnjoj strukturi zemljine kore),

- geomorfologija (nauka o postanku i promenama zemljinog reljefa),

- istorijska geologija - stratigrafija (nauka o istorijskom razvoju Zemlje),

- inženjerska geologija – primenjena geologija (izučava teren kao celinu u

građevinskom pogledu),

- hidrologija (nauka o nastanku, kretanju i eksploataciji podzemnih voda),


9 /112


- mehanika stena (nauka koja izučava mehanička svojstva stena),

- geofizika (nauka o fizičkim osobinama Zemlje (magmatizam, gravitacija,

radioaktivnost i dr.),

- geohemija (nauka o hemijskom sastavu i hemijskim promenama u zemljinoj kori).

Pored pomenutih naučnih grana i disciplina, vojna geologija koristi metode i rezultate

ispitivanja koje primenjuju: hemija, hidraulika, rudarska geologija i nauka i dr. Ali, ona je

ipak najuže povezana sa inženjerskom geologijom, hidrogeologijom, petrografijom,

mehanikom tla, mehanikom stena, pedologijom, geomorfologijom i geofizikom, sl.1.

Prema tome, vojna geologija u širem smislu, predstavlja sintezu niza geoloških i njima

srodnih naučnih grana i disciplina, koje se na bilo koji način bave proučavanjem zemljine

kore i njenih delova i čije se metode i rezultati ispitivanja koriste za vojne potrebe u miru i

ratu.

Značaj geologije (za vojne potrebe) uočen je još početkom XIX veka. Međutim, značajnije

mesto pri proceni zemljišta za predstojeća borbena dejstva dobija tek u I svetskom ratu.

Između dva rata značaj joj se povećava, da bi u II svetskom ratu i posle njega, dobila pravi

značaj, sadržinu i široku primenu.

Godine 1891. nemački inžinjerijski oficir Gruner ukazao je na značaj geologije u ratu. Slično

mišljenje imao je i engleski geolog Dž. Portlok (John Portlock) u svom radu 1868. Prvo

pisano delo o primeni geologije dao je Francus Parandier (Parandiere), 1882.

Pravi početak izučavanja Vojne geologije u vojnim školama vezan je za kraj 19. Veka, najpre

u Engleskoj u tzv. Čemberlejskom koledžu, a zatim u Francuskoj – u inžinjerijsko-

artiljerijskoj školi.

U periodu između dva rata, najveći broj evropskih zemalja uvodi u vojne škole Vojnu

geologiju kao poseban predmet.

Danas je vrlo mali broj zemalja u čijim se vojnim školama ovaj predmet ne izučava.

Savremeni ratovi u kojima su uslovi i način vođenja borbenih dejstava u velikoj meri

izmenjeni u odnosu na ranije ratove, kada su oružane snage potpuno mehanizovane i

naoružane sredstvima za pojedinačno i masovno uništavanje na velikim daljinama, a zaštita

vojnika, civilnog stanovništva i celokupnog ekonomskog potencijala svake zemlje

predstavlja veliki problem. Geologija (vojna), u sistemu priprema državne teritorije za

odbranu i vođenje borbenih dejstava, dobija još veći značaj, pre svega jer se solidnija zaštita

postiže dubljim ukopavanjem, izradom brojnih i tehnički složenijih objekata.

Vođenje borbenih dejstava 1999. godine od strane NATO-a, pokazala su da su neki objekti

(posebno nadzemni – površinski) nedovoljno dobri za zaštitu tj. nesvrsishodni. Međutim,

podzemni, a posebno oni na većim dubinama, vrlo dobri i sigurni.


10 /112


Primena geologije ima veoma veliki značaj i u običnom životu. Inžinjerijske starešine sa

solidnim geološkim obrazovanjem, potpomognuti drugim stručnjacima, uspešno su rešavali

sve geološke problem iz domena njihove delatnosti. U tome posebno se istakla inžinjerija

SAD (konstruisanjem aparata, nove metode klasifikacije materijala, dimenzionisanje

kolovoznih kontrukcija, rešenja sanacija raznih šteta itd, itd.).

Sovjetska (ruska) armija je, takođe, imala velikih uspeha u primeni geologije prilikom

rešavanja raznih problema na terenu.

Kod nas, pioniri ovog posla su profesor dr K. Petković i dr B. Milovanović, koji su izdali

1939. godine prvu knjigu ove vrste kod nas pod naslovom: “Ratna geologija”.

Prema tome, geologija nalazi svoju primenu u skoro svim građevinskim (inžinjerijskim)

radovima, počev od individualne zaštite (zakloni), preko izrade objekata za kolektivnu

zaštitu ljudstva i zažtitu ratne tehnike i drugih materijalnih sredstava, do izrade puteva,

mostova, aerodroma, vodoobjekata i drugih građevinskih objekata za masovno korišćenje.

Prevedeno na današnje vreme, izrada objekata za zaštitu ljudstva i MTS mora biti vrlo

racionalna, ali i vrlo masovna i moraju se graditi kao višenamenski.

Pri izradi ovih objekata mora se strogo voditi računa o ulaznim podacima o geološkim

elementima zemljišta, tj. znati osnovne geotehničke podatke mesta, zone, reona i širih delova

mesta na kome će se izvoditi građevinski radovi ili borbena dejstva. Ovo treba znati zbog

toga da bi uređenje položaja bilo najbrže, najbolje, tj. najracionalnija upotreba radne snage i

mehanizacije i da bi se postigla puna tehnička stabilnost, sigurnost i funkcionalnost

izgrađenih objekata.

Navodimo neki primer:

Pri upotrebi minopolagača (ili bagera- kopača) neophodno je znati njegove tehničke

karakteristike i mogućnosti. Njegova primena je zavisna od nagiba terena, sastava i

debljine površinskog rastresitog pokrivača.

Pri izvođenju rušenja puteva veći efekat se postiže u geološki nestabilnim terenima.

Za prohodnost zemljišta izvan puteva, pored karakteristika feljefa, vrlo veliki značaj

imaju geološki sastav i osobine tla, nivo podzemnih voda i dr.

Sve u svemu, poznavanje geologije ima veoma veliki značaj i primenu u svim građevinskim

(vojničkim) delatnostima.


11 /112


1. POSTANAK I GRAĐA ZEMLJE

1.1. Postanak Zemlje

Postanak Zemlje se ne može razmatrati odvojeno od Sunčevog sistema čiji je ona član -

sastavni deo. Sunčev sistem čini Sunce, kao centralno telo, sa planetama i drugim nebeskim

telima (komete, meteoriti), oko koga oni kruže, pod uticajem njegove privlačne sile, tj.

gravitacije. Ukupan broj nebeskih tela koja pripadaju Sunčevom sistemu još nije potpuno

poznat. Do sada je poznato devet planeta i preko 1.500 manjih nebeskih tela.

O postanku Zermlje, pa prema tome i Sunčevog sistema kao celine, postoji veliki broj

hipoteza. Najprihvatljivije su Kant-Laplasova (NEBULARNA HIPOTEZA – danas

prihvaćena teorija o postanku Sunčevog sistema) i Džems Džinsova, iako se i o njima može

diskutovati, ali su ipak najprihvatljivije. Na slici 2 prikazan je Sunčev sistem.

Sl. 2.- Sunčev sistem

1.1.1. Kant-Laplasova hipoteza (Nebularna)

Nemački filozof Emanuel Kant (1724-1804) i francuski astronom Pjer Laplas (1749-1827),

nezavisno jedan od drugog (prvi 1744. i drugi 1776. godine), izneli su gledište da je Sunčev

sistem nastao iz jedne haotične promagline (prašina - Nebula - međuzvezdana materija)

sastavljene od usijanih gasova. Najsitnije čestice te magline, u prvo vreme, veoma razređene

i jedna od druge udaljene. Među njma dejstvovala je sasvim neznatna sila privlačenja. Ta


12 /112


džinovska maglina, spiralnog izgleda (sl.3), nazvana je “Lovački pas” – rotiranjem se sve

više zgušnjavala, smanjivala svoj obim i zadobijala loptasti oblik.

Sl. 3.- Spiralna maglina “Lovački pas” (Opšta geologija. K.Petković)

Smanjivanjem zapremine povećala se brzina rotacije i centrifugalne sile u ekvatorijalnom

delu, usled čega je došlo do sve jačeg ispupčavanja ekvatorijalne i spljoštavanje polarnih

oblasti.

U fazi kada je centrifugalna sila postala

dovoljno jaka, od ostale mase odvojio se

najispupčeniji deo ekvatorijalne

pramagline u vidu prstena i nastavio

kretanje oko centralne mase,

zadržavajući raniji pravac kretanja.

Pošto masa nije mogla biti ravnomerne

gustine na čitavoj dužini prstena,

vremenom je došlo do njenog zbijanja

oko pojedinih zadebljanja i do kidanja

prstena u međuprostoru. U daljoj

evoluciji dolazilo je do povremenih

odvajanja novih prstenova i njegovog

kidanja u samostalna tela, koja su zatim

zauzela odgovarajući položaj u odnosu

na centralnu masu. Sl. 4.- Prašina - Nebula - međuzvezdana materija

Središnji, najveći deo pramase, po Kant-Laplasovoj hipotezi, predstavlja današnje Sunce. U

Sunčevoj nebuli formiraju se lokalna vrtloženja – kondenzacija gasova i čvrstih čestica –

srastaju i sakupljaju se i grade PLANETEZIMALE, tj. planetarna tela - PLANETE.

Veća usamljena tela, planete, među kojima spada i naša Zemlja i rojevi kometa i meteorita

ispunjavaju međuplanetarni prostor. Oko nekih planeta kruže njihovi sateliti, npr. oko

Neptuna kruži jedan, Urana četiri, Saturna deset, Jupitera jedanaest, Marsa dva i oko Zemlje

jedan (Mesec).


13 /112


Pre 4.6 mlrd.god. – prikupljeno dovoljno materijala zajedno u jedan turbulentan vrtlog

(kretao se vrtložno oko Sunca) za postanak planete ZEMLJA (i drugih planeta Sunčevog

sistema).

Sl. 5.- Prašina - Nebula, fazni razvoj

U daljoj evoluciji Zemlja je, po Kant-Laplasovoj hipotezi, usled zgušnjavanja materije prešla

iz gasovitog u usijano tečno stanje. Rotirajući u hladnom vasionskom prostoru izlučivala je

paru, nastala je atmosfera. Kondenzacijom pregrejane pare nastajala je kiša koja je sve više

hladila Zemljinu površinu dok se

spoljni periferni deo nije potpuno

ohladio, prešao u čvrsto stanje.

Tako je nastala čvrsta Zemljina

kora u čijim su udubljenjima od

akumulirane vode nastala prava

mora, a u njima se, kasnije, začeo i

prvi život. Od tog momenta

počinje prava geološka istorija

Zemlje.

Sl. 6.- Turbulencija i kondenzacija gasova i čestica – stvaraju planetezimal


14 /112


1.1.2. Džinsova hipoteza (Plimska)

Engleski astronom Džems Džins (James Jeans) je 1919. godine izneo svoju hipotezu o

postanku Sunčevog sistema. On je pretpostavio da se, nekad, našem Suncu približilo drugo,

znatno veće Sunce, tj. zvezda. Usled njene privlačne snage na našem Suncu se podigao

ogroman plimski talas, kao što Mesec svojom privlačnom snagom izaziva plimu i oseku

mora na Zemlji. Približavanjem zvezde plimski talas postao je sve veći i u momentu kada je

ta ogromna zvezda bila najbliža Suncu talas je prešao u vrlo izdužen mlaz koji se zatim

otkinuo od Sunca. U međuvremenu se zvezda udaljila od Sunca i otkinuti mlaz nije uspeo

da joj se prisajedini pa je ostao u vasionskom prostoru, kao samostalna gasovita masa, da

kruži oko Sunca.

Usled delovanja centrifugalne sile odvojeni mlaz, sužen na krajevima a proširen na sredini,

raspao se na više delova loptastog oblika, među kojima su najveće dimenzije imali oni na

sredini, a idući prema krajevima bili sve manj i manji.

Tako su, po Dž. Džimsu, nastale planete Sunčevog sistema, čiji međusobni raspored, veličina

i udaljenost od Sunca odgovara takvom objašnjenju. Na sličan način su postali i sateliti u

vreme kada su se planete nalazile u gasovitom ili tečnom stanju pod uticajem privlačne snage

Sunca.

1.1.3. Teorija Karla Vajceker-a - Protoplanetarna hipoteza

Teorija Karla Vajceker-a - Protoplanetarna hipoteza, jedna od najprihvatljivijih i predstavlja

dopunu Kant-Laplasove hipoteze. Po njoj oblak gasova i prašine nije rotirao kao jedinstven

sistem, već kao sistem vrtloga koji je omogućio odvajanje planeta.

Kant-Laplasova hipoteza je bila veoma dugo opštepriznata. Međutim, novija istraživanja

pokazuju da su gasoviti obruči morali biti veoma razređeni, a privlačnost između čestica

tako mala, da se obruči nisu mogli skupiti u planete., već su se naprotiv, morali raspasti u

svemiru. Zbog toga se počeo pridavati veći značaj hipotezi Dž. Džinsa, ali su, od 1935.

godine do danas, i protiv nje izneti dosta ozbiljni prigovori.

Treba očekivati da će najnovija vasionska istraživanja uneti više svetlosti i po pitanju

postanka Sunčevog sistema, uključujući i našu planet Zemlju.


15 /112


1.2. FIZIČKE OSOBINE ZEMLJE

1.2.1. Oblik i dimenzije Zemlje

Zemljina je ogromna kamena “lopta” koja se okreće u svemiru. To nije savršena “lopta”

pošto je spljoštena na vrhu i na dnu. Zemlja ima oblik “elipsoida” (sl. 7). Zbog neravnine

reljefa oblik Zemlje odstupa i od idealnog elipsoida i približava se drugom geometrijskom

telu – GEOIDU. Pod geoidom se podrazumeva takvo geometrijsko telo kod kojeg bi

mehaničko klatno zauzimalo upravan (normalan) položaj na bilo kojoj tački njegove

površine. Tako zamišljena površina zove se ELIPSOID. Geoid, tj. stvaran oblik zemljine

površine na moru je niži za oko -150 metara od zamišljene linije - Elipsoida, i oko + 50

metara iznad Elipsoida na kopnu.

Sl. 7.- Sema odnosa ELIPSOIDA I GEOIDA i stvarne površine Zemlje (prema Vagneru)

Sl. 8.- Model Zemlje – odnos elipsoida i geoida.


16 /112


Sl. 9.- Šema odnosa poluosa

Poznato je da je Zemlja spljoštena na

polovima i to za razliku u radijusu (pol -

ekvator) od 22 km. Dakle, na polovima je

Zemlja "kraća" za 44 km u odnosu na ekvator

("širinu"). Tabela 1

Sl. 10.- Veličine radijusa i mase Zemlje

masa Zemlje 5.9736 1024 kg

radijus Zemlje

(ekvatorski) 6378 km

radijus Zemlje (polarni) 6356 km

g na severnom polu 9.83217 m/s2


17 /112


Od ukupne površine Zemlje na kopno otpada svega 29,2 %, dok je ostala površina od 70,8

% pokrivena vodom.

Najveće uzvišenje na zemlji je Mont Everes (Džamolungma) na Himalajima 8.882 m, a

najniža – najveća morska dunina je u Tihom okeanu i iznosi 10.430 metara, sl. 11.

Sl. 11.- Odnos najviše i najniže tačke na Zemlji

Najviša temperature: + 57,7 0C u Sahari. Najniža temperature: - 88,3 0C na Antartiku.

1.2.2. Građa i sastav Zemlje

Do empirijskih podataka o unutrašnjoj građi Zemlje je skoro nemoguće doći. Najveća dubina

dostignuta u rudnicima sa podzemnom eksploatacijom iznosi 3- 4000 m, a najdublje bušotine

koje su na današnjem tehnološkom nivou izvedene, su dubine do 10-12 km od površine

Zemlje. Posmatrajući ove brojke, a poznavajući dimenzije Zemlje, jasno je da je čovek do

danas svojim dostignućima samo˜“zagrebao" po površini naše planete. Međutim, posrednim

istraživanjima, koja se zasnivaju pre svega na proučavanju brzine prostiranja seizmičkih

(zemljotresnih) talasa kroz sredine različite gustine, danas može se sa dosta sigurnosti

govoriti o unutrašnjoj građi Zemlje.

Na osnovu promene brzine prostiranja seizmičnih talasa kroz dublje delove Zemlje

zaključuje se da je Zemlja nehomogeno kosmičko telo i da se sastoji od nekoliko

koncentričnih ljuski koje se međusobno razlikuju po sastavu, gustini, unutrašnjem pritisku,

temperature i dr.

U Zemlji, kako je rečeno, kao kosmičkom telu, može se razlikovati nekoliko spoljašnih i

nekoliko unutrašnjih geosfera. Spoljašnje geosphere su: atmosfera, hidrosfera i biosfera, a

unutrašnje geosfere su: Zemljino jezgro (pirosfera) i Zemljina kora (litosfera), sl. 12 i 13.

Atmosfera je gasni omotač koji obavija Zemljinu koru slojem debelim preko 1.000

km. Njen sastav nije homogen. Do visine11-13 km u njoj preovladava azot (75,5 %)

i kiseonik (23,2 %) dok su ostali gasovi manje zastupljeni (1,3 %).


18 /112


Sa povećanjem visine u atmosferi

sve je manje vazduha – vazduh je

ređi – disanje je sve teže. Saglasno

razređenim vazduhom, sa visinom

opada i atmosferski pritisak, dok se

temperatura, takođe, menja, tj.

najpre pada na - 50 0C na visini od

10 km, posle toga postepeno raste

na + 75 0C na visini od 60 km, a

onda naglo opada na - 70 0C na

visini od 80 km, pa ponovo raste do

600 0C na 300 km.

Sl. 12.- Zemljine sfere (spoljašne i unutrašnje)

Sve vremenske promene u atmosferi događaju se u sloju atmosfere koji je udaljen od Zemlje

10 km, jer tu ima vodene pare i vazdušnih strujanja.

Sl. 13.- Spoljašnje geosphere

Hidrosfera je vodeni omotač Zemlje. Ona pokriva 361.000.000 km2, što čini oko 71 %

Zemljine površine. Vode ima najviše u okeanima čija srednja dubina iznosi 3,7 km (što

je 1.600 puta manje od zemljinog poluprečnika), znatno manje voda ima u podzemlju,

a najmanje u atmosferi.

Biosfera je životna sredina u kojoj postoji živi svet, tj. zoosfera – životinje i organizmi

i fitosfera – biljni svet na kopnu, u hidrosferi i atmosferi i ljudi na kopnu. Među

današnjim organizmima razlikuje se preko 500.000 životinjskih i preko jedan million

biljnih vrsta. Ispitivanjem okeana utvrđeno je da živih organizama ima i na dubinama

preko 10.000 metara (10 km.). U atmosferi ih takođe ima do 2,0 km visine, kao i do 6

metara dubine, osim u šupljinama u kojima dopire vazduh u kojima ima živih

organizamai na znatno većim dubinama.


19 /112


Sl. 14.- Zemlja- geosfere

Unutrašnje geosfere Zemlje su: zemljino jezgro

– pirosfera i zemljina kora

– litosfera, sl.15.

Sl. 15.-Unutrašnje geosfere Zemlje- jezgro,preuzeto iz:Wicande, R&Monroe,J.S.(1999):Essentials of Geology


20 /112


Sl. 16. – Građa Zemlje – unutrašnje sfere:1-litosfera (40- 6-70 km), 2- pirosfera (70-5.100) i 3 – jezgro


21 /112


Pirosfera je unutrašnji deo Zemlje. Nju čini spoljna masa različitih mineral i elemenata.

Na osnovu merenja i drugih podataka utvrđeno je da pirosfera ima zakonsku građu i da

su u njenom jezgru najzastupljeniji teži elementi. Zapreminska težina NiFe-a je 11,5 a

periferni deo pirosfere samo 3,3 g/cm3. U zemljinom jezgru vladaju i najveći pritisci od

3.500.000 atmosfera, a sve su manji prema obodu pirosfere, gde iznose 500.000

atmosfera. Temperatura pirosfere raste od oboda ka centru i iznosi 1.200-6.000 0C.

Pirosfera (ili srednja ljuska) deli se na dve sferne zone: spoljna – krofesima, izgrađena

uglavnom od oksida gvožđa u znatnoj meri pomešanog sa hromom, silicijumom i

magnezijumom (Cr, Fe, Si, Mg) i unutrašnju zonu – nifesima, u čiji sastav ulazi, pored

elemenata krofesime, i element nikal (Ni).

Centralni deo Zemlje čini jezgro izgrađeno od nikla Ni i gvožđa Fe - “NiFe” sfera.

Litosfera ili zemljina kora je spoljašnji kameniti omotač Zemlje. Geomehaničkim

metodama merenja utvrđeno je da njena debljina varira od 0 (6) do 40-60 km. i da je

osetno tanja na dnu okeana. U njoj se, po sastavu i fizičkim svojstvima, razlikuju dve

zone: SiAl i SiMa zona.

- U sastavu spoljašne SiAl zone (od 0-25 km) preovlađuju jedinjenja silicijuma i

aluminijuma. Specifična težina joj je 2,7 što je skoro dva puta manje od srednje specifične

težine Zemlje (5,52), jer je ona pretežno izgrađena od kiselih magmatskih stena,

kristalaških škriljaca i sedimentnih tvorevina. Temperatura u SiAl zoni varira od – 90 0C

na polovima, do +700 0C u najdubljim delovima zone.

- U sastavu dublje SiMa zone (25-35 km) preovlađuju jedinjena silicijuma i

magnezijuma, pa je ona po njima i dobila ime. Pritisci u njoj dostižu i do 20.000

atmosfera, a temperature do 1.200 0C. Specifična težina SiMa zone iznosi 2,95 g/cm3.

Izgrađena je pretežno od stena bazaltnog sastava.

Sl. 17.- Građa Zemlje – poprečni presek


22 /112


Na osnovu rezultata seizmoloških istraživanja mantl je podeljen na više slojeva. Ti slojevi

su sledeći: gornji omotač (33–410 km) (20-254 milja), prelazna zona (410–660 km), donji

omotač (660–2.891 km), i na dnu poslednjeg nalazi se tzv. “D" sloj promenljive debljine

(prosečne debljine ~200 km.

Mantl ili omotač jezgra je debela ljuska, sastavljena od gustih stena, koja okružuje spoljnje

tečno jezgro, a nalazi se direktno ispod relativno tanke Zemljine kore. Proteže se do 2.900

km dubine i zauzima 70% Zemljine zapremine.

Sl. 18. – Građa Zemlje – poprečni presek (nije u razmeri)

Granica između kore i omotača (mantla) naziva se Mohorovičićev diskontinuitet, skraćeno

moho. Moho je granica na kojoj se brzina seizmičkih talasa naglo menja. Dubina na kojoj se

nalazi Moho varira od 5 km ispod okeana do 80 km u nekim planinskim regijama poput

Tibeta. Deo omotača koji se nalazi tačno ispod kore sastavljen je od relativno hladnih stena.

Ovaj snažni sloj izgrađen od kore i gornjeg omotača naziva se litosfera i čija debljina takođe

varira, ali u proseku se proteže do 100 km dubine.

Mohorovičićev diskontinuitet, koji se još naziva i Moho, je granična zona između Zemljine

kore i gornjeg dela Zemljinog omotača. Ime je dobila prema seizmologu Andriji

Mohorovičiću. Mohorovičić je otkrio ovaj diskontinuitet 1909. proučavajući zemljotres u

Pokupskom. Otkrio je da seizmogrami plitkih zemljotresa sadrže dva seta primarnih i

sekundarnih talasa - jedan set koji se kreće direktnom putanjom od hipocentra do prijemnika,

i drugi set koji se refraktuje na granici sa slojem velike brzine. Dubina Mohorovičićevog

diskoninuiteta varira između 5 km ispod okeana i 75 km ispod najdebljih delova

kontinentalne kore.


23 /112


Refraction of P-wave at Mohorovičić discontinuity

Dve putanje primarnih talasa, jedna direktna i jedna

refraktovana na Moho diskontinuitetu.

Područje ispod litosfere koje se proteže do dubine od

oko 250 km naziva se astenosfera. U tom području

seizmički talasi putuju sporije, pa se još naziva zona

sporijih brzina (LVZ – eng. low velocity zone). Po

nekim pretpostavkama do usporavanja dolazi jer su

stene u astenosferi bliže tački topljenja nego one iznad

ili ispod, a neki geolozi smatraju da su stene u

astenosferi delimično rastopljene. Ako je to tačno, onda

je ta zona važna iz dva razloga: Sl. 19.- Građa Zemlje – Mohorovičićev diskontinuitet 1. to je zona gde se stvara magma;

2. stene u toj zoni imaju relativno malu gustinu i zato mogu lakše plutati, što znači da

astenosfera deluje kao lubrikant za litosferne ploče.

1.2.3. Hemijski sastav Zemlje i Zemljine kore

Hemijski sastav Zemlje je veoma složen. U njenoj građi učestvuje preko stotinu različitih

elemenata i na hiljade njihovih jedinjenja. Međutim, njihova zastupljenost u pojedinim

zonama Zemlje veoma je

neravnomeran. Smatra se da

svega 9 (devet) elemenata čini

preko 99% celokupne Zemljine

mase. Najviše je gvožđa Fe (oko

40%) zatim kiseonika O2 (oko

28%), silicijuma Si (oko 14%),

magnezijuma Mg (oko 9%),

nikla Ni, kalcijuma Ca,

aluminijuma Al, sumpora S,

natrijuma Na i ostalih elemenata

– ukupno oko 9%, sl. 20.

Procentualna zastupljenost

elemenata u Zemljinoj kori je

osetno različita od njihovog

učešća u masi cele Zemlje.

U stenama zemljine kore jviše

Sl. 20. - Hemijski sastav Zemljine kore i omotača ima hemijski vezanog kiseonika i silicijuma,

zatim gvožđa, aluminijuma, kalcijuma, natrijuma, kalijuma i magnezijuma (ukupno oko

97%), mnogo manje ostalih elemenata (oko 3%).


24 /112


U tabeli 2 prikazan je hemijski sastav Zemlje – litosfere, hemijski sastav Zemljine kore (po

Mejson, B., 1950.) Tabela 2

1.2.4. Toplotna svojstva

U površinskom delu litosfere oseća se (utiču) delovanje dva osnovna izvora toplote: spoljašni

– sunčeva energija i unutrašnji – unutrašnji procesi raspadanja Zemljine kore – radioaktivno

raspadanje elemenata, užarena lava, topla voda i dr.

Sunčeva toplota na površini Zemlje prisutna je svuda, samo je na različitim

geografskimširinama različitog intenziteta. To dolazi otuda što Zemlja, u toku rotacije oko

Sunca i oko svoje ose, njen položaj prema Suncu, pa se razni delovi u pojedinim godišnjim

dobima i u toku dana i noći različito zagrevaju. Tako se tropski predeli više zagrejavaju od

polarnih delova, danju više nego noću, južne strane (prisojne) planina od severnih (osojne)

itd.

U umerenom klimatskom pojasu, gde se nalazi i naša zemlja, sunčeva energija prodire do

dubine 20-30 metara. Dublji delovi Zemljine kore dobijaju toplotu iz pirosfere. Uprkos tome

što sunčeva toplota prodire veoma plitko u zemljinu koru, ona ima izuzetan značaj za razvoj

i opstanak života na našoj planeti.

Po toplotim svojstvima, u Zemljinoj kori može se izdojiti četiri temperaturne zone, sl. 21.

ELEMENT SIMBOL TEŽ %

KISEONIK O 46.60

SILICIJUM Si 27.72

ALUMINIJUM Al 8.13

GVOŽĐE Fe 5.00

KALCIJUM Ca 3.63

NATRIJUM Na 2.83

KALIJUM K 2.59

MAGNEZIJUM Mg 2.09

UKUPNO 98.59

TITAN Ti 0.440

VODONIK H 0.140

FOSFOR P 0.118

MANGAN Mn 0.100

FLUOR F 0.070

SUMPOR S 0.052

STRONCIJUM Sr 0.045

BARIJUM Ba 0.040

UGLJENIK C 0.020

HLOR Cl 0.020

OSTALI 0.353

UKUPNO 100.000


25 /112


Sl.21.- Dijagram promene temperature sa dubinom u Zemljinoj kori:1- spoljna temperature; 2- unutrašnja

teperatura. a-dnevna kolebanja temperature; b – zona sezonskih kolebanja temperature; c-neutralna

zona; d-zona geotermskog stepena

Prva zona, na samoj površini Zemljine kore, debela je samo nekoliko decimetara pa do 2-5

metara. Zove se zona dnevnih oscilacija temperature.

Druga zona je zona sezonskih uticaja. U njoj se osećaju promene temperature sa smenom

godišnjih doba. Debela je oko 25-30 metara (kod nas oko 25m). Ova zona je poznata pod

nazivom heliotermički sloj.

Treća zona je zona postojane (neutralne) temperature. U svako godišnje doba u njoj je

temperature ustaljenai jednaka je srednjoj godišnjoj temperature vazduha na samoj površini

Zemljine kore, iznad odgovarajuće lokalnosti. U Beogradu ta zona se nalazi na dubini od 12-

15 metara, u Kikindi 17,5 m., u Oregonu 6,7 m, i Alabami (SAD) 137 m. Srednja – najčešća

dubina neutralne zone je 25-30 m.

Četvrta zona je najdublja i neuporedivo deblja od ostalih. To je zona sa stalnimporastom

temperature. Mnogim merenjima temperature u istražnim i ekspoatacionim bušotinama,

rudnicima i drugim podzemnim objektima utvrđeno je da se, u proseku na svaka 33 m, sa

porastom dubine temperature Zemljine kore povećava za 10C. Ovaj broj, koji označava u

metrima povećanje promene temperature za 10C naziva se geotermijski (geotermski) stepen.

Temperatura Zemlje raste prema unutrašnjosti zbog radioaktivnih procesa u omotaču (plaštu)

i jezgru. Neutralni sloj konstantne temperature je na dubini 25 do 30 m. Na 20 km temperatura

je 600 0C, na 100 km 1400 0C, na 500 km 1800 0C, a u jezgru do 5000 0C.

Geotermijski stepen je dubinski razmak za povećanje temperature od 10C, a obično je 27-

32 m što je važno u gradnji tunela, a posebno u rudarstvu.

Geotermijski gradijent je porast temperature za neki razmak (obično za 100 m).

Veličina geotermskog stepena može se mestimično menjati i često odstupa od prosečne

vrednosti (Beograd – 12-15, Kikinda – 17,5, Oregon - 6,7 m, Alabama 137 m itd.


26 /112


1.2.5. Gravitacija Zemlje

Na površini Zemlje oseća se delovanje dveju međusobno suprotnih sila: zemljine teže i

centrifugalne sile. Zemljina teža ili gravitacija, deluje od periferije ka centru Zemlje, saglasno

Njutnovom zakonu opšte gravitacije, a centifugalna sila, koja se javlja kao posledica rotacije

Zemlje, deluje ka periferiji. Najjača sila gravitacije je na polovima 9,83 m/s2, a najslabija na

Ekvatoru 9,73 m/s2. Na 450 geografske širine je 9,80 m/s2.

Gravitacija je i sila kojom planeta Zemlja privlači i drži sve materijalne stvari (živa bića i

predmete) na svojoj površini a nazivamo je Zemljina teža. Sva materijalna tela poseduju silu

gravitacije, ali su te sile daleko manje nego sila Zemljine teže, koja se oseća i na 80 000

kilometara udaljenosti od njene površine. Gravitaciona sila Sunca još je veća, jer Sunce

pomoću nje drži "na okupu" sve planete Sunčevog sistema koje usled ove sile u svom kretanju

kruže oko Sunca. Jačina gravitacione sile između, na primer, dva tela zavisi od mase tih tela

i udaljenosti između njih. Generalno, cela struktura univerzuma se bazira na gravitaciji.

Gravitacija ili sila teže jedna je od četiriju osnovnih sila (fundamentalne interakcije).

Gravitacija (prema lat. gravitas: težina) je sila uzajamnog privlačenja između masa. Po Isaku

Njutnu (Isaac Newton), gravitacija je osnovno svojstvo mase. Sila teže samo je jedan

specijalan slučaj opšteg zakona gravitacije. Po Albertu Anštajnu (Einstein), gravitacija je

posedica zakrivljenosti prostora. Gravitaciona sila drži planete u orbiti oko Sunca.

Sl. 22. - Sunčev sistem-nebeska tela koja kruže oko njega: planete i njihovi sateliti,

asteroidi, komete, meteoroidi, kao i međuplanetarna prašina i gas.

U svetu mikroskopskih veličina, gravitacija je najslabija od četiri osnovne sile prirode. U

makroskopskom svetu deluju jedino gravitacione i elektromagnetne sile. Za razliku od

elektromagnetnih sila, gravitacione sile su uvek privlačne.

Dva tela se privlače uzajamno silom koja je proporcionalna proizvodu njihovih masa, a

obrnuto proporcionalna kvadratu njihovog međusobnog rastojanja.


27 /112


Isak Njutn definisao je krajem 17. veka (u studiji Matematički principi

prirodne filozofije (lat. Philosophiae Naturalis Principia

Mathematica), objavljena 1687., u kojoj opisuje univerzalnu

gravitaciju i tri zakona kretanja. U toj studiji su postavljeni temelji

klasične (Njutnove) mehanike i poslužila kao primer za nastanak i

razvoj drugih modernih fizičkih teorija. Izuzetno je jednostavan i

odlično aproksimativan proračun sila gravitacije (izuzev za brzine bliske brzini svetlosti), tako

da se i danas koristi. Po Njutnu se jedinica sile naziva „Njutn“ i obeležava velikim slovom N

što je ekvivalentno sa kg•m/s², gdje je:

- F - uzajamna sila privlačenja između dva tela (kg), i vredi F = F1 = F2,

- G - univerzalna gravitacijska konstanta koja iznosi 6,67428 ×10−11 Nm2 kg−2,

- m1 - masa prvog tela (kg),

- m2 - masa drugog tela (kg), i

- r - međusobna udaljenost između centra dva tela (m).

Jačina Zemljine teže utoliko je veća ukoliko je veća masa tela koje Zemlja privlači. Sila

Zemljine teže se smanjuje pri udaljavanju od Zemlje.

Jačina gravitacionog polja Zemlje, varira u zavisnosti od geografske širine. Prosečna vrednost

gravitacionog ubrzanja na površi Zemlje naziva se normalna vrednost, i iznosi, prema

definiciji, 9.80665 m/s2.

Na osnovu ovoga moglo bi se pomisliti da će se sa prodiranjem ka centru Zemlje povećavati

intenzitet sile teže (a samim tim i težine tela). Medjutim, dešava se obrnuto. Ukoliko je telo

na većoj dubini u Zemlji, sila Zemljine teže (kao i težina tela) je sve manja. To se dešava jer

njega ne privlači samo onaj deo Zemlje koji je ispod njega već i onaj iznad njega. Kada bi se

telo našlo u središtu Zemlje bilo bi u bestežinskom stanju, jer bi tada na njega delovale jednake

privlačne sile.

Dakle, Zemljina teža je najveća na površini Zemlje.

Sl. 23. – Gravitaciono polje i sila teže

Pravci vektora gravitacionog polja u bilo kojoj tački poklapaju se sa pravcem koji prolazi kroz

centar Zemlje. Smer vektora gravitacionog polja je ka centru Zemlje.

Gravitaciono polje Zemlje u bilo kojoj tački postoji, bez obzira na to da li se u toj tački nalazi ili ne nalazi

neko drugo telo.


28 /112


Intenzitet gravitacionog polja ne zavisi od toga kolika je masa stavljena u datu tačku polja.

Zemlja je malo spljoštena na polovima pa jačina Zemljine teže veća je na polovima nego na

ekvatoru.

Poznato je da je Zemlja spljoštena na polovima i to za

razliku u radijusu (pol - ekvator) od 22 km. Dakle, na

polovima je Zemlja "kraća" za 44 km u odnosu na

ekvator ("širinu").

Isto tako znamo da se Zemlja vrti oko svoje ose, a to

znači da na nas deluje centrifugalna sila koja nas malo

"diže" baš kao što bi nas ringišpil u svakom trenutku

mogao odbaciti prema spoljašnosti - vani ako se ne

pridržavamo, ili ako ga zavrtimo do takve brzine da nas

ni ruke više ne mogu zadržati na njemu.

Sl. 24.- Zemlja - centrifugalna sila

Centrifugalna sila je inercijska sila koja deluje na telo koje se kreće po kružnici, a usmerena

je radijalno (od središta prema spolja). Kod planeta imamo slučaj da je centrifugalna sila

proporcionalna udaljenosti od ose rotacije. Iz toga sledi da će sila biti najveća na ekvatoru

dok će na polovima biti jednaka nuli.

Sada kada to znamo, možemo izračunati veličinu-snagu centrifugalne akceleracije, kako

bismo videli koliko ona umanjuje akceleraciju slobodnog pada na ekvatoru, a to je i odgovor

na pitanje zašto je g različit na različitim geografskim širinama Zemlje. Kada znamo poznate

vrednosti. Tabela 3

Kao što je rečeno, na razlike akceleracije slobodnog pada učestvuju dva faktora. Spljoštenost

Zemlje i rotacija Zemlje oko svoje ose. Spljoštenost Zemlje ima dva puta veći učinak na

akceleraciju slobodnog pada g no što to ima rotacija Zemlje. Konkretno u brojevima:

1. Spljoštenost Zemlje stvara razliku od 0.068 m/s2 između pola i ekvatora - tj. na

ekvatoru je g manji za navedenu vrednost.

2. Rotacija Zemljie stvara razliku od 0.0337 m/s2 između pola i ekvatora - tj. na ekvatoru

je g manji za navednu vrednost.

Sabiranjem ove dve vrednosti, dobije se da ukupna varijacija gravitacije između pola i

ekvatora i iznosi oko 0.1017 m/s2. Ako se uzme da je srednja vrednost za g = 9.80 može se

reći da je g jednak: g = 9.80 ± 0.1017 m/s2.

masa Zemlje 5.9736 1024 kg

radijus Zemlje

(ekvatorski) 6378 km

radijus Zemlje (polarni) 6356 km

g na severnom polu 9.83217 m/s2


29 /112


Prema drugom Njutnovom zakonu sila koja deluje na telo je jednaka proizvodu mase i

ubrzanja tj. F=ma. To znači da je intenzitet gravitacionog polja Zemlje brojno jednak

ubrzanju koje telo dobija usled privlačne sile Zemlje. To se ubrzanje naziva ubrzanje

Zemljine teže i najčešće se obeležava sa g.

Ubrzanje Zemljine teže, kao i intenzitet gravitacionog polja, različito je na različitim

udaljenostima od centra Zemlje. Ali, na odredjenom mestu ubrzanje Zemljine teže ne zavisi od

mase tela na tom mestu. Tabela 4

Sl. 25. – Mase i

gravitacija planeta i

gravitacijska karta

Zemlje - (c) NASA

Masa tela (kg) Intenzitet grav. Polja

( ) Sila Zemljine teže

(N)

1. 75 9,81 F = m.g = 735,75 N

2. m = F/g = 60 kg 9,78 586,8

3. 20

G = F/m = 9,83 m/s2

Jačine gravitacionog

polja Meseca 196,6

4. 100 9,81 F= mg = 981 N


http://tesla.pmf.ni.ac.rs/people/nesiclj/studenti/diplomski%20radovi/Biljana%20Rajkovic/Prezentacija/html/Newton_II.htm

30 /112


1.2.6. Magnetizam Zemlje

Magnetno polje Zemlje može se predstaviti kao polje magnetnog dipola, čiji se jedan pol

nalazi u blizini severnog geografskog pola, a drugi u blizini južnog geografskog pola.

Zamišljena linija koja spaja magnetne polove zaklapa sa osom rotacije Zemlje ugao od 11.3°,

negde piše i 11,50. Nastanak magnetnog polja Zemlje objašnjava geodinamička teorija.

Sl. 26. – Elementi magnetnog polja Zemlje

Prostor u kome se oseća dejstvo magnetnog polja Zemlje naziva se magnetosfera. Ona se

prostire nekoliko desetina hiljada kilometara u svemir. Magnetosfera štiti Zemlju od štetnog

dejstva Sunčevog vetra. Ima oblik vodene kapi – spljoštena je na strani koja je okrenuta ka

Suncu, a izdužena na suprotnoj.

Sl. 27. - Zemljina magnetosfera Sl. 28.-Geografski i magnetni pol Zemlje

Magnetni polovi Zemlje su mesta na Zemljinoj površi gde su magnetne linije sila normalne

na površinu Zemlje (odnosno na tangentnu ravan koja se može postaviti u toj tački). Takođe

može se reći da je na magnetnim polovima inklinacija jednaka 90° ili -90°. Na magnetnim


31 /112


polovima bi kompas, čija igla osciluje samo u horizontalnoj ravni, pokazivao različite pravce.

Magnetni polovi nisu predstavljeni jednom tačkom, već delom Zemljine kore, površine

nekoliko kvadratnih kilometara.

Sl. 29.- Magnetni polovi-ilustracija Zemljinog plašta i sile magnetnog polja

Južni magnetni pol se nalazi na 73° severne geografske širine i 100° zapadne geografske

dužine, na ostrvu Princa od Velsa, dok se severni magnetni pol nalazi na 70° južne geografske

širine i 148° istočne geografske dužine, na Antarktiku - južno od Novog Zelanda. Iz tog

razloga se geografski polovi nalaze na suprotnim Zemljinim hemisferama u odnosu na

magnetne polove, tj. severni geografski pol je dobio naziv po tome što se nalazi na hemisferi

prema kojoj se okreće severni kraj igle kompasa (koju privlači južni kraj „Zemljinog

magneta“). Analogno je i za južni geografski pol.

Lokacije magnetnih polova nisu statične. Godišnje pomeranje može iznositi i više od 15 km.

Pozicije polova na različitim kartama obično nisu tačne, a precizno se određuju u

specijalizovanim institutima za geomagnetna ispitivanja.

Zemlja predstavlja relativno slab magnet, ipak dovoljno jak da deluje na magnetnu iglu

kompasa (busole) i da pobuđuje magnetna svojstva kod nekih mineral u Zemljinoj kori. Jedan

kraj magnetne igle busole uperen je stalno prema severnom polu. Pošto magnetni i geografski

polovi se ne poklapaju - udaljeni su za 11.3°. Taj ugao se zove deklinacija, koja ima različite

veličine, a zavisi od položaja tačke na Zemljinoj kori i ima različite vrednosti. Kod nas je igla

skrenuta za 80 ka zapadu.

Na Ekvatoru ima horizontalan, a na severnom polu potpuno vertikalan položaj.


32 /112


1.2.7. Radioaktivnost Zemlje

Mnogobrojnim ispitivanjima uzoraka

stena, minerala, zemljanih masa, vode i

vazduha, utvrđeno je prisustvo

radioaktivnih materija u litosferi,

hidrosferi, atmosferi i živim

materijalima. Pretežni deo

radioaktivnosti dolazi od radioaktivnih

elemenata: uran (U238), torijum (Th232),

kalijum (K40).

Iako su jonizujuća zračenja i

radioaktivnost otkriveni još krajem

prošlog veka, zračenje kao oblik

kontaminacije životne sredine počinje

naglo da zabrinjava široku svetsku

javnost tek posle užasa atomskog

bombardovanja Japana 1945. godine.

Široka primena radijacija i

radioaktivnosti, korišćenje nuklearne

energije, ali i opasni kvarovi u

nuklearnim elektranama u novije vreme,

pored svih pozitivnih tekovina,

alarmantno ukazuju i na ozbiljne

ekološke i zdravstvene posledice

nastalih kontaminacija. Sl. 30. - Elektromagnetni spektar- frekvencije jonizirajućih i mikro talasa

Pojam zračenja ili radijacija (lat. radius – zrak) podrazumeva emisiju zračenja ili čestica iz

nekog izvora. Zračenja vrlo visoke energije, koja su u stanju da direktno ili indirektno stvaraju

jone, nazivaju se jonizujuća zračenja.

Jonizujuća zračenja predstavljaju glavni uzrok »povreda« protoplazme koje nastaju u materiji

koja ih apsorbuje. Ove radijacije nastaju u nuklearnim reakcijama i procesima, kao i posebnim

laboratorijskim i industrijskim uređajima, a prisutna su i u kosmičkom zračenju

Radioaktivnost je osobina nekih hemijskih elemenata, odnosno materija, da emituju

nevidljive čestice ili zrake velike energije. Izotopi elemenata koji emituju jonizujuća zračenja

zovu se radioizotopi ili radionuklidi.

Izvori jonizujućeg zračenja su:

- alfa-čestice, krupne, pozitivno naelektrisane čestice,

- beta-čestice, sitnije, negativno naelektrisane čestice (elektroni) i

- gama-zraci, neutralni elektromagnetni talasi vrlo malih talasnih dužina (Sl. 31).


33 /112


Gama – zracima su vrlo slični X-zraci, koji se dobijaju iz rendgen aparata. Značajni su i

neutroni, krupne nenaelektrisane elementarne čestice, sastavni delovi atomskih jezgara koji

kada su izvan njih postaju radioaktivni.

Sl. 31. - Vrste jonizirajućeg zračenja

Jedinica za merenje radioaktivnosti izvora naziva se bekerel (Bq). Jedan bekerel odgovara jednom raspadu

bilo kog radionukleida u jednoj sekundi. Doze zračenja se mere količinom energije apsorbovane tkivima

izloženih zračenju. Jedinica za merenje apsorbovane doze jonizujućeg zračenja, odnosno energije unete

radijacijom po gramu tkiva, naziva se grej (Gy). Jedan grej predstavlja količinu energije unete jonizujućeg

zračenja u jedinicu mase neke materije.

Velike doze koje organizmi prime u kratkim vremenskim intervalima (minutima ili satima) nazivaju se

akutne doze. Nasuprot njima, hroničnim dozama subletalne radijacije nazivaju se one doze koje se mogu

primati stalno tokom celog života.

Radioaktivnost drugih prirodnih radioaktivnih elemenata je veoma mali.

Postoje mnogi izvori jonizirajućeg zračenja. Zapravo sve stvari oko nas zrače, neke više, neke

manje.

Prema poreklu i izvoru, zračenja mogu biti prirodna i veštačka. Najveći deo ukupnog zračenja

koje prima svetsko stanovništvo vodi poreklo od prirodnih izvora.

Postoje tri osnovna izvora prirodne ili osnovne radijacije:

kosmička radijacija,

zemaljska ili radijacija iz Zemljine kore i

zračenje iz radioaktivnih izvora koji se nalaze u tkivima živih bića.

Prva dva se nazivaju spoljašnjim, a treći unutrašnjim izvorom zračenja u odnosu na čovekov

organizam. U celini, zemaljski izvori imaju najveći udeo u izloženosti čoveka prirodnoj

radijaciji.


34 /112


Zemaljska radioaktivnost potiče od prirodnih radioaktivnih elemenata koji se nalaze u

zemljištu, posebno u glinovitoj podlozi i stenama, i različita je na različitim delovima Zemlje.

Naročito je velika iznad naslaga uranove rude.

Osnovni izvori veštačkog zračenja su: nuklearni reaktori, nuklearne elektrane, zatim

rendgenski aparati, kao i nuklearno oružje korišćeno prilikom testiranja. Svi ovi veštački

izvori radioaktivnosti znatno su uvećali ukupne doze zračenja koje prima svaki pojedinac i

čovečanstvo u celini. Procenjuje se da je čovek svojim aktivnostima u nuklearnoj energetici

već dodao Zemlji radioaktivnost veću nego što su je sadržale njena prirodna atmosfera i

hidrosfera, a da svi današnji nuklearni reaktori odgovaraju ukupnoj radioaktivnosti tla sa

kojim se neposredno dolazi u dodir.

Kosmičko zračenje dolazi iz Svemira, delimično se apsorbuje u atmosferi pa dolazi do Zemlje.

Sadrži čestice raznih energija i ima neutronsku komponentu, koja daje brzinu doze do 25

mSv/godinu, i direktno jonizirajuću komponentu od 0,25 do 0,30 mSv/godinu. Intenzitet

zračenja zavisi od geografske širine, pa je veći prema polovima, a raste sa nadmorskom

visinom.

Zračenje iz Zemlje potiče iz materijala u stenama kao što su izotopi kalijuma i rubidijuma i

dve porodice radioaktivnih elemenata koje nastaju raspadom urana i torijuma.

Prirodni izvori - daleko najveći deo radijacije koju svetsko stanovništvo prima potiče od

prirodnih izvora. Izlaganje najvećem delu ove radijacije je neizbežno. Tokom čitave istorije

naše planete radijacija dopire do njene površine iz kosmosa i iz radioaktivnih materijala koji

se nalaze u Zemljinoj kori. Ljudi bivaju ozračeni na dva načina. Radioaktivne supstance mogu

da ostanu izvan tela i da ga ozračuju spolja, »eksterno«, ili pak mogu da se udišu sa vazduhom

i gutaju sa hranom i vodom i da tako ozračuju ljude iznutra, »interno«. Ali, mada svi

stanovnici Zemlje primaju prirodnu radijaciju, neki apsorbuju mnogo veće količine nego

drugi. To zavisi od toga gde ko živi. Doze su na nekim mestima sa naročito radioaktivnim

stenama ili tlom, znatno više od proseka; na drugim mestima su pak znatno niže. Kolike će

doze neko primiti, može da zavisi od njegovog životnog stila. Korišćenje naročitog

građevinskog materijala za kuće, kuvanje na plinu, otvoreno ognjište na kome sagoreva ugalj,

izolacija kuće, pa čak i avionski letovi – sve to povećava prirodno ozračavanje.

U celini uzev, zemaljski izvori su odgovorni za najveći deo čovekove izloženosti prirodnoj

radijaciji. U normalnim prilikama, na njih otpada više od pet šestina godišnje efektivne

ekvivalentne doze koju apsorbuju pojedinci – i to pretežno internom radijacijom. Na kosmičke

zrake otpada preostali deo, pretežno eksterne radijacije. Prirodni izvori radijacije sa prosečnim

godišnjim efektivnim dozama mogu se ilustrovati sledećim ciframa:

- zemaljski izvor – interni 1,325 milisiverta;

- zemaljski izvor – eksterni 0,35 milisiverta;

- kosmički izvor – eksterni 0,3 milisiverta;

- kosmički izvor – interni 0,015 milisiverta.


35 /112


Kosmički zraci - nešto manje od polovine čovekove izloženosti spoljnoj prirodnoj radijaciji

potiče od kosmičkih zraka. Većina tih zraka dopire do nas iz dubine međuzvezdanog prostora,

neke emituje Suce prlikom svojih eksplozija. Kosmički zraci direktno ozračuju Zemlju,

stupajući u interakciju sa atmosferom, pri čemu se stvaraju ove vrste radijacije i razni

radioaktivni materijal.

Nijedno mesto na Zemlji ne može da izbegne ovaj univerzalni, nevidljivi pljusak. Ali, on neke

delove zemaljske kugle jače pogađa nego druge. Polovi primaju više radijacije nego

ekvatorijalni regioni, zbog toga što magnetsko polje Zemlje skreće naelektrisane čestice

sadržane u zračenju. I, što je još značajnije, nivo radijacije se povećava sa nadmorskom

visinom, pošto na velikim visinama ima manje vazduha koji deluje i kao štit.

Neko ko živi na nivou mora, prima godišnje efektivnu ekvivalentnu dozu od oko 300

mikrosiverta (milioniti delovi siverta), dok onaj ko živi na visini iznad 2.000 metara prima

nekoliko puta veću dozu.

Sl. 32.- Nivoi kosmičke radijacije

Zemaljska radijacija - glavni radioaktivni materijal u stenama su kalijum-40, rubidijum-87 i

dve porodice radioaktivnih elemenata koje nastaju raspadanjem uranijuma–238 i torijuma–

232, dva dugovečna radionukleida koji su se zadržali na Zemlji od njenog postanka. Naravno,

Nivoi kosmičke radijacije na

različitim nadmorskim visinama.

Aurora borealis

Šatl

Meteori

Meteorološki baloni

13 mikrosiverta/h (20 000 m)

5 mikrosiverta/h (12 000 m)

0,2 mikrosiverta/h (4000 m)

0,1 mikrosiverta/h (2000 m)

0,03 mikrosiverta/h (0,000 m)


36 /112


nivoi zemaljske radijacije razlikuju se od mesta širom sveta, kao šro se menja i koncentarcija

ovih materijala u Zemljinoj kori. Za većinu ljudi ove razlike nisu naročito dramatične.

Ispitivanja u Francuskoj, Nemačkoj, Itliji, Japanu i SAD, na primer, ukazuju da oko 95 odsto

ljudi živi u oblastima gde prosečna doza varira od 0,3 do 0,6 milisiverta (hiljaditih delova

siverta) godišnje. Ali, neki ljudi primaju znatno veće doze; oko 3 odsto ljudi je izloženo dozi

od jednog milisiverta godišnje, a polovina njih prima više od 1,4 milisiverta godišnje. Ima

mesta na Zemlji gde je zračenje iz zemljišta još i mnogo veće. Blizu grada Pasosa de Kaldas,

Brazil, nalazi se brežuljak na kome su istraživači izmerili doze radijacije od oko 800 puta veće

od prosečnih, izmerena je doza radijacije od 250 mikrosiverta godišnje. Sva je sreća da je ovaj

brežuljak nenastanjen. U Guarapari na plaži registrovana je radijacija od 175 mikrosiverta

godišnje. U Indiji u Kerala i Tamil Nadu na plaži je izmerana radijacija od 17 mikrosiverta

godišnje, a u Iranu u Ramasaru izmereno je 400 mikrosiverta godišnje.

U proseku, dve trećine efektivne ekvivalentne doze koju ljudi primaju iz prirodnih izvora

potiče od radioaktivnih materija u vazduhu koji udišu, hrani koju jedu i vodu koju piju. Veoma

malo od ove interne doze potiče od radioaktivnih materijala – kao što su ugljenik–14 i tricijum

koji se stvaraju usled kosmičkog zračenja. Gotovo čitava interna doza potiče od zemljinih

izvora. U proseku, ljudi primaju oko 180 mikrosiverta godišnje iz kalijuma–40, koji telo

apsorbuje uporedo sa ne radioaktivnim kalijumom, elementom od bitnog značaja. Ali,

neuporedivo najveća količina potiče iz elemenata koji nastaju raspadanjem uranijuma–238, a

u manjoj meri iz raspadanja torijum–232. Neki od ovih, kao olovo–210 i polonijum–210,

uglavnom ulaze u telo zajedno sa hranom. Jedan i drugi koncentrisani su u ribi i rakovima;

ljudi koji jedu velike količine hrane iz mora nužno će primiti odgovarajuće visoke doze

radijacije. U tabeli 4 i grafikonu prikazano je učešće nekih izvora jonizirajućih zračenja koji

utiču na čoveka. Tabela 4

Učešće pojedinih izvora jonizirajućih zračenja

kojima je izložen čovekov organizam - čovek

Prirodni izvori 49% veštački

izvori 51%

Kosmičko zračenje 12% rendgen

dijagnostika 40%

Radioizotopi izvan

tela 27% radioterapija 5%

Radioizotopi u telu 10% radioaktivni

otpaci 5%

ostali veštački

izvori 1%

Sl. 33.- Izvori jonizirajućeg zračenja


37 /112


2. OSNOVE MINERALOGIJE

Geološke mase - Zemljina kora, bez obzira na njihovo poreklo i fizičko stanje, sastoje se od

mineralnih inividua, jedne ili više vrsta, koji se nazivaju minerali.

Minerali su prirodna anorganska tela stalnog hemijskog sastava i određenih fizičkih osobina

- koji su stabilni u određenim uslovima pritiska i temperature (homogena masa, morfološka

i strukturna svojstva). U većini slučajeva su jedinjenja dvaju ili više hemijskih elemenata, a

vrlo retko su kao pojedini – slobodni elementi: zlato, sumpor, grafit i dr.

Kristal (grč:krystallos-led) prelaz materije u kristalno stanje. Kristal je mineral homogenog

tela, element ili hemijsko jedinjenje koji ima određenu unutrašnju građu ili kristalnu rešetku

sastavljenu od atoma, jona, jonskih grupa i molekula. Pravilan raspored materijalnih čestica

u unutrašnosti kristala odražava se na njihov spoljašnji oblik, pa se kristali razvijaju kao

poliedri (grč. polys - mnogi, hedra - stranica, površina, pljosan) ili višestranični,

geometrijska tela sa ravnim kristalnim površinama, ivicama i vrhovima.

Osnovna svojstva kristala su:

1. Homogenost (grč. homos - jednak, genes - rođen). U svakom i najmanjem svom delu

kristali imaju jednaku građu, hemijski sastav i fizička svojstva.

2. Anizotropija (grč. anisos - nejednak, tropos - način). Većina kristala ima u istim

smerovima jednaka, a u različitim smerovima različita svojstva.

3. Simetrija - svaki kristal ima i geometrijsku (spoljnu) i kristalografsku (unutrašnju)

simetriju.

4. Sposobnost rasta. Kristali se povećavaju ili „rastu“ pravilnim slaganjem materijalnih

čestica paralelno kristalnim površinama.

Za razliku od kristala amorfni minerali (grč. a - bez, morphe - oblik) nemaju pravilnu

unutrašnju građu. Oni su izotropni (grč. isos - jednak, tropos - način), dakle u svim

smerovima jednakih svojstava. Nemaju oblik poliedra niti simetriju. U prirodi se nalaze ređe

od kristala. Neki mineralozi amorfne mase nazivaju mineraloidi jer nemaju pravilnu

kristalnu rešetku.

Do sada je poznato oko 4.000 mineralnih vrsta, ali su za proučavanje u oblasti geologije

(vojne) i geomehanike važni oni od kojih su najvećim delom izgrađene stenske mase –

petrogeni minerali. Petrogeni minerali (grč. i lat. petra-stena, genes-rođen) su oni koji

izgrađuju stene. Važni su za objašnjenje nastanka stena kao i za njihovo određivanje i

klasifikaciju. Stenske mase izgrađuje samo 50-tak mineralnih vrsta. Izvestan broj minerala

javlja se u stenama u malim količinama, te oni nisu petrogeni minerali. Prisustvo nekih

nepetrogenih minerala, mogu pogoršati neke osobine – kvalitete stenskih masa koje utiču na

upotrebljivost tih stena u građevinarstvu. Takvi minerali se nazivaju štetni minerali. Zbog

štetnog uticaja na fizičko-mehanička svojstva stenskih masa neophodno je da im se posveti

pažnja kao i petrogenim mineralima.

Mineralogija je naučna disciplina geologije koja se bavi proučavanjem i sistematikom

minerala, a njene grane su kristalografija, mineralna fizika, mineralna hemija, minerogeneza

i sistematska mineralogija.


38 /112


2.1. Nastanak minerala

Minerali nastaju nizom fizičko-hemijskih procesa u toku kojih se atomi, atomske grupe i

joni pojedinih hemijskih elemenata svrstavaju u grupe i redove, pri čemu grade kristalnu

rešetku – strukturu minerala od kojih zavise sva njihova svojstva.

Minerali nastaju kristalizacijom iz magme, odnosno lave, izlučivanjem iz vodenih rastvora i

metamorfozom.

Minerali, dakle, mogu nastati - formirati se na brojne načine:

- pirogeni (kristalizacija iz magme),

- pneumatogeni (kristalizacija iz gasova i para,),

- hidrotermalni (kristalizacija iz vrućih rastvora),

- hidatogeni (kristalizacija iz hladnih vodenih rastvora),

- evaporitni (izlučivanje iz zasićenih vodenih rastvora zbog isparavanja),

- regionalno-metamorfni (preobražajem postojećih minerala zbog porasta pritiska i

temperature),

- kontaktno-termalni (preobražaj postojećih minerala zbog porasta temperature),

- autigeni (posledica trošenja postojećih minerala) i

- biogeni (posledica životnih procesa organizama).

Temperatura kristalizacije i topljenja je za istu vrstu minerala stalna kod stalnog pritiska.

2.1.1. Kistalizacija iz magme (lave)

Prvi minerali u Zemljinoj kori (stenskoj masi) nastaju diferencijom i očvršćavanjem –

kristalizacijom pri hlađenju magmatskih rastopa uz slabljenje pritiska. Kristalizacija

pojedinih minerala odvija se po fazama:

Tabela 5

Kristalizacija (grčki: krystallos – led) – prelaz materije u kristalno stanje.

I FAZA Kristalizuju minerali iz grupe oksida, sulfida, sulfata (apatit, hematit, magnetit, pirit)

II FAZA Kristalizuju feromagnezijski minerali (olivin, piroksen, amfiboli, biotit i dr.)

III FAZA

Kristalizuju minerali iz grupe feldspata (ortoklas, plagioklas, leucit, nefelin i sl.)

IVFAZA Kristalizuju minerali silicijumske kiseline (npr. Kvarc). U ovoj fazi često

se kristalizuju i zlatonosne žice.

KRISTALIZACIJOM IZ MAGME (LAVE)

IZLUČIVANJE IZ VODENIH RASTVORA

METAMORFOZOM

NASTANAK

MINERALA


39 /112


2.1.2. Izlučivanje iz vodenih rastvora

Iz vodenih rastvora minerali nastaju na više načina:

- isparavanjem ugljene kiseline (CaCO3) – kalcijum karbonata u obliku stalagmita,

stalaktita, bigra i sl;

- isparavanjem iz vode kao rastvarača (šalitra, soda, plava galica, gips, kamena so i dr.);

- delovanjem organizama (razne alge, bakterije, puževi, školjke, dijatomejska i

infuzorijska zemlja, kalcit, dolomit i sl.).

2.1.3. Metamorfoza

U toku procesa metamorfoze minerali nastaju delovanjem visokih temperatura i pritisaka u

dubljim delovima litosfere (turmalin, talk, epidot i dr.). Minerali nastali preobražajem ranije

nastalih minerala zovu se metamorfni minerali.

2.2. Oblici minerala

U prirodi se minerali javljaju u različitim oblicima. Kakav će oblik poprimiti neki mineral

zavisi od uslova sredine u kojoj nastaje. U zavisnosti od primljenog oblika razlikuju se:

kristali, kristalasti minerali i amorfne mase.

- kristali (minerali kod kojih i najsitnije čestice imaju pravilan geometrijski oblik): u sporoj

promeni rastopa (rastvora), gde postoji dovoljan prostor za razvoj, sva mineralna masa, ili

bar njen najveći deo, izlučiće se u pojedinim zrnima pravilnih geometrijskih oblika. Ti

pravilni (poliedarski) oblici nazivaju se kristali (sl.34).

Spoljni geometrijski (poliedarski) oblik

pravilno razvijenih kristala je

neposredna posledica pravilnosti

unutrašnje građe, tj. pravilnosti

rasporeda čestica u kristalnoj masi.

Sl.34.- Kristalni i amorfni oblici minerala

- kristalasti minerali: zbog nedostatka

prostora ili usled promene ostalih uslova

kristalizacije, neki minerali ne uspevaju da

zadobiju pravilne spoljne konture, iako imaju

pravilnu unutrašnju građu. Ti minerali nazivaju

se kristalasti minerali.

Sl.35. - Oblici kristala: a. gipsa, b. fulvenita, c. Halita

- amorfni minerali: minerali koji pri svom ostanku ne uspevaju da izgrade ni pravilnu

unutrašnju strukturu (građu) niti pravilan spoljni oblik nazivaju se amorfni minerali.


40 /112


Neke stene u svom sastavu, u jednoj istoj masi, imaju pravilno razvijene kristale i nepotpuno

iskristalisane ili potpuno amorfne minerale. Pravilno (krupno) razvijene kristale nazivamo

fenokristali (sl.36), a ostali deo mase nazivamo osnovna masa.

Sl.36. - Fenokristali u porfirskoj strukturi

Manji broj petrogenih minerala nema pravilnu unutrašnju građu, a ni spoljašnji oblik, tj.

amorfni su. Amorfni minerali nisu postojani, jer tokom vremena postaju kristalasti.

2.2.1. Kristalografske osobine

Svaki pravilno razvijeni kristal predstavlja geometrijsko pravilno telo na kojem se jasno

vide: površine, ivice i rogljevi (sl.37). Pored ovih vidljivih postoje još i zamišljene ose i ravni

unutar kristala. (sl.40).

Sl.37. – Granični elementi kristala

Površine (pljosni) - ravne glatke površine koje sa svih strana ograničavaju kristal.

(kvadratne, pravougaone, trougaone, trapezne, petougaone, šestougaone).

Ivice – linijski granični elementi kristala koje nastaju sučeljavanjem (spajanjem) dve

pljosni.

Rogljevi su tačkasti granični elementi kristala koji nastaju sučeljavanjem najmanje tri ivice,

mogu biti:

- trigonalni (3 ivice),

- kvarterni (4 ivice),

- seksterni (6 ivica),

- okterni (8 ivica).

Rogljevi mogu biti:

- pravilni (ivice istih dužina),

- nepravilni (ivice različitih dužina).

Sl.38. - Vidljivi elementi kristala


41 /112


Kristalna struktura predstavlja uređeni raspored elementarnih jedinki supstance (atoma,

molekula ili jona), pravilno se ponavlja u svim pravcima gradeći kristalnu rešetku, tako da

kristalne supstance izgledaju kao pravilna geometrijska tela.

Sl.39. -Kristalna rešetka halita NaCl:a)šematski prikaz prostornog rasporeda jona natrijuma i hlora;

b)struktura halita – raspored i odnos veličina Na+ i Cl- jona

Kristalna ili strukturna rešetka ima prostorno pravilan položaj čestica koji se

trodimenzionalno pravilno raspoređuju. Površine mogu seći jednu, dve ili tri kristalne ose,

pa razlikujemo pinakoidalne, prizmatične i piramidalne površine.

Kristali se mogu razviti u jednostavnim formama (npr. kocka ili heksaedar) ili u kristalnoj

kombinaciji različitih vrsta površina. Zbog stalnosti površinskih i ivičnih uglova kristali su

simetrična tela. Kristali imaju tri vrste simetrijskih elemenata: ravan, osu i centar simetrije.

Postoje 32 kombinacije elemenatarne simetrije (32 kristalne klase) koje, s obzirom na dužinu

i međusobni odnos kristalizacijskih osi, možemo grupisati u sedam kristalografskih sistema,

sl.40.:

- Teseralni (tri kristalografske ose jednake dužine i sve tri normalne jedna na drugu);

- Tetragonalni (tri kristalografske ose od kojih su dve jednake a treća duža ili kraća i

sve tri normalne jedna na drugu);

- Rombični (tri ose, sve tri ratličite dužine i sve tri normalne jedna na drugu);

- Romboedarski ( tri ose jednake dužine koje nisu međusobno normalne, odnosno

predstavljena je romboedrom.

- Monoklinički (tri ose, sve tri ratličite dužine od kojih dve su normalne a treća je pod

uglom);

- Triklinički (tri ose i sve tri se seku pod uglom);

- Heksagonalni (četiri ose od kojih su tri u jednoj ravni, iste dužine, seku se pod uglom

600. Čertvrta osa je duža ili kraća ali je normalna na njih.


42 /112


Sl. 40. - Kristalografski sistemi i osnovni oblici kristala

Svaki mineral se kristališe samo u jednom od navedenih kristalografskih sistema, pa se,

pored ostalog, mogu prepoznavati i po svom kristalnom obliku.

Broj poliedarskih oblika u kojima se javljaju kristali je znatan (prema elementima metrije

postoji 230 mogućih kombinacija), ali, kako je rečeno, mogu se svrstati samo u sedam

kristalografskih sistema.

Kristalni sistem je prostorna kategorija, kojom se karakteriše (opisuje) simetrija strukture u

tri dimenzije sa translatornom simetrijom u tri pravca, i diskretnom klasom grupa tačaka.

Osnovno u kristalografiji, je kategorizacija kristala.

2.2.2. Teseralni (kubični)

Kristalna rešetka teseralnog sistema okarakterisana je sa tri vektora elementarne translacije

pa kristalografski osni krst ima tri ose (x,y,z) iste dužine i međusobno normalne.

a = b = c, α = β = γ = 90°

Sl. 41. – Teseralni (kubični) kristalografski sistem minerala

prosta rešetka unutrašnje centrirana

rešetka

površinski centrirana

rešetka


https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D1%81%D0%BA%D0%B8_%D0%BE%D1%81%D0%BD%D0%B8_%D0%BA%D1%80%D1%81%D1%82&action=edit&redlink=1

43 /112


Kristalna rešetka je sa tri ose četvrtog stepena i moguće su tri Braveove rešetke: prosta,

unutrašnje cenrirana i površinski centrirana.

Ukoliko se na kristalu javlja potpuni broj elemenata simetrije koji je karakterističan za taj

vid kristalne rešetke tada taj kristal ima holoedrijski oblik. Ukoliko postoji redukcija u broju

nekih elemenata reč je o parahemijedriji a ukoliko nedostaje centar simetrije reč je o

antihemijedriji.

Teseralna holoedrija (prikaz bez detaljisanja)

Prosti oblici u teseralnoj

holoedriji su:

Kocka ili heksaedar ,

Rombododekaedar,

Ikositetraedar,

Heksaoktaedar,

Oktaedar,

Tetraheksaedar,

Trioktaedar.

Ove proste forme u procesu kristalizacije mogu se međusobno kombinovati i graditi različite

kristalne kombinacije. Pored holoedrije u teseralnom sistemu kristali se javljaju i u

parahemijedriji i antihemijedriji.

Teseralna parahemijedrija

Prosti oblici teseralne parahemijedrije su:

pentagondodekaedar i

dijakizdodekaedar.

I u teseralnoj parahemijedriji u toku kristalizacije moguć je nastanak kristalnih kombinacija.

Kristali pirita FeS2 i katijerita CoS2 mogu biti oblika pentagondodekaedra a pirit može imati

kristale oblika dijakizdodekaedra.

Teseralna antihemijedrija

Prosti oblici teseralne antihemijedrije su:

tetraedar,

trigondodekaedar,

deltoiddodekaedar,

hemiheksaoktaedar.

Ovom sistemu pripadaju mnogi, često veoma komplikovani oblici. Najkarakterističniji su,

međutim, heksaedar (kocka) i oktaedar.


https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%98%D0%B0&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B8%D1%80%D0%B8%D1%82

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9A%D0%B0%D1%82%D0%B8%D1%98%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%82&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Heksaedar.jpg

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Heksaedar.jpg

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Oktaedar.jpg

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Oktaedar.jpg

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Rombododekaedar.jpg

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Rombododekaedar.jpg

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Deltoiddodekaedar.jpg

44 /112


2.2.3. Tetragonalni

Tetragonalni sistem se definiše preko tri vektora elementarne translacije od kojih su dva

jednake dužine, a sva tri vektora su upravna jedan na drugi.

a = b, α = β = γ = 90°

Tetragonalna holoedrija: U tetragonalnoj holoedriji mogući

su sledeći prosti oblici:

Baza

Tetragonalna prizma

- proto

- deftero

Ditetragonalna prizma

Tetragonalna bipiramida

- proto Sl. 42. – Tetragonalni kristalografski sistem minerala

- deftero

Ditetragonalna bipiramida

Tetragonalna antihemijedrija:

U tetragonalnom kristalnom sistemu mogući su oblici sa manjim brojem elemenata simetrije

i ti oblici pripadaju antihemijedriji. Prosti oblici tetragonalne antihemijedrije su:

Sfenoedar i

Disfenoedar

Tipični oblici za ovaj sistem su tetragonalna prizma ili tetragonalna bipiramida.

2.2.4. Rombični

Rombični sistem definisan je sa tri međusobno normalna elementarna vektora različitih

dužina.

a ≠ b ≠c α = β = γ = 90° Rombična rešetka može biti predstavljena sa četiri Braveove rešetke: primitivnom, bazno

centriranom, unutrašnje centriranom, i površinski centriranom.

Sl. 43. – Rombični kristalografski sistem minerala

prosta unutrašnje centrirana

primitivna bazno

centrirana

unutrašnje

centrirana

površinski

centrirana


45 /112


2.2.5. Romboedarski

Poseban vid heksagonalne, izdvojen kao samostalni sistem. Ovde se, kao posledica razlike

u elementima simetrije, pojavljuju nepotpuni heksagonalni oblici. Najkarakterističniji oblik

je romboedar. Romboedarski kristalni sistem definisan je sa tri po dužini međusobno jednaka

elementarna vektora translacije koji nisu međusobno normalni, odnosno predstavljena je

romboedrom.

a = b = c α = β = γ ≠ 90°

Romboedarska holoedrija

Prosti oblici kristala u romboedarskoj

holoedriji su:

- Baza

- Primitivni romboedar ili romboedar

- pozitivni

- negativni

- Skalenoedar - pozitivni Sl. 44. – Romboedarski kristalografski sistem minerala

- negativni Plagijedrijska hemijedrija romboedarske sisteme

Prosti oblici su:

- Trigonalni trapezoedar: - levi i - desni

-Trigonalna bipiramida: - leva i – desna

2.2.6. Monoklinički

Monoklinički kristalni sistem je definisan sa tri elementarna vektora i tri ugla između njih

kojima se definiše kristalografski osni krst. Monoklinički sistem ima nejednake po veličini

elementarne vektore a uglovi α i γ su od 90° dok treći ugao, ugao β nije prav ugao.

a ≠ b ≠c α = γ = 90°, β ≠ 90°

Monoklinična holoedrija Prosti

oblici monoklinične holoedrije su:

Baza

Pinakoid

o Klino pinakoid

o Orto pinakoid

Monoklinična prizma

Hemi orto doma

o Prednja hemi orto doma

o Zadnja hemi orto doma Sl. 45. – Monoklinički kristalografski sistem minerala

Klino doma

Hemi bipiramida

o prednja hemi bipiramida

o zadnja hemi bipiramida

Romboedar

primitivna površinski

centrirana


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B5_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B5

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D1%81%D0%BA%D0%B8_%D0%BE%D1%81%D0%BD%D0%B8_%D0%BA%D1%80%D1%81%D1%82&action=edit&redlink=1

46 /112


2.2.7. Triklinički

Ttriklinički kristalni sistem je jedan od sedam mogućih kristalnih sistema. Odlikuje se sa tri

elementarna vektora translacije koji međusobno stoje pod uglovima koji su različiti od 90°.

U trikliničnom sistemu sve tri dužine elementarne ćelije su međusobno različite dužine, isto

kao što je i u rombičnom kristalnom sistemiu.

a ≠ b ≠c α , β, γ ≠ 90° Triklinični sistem od elemenata simetrije ima samo centar simetrije.

Triklinični sistem ima sledeće proste oblike:

Baza

Pinakoid

o Makropinakoid

o Brahi pinakoid

Hemi makro prizma:

o leva

o desna

Hemi brahi prizma:

o leva

o desna Sl. 46. – Triklinički kristalografski sistem minerala

2.2.8. Heksagonalni

Heksagonalna kristalna rešetka karakteriše se sa tri vektora elementarne translacije od kojih

su dve jednake dužine a treći različit. Za objašnjenje ove rešetke uvodi se dopunska osa koja

predstavlja simetralu između x i y ose.

a1 = a2 = a3 ≠c α = β= 90°, γ =120°

Heksagonalna holoedrija

Kristali heksagonalne holoedrije mogu

imati proto i/ili deftero orijentaciju. Prosti

oblici kristala u heksagonalnoj holoedriji

su:

Baza

Heksagonalna prizma

Diheksagonalna prizma

Heksagonalna bipiramida

Diheksagonalna bipiramida

Sl. 47. – Heksagonalni kristalografski sistem minerala

Heksagonalna rešetka


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B5_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B5

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Triclinic.svg

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0:Hexagonal.svg

47 /112


Sl. 48. – Holoedrija kristalografskih pjava minerala


48 /112


Klasifikacija kristalografskih sistema minerala Tabela 6

Naziv sistema a b c α β γ tip rešetke

Triklinički

(T) a ≥a ≤a ≠90° ≠90° ≠90°

Monoklinički

(M) a b ≤a ≠90° 90° 90°

prosta baznocentričn

Rombični

(R) a <a >a 90° 90° 90°

prosta bazncentrič prostorcentra površcentričn

Tetragonalni

(TE) a a ≠a 90° 90° 90°

prosta prostorcentr

Romboedarski

Ortoromboični

(OR)

a a a α = β = γ ≠ 90°

Heksagonalni

(H) a a c 90° 90° 120°

Kubični

(K) a a a 90° 90° 90°

Prosta prostorcentr površincentri


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BA%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D0%BC%D0%B1%D0%B8%D1%87%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B0%D0%B3%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D0%BC%D0%B1%D0%BE%D0%B5%D0%B4%D0%B0%D1%80%D1%81%D0%BA%D0%B0_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B5%D0%BA%D1%81%D0%B0%D0%B3%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0

49 /112


Najviše elemenata simetrije ima kubični sistem ili razred, a najmanje triklinički.

Sl. 49. – Heksagonalni kristalografski sistemi minerala

Kod minerala je česta pojava da ista hemijska materija kristalizuje u dva ili više oblika. Ta

se pojava naziva polimorfija, pri čemu kristali imaju vrlo različita svojstva. Primer su

dijamant i grafit koji se sastoje od atoma ugljenika.

Sl.50. - Kristalne rešetke polimorfnih modifikacija ugljenikovih minerala: a) dijamanta i b) grafita


50 /112


Izomorfija je pojava zamene katjona sličnog jonskog radijusa (Na-Ca; Mg-Fe) pa nastaju

kristali mešanci koji često grade izomorfne smese, ili kristale mešance npr. albit-anortit; i

kalcit–sericit.

Kristalnu rešetku mogu graditi joni, atomi, molekuli i atomi metala. Zato su tipovi kristalne

rešetke:

- jonska rešetka: katjoni (+) i anjoni (-) koji čine čvrstu vezu pa ti minerali imaju

veliku tvrdoću;

- atomska rešetka: čvrsta kovalentna veza > velika tvrdoća (dijamant)

- molekularna rešetka: daje slabe veze pa su minerali manje tvrdoće i niske tačke

topljenja

- metalna rešetka: čvrsta veza koju grade gusto raspoređeni atomi metala

2.2.9. Atomska kristalna rešetka

Atomi metala grade metalnu atomsku kristalnu rešetku:

metali su dobri provodnici toplote i električne struje,

to je zato što u metalnoj kristalnoj strukturi postoji prostor za slobodno kretanje elektrona

u određenom smeru,

kristalnu strukturu metala čine atomi, pozitivni joni i slobodni elektroni.

Sl.51. – Atomska kristalna rešetka

Postoji i atomska kristalna rešetka u kojoj su atomi povezani kovalentnom vezom.

DIJAMANT:

veoma tvrd,

ne provodi elektricitet,

bezbojan.

Sl.52. – Atomska kristalna rešetka - dijamant


51 /112


GRAFIT:

mek

provodi elektricitet

crne boje

Sl.53. – Atomska kristalna rešetka - grafit

2.2.10. Molekularna kristalna rešetka

Molekuli elemenata (I2, P4) i

Molekuli jedinjenja (H2O, SiO2)

Grade molekulske kristalne rešetke

Ovde su elementarne jedinke (osnovne čestice) molekuli između kojih postoje slabe

privlačne sile

ELEMENTI JEDINJENJA

Sl.54. – Molekularna kristalna rešetka: elementi i jedinjenja

2.2.11. Jonska kristalna rešetka

Joni su treći tip elementarnih jedinki supstanci. Katjoni i anjoni (pozitivni i negativni joni)

se jako privlače i lako grade jonsku kristalnu rešetku.

Sl.55. – Jonska kristalna rešetka: natrijum hlorid (kuhinjsaka so)


52 /112


Znanja o kristalnoj strukturi supstance i privlačnim silama između čestica supstanci

omogućavaju nam da razumemo njihova fizička i hemijska svojstva.

Supstance sa kovalentnom vezom (bez obzira da li se radi o elementima ili jedinjenjima)

mogu biti u sva tri agregatna stanja:

gasovi (H2, N2, Cl2, CO2, SO2 ...),

tečnosti (Br2, H2O, etanol, aceton),

čvrste supstance (šećer, SiO2, I2, P4).

Ove supstance imaju niske temperature

topljenja i ključanja jer između njihovih

molekula postoje slabe sile privlačenja.

Jonska jedinjenja (NaCl, CuSO4, CaSO4) su

uvek u čvrstom agregatnom stanju sa visokim

temperaturama topljenja i ključanja jer su jake

privlačne sile između jona (jonska veza) u

njihovoj kristalnoj strukturi. Sl.56. – Kristalna rešetka: kovalentna veza

Sl.57. – Veliki kristali gipsa i fluora: jonska veza u kristalnoj strukturi

HEMIJSKA, MEHANIČKA, ELEKTRIČNA, MAGNETNA, OPTIČKA I DRUGA

SVOJSTVA KRISTALNIH SUPSTANCI UPRAVO ZAVISE OD OBLIKA NJIHOVIH

KRISTALNIH REŠETKI

Priroda je prepuna različitih atomskih, molekulskih i jonskih kristalnih struktura neživog i

živog sveta.


53 /112


2.3. FIZIČKA SVOJSTVA MINERALA

Minerali kao fizička tela imaju fizičko-mehanička svojstva, koja su uslovljena pravilnošću

kristalnih oblika i kristalne strukture. Ova svojstva pružaju mogućnost da se, na relativno lak

način, minerali razlikuju jedan od drugih, kao i da se i makroskopski identifikuju pojedini

minerali. Dovoljno jasno izražena fizička svojstva na posmatranom mineralu omogućavaju

pouzdano prepoznavanje vrste minerala primenom makroidentifikacije. Samo u malom

broju slučajeva pored makroskopskih treba primeniti i instrumentalne metode identifikacije.

Fizičke osobine su svrstane u 3 grupe:

1. Optičke osobine:

a) boja minerala,

b) sjaj minerala,

c) providnost i prozračnost.

2. Mehaničke osobine:

a) tvrdoća minerala,

b) cepljivost i prelom minerala,

c) elastičnost i plastičnost.

3. Ostale osobine:

a) specifična masa-gustina,

b) magnetne osobine,

c) fiziološke osobine,

d) električne osobine i

e) toplotna svojstva.

Sa praktičnog gledišta, najvažnija fizička svojstva koja omogućuju makroskopsku odredbu

minerala su: kristalizacijski oblik, boja, sjajnost, providnost, tvrdoća, prelom, cepljivost,

ogreb, specifična težina, magnetna svojstva, fiziološka i druga svojstva.

Svojstva kristala zavise od sastojaka i građe prostorne rešetke. Veličina kristala je vrlo

različita: od onih mikronskih dimenzija do retkih kristala većih od 1 m.

Kristalizacijski oblik zavisan je od unutrašnje građe: kristali kubičnog sistema su

izometrični. Ostali mogu imati

prizmatični, štapićasti, tabličasti

ili listićav oblik. Idealni kristali

koji imaju u potpunosti razvijene

sve površine se retko susreću u

prirodi.

Sl. 58.- Kristalizacijski oblici- izometrijski – a) prizmični; b) štapićasti; i c) tabličasti izgled mineraia - d


54 /112


Kristal može biti monokristal ili kristal sraslac gde dva ili više kristala imaju zajedničke

delove kristalne rešetke.

Bližnjenje može biti:

1. Dodirno bližnjenje i

2. Prodorno ližnjenje

Sl. 59.-Bližnjenje,1 dodirno-gips (tzv. lastin rep),i 2 prodorno bližnjenje (staurolit)

2.3.1. Boja minerala

Boja minerala može biti:

- idiohromatska (grčki: idios- svoj i hroma – boja),

- alohromatska (grčki: allos – drukčiji i hroma – boja) i

- pseudohromatska (grčki: pseudos – lažno, tuđe i hroma – boja).

Idiohromatska boja je ona koja potiče od minerala, odnosno njegova sopstvena boja koja

zavisi od hemijskog sastava i od strukture minerala.

Alohromatska boja se javlja kao posledica uklapanja drugih mineralnih vrsta u procesu

nastanka minerala.

Pseudohromatska boja nastaje od promena po površini minerala koje su u vidu skrame.

Boja minerala je jedan od parametara za identifikaciju minerala pri čemu jedan mineral može

imati neku boju (npr. sumpor je žute boje) ali ukoliko u sebi sadrži primesu (mikroelement

- mala količina nekog elementa) zavisno od vrste primese boja može biti i značajno

promenjena.

Boja ogreba je boja koju mineral prevlačenjem preko neglazirane keramičke pločice ostavlja

kao trag. Ovo je jedan od postupaka pri identifikaciji minerala i postoje dve mogućnosti:

- boja ogreba je boja minerala - npr. minerali cinabarit, realgar.

- boja ogreba nije boja minerala - npr. mineral pirit.

Boja ogreba pri identifikaciji minerala ponekad može biti ključna. Na primer, mineral hromit

se razlikuje od stotinu drugih minerala crne boje po svom karakterističnom čokoladno braon

ogrebu.

Boja minerala je posledica refleksije delova svetlosnog spektra sa njegove površine i

sadržaja primesa. Idiohromatski minerali imaju stalnu boju, a alohromatski minerali menjaju

boju zavisno od primesa u njima. Leukokratski minerali daju stenama svetlu boju, a

feromagnezijski ili melanokratski tamnu boju.


55 /112


Po boji se minerali mogu veoma razlikovati. Ima ih belih, žutih, zelenih, crvenih, mrkih,

crnih, sivih i u svim nijansama. Neki od njih imaju boju sopstvene materije (idiohromatski),

drugima boju nameću primese (alohromatski), dok postoje i bezbojni – staklasto providni

minerali.

Pertogeni minerali su bezbojni ili češće različito obojeni. Boja minerala, kako je rečeno,

može biti uslovljena svojstvima samo sopstvene mase (sopstvena boja, tj. idiohromatska),

ili drukčije obojenim primesama (tuđa boja, tj alohromatska). Idiohromatski (grčki: idios-

svoj i hroma – boja) minerali su bezbojni ili različito obojeni, dok alohromatski (grčki:

allos – drukčiji i hroma – boja) minerali ne mogu biti bezbojni. Boja od primesa nije uvek

ista niti je istog intenziteta, dok je boja sopstvene materije uvek ista. Sopstvenom

(idiohromatskom) bojom odlikuju se minerali:

- zlato ........................žuta boja,

- azurit.......................plava boja,

- malahit....................zelena boja,

- realgar.....................crvena boja i sl.

Neki, međutim, pokazuju niz boja. Na primer, turmalin se može javiti u crnim, mrkim,

ružičastim, zelenim i plavim kristalima, ili čak varirati boje u jednom kristalu.

Boja minerala nije stalna već se menja sa promenom njihove svežine, tj. pri raspadnju, tamni

minerali dobijaju svetliju nijansu, a svetli obrarno, većinom postaju tamni.

Veliki broj minerala koristi se u industriji boja za dobijanje boja, kao i za izvođenje

maskirnih radova, jer je i praistorijski čovek počeo da boji svoje telo i skloništa, mrveći

obojene stene u prah i mešajući ga sa životinjskim mastima, pravio je paste i čitav niz boja.

Sl. 60.- Pojavljivanje istog minerala u više boja:1 Kvarc (SiO2) i 2 - Kaict (CaCO3)

1

2


56 /112


2.3.2. Sjajnost minerala

Sjajnost predstavlja način na koji površina minerala reaguje na svetlost. Ona zavisi od

indeksa prelamanja svetlosti, na osnovu koga se razlikuju tri osnovne kategorije:

nemetalična sjajnost (n < 2,5), polumetalična sjajnost (2,5 < n < 3,5) i metalična sjajnost (n

> 3,5). Tabela 8

Sl.61. - Azbest-svilenkast sjaj

Sjaj minerala zavisi od veličine indeksa loma svetlosti. Sjajnos minerala je fizičko svojstvo

minerala da sa svojih površina jače ili slabije odbija svetlosne zrake. Što su površine glatkije

odbijanje svetlosti je intenzivnije i obratno. Hrapave površine rasipaju svetlost nepravilno i

ne mogu biti sjajne. Po prirodi, odbijene svetlosti minerali mogu biti: dijamantske, staklaste,

metalne, polumetalne, masne, svilenkaste, sedefaste, smolaste i voštane i sl. sjajnosti, dok

po jačini odbijene svetlosti mogu biti blistave, svetlucave i bez sjajnosti – tamne. Tabela 9

U okviru nemetalične sjajnosti

dijamantsku sjajnost imaju

dijamant, ceruzit i anglezit,

staklastu sjajnost ima roze

kvarc.

Od nemetaličnih sjajnosti

postoje još:

- sedefasta sjajnost koju imaju listasti kristalasti agregati -gips,

- smolasta sjajnost koju imaju sfalerit i samorodni sumpor,

- svilasta - vlaknasti kristalasti agregati – azbest, krisotil, a

- mat sjajnost se javlja kada kod minerala postoji odsustvo sjaja.

n sjajnost

0 mat

1,3 - 1,9 staklasta

1,9 - 2,5 dijamantska

2,5 - 3,5 polumetalična

> 3,5 metalična

Sjajnost Ponašanje svetlosti

refleksija prodiranje apsorpcija

metalična veoma velika nema nema

polumetalična srednja nema nema

dijamantska veoma velika znatno mala

staklasta velika znatno mala

sedefasta mala malo velika

smolasta srednja srednje srednja

svilasta (ili voskasta) srednja malo srednja

masna mala malo srednja

mat nema nema velika


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%98%D0%B0%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/Ceruzit

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B2%D0%B0%D1%80%D1%86

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%84%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%83%D0%BC%D0%BF%D0%BE%D1%80

57 /112


2.3.3. Providnost (prozračnost) minerala

Providnost je svojstvo minerala da kroz svoju masu više ili manje propustaju svetlosne zrake.

Prema tom svojstvu minerali mogu biti providni, poluprovidni (delimično providni),

prozračni i neprovidni.

Providni minerali, čak i pri njihovim debljim masama, apsorbuje se mala količina

svetlosti, a predmeti posmatrani kroz njih vide sa sasvim jasno (kao kroz čisto staklo).

Poluprovidni (delimično providni) minerali apsorbuju nešto veću količinu svetlosti, pa

se predmeti gledani kroz njih ne vide sasvim jasno.

Prozračni minerali zbog upijanja veće količine svetlosti, predmeti gledani kroz takav

mineral, ne raspoznaju se jasno.

Neprovidni minerali apsorbuju skoro celokupnu količinu svetlosti i kod njih se predmeti

ne mogu videti.

Na providnost utiče i svežina

minerala. Svežiji minerali su

providniji i obratno. Većina

petrogenih minerala su providni

(prozračni), dok su rudni minerali

neprovidni i u najtanjim pločicama.

Optička svojstva minerala zavise od

rasprostiranja svetlosti, što je

posledica strukturne građe. Optički

izotropni kristali lome svetlost

jedanput pa su optički jednolomni.

To su kristali iz kubičnog sistema i

amorfne mase. Svi ostal kristali su

anizotropni i optički dvolomni.

Sl.62. – Kvarc i azbest - svilenkast sjaj

2.3.4. Tvrdoća minerala

Tvrdoća minerala, tabele 10, je vrlo važna osobina. U praksi se definiše otporom koji

minerali pružaju kada su njihove površine izložene paranju. Ona je vrlo različita. Neki

minerali su tako meki da se mogu parati noktom, dok druge ne para ni nož. Tvrdoća je

otpornost minerala na grebanje, a ne na lomljenje. Tvrdoća može delimično varirati i kod

istog minerala u različitim pravcima.

Tvrdoća je jedan od glavnih načina klasifikacije minerala, ali je i jedan od najkorisnijih

načina njihove identifikacije. Standard koji se koristi je skala koju je razvio Fridrih Mos

(Mohs) 1812. i ona klasifikuje, rangira minerale po njihovoj relativnoj tvrdoći (H), gde su

poređani najčešći minerali u skali 1-10. Minerali iz grupe 1-2 paraju se noktom, 3 bakrenom

žicom, 4-5 čeličnom oštricom. Minerali iz grupe 7-9 ostavljaju trag na staklu, a dijamant

(10) reže staklo i sve minerale.


58 /112


Stepeni tvrdoće po Mosovoj skali su vrlo jednostavni za određivanje, jer predstavljaju

relativne vrednosti tvrdoće. Preciznije određivanje tvrdoće minerala određuje se

sklerometrima (grčki. skleros – tvrd i metron – mera) ili u laboratorijama.

Tvrdoća minerala određuje se na površinama svežih minerala. Minerali u raspadanju

redovno pokazuju manju tvrdoću nego sveži kristali. Tabela 10

Svakom stepenu tvrdoće odgovara jedna ili više mineralnih vrsta. Tvrdoća minerala direktno

je zavisna od njegove strukture.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Talk

Talc

Gips

Gypsum

Kalcit

Calcite

Fluorit

Fluorite

Apatit

Apatite

Feldspat

Orthoclas

Kvarc

Quartz

Topaz

Topaz

Korund

Corundu

Dijamant

Diamond

Sl. 63. – Raspored minerala - Mosava skala tvrdoće

OPITNI MINERAL TVRDOĆA

(H)

DOPUNSKI OPIT-TEST

karakteristike

TVRDOĆA PREMA

BRUŠENJU -

karborundom

Talk, Mg3Si4O10(OH)2

Gips, CaSO4•2H2O

1

2 Može se ogrebati noktom (H: 2+)

0,04

1,25

Kalcit, CaCO3 3 Može se ogrebati bakarnim novčićem

(H: oko 3) 4,5

Fluorit, CaF2 4 Može se ogrebati oštricom peroreza ili

prozorskim staklom (H: 5. 5) 5,0

Apatit,

Ca5(PO4)3(OH−,Cl−,F−) 5

Može ogrebati oštricu peroreza ili

prozorsko staklo (H: 5. 5)

Para ga čelik

6,5

Feldspad, KAlSi3O8 6 Može ogrebati oštricu peroreza ili

prozorsko staklo (H: 5. 5) 37

Kvarc, SiO2 7 Lako para staklo 120

Topaz,

Al2SiO4(OH−,F−)2

8 Seče staklo 175

Korund, Al2O3

9 Seče staklo a para ga dijamant 1.000

Dijamant, C 10 Para svaki mineral 140.000

Tvrdoća je jedan od glavnih načina klasifikacije minerala, ali je i jedan od najkorisnijih načina

njihove identifikacije. Standard koji se koristi je skala koju je razvio Fridrih Mos 1812. i ona

klasifikuje, rangira minerale po njihovoj relativnoj tvrdoći (H). Skala je razvrstana po ravnomerno

prirastajućoj tvrdoći do H9, ali je dijamant H10 deset puta tvrđi od korunda H9. Test grebanjem se

obično sprovodi uz pomoć poznatog minerala, ili se koristi nokat, bakarni novčić, oštrica peroreza ili

komad prozorskog stakla.


59 /112


Sl.64. – Eksponencijalna kriva - Mosava skala tvrdoće

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).

2.3.5. Prelom minerala

Prilikom udara mineral se deli na dva dela pri čemu se razdvajanje minerala vrši po površini

koja može biti:

- ravna – cepljivost i

- neravna - prelom.

Prelom minerala predstavlja karakterističan oblik površine

nastale pri lomu minerala. Površine preloma, ili kraće –

prelom, kod minerala može imati različite oblike.

Oblici preloma koji se načešće javljaju su: ravan kada

površina preloma ravna, školjkast nalik na ljušturu školjke,

kovrdžast kada je površina preloma kvrgava, fibrozan kada

površina preloma ima izgled kao da je vlaknasto izbrazdana,

zrnast kod kojeg površina

izgleda kao da je sastavljena

od zrna najčešće

neujednačenih veličina i

oblika i iverast pri kojem

površina izgleda kao da je

sastavljena od iverja različitog

oblika i izgleda.

Sl. 65.- Školjkast prelom minerala-opsidijan (gore: kvarc)


60 /112


2.3.6. Cepljivost minerala

Cepljivost je svojstvo pojedinih minerala da se pod delovanjem sile lome – usitnjavaju u

manje pravine komadiće, često listaste delove, ograničene glatkim i ravnim površinama koje

su paralelne sa pljosnima (površinama) kristala. Ovo svojstvo mogu imati samo kristalni

minerali čija je kohezija različita u različitim pravcima i ukoliko je ova razlika veća utoliko

je cepljivost minerala više izražena.

Cepljivost se može odigrati u jednom pravcu, što je karakteristično za liskune, u dva pravca

(poput feldspata), u tri pravca (poput kalcita), i u više pravaca kao kod fluorita. Po izraženosti

cepljivost može biti:

- vrlo savršena - kakvu imaju listasti kristalasti agregati – (liskun, gips),

- savršena cepljivost - (galenit, kalcit, većina karbonata),

- jasna cepljivost - koja se prepoznaje po delimično ravnoj površini (piroksen, olivin),

- nesavršena cepljivost - koja se teško uočava (kvarc), i

- vrlo nesavršena cepljivost - kada postoji i prelom.

Sl. 66. - Oktaedarska cepljivost: a - jednosmerna cepljivost, kada se mineral cepa paralelno sa jednom površinom (gips),

b - dvosmerna cepljivost, kada se mineral cepa paralelno sa dve površine (K-feldspat),

c – višesmerna (trosmerna) cepljivost, kada se mineral cepa paralelno sa više (tri) površine (kalcit,

cepljivost površinama romboedra),

d - mineral bez cepljivosti: kvarc (iz Muller, 1989.)


61 /112


Sl. 67. - Fluorit – oktaedarska cepljivost

2.3.7. Ogreb minerala

Ogreb ili boja ogrebanog minerala – prah, koji se dobija kada se mineral zagrebe nekim

tvrdim predmetom, ili se usitni. Boja praha najčešće se razlikuje od boje koja se zapaža na

površini minerala. Osim postupka grebanjem boja minerla može se prepoznati kada se

mineralom prevlači preko neemajlirane porculanske pločice na

kojoj ostaju obojene crte. Na primer mineral hematit na

površini može biti crvene, sive ili crne boje, ali mu je ogreb

uvek crvene boje.

Boja ogreba pri identifikaciji minerala ponekad može biti

ključna. Na primer, mineral hromit se razlikuje od stotinu

drugih minerala crne boje po svom karakterističnom

čokoladno braon ogrebu, sl.68.

Sl. 68.- Ogreb minerala

2.3.8. Specifična težina (kN/m3)

Specifična težina minerala je težina nekog minerala izražena u pondima ili odnos njegove

težine prema težini iste zapremine čiste vode na temperaturi od 40C. Specifična težina može

biti manja od 1 (kod tečnih minerala), pa do 23 (kod iridijuma), tabela 11. Naime, lakim se

smatraju minerali sa specifičnom težinom od 2,5 (gips, kamena so i dr.). Srednje teški su

minerali sa specifičnom težinom od 2,5 do 4,0 (kvarc, kalcit, olivin, limonit itd.). Teški

minerali imaju specifičnu težinu od 4-23 (barit, rudni minerali, samorodni metali).

Kada dva minerala imaju isti hemijski sastav, od njih je teži onaj koji je kristalan, a lakši

drugi koji je amorfan. Na primer, specifična težina kristalnog kvarca je 2,65, a amorfnog –

stopljenog 2,20. Tabela 11

Element Specifična

težina (kN/m3) %

O 13,4 42,7

Ca 16 3,6

Si 24 27,6

Na 9,7 2,64

Al 27 8,8

K 8,7 2,6

Fe 79 5,1

Mg 17,4 2,1


62 /112


2.3.9. Elektroprovodljivost minerala

Elektroprovodljivost je svojstvo minerala da provode struju, odnosno da pri prolasku struje

kroz njih pružaju određeni specifični električni otpor. Taj otpor je recipročna vrednost

elektroprovodljivosti i izražava se u om metrima (om metara - omm). Sadržaj Fe komponente

u mineralima (pirit, halkopirit, magnetit, limonit i dr.) povećava elektroprovodljivost. Slično

je i sa mineralima koji su sa povećanim sadržajem vode, kakav je slučaj kod glina sa vodom

oko glinenih čestica, a što utiče na relativno dobro provođenje električne struje. Većina

petrogenih minerala (kvarc, feldspati, liskuni, kalcit i dr.) loši su provodnici struje (Tabela

12). Neki medju njima su odlični izolatori, pa su kao takvi našli odgovarajuću primenu u

praktičnom životu.

Tabela 12

Mineral Otpor, omm

Anhidrit 103-105 omm

Halit 30 - 105 omm

Glina 1,5x10-4 - 35 omm

Kvarc 105 omm

Halkopirit 5 - 1,5 x 103 omm

Liskuni 9 x 102- 9 x 105

Kalcit 105 omm

Magnetit 6 x 10-1-50 omm

Specifični električni otpor minerala, prema J. Jakoskiju (J. Jakosky), tabela 12.

Elektroprovodljivost je jedno od karakterističnih svojstava minerala po kome su oni izrazito

anizotropna tela. To najvećim delom zavisi od rasporeda atoma i jona u trodimenzionalnoj

kristalnoj rešetki. Baš zbog toga minerali istog hemijskog sastava, kakvi su dijamant i grafit,

a različitih strukturnih svojstava, imaju različite provodljivosti struje. Specifični električni

otpor kod dijamanta je 1 x 10-6 omm i predstavlja odličan izolator. Za razliku od njega grafit

je odličan provodnik, kao takav je našao veliku primenu, sa specifičnim električnim otporom

8 x 10 do 6 x 10 omm.

Posebno su interesantne pojave razlike u naponu između delova kristala usled zagrevanja

(piroelektricitet) ili elektricitet koji je posledica izlaganja pritisku ili trenju

(piezoelektricitet).

Značaj poznavanja elektroprovodljivosti minerala i stena uopšte je veliki, kako u

elektroindustriji, isto tako i u geotehnici odnosno u geofizici. Na bazi elektroprovodljivosti

stenskih masa razvijena je jedna relativno velika grupa metoda geofizičkih ispitivanja terena

koje su široko prihvaćene u geotehnici, koje se, po pravilu, primenjuju u kombinaciji sa

drugim metodološkim postupcima ispitivanja.


63 /112


2.3.10. Toplotna svojstva minerala

Na toploti ili pri prolasku toplote kroz minerale se različito ponašaju. Pojedini u potpunosti

absorbuju toplotu ili toplotne zrake, zagrevaju se. To su atermni minerali, npr. magnetit i

hematit. Neki propuštaju termičke zrake, npr. halit i oni se nazivaju dijatermni minerali.

Opšte posmatrano, poznata su tri osnovna načina prenošenja toplote i to:

provodjenje ili kondukcija,

prenošenje ili konvekcija i

zračenje ili radijacija.

Provođenje toplote odvija se kroz mineralnu materiju i u tom pogledu neki minerali su dobri

provodnici toplote, dok su drugi loši. Makroskopski posmatrano bolji provodnici toplote se

u ljudskoj ruci osećaju hladnijim. Najbolji provodnici toplote su srebro i bakar.

Prenos toplote konvekcijom vrši se kretanjem vode ili gasova iz jednog područja u drugo i

uz uslov da su u tim područjima različite temperature. Prenos toplote zračenjem vrši se kada

minerali - tela nisu u kontaktu, kretanjem elektromagnetnih talasa (fonova) u prostoru

izmedju tih tela. Pri povećanju temperature minerali se različito ponašaju.

Kristali i kristalasti minerali pokazuju izrazito anizotropna svojstva. Pri tome su uvek veće

vrednosti koeficijenta termičkog širenja minerala u pravcu dužih odsečaka na

kristalografskim osama. Manji broj minerala pokazuje izotropna svojstva u pogledu

termičkog širenja. U ovoj grupi su minerali koji kristališu teseralno i svi amorfni minerali.

2.3.11. Magnetna svojstva

Magnetna svojstva imaju oni minerali koji svojim prisustvom utiču na magnetnu iglu ili u

prisustvu magneta pokazuju magnetna svojstva. Neki minerali (železne rude) imaju

magnetna svojstva. Među čestim mineralima samo su dva – magnetit i pirhotin (oba

jedinjenja gvožđa) jako magnetični. Neki primerci magnetita – ludston bili su korišćeni kao

najstarija vrsta kompasa.

Jaka magnetičnost je izražena kod magnetita, slabije kod pirhotina i nekih drugih minerala.

Rude urana, torijuma i radijuma pokazuju svojstva radioaktivnosti.


64 /112


2.3.12. Fiziološka svojstva minerala

Fiziološka svojstva poseduju minerali kod kojih neka od fizičkih svojstava utvrđujemo

neposrednim dodirom sa nekim od naših čula. Među fiziološkim svojstvima najvažnijim za

identifikaciju minerala su ukus, miris i opip.

Ukus je karakteristično svojstvo nekih minerala koje se određuje kada se mineral

rastvori u vodi. Tako halit (natrijum hlorid – kuhinjska so) po ukusu je slan, te je zbog

toga vrlo prepoznatljiv, a silvin gorko slan ukus.

Nije preporučljivo da se ukus koristi kao uobičajeni način za prepoznavanje

minerala - neki su otrovni.

Miris je karakteristično svojstvo nekih minerala da odaju sopstveni miris. 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.

Lako je identifikovati gline, koje pokazuju, pri zadahu, karakterističan miris glina.

Kada su gline suve, veoma je izraženo njihovo svojstvo da upijaju vodu - higroskopne

su. Prirodno vlažne lako se lepe za mokre prste i alat.

Opip je karakteristično svojstvo nekih minerala koje se zapaž kada se po njihovoj

površini ovlaš povuku vrhovi prstiju. Pri tome jedna grupa minerala ima masan opip

(talk, serpentin), dok druga grupa minerala kod kojih je znatnija moć sprovođenja

toplote (metalični minerali) odaje hladan opip.

Sistematika minerala temelji se na njihovom hemijskom sastavu i građi kristalne rešetke.

Neki minerali nalaze se u prirodi u elementarnom stanju, a većina je u obliku hemijskih

jedinjenja.

U elementarnom obliku su:

- metali ili legure: bakar: srebro, zlato, platina, živa

- polumetali ili polulegure: arsen, antimon, bizmut, selen, telur

- nemetali: sumpor, ugljenik (dijamant i grafit).


65 /112


2.4. PETROGENI MINERALI

Od oko 4.000 mineralnih vrsta, koliko je do danas poznato, stene izgrađuju njih svega 50-

tak. Do sada nije definitivno izvedena sveobuhvatna sistematizacija petrogenih minerala.

Zbog toga se primenjuju više različitih sistematizacija koje su zasnovane na različitim

kriterijumima. Jedna od najčešćih i najpogodnija je sistematizacija zasnovana na hemijskom

sastavu.

Po ovoj sistematizaciji (kriterijumu) petrogeni minerali se dele na: silikate, okside,

hidrokside, haloide, sulfate, karbonate, sulfide i dr. Među njima najjednostavniji hemijski

sastav imaju oksidi, a najsloženiji silikati.

Petrogeni minerali (grč. i lat. petra - stena, genes) su oni koji izgrađuju stene. Važni su za

izučavanje i objašnjenje nastanka stena kao i za njihovo određivanje i klasifikaciju. Stene su

mineralni agregati (lat. Aggregare - nagomilati), odnosno skupovi minerala. Ako sadrže

samo jednu vrstu minerala, nazivaju se monomineralnim stenama (grč. monos - jedini, sam,

lat. minerale). Ako sadrže različite vrste minerala, onda su to polimineralne stene.

Skoro 99 % zapremine svih minerala, a time i većinu stena u Zemljinoj kori gradi osam

elemenata:

Kiseonik - 46 %

Silicijum - 28 %

Aluminijum - 8 %

Gvožđe - 6 %

Kalcijum - 3.5 %

Natrijum - 3 %

Kalijum - 2.5 %

Magnezijum- 2 %

Svi ostali elementi

zajedno - 1 %

Sastav cele zemlje je

nešto drugačiji, sl 69.

Sl.69. – Najzastupljeniji elementi unutar cele Zemlje (iz Chernicoff & Whitney, 2007).

Ovi elementi se jedine gradeći minerale koji se javljaju u prirodi u vidu stenske mase.

Silikatni minerali preovlađuju u većini najčešćih stena, izuzimajući krečnjake, sl. 16. i 20).

Petrogeni minerali se mogu klasifikovati prema fizičkim, strukturnim, morfološkim

svojstvima, a takodje prema hemijskom sastavu. Najčešće upotrebljavano razvrstavanje

minerala je, upravo, po njihovom hemizmu i u tom pogledu najvažniji petrogeni minerali

svrstani su u osam grupa minerala koji formiraju stene: silikati, oksidi, hidroksidi,

karbonati, sulfati, sulfidi, fosfati, nitrati i dr., tabela 13.


66 /112


Tabela 13

Gru

pa Vrsta Mineral Hemijski sastav Boja

Tvrdoća

Mos

Specifična

težina, kN/m3

1 2 3 4 5 6 7

S I

L I

K A

T I

Fel

dsp

ati

Ortoklas

Plagioklas

K2O.Al2O3.6SiO2

Na(Ca)O.Al2O3.nSiO2

Bledocrvenkasta

Bela

6 – 6,5

6 – 6,5

25 – 27

25 - 27

Fel

dsp

atoid

i

Leucit

Nefelin

K2O.Al2O3

.4SiO2

Na(Ca)O.Al2O3.2SiO2

Bela do sive

Bela do sive

5 – 6

5,5 - 6

25

26

Lis

kuni Biotit

Muskovit

2H2O.K2O(Mg.Fe).Al2O3

.12SiO2

2H2O.K2O

.3Al2O3.6SiO2

Mrka

Srebrnasta

2 – 3

2 - 3

31

28

Am

fiboli

Hornblenda H2O.2CaO.5(Mg.Fe).8SiO2

Tamnozelena do

crne 5 - 6 29 - 33

Pir

okse

ni Augit

Dialag

CaO(Mg.Fe)O.2SiO2

Kao augit sa nešto više gvožđa

Crna

Zelenkasto-mrka

5 – 6

5 - 6

28 – 35

27 - 33

Ost

ali

sil

ika

ti

Olivin 2Mg(Fe).O2SiO2 Tamnozelene 6,5 – 7,5 33

Hlorit SiO2.Al2O3

.Mg(Fe)O.H2O Bledozelena 1,5 - 3 29

Serpentiniti SiO2.Mg(Fe)O.H2O Zemljolikozelena 3 - 4 25

Talk Si2Al2.2H2O Zelenkastosiva 1 27

Kaolin Si2Al2O7.2H2O Bela do sive 1 22

Zeoliti SiO2.Al2O3Na2O.CaO.(K2O).(BaO).H2O Bez boje ili bela 3 - 5 20 - 25

Turmalin SiO2.Al2O3

.Na(Li)O.Mg(Fe)O.B2O2.OH Mrka do crna 7 – 7,5 30

OK

SID

I

Kvarc SiO2

Bezbojan, beo

ili raznobojan 7 25 - 28

Magnetit Fe3O4 (Magnetičan je) Crne je boje i

ogreba 5,5 – 6,5 52

Hematit Fe2O3 (grč. haima-krv) Crven do siv i crn 5,5 – 6,5 48 - 53

Korund:

- rubin

- safir

- smaragd

Al2O3

Bezbojan

- crven

- plav

- zelen

9 39 - 41

HID

RO

KS

IDI

Opal SiO2 x nH2O (varijeteti lepih boja su

cenjeni kao dragi kamen) Bezbojan - obojen

usled primesa 5,5 - 6,5 19 - 25

Limonit Fe2O3 x nH2O (grč.limne - močvara) žut, mrka,

žutomrka 1-3 (4) 35 - 40

Boksit Al2O3.H2O ili Al2O3

.3H2O crvenkastosme

đa 1,0 – 7,0 23 - 35


67 /112


KA

RB

ON

AT

I

Kalcit CaCO3

Bezbojan, sa

primesama:ruži-

čast, zelenkast,

tamnosiv i crn

3 27

Magnezit MgCO3 bezbojan, beo,

bledo žut, roze 3,5 -4,5 30 - 32

Dolomit CaMg (CO3)2 ili CaCO3 x MgCO3 bele boje 3.5 – 4,5 29

SU

LF

AT

I

Anhidrit CaSO4 bele boje 3-3.5 28 - 30

Gips CaSO4 x 2H2O bele boje 2 23

SU

LF

IDI

Pirit FeS2

Mesinganožute

ogreb mu je

zelenkastocrn

6-6.5 49 - 52

2.4.1. SILIKATI

Silikati su soli silicijumske kiseline. Obuhvataju najveći broj petrogenih minerala svrstanih

u više mineralnih podgrupa: olivini, pirokseni, amfiboli, hloriti, serpentiniti, liskuni,

feldspati, feldspatoidi i minerali glina, tabela 14.

Po hemijskom sastavu su složeni, čak i vrlo složeni.

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.


68 /112


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 i dr.)

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.

Sl. 70.- Šematski prikaz nekih petrogenih minerala

Sl. 71. - Opal:SiO2·nH2O Hidratisani silicijum-dioksid (Amorfna struktura)i Muskovit: vrlo savršena cepljivost

Povećanje udela kiseonikovih jona

PETROGENI SILIKATI

Olivin -tvrdoća: 6,5-7,0

-nepravilan lom

-zelene boje -gustina:

3,2-3,6 g/cm3

Jednostruki lanac

1:3 odnos silic/kis

Pirokseni -tvrdoća: 5-6

-cepa se u dva smera pod pravim ugl

-crne do tamnozel. b

-gustina:

3,1-3,5 g/cm3

Dvostruki lanac

1:2.75 odnos silic/kis

Amfiboli -tvrdoća: 5-6 -cepa se u dva

smera pod uglo

560 i 1240

-crne do

tamnozelene -gustina: 3,0 – 3,3 g/cm3

Listići

1:2,5 odnos silic/kis

Biotit (liskun) -tvrdoća: 2,5-3,0

-savršena cepljivos u jednom smeru

-crne do tamnosmeđe

-gustina:

2,7 – 3,2 g/cm3

Muskovit (liskun)

-tvrdoća: 2-3 - savršena cepljivos

u jednom smeru -bezbojan i proziran do svetlosivozelen

- gustina:

2,7 – 3,2 g/cm3

Prostorna rešetka

1:2 odnos silic/kis

Kvarc -tvrd 7

-nepravi

lan lom

-heksag

onalpriz

makrista

- gustina: 2,7 - 3,2

g/cm3

Alkalni

feldspat

-tvrd 6-6.5 - jaka ceplj

u dva smer

pod 900

-roze ili

bele boje

- gustina:

2,7 - 3,2

g/cm3

Plagoklasni

feldspat

-tvrd 6-7

- jaka ceplj

u dva smer

pod 900

-bele do

plavkastosi

ve boje

- gustina:

2,6 - 2,7

g/cm3

Nezavisni tetraedri

1:4 odnos silicij/kis

Povećanje udela kiseonikovih jona iseonikovih


69 /112


Tabela 14

Gru

pa Vrsta Mineral Hemijski sastav Boja

Tvrdoća

Mos

Specifična

težina, kN/m3

1 2 3 4 5 6 7

S I

L I

K A

T I

Fel

dsp

ati

Ortoklas

Plagioklas

K2O.Al2O3.6SiO2

Na(Ca)O.Al2O3.nSiO2

Bledocrvenkasta

Bela

6 – 6,5

6 – 6,5

25 – 27

25 - 27

Fel

dsp

ato

idi

Leucit

Nefelin

K2O.Al2O3

.4SiO2

Na(Ca)O.Al2O3.2SiO2

Bela do sive

Bela do sive

5 – 6

5,5 - 6

25

26

Lis

kuni Biotit

Muskovit

2H2O.K2O(Mg.Fe).Al2O3

.12SiO2

2H2O.K2O

.3Al2O3.6SiO2

Mrka

Srebrnasta

2 – 3

2 - 3

31

28

Am

fiboli

Hornblenda H2O.2CaO.5(Mg.Fe).8SiO2

Tamnozelena do

crne 5 - 6 29 - 33

Pir

okse

ni

Augit

Dialag

CaO(Mg.Fe)O.2SiO2

Kao augit sa nešto više gvožđa

Crna Zelenkasto-mrka

5 – 6

5 - 6

28 – 35

27 - 33

Ost

ali

sil

ika

ti

Olivin 2Mg(Fe).O2SiO2 Tamnozelene 6,5 – 7,5 33

Hlorit SiO2.Al2O3

.Mg(Fe)O.H2O Bledozelena 1,5 - 3 29

Serpentiniti SiO2.Mg(Fe)O.H2O Zemljolikozelena 3 - 4 25

Talk Si2Al2.2H2O Zelenkastosiva 1 27

Kaolin Si2Al2O7.2H2O Bela do sive 1-2,5 21 - 27

Zeoliti SiO2.Al2O3Na2O.CaO.(K2O).(BaO).H2O Bez boje ili bela 3 - 5 20 - 25

Turmalin SiO2.Al2O3

.Na(Li)O.Mg(Fe)O.B2O2.OH Mrka do crna 7 – 7,5 30

Olivini predstavljaju grupu nekoliko izomorfnih minerala u kojoj je najrasprostranjeniji i

petrogeno najvažniji olivin. Olivin je magnezijsko-gvožđeviti silikat sa formulom

(Mg,Fe)2SiO4. To je jedan od najčešćih minerala na Zemlji, a pronađen je i na Mesecu i

Marsu. Boja mu je maslinasto zelena (tamnozelena). Po njoj je i dobio ime. Tvrdoća mu

je 6,5–7,5 (najčešće 7), a gustina 32,7-33,7 kN/m3 . Sjajnost mu je staklasta do masna, a

prelom neravan do školjkast. Cepljivost je retko jasna,

tj. praktično je nema. Spada u grupu vrlo nepostojanih

minerala. Pod dejstvom atmosverilija lako se

metamorfiše u mineral serpentinit.

Olivini se pojavljuju i u bazičnim i u ultrabazičnim

magmatskim stenama te kao primarni minerali u

nekim metamorfnim stenama. Olivin i kvarc, kao

minerali, nikada ne idu zajedno u stenama.

Sl.72.- Olivin (forsterit): 1- Egipat, 2 - Pakistan

1 2


https://sh.wikipedia.org/wiki/Magnezij

https://sh.wikipedia.org/wiki/%C5%BDeljezo

https://sh.wikipedia.org/wiki/Zemlja_(planet)

https://sh.wikipedia.org/wiki/Mjesec

https://sh.wikipedia.org/wiki/Mars

https://sh.wikipedia.org/wiki/Magmatske_stene

https://sh.wikipedia.org/wiki/Metamorfne_stene

http://www.mindat.org/photo-72634.html




70 /112


Pirokseni (grč:"stranac u vatri") su grupa silikatnih minerala (inosilikati) XY(Si,Al)2O6

(gde X stoji za calcijum, natrijum, dvovalentno gvožđe i magnezijum a, ređe, za cink,

mangan i litijum, a Y predstavlja jone manjeg radijusa, kao što su hrom, aluminijum,

trovalentno gvožđe, mangan, magnezijum, skandijum, titanijum, vanadijum pa čak i

dvovalentno gvožđe), koja ima vrlo veliku ulogu u izgradnji mnogih magmatskih i

metamorfnih stena. Obuhvataju veći broj minerala svrstanih u jednu grupu (augit, dijalag,

bronzit). Po fizičkim svojstvima su vrlo slični. Boje

su tamno zelene, mrke ili crne, a mineral bronzit

karakteristične bronzane boje. Tvrdoća je oko 5–6.

Sjajnost je staklasta (najčešće). Prelom je neravan, a

cepljivost jasna. Imaju dva sistema ravni cepljivosti

koje se seku pod uglom 870.

U magmatskim stenama javljaju se mahom u

zdepastim prizmicama ili zrnima nepravilnog oblika.

Dosta su postojani i korisni sastojci stena.

Sl.73.-Nomenklatura kalcijumsko- magnezijumsko-

gvožđevitih piroksena.

Sl. 74.- Piroksen (Ca,Mg,Fe)2(Si2O6)

i NaAl(Si2O6)

Amfiboli (grč: αμφιβολος/amfibolos-dvosmislen) odnosi se na turmalin i hornblendu. To

su silikati dosta složenog hemijskog sastava, sa magnezijumom, gvožđem i kalcijumom i

dr. U stenama najčešće se sreće mineral hornblenda Ca2(Mg,Fe,Al)5[(Al,Si)8O22](OH)2.

Ona je tamnozelena do crne boje. Javlja se u magmatskim stenama. Staklaste je sjajnosti,

ima dva sistema ravni cepljivosti, koje se seku pod uglom 1240 i cepljivost je savršena, a

prelom je neravan. Tvrdoća je 5–6. Hemijski je dosta postojana, te se smatra korisnim Mg

hornbl, sastojkom stena – povećava njenu upotrebljivost. Amfiboli se od piroksena

razlikuju po obliku i donekle po cepljivosti. Amfiboli imaju znatno izduženije oblike i

izrazitiju cepljivost.

Sl. 75.-Gvožđevita

horblenda; Magnezijum

hornblenda i

Magnezijum-gvožđevito-

fluoro hornblenda


http://www.mindat.org/min-43393.html

http://www.mindat.org/min-43393.html

http://www.google.rs/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwivvqq3vKTLAhXFcz4KHT3-B38QjRwIBw&url=http://www.mindat.org/gm/8789&psig=AFQjCNGuS4oRNg126d7RIVzfnpH7hBsBow&ust=1457092460053778

http://www.google.rs/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwivvqq3vKTLAhXFcz4KHT3-B38QjRwIBw&url=http://www.mindat.org/gm/8789&psig=AFQjCNGuS4oRNg126d7RIVzfnpH7hBsBow&ust=1457092460053778

http://www.google.rs/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj15J66u6TLAhXK1xQKHfYbDhAQjRwIBw&url=http://www.mindat.org/min-8789.html&psig=AFQjCNGuS4oRNg126d7RIVzfnpH7hBsBow&ust=1457092460053778

http://www.google.rs/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj15J66u6TLAhXK1xQKHfYbDhAQjRwIBw&url=http://www.mindat.org/min-8789.html&psig=AFQjCNGuS4oRNg126d7RIVzfnpH7hBsBow&ust=1457092460053778

71 /112


Hloriti predstavljaju veliku grupu silikata čiji su prestavnici vrlo rasprostranjeni naročito

u zelenim i zelenkastim škriljcima. Minerali ove grupe najčešće nastaju metamorfozom

(preobražajem) olivina, piroksena i amfibola. Nešto ređe nastaju izlučivanjem iz toplih

zasićenih rastvora. Boje su bledozelene do zelenomrke. Male su tvrdoće, 1,0–2,5, savršene

cepljivosti, sedefaste sjajnosti, a prelom neravan.

Sa aspekta građevinarstva su nepoželjni sastojci u stenama, jer mala tvrdoća i savršena

cepljivost utiču na kvalitet stena u kojima se nalaze.

Sl. 76.- Hloriti: 1 – listasti “zelena mica“, 2 – metamorfisani škriljac, 3-škriljavac

Serpentiniti nastaju preobražajem pojedinih minerala iz drugih grupa silikata, naročito

olivina i piroksena. To su silikati magnezijuma (gvožđa) sa vodom, kada grade stenu

serpentinit (ruda azbesta). Boja im je zmijolikozelena do mrka. Tvrdoće je 2,5 – 4, sjajnost

smolasta do sedefasta, a prelom školjkast do neravan, savršene cepljivosti. Vlaknasti

varijeteti nazivaju se azbestom (hrizotil) koji se koristi za izradu vatrostalne odeće, dok

ljuskasti (antigorit) upotrebljava se za izradu azbestnih cevi, salonitskih proizvoda,

kočnice za auta i dr.

Sl.77.-Serpentiniti: 1-naborani, Austrija, 2-lisnati antigorit. Sev. Karolina, 3- hromserpemtinit, Austrija

Talk je mineral po sastavu hidratisani magnezijum silikat formule H2Mg3(SiO3)4 ili

Mg3Si4O10(OH)2, koji nastaje metamorfozom magnezijumovih minerala, kao što su

piroksen, amfibol olivin i drugi slični minerali, u prisustvu ugljendioksida i vode. Proces

je poznat kao karbonizacija talka ili steatizacija njim nastaje čitava serija stena poznatih

kao talkovi karbonati. Bele je boje (ređe) i belozelene

do sive. Tvrdoće je 1 (prvi- najmekši član Mosove

skale).

Kristalizira u monokliničom sistemu. Cepljivost

savršena, masnog opipa, sjajnost voskasta ili biserna

(sedefasta), ogreb beo, savitljiv je ali pri tom

neelastičan, specifična težina 25-28 kN/m3.

Sl. 78.- Talk

1 2 3


https://sr.wikipedia.org/wiki/Hidrat

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D1%98%D1%83%D0%BC

https://sr.wikipedia.org/wiki/Silikat

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B5%D0%B7%D0%B8%D1%98%D1%83%D0%BC

https://sr.wikipedia.org/wiki/Silikat

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D1%86%D0%B8%D1%98%D1%83%D0%BC

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B8%D1%81%D0%B5%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%B4

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%BA%D1%81%D0%B5%D0%BD%D0%B8

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%90%D0%BC%D1%84%D0%B8%D0%B1%D0%BE%D0%BB&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9E%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%B8%D0%BD&action=edit&redlink=1

http://www.google.rs/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwirqOKax6TLAhXDVRQKHR9nDuoQjRwIBw&url=http://skywalker.cochise.edu/wellerr/students/meta2/project.htm&psig=AFQjCNEiKUhHyoA3ga0WxI85hG4x1GgRYA&ust=1457095096646404

http://www.google.rs/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwirqOKax6TLAhXDVRQKHR9nDuoQjRwIBw&url=http://skywalker.cochise.edu/wellerr/students/meta2/project.htm&psig=AFQjCNEiKUhHyoA3ga0WxI85hG4x1GgRYA&ust=1457095096646404

http://www4.uwm.edu/course/geosci-100/Mineral_Rocks/chlorite_data.html

http://www4.uwm.edu/course/geosci-100/Mineral_Rocks/chlorite_data.html

72 /112


Liskuni nastaju ktistalizacijom iz magme (magmatogeni minerali). Vrlo su

rasprostranjeni u litosferi. Liskuni su aluminijsko-gvožđeviti silikati sa vodom. Veoma

lako se cepaju u tanke i elastične listiće. Veoma su otporni na visokim temperaturama,

loši su provodnici elektriciteta, te se koriste kao termo-elektro izolatori. Pojedini kristali

mogu dostići veličinu od 1 do 2 u prečniku. Tvrdoća je 2–3, sedefaste sjajnosti, prelom

neravan, a cepljivost savršena.

Javljaju se kao bitni sastojci magmatskih stena i kristalastih škriljaca, a zatim peskova i

peščara. Najrasprostranjeniji minerali iz grupe liskuna su: muskovit i biotit.

Muskovit (beli liskun) spada u grupu liskuna. To je hidratisani alumosilikat kalijuma.

Ima sledeću hemijsku formulu: (KAl2(AlSi3O10)(OH)2). Bezbojan je, providan i sjajan

mineral. Odličan je elektro izolator. U debljim kristalima je bledo-žućkaste boje.

Neobično je otporan prema atmosferskom trošenju i kiselinama.

Zbog svoje otpornosti redovno ulazi u hemijski nepromenjenom sastavu, samo fizički

usitnjen, u peskovima i zemljištu. To znači da je, pored još nekih, reliktan mineral.

Metamorfozom, u procesu hidratacije, prelazi u hidromuskovit, a zatim u glinene minerale

iz grupe ilita. Sitnolističavi agregat muskovita poznat je kao sericit.

Sl. 79. - Beli liskun (muskovit sa albitom):1,2 .3,(Minas Gerais, Brazil),4- Taos Co., New Mexico, USA

Biotit (tamni liskun) je magnezijsko-gvožđeviti liskun. Ima sledeću hemijsku formulu:

K(Mg,Fe2+,Mn2+)3[(OH,F)2|(Al,Fe3+,Ti3+)Si3O10].

Biotit se od muskovita razlikuje po povećanom sadržaju gvožđa. Biotit se javlja u

različitim tipovima stena, bilo sedimentnim, metamorfnim ili magmatskim ali od ostalih

liskuna najdominantniji je u gabru.

Elastičan je i prozračan, ali ne i providan kao muskovit. Slabiji je izolator, jer sadrži

gvožđe. Hemijski nije tako postojan kao muskovit. Raspada se u limonit i hlorit. Tvrdoća

po Mosu je 2–3, sedefaste je sjajnosti, mrke, zelene do crne boje. Cepljivost je savršena

a prelom mu je neravan. Indeks prelamanja 1.56-1.7, relativna gustina 27-33 kN/m³.

Kristališe u monokliničkom sistemu. Nije poželjan sastojak stene u većim količinama, a

čest je sastojak magmatskih stena, takođe i čest je sastojak škriljaca i gnajseva

1 2 3 4


http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_194527422255940fe1c0e6d.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_194527422255940fe1c0e6d.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_102228005054f0a441ea92c.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_102228005054f0a441ea92c.jpg







73 /112


Sl. 80.-Tamni liskun (biotit):mrki,zeleni i taman-crn (Minas Gerais, Brazil)

Feldspati su soli silicijumskih kiselina. Hemijski sastav im je vrlo sožen. Feldspati su

količinski najviše zastupljeni u litosferi. Nastaju kristalizacijom iz magme (magmatogeni

minerali). Feldspati su sastavljeni od većeg broja minerala razvrstani u podgrupe čiji su

predstavnici ortoklas (alkalni feldspat) i plagioklas (natrijumsko-kalcijumski feldspat).

Po fizičkim svojstvima su slični. Boja im je bela, sivo bela, bledo žuta ili roza do

bledocrvenkasta. Tvrdoće su 6-6,5, po Mosovoj skali. Staklaste su sjajnosti, neravnog

preloma i savršene cepljivosti. U svežem stanju su povoljni sastojci stena. Hemijski nisu

postojani, raspadaju se u kaoline i sericit. U procesu raspadanja gube sjajnost, postaju

mekši i odaju karakterističan miris kaolina.

Sl. 81.- Feldspati-ortoklas:1- ortoklas, 2- ortoklas sa kvarcom, 3-ortoklas sa fluorom, 4-plagioklas

Feldspatoidi su soli silicijumskih kiselina ali sadrže manje količine silicijuma i tipičan su

produkt vulkanskih lava siromašnih silicijumom. Kao što im i ime kaše, ovi minerali

liče na feldspate, ali sa navedenim razlikanma.Tipični predstavnici su nefelin i leucit.

Nefelin (grč: "nefeli"-oblak), Na(AlSiO4) je vrsta feldspatoida sa kalcitom, bele do sive

boje, tvrdoće 5,5-6 stepeni Mosove skale, staklaste sjajnosti, neravnog preloma i savršene

cepljivosti.

Leucit, K(AlSi2O6) je feldspatoid kalijum-silicijumov silikat nastao kao produkt

vulkanskih lava, bele do sive boje, tvrdoće 5 - 6 po Mosovoj skali, staklaste sjajnosti,

neravnog preloma i savršene cepljivosti.

Sl. 82.- Nefelin, Ural, Rusija; leucit, italija; leucit-lava, Vezuv,Italija


http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_114616952556335f8d5e9f9.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_114616952556335f8d5e9f9.jpg

http://www.google.rs/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=0ahUKEwjXxIuoiKrLAhWI0xQKHca3A_cQjRwIBw&url=http://www.bsu.by/ru/main.aspx?guid%3D202911&bvm=bv.116274245,d.bGg&psig=AFQjCNHJ0iQbeyvzti-t3RS2FSlaoS5L9Q&ust=1457285008029567

http://www.google.rs/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=0ahUKEwjXxIuoiKrLAhWI0xQKHca3A_cQjRwIBw&url=http://www.bsu.by/ru/main.aspx?guid%3D202911&bvm=bv.116274245,d.bGg&psig=AFQjCNHJ0iQbeyvzti-t3RS2FSlaoS5L9Q&ust=1457285008029567

http://www.realgems.org/list_of_gemstones/leucite.html

http://www.realgems.org/list_of_gemstones/leucite.html

74 /112


Minerali glina

Značajan deo sedimenata izgrađuju minerali glina, koji nastaju raspadanjem i alteracijom

(prirodni procesi kojima se vrše izmene primarnih svojstava stena) alumosilikata. Tu

spadaju kaolinit, montmorionit i ilit. U hemijskom pogledu su hidratisani silikati

aluminijuma – feldspata. Bele su boje, zelenkaste ili čak i sive, tvrdoće 1-2,5 po Mosovoj

skali, sjajnost staklasta do masna, prelom neravan, a cepljivost savršena. Njihovi kristali

su izvanredno sitni. Imaju karakterističan miris, lako upijaju vodu i pri tom postaju

plastični i bubre (po nekoliko puta povećavaju zapreminu). Hemijski su postojani. U

industriji se upotrebljavaju za izradu keramike i sanitarije.

Kaolinit, Al2(Si2O5)(OH)4, je najznačajniji sekundarni silikat koji nastaje raspadanjem

feldspata (ortoklasa) pod uticajem vode i atmosferilija. Bele je do sive boje, ima masni

opip. Polazna je osnova za keramičku industriju.

Montmorionit, Al2Si4O10(OH)2xH2O, se u vodi lako razmekšava i apsorbuje znatne

količine vode (bubri), povećavajući zapreminu čak do sedam puta. Bele, zelene do sive

boje, staklaste do masne sjajnosti, neravnog preloma, a savršene cepljivosti. Tvrdoće je 3

po Mosovoj skali tvrdoće. Naslage montmorilonita nastale alteracijom bazičnih ili

neutralnih tufova nazivaju se bentoniti.

Ilit je, takođe, sklon bubrenju ali slabije izražena. Tvrdoće je 2, žutozelene boje, staklaste

do masne sjajnosti, neravnog preloma a savršene cepljivosti.

Sl. 83.- Kaolinit: 1- kaolin, USA; 2- montmorionit, Srbija; 3- bentonite; 4-ilit

Sl. 84. – Rudnik kaolina, Rusija


https://www.google.rs/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiSjfmxhKXLAhWDuhQKHaAaBXgQjRwIBw&url=https://chem103csu.wikispaces.com/Kaolinite&psig=AFQjCNFKueUhWmsogOzoeHn8aXgp4dwbyw&ust=1457112221940420

75 /112


2.4.2 OKSIDI

Grupu oksida čine minerali koji nastaju jedinjenjem pojedinih elemenata sa kiseonikom. U

građi stenske mase iz ove grupe najčešće učestvuje kvarc, dok se kao štetni minerali iz ove

grupe javljaju hematit i magnetit. Značajni petrogeni minerar je kvarc (SiO2), a rudni

minerali su: kuprit (Cu2O), korund (Al2O3), magnetit (Fe3O4)

Kvarc (SiO2) je silicijum dioksid, veoma čest sastojak stena. Nastaje diferencijom iz

magme (magmatogeno) ili izlučivanjem toplih i hladnih rastvora (hidrotermalno i

hidatogeno), kao i raspadanjem silikata. Hemijski čist kvarc je prozračan i bezbojan –

gorski kristal, ali zbog prisustva raznih primesa često je različito obojen. Belutak je bele

boje, citrin žute, ametist ljubičaste, čađavac mrke, a morion crne boje. Tvrdoća mu je 7

po Mosovoj skali tvrdoće. Na pljosnima (površinama) kvarc ima staklastu sjajnost, a na

prelomu masnu sjajnost. Prelom je školjkast. Cepljivost nije izražena. Veoma je postojan

kao hemijski element, nagriza ga samo fluorovodonična kiselina. Topi se na visokoj

temperaturi (1.6850C). U stenama se najčešće javlja zajedno sa drugim mineralima, ali

može biti i samorodan (u kvarcitu). Osnovni je sastojak kvarcita, peščara, peskova,

granita i mnogih drugih stena. Karakterističan je za granite, gnajseve i kvarcite. Poželjan

je sastojak stena, jer doprinosi njihovom kvalitetu. Osnovna je sirovina za dobijanje stakla.

Sl. 85.- Kvarc-ametist kaktus, Južna Afrika,Kvarc-ametist, Meksiko Mun. Las Vigas de Ramírez Veracruz Mexico,

Kvarc-čađavac šiljak, Aleluja raskrsnica, Lassen okrug, CA. Šiljak visok 15 cm i 6,8 cm širine.

Korund je aluminijumov oksid (Al2O3). obično se javlja kao zrnast, velike je tvrdoće – 9

na Mosovoj skali tvrdoće. Hemijski je vrlo stabilan. Najčešće se koristi kao abraziv ili kao

dragi kamen (rubin, safir, smaragd i dr.).

Lepota rubina i safira leži u bogastvu i intenzitetu njihovih boja. Oba su varijeteti minerala

korunda, koji je bezbojan ako je čist. Male količine hroma daju crvenu boju kod rubina a

gvožđe i titan su uzročnici za pojavu plave, žute i zelene boje kod safira i smaragda. Neki

safiri sadrže veoma sitne igličaste kristale orijentisane u tri pravca (brušenjem se dobijaju

zvezdaste forme).

Sl.86.-Korund:-rubin, Brazil i Avganistan;-safir, Brazil;- smaragd sa kalcitom i berilom, Kolumbija


http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_1830848568519da2922c6e6.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_1830848568519da2922c6e6.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_45275548954fe3795c4570.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_45275548954fe3795c4570.jpg

76 /112


Hematit je jedan od oksida gvožđa (Fe2O3), koji nastaje diferencijacijom iz magme,

izlučivanjem iz toplih izvora (hidrotermalno) i preobražajem drugih minerala. Najčešće

crvene, ali može biti siv do sasvim crn. Po crvenoj boji je ime (grč. haima - krv). Tvrdoće

je 5,5- 6,5 (najčešće 6) po Mosovoj skali, sjajnost metalna, prelom školjkast, najčešće

nejasno izražen, a cepljivost ne postoji. Ogreb mu je crvene boje bez obzira kako je

obojen. Hemijski je nepostojan i raspadanjem prelazi u limonit. Kao sastojak stenske mase

je štetan. U steni se nalazi u vidu zemljastih masa, u obliku zrna ili proslojaka (uklopaka)

u stenama (gvozdeni škriljac) unutar metamorfnih stena (škriljaca, kvarcita, mermera i

dr.).

Sl. 87. - Hematit: Italija, Kanada; hematit sa kvarcom Engleska; hematit i pseudo magnetit, Argentina

Magnetit je složeniji oksid gvožđa (Fe2O4). Nastaje slično hematitu, ali ipak najčešće

diferencijacijom iz magme (magmatogeno) boje je sivocrne do crne, Tvrdoće je 5,6-6,5,

najčešće 6, specifične težine 52 kN/m3, polumetalne do metalne sjajnosti, školjkastog

preloma, cepljivost ne postoji. Izrazito je magnetičan. Ogreb mu je crn. Hemijski je

nepostojan i raspada se u hematit i limonit. Njegovo prisustvo u steni izaziva štetna

dejstva. Javlja se u vidu masivnih zrnastih masa, ali obično obrazuje izdvojene kristale

uklopljene u eruptivne, bazične stene.

Sl.88.-Magnetit i halkopirit, Saksonija, Nemačka, magnetit- Nemačka, Torino, - Italija

2.4.3. HIDROKSIDI

Hidroksidi su minerali koji nastajujedinjenjem pojedinih elemenata sa kiseonikom i vodom.

Najčešće su zastupljeniu površinskim delovima litosfere. Iz ove grupe minerala u stenama

se najčešće javljaju opal, kao petrogeni, ali i štetni mineral i limonit kao štetni mineral.


http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_64223432956b5f102ecc0d.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_64223432956b5f102ecc0d.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_11305019314ebcc9da69d00.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_11305019314ebcc9da69d00.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_17391039954ff0e89dd80d.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_17391039954ff0e89dd80d.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_4692348715627e360b08e9.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_4692348715627e360b08e9.jpg

http://www.minfind.com/mineral-16078.html


http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_11529345404b8f3e199ac45.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_11529345404b8f3e199ac45.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_1779283280560df64f6bcd3.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_1779283280560df64f6bcd3.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_879904214e9f157969d78.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_879904214e9f157969d78.jpg

77 /112


Opal je hidroksid silicijuma (SiO2xH2O). Postaje raspadanjem silikatnih stena, naročito

serpentina (metamorfozom) i izlučivanjem iz toplih rastvora (hidrotermalno). Većina

opala nastala je kroz duge periode vremena u sedimentnim stenama (Australija). Međutim,

u Meksiku, Češkoj i Slovačkoj opal je stvoren u gasnim šupljinama vulkanskih stena.

Idiohromatski je bezbojan i prozračan, ali zbog sadržaja različitih primesa javlja se

alohromatski kao beo ili različito obojen. Ređe se može javiti i kao varijetet „drveni opal“

(silifikovano kameno drvo).

Lepi plavi, zeleni, žuti i crveni prelivi kod plemenitog opala posledica su odbijanja i

rasipanja svetlosti sa sićušnih silicijumskih sfera u mineralu.

Tvrdoća opala je oko 6, gustine od 24 do 25 kN/m3, sjajnost je staklasta do smolasta.

Prelom školjkast, a cepljivost nema. Amorfan je. Osim primene u juvelirstvu, opal koji se

sada eksploatiše koristi se za izradu abraziva i izolatorskih proizvoda.

Podvrstu opala predstavlja kalcedon. Po fizičkim svojstvima ne razlikuje se bitno od

opala. Čist kalcedon je prozračan (maglovit), siv ili beo, a sastoji se od tankih slojeva finih

kvarcnih vlakana. Upadljivo trakasti kalcedon zove se ahat. Finozrni trakasti ahati nastaju

u šupljinama vulkanskih stena (najveći izvori dobrog ahata su u Brazilu i Urugvaju).

Nečistoće uslovljavaju različite boje i šare. Jedri neprozirni varijeteti koji od oksida

gvožđa imaju crvenu, mrku ili žutu boju nazivaju se jaspisima.

Prisustvo opala, kalcedona, ahata ili jaspisa u većim količinama u šljunku za beton je

štetno, jer hidratisani oksidi silicijuma i amorfni silicijumi stupaju lako u hemijsku

reakciju sa cementom.

Sl.89.-Hidroksidi:Opal, Kvinslend, Australia;kalcedon;lila ahat, smeđi jaspis

Limonit je hidroksid gvožđa (Fe2O3xH2O), nastaje raspadom svih gvožđevitih minerala.

Zbog toga je vrlo rasprostranjen u površinskim delovima litosfere. Boje je žutomrke ili

mrke. Tvrdoća mu je vrlo različita i kreće se od 1do 5, polumetalne sjajnosti, neravnog

preloma,a savršene cepljivosti. Ogreb mu je uvek mrkožut. U građevinskom smislu

prisustvo limonita u stenskoj masi je višestruko štetno.


78 /112


Sl. 90.- Limonit sa piritom, Španija; limonit sa adamitom-Durango, Meksiko i barit na limonitu, Maroko

2.4.4. HLORIDI

Hloridi su soli hlorovodonične kiseline (HCl). Glavni predstavnik ove grupe je halit

(kamena so – kuhinjska so - NaCl) natrijum hlorid, koji je sa građevinskog aspekta više

štetan nego petrogeni minerali. Mestimično izgrađuje debele slojeve u litosferi.

Halit (kuhinjska so) je hlorid natrijuma (NaCl), koji nastaje izlučivanjem iz hladnih

prezasićenih izvora (hidatogeno). Idiohromatski je bezbojan, a alohromatski beo, žut,

roze, siv i dr.

Najčešće se javlja kao zrnast, savršene cepljivosti, tvrdoća mu je 2 po Mosovoj skali,

sjajanost staklasta, prelom školjkast, kristalizira u teseralnom (kubičnom) sistemu,

izrazito je slan, po čemu se vrlo lako prepoznaje. Nastaje taloženjem u morima ili slanim

jezerima. Lako je rastvorljiv, ima beo ogreb. Koristi se u ishrani i hemijskoj industriji. U

građevinskom smislu je neupotrebljiv, naime, njegova pojava u agregatu za betom ili

maltere štetno deluje na armaturu (izaziva koroziju).

Sl. 91.-Halit – u raznim bojama (rudnik Velička, Poljska)

2.4.5. SULFIDI

Sulfidi su jedinjenja elemenata sa sumporom. Nisu značajni kao petrogeni minerali, ali je

njihovo prisustvo u stenama vrlo štetno, jer se u dodiru sa atmosferilijima lako raspadaju i

postaju agresivni (korozivni). Tipičan predstavnik ove grupe je pirit.


http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_330285432569d8d16509b5.JPG

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_330285432569d8d16509b5.JPG

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_16108348505674af14d3341.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_16108348505674af14d3341.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_1904109875562418d52f26f.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_1904109875562418d52f26f.jpg





79 /112


Pirit je sulfid gvožđa (FeS2), nastaje na više različitih načina. Zbog toga se nalazi skoro

u svim stenama. Boje je zlatnožute kao mesing ili zlato. Tvrdoća mu je oko 6, sjajnost

metalna, prelom je neravan ili školjkast, cepljivost nejasna. Ogreb mu je zelenkasto crn.

Metalni mineral pirit kristalizira u teseralnom (kubičnom) sistemu. Raspada se u limonit

i sumpornu kiselinu koja vrši razaranje okolnih minerala u stenama, zbog čega je pirit vrlo

štetan mineral po stenske mase.

Pirit je vrlo čest mineral, u raznim geološkim formacijama (u sedimentnim naslagama,

hidrotermalnim žilama i kao sastavni deo metamorfnih stena). Mesingano- žuta metalna

boja pirita u mnogim slučajevima dovodi ljude da ga pomešaju sa zlatom, zato je dobio

nadimak "Lažno zlato". Pirit je vrlo lako razlikovati od zlata: on je puno lakši od zlata i

ne može se izgrebati noktom ili džepnim nožem.

Sl. 92.- Pirit: 1- kubična forma, Nemačka; 2-pirit-dolomit-kalcit,Trepča,Srbija; 3- pirit

kocka u krečnjaku, Španija

2.4.6. SULFATI

Sulfati su soli sumporne kiseline (H2SO4), nastaju izlučivanjem iz hladnih i toplih rastvora

(hidatogeno i hidrotermalno). U ovu grupu spada veliki broj minerala, a među petrogenim

mineralima najvažniji su anhidrid i gips. Među sulfatima ima i dobrih i vrlo đtetnih minerala

kada ulaze u sastav stenske mase.

Anhidrit je sulfat kalcijuma (CaSO4). Ime mu je dao Abraham Gottlieb Werner 1804.

(grč: άνυδρος ("anhydros") što znači "bez vode", kao aluzija na nedostatak vode u

njegovom sastavu, za razliku od gipsa, koji sadrži i vodu.

Idiohromatski je providan do prozračan i bezbojan. Alohromatski je beo, plavičast ili siv.

Tvrdoća mu je 3-4, sjajnost mu je staklasta i sedefasta do masna. Prelom je neravan, a

cepljivost savršena. Kristalizira u ortorombičnom sistemu. U dodir sa vodom prelazi u

gips, uz znatno povećanje zapremine (i do 60%) uz pojavu pritiska i do 110 MPa. Ovako

veliki pritisci uslovljavaju mehaničko razaranje (drobljenje) okolne sredine – stene,

znatno opterećuju podzemne delove građevinskih konstrukcija, pa čak mogu

prouzrokovati i njihova oštećenja. Anhidrid je vrlo štetan sastojak u agregatima za

spravljanje betona.

1 2 1 3








80 /112


Sl. 93.-Anhidrit:Čihuahua,Meksiko;Ormoz,Iran;anhidtrit sa kvarcom- ametist,Brazil;Švajcarska i Kongo

Gips je sulfat kalcijuma sa dva molekula kristalne vode (CaSO4 x 2H2O). Idiohromatski

je providan do prozračan i bezbojan. Alohromatski je beo, mlečnobeo, ružičast ili siv.

Tvrdoća mu je 2 (drugi na Mosovoj skali tvrdoće). Staklaste do sedefaste je sjajnosti,

neravnog preloma, a svavršene cepljivosti. Kristalizira u monokliničkom sistemu. Nastaje

taloženjem u morima. Zagrevanjem lako otpusta kristalnu vodu, žarenjem prelazi u pečeni

gips, kada je vrlo upotrebljiv u građevinarstvu, dok je u prirodnom stanju vrlo štetan

sastojak u agregatima za spravljanje betona. U građevinskoj industriji (kao pečeni gips)

upotrebljava se za dobijanje građevinskog gipsa, kao dodatak u cementnoj industriji (u

manjim količinama) i u drugim svrhama. Najviše se upotrebljava kao gips-kartonske ploče

u tzv. suvoj gradnji u zgradarstvu.

Sl. 94.- Gips:mlečni-Australija; sivi-Nemačka; žuti-Peru; pustinjska ruža-Tunis (Alžir)

2.4.7. KARBONATI

Karbonati su soli ugljene kiseline (H2CO3) koji nastaju izlučivanjem iz hlsdnih i toplih

prezasićenih rastvorai kao biogeni ratvor. U ovu grupu spadajubrojni minerali, ali u

petrogenom smislu najznačajniji su: kalcit, magnezit i dolomit. Najvažnije karbonate

obuhvata izidiomorfna grupa kalcijum karbonata koji kristališu u romboedarskom sistemu.

Kalcit je karbonat kalcijuma (CaCO3). Idiohromatski je bezbojan i vrlo bistar (islandski

kalcit), a alohromatski je beo (najčešće) ili različito obojen (mlečnobele, žute, mrke itd.).

U stenama se javlja zrnast ili jedar, kao i u obliku pravilno razvijenih romboedara.

Tvrdoća mu je 3 (treći član Mosove skale tvrdoće). Sjajnost mu je staklasta, prelom

školjkast, a cepljivost savršena (romboedarska).


http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_21215228535615a8028a066.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_21215228535615a8028a066.jpg







http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_163596961356a0f6d5bec2e.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_163596961356a0f6d5bec2e.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_210523631056b1fef505cf2.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_210523631056b1fef505cf2.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_7563781956989238c8b66.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_7563781956989238c8b66.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_719888948569e5267804b4.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_719888948569e5267804b4.jpg

81 /112


Kalcit se lako rastvara u vodi koja ima jačih neorganskih ili organskih kiselima. Vrlo

burno reaguje sa razblaženom (10%) hlorovodoničnom kiselinom (što je jedan od bržih

načina identifikacije). Ogreb mu je beo. Žarenjem prelazi u pečeni kreč.

U vodi, kao što je atmosferska, koja sadrži ugljene kiseline, kalcit se pretvara u lakotoplivi

kalcijum bikarbonat, koji se iz vode ponovo izlučuje kao kalcit. Na taj način nastaju u

pećinama sige, a uz slapove kraških reka gips.

Petrogeno je vrlo značajan mineral. Osnovni je sastojak karbonatnih stena: krečnjaka,

mermera, oniksa, bigra, a ima ga u laporcima, dolomitu, lesu i drugim sedimentima.

Kalcit je jedan od najčešćih minerala na zemlji. Javlja se u zajednici u neograničeno

raznovrsnim oblicima i bojama. On predstavlja većinski deo mnogih stena Zemljine građe.

Sl. 95.- Kalcit -varijeteti: 1-kalcit na piritnoj podlozi, 2-„krilo anđela“, 3-„zmajeva krv“,4-oranž,

5- kalcit na dolomitu, 6- mangano kalcit, 7- kalcitni stalagmiti, 8 - kalcit sa kobaltom

Magnezit je karbonat magnezijuma (MgCO3). Pojava mu je jedra, najčešće je bele boje

(idiohromatska) ili, zbog primesa, sivkasta ili žućkasta. Tvrdoća mu je 3,5-4,5. Sjajnost

mu je staklasta ali samo dok je kristalan, a svilasta kada je fibrozan. Prelom je školjkast.

Cepljivost je savršena samo kada kristalan. Javlja se najčešće u obliku žica u

serpentinitima. U građevinskoj industriji se upotrebljava za dobijanje vatrostalnih opeka i

veziva ili spravljanje veštačkog kamena – ksilolita.

Sl. 96.- Magnezit


http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_117759741752b71e2dd9b40.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_117759741752b71e2dd9b40.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_279749053541187a157a0a.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_279749053541187a157a0a.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_1154923071562aa3a5d14cb.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_1154923071562aa3a5d14cb.jpg

82 /112


Dolomit je po hemijskom sastavu dvojni karbonat kalcijuma i magnezijuma CaCO3 x

MgCO3, ili CaMg(CO3)2. pri čemu sadržaji kalcijuma i magnezijuma pokazuju vrlo mala

kolebanja. Dolomit se često javlja u pravilnim kristalima, ali ga nalazimo i u zrnastim

agregatima. Najčešće se javlja jedar i zrnast. Većinom je bele boje ali može biti žut,

ružičast ili mrk. Cepljivosti je savršene, prelom školjkasti, sjajnost je staklasta. Tvrdoća

mu je 3,5-4,0. Za razliku od kalcita, rastvara se tek u zagrejanoj hlorovodoničnoj kiselini,

a reaguje sa hladnom koncentrovanom hlorovodoničnoj (sona) kiselinom.

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.

Sl. 97.- Dolomit sa fluoritom, dolomit sa piritom, dolomit sa kalcitom i dolomit blizanac

Fizička svojstva važnijih petrogenih minerala prikazani su u tabeli 15




http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_97137241554feff10d05ec.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_97137241554feff10d05ec.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_17410435775453338dbe81b.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_17410435775453338dbe81b.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_1677001737568bfa4d5b2a2.jpg

http://www.minfind.com/mfthumbs/800_600_FFFFFF_1677001737568bfa4d5b2a2.jpg

83 /112


Tabela 15

Gru

pa

Vr

sta Mineral Sjajnost Prelom Cepljivost Boja

Tvrdoća

po Mosu

Specifična

težina, kN/m3

1 2 3 4 5 6 7 8 9

S I

L I

K A

T I

Fel

dsp

ati

Ortoklas

Plagioklas

staklasta

staklasta

neravan

neravan

savršena

savršena

bledocrvenkasta

Bela

6 – 6,5

6 – 6,5

25 – 27

25 - 27

Fel

dsp

atoid

i

Leucit

Nefelin

staklasta

staklasta

neravan

neravan

Savršena

savršena

Bela do sive

Bela do sive

5 – 6

5,5 - 6

25

26

Lis

kuni Biotit

Muskovit

sedefasta

sedefasta

neravan

neravan

šavršena

savršena

mrka,zelena,c

rna

Srebrnasta

2 – 3

2 - 3

31

28

Am

fiboli

Hornblenda staklasta neravan

do

školjkast savršena

Tamnozelena

do crne 5 - 6 29 - 33

Pir

okse

ni Augit

Dialag

staklasta

staklasta

neravan

neravan

jasna

jasna

Crna

Zelenkasto-

mrka

5 – 6

5 - 6

28 – 35

27 - 33

Ost

ali

sil

ika

ti

Olivin staklasto

masna

Neravan

do školjkas nema Tamnozelene 6,5 – 7,5 33

Hlorit sedefasta neravan savršena bledozelena 1,5 - 3 29

Serpentiniti staklasta do

sedefast

školjkast

do neravan savršena zemljolikozelen 3 - 4 25

Talk masna do

sedefasta neravan savršena zelenkastosiva 1 27

Kaolin staklasta do

masna neravan savršena bela do sive 1-2,5 21 -27

Zeoliti staklasta školjkast nema bezboje, bela 3 - 5 20 - 25

Turmalin staklasta neravan Mrka do crna 7 – 7,5 30

OK

SID

I

Kvarc

staklasta do

masna školjkast

nema -

rđava Bezbojan, beo

ili raznobojan 7 25 - 28

Magnetit polumetalna školjkast nema Crne je boje

i ogreba 5,5 – 6,5 52

Hematit metalna školjkast

nema Crven do siv

i crn 5,5 – 6,5 48 - 53

Korund:

- rubin

- safir

- smaragd

staklasta školjkast nema

bezbojan

- crven

- plav

- zelen

9 39 - 41


84 /112


HID

RO

KS

IDI

Opal staklasta do

smolasta neravan nema

bezbojan -

obojen usled

primesa 5,5 - 6,5 19 - 25

Limonit polumetalna neravan savršena žuta, mrka,

žutomrka 1-3 (4) 35 -40

Boksit polumetalna neravan nema crvenkastosm

eđa 1 - 7 23 - 35

KA

RB

ON

AT

I

Kalcit staklasta školjkast savršena

Bezbojan, sa

primesama:

ružičast,

zelenkast,

tamnosiv i crn

3 27

Magnezit staklasta do

svilasta školjkast savršena

bezbojan,

beo, bledožut

roze, braon

3,5 -4,5 30 - 32

Dolomit staklasta školjkast savršena bele boje 3.5 – 4,5 29

SU

LF

AT

I

Anhidrit

staklasta

sedefasta do

masne

neravan savršena bele boje 3-3.5 28 - 30

Gips staklasta do

sedefasta neravan savršena bele boje 2 23

SU

LF

IDI

Pirit metalna

neravan

ili

školjkast

nejasno

mesinganožut

ogreb mu je

zelenkastocrn

6-6.5 49 - 52

HL

OR

IDI

Halit

(kuhinjska

so)

staklasta školjkast savršena

bezbojan,

beo,žut, siv,

roze

2 21 - 22


85 /112


Neki od minerala koji imaju svakodnevnu ulogu u našim životima: Tabela 16

Od FLUORITA se prave paste za zube.

Od TALKA se prave puderi za bebe.

Od GIPSA se prave gipsani zidovi.

Od GRAFITA se prave grafitne olovke i četkice za

elektromotore kućnih aparata i alata

Od CELESTINA se prave vetrometna punjenja

Od ULEKSITA se prave sapuni.

Od BAKRA se prave bakarne cevi.

Od KSENOTIMA se prave televizijski monitori.

Od URANITA se prave atomske bombe.

Od LIMONITA se prave tempere.

Od HALITA se dobija kuhinjska so


86 /112


3. OSNOVE PETROGRAFIJE Stena može biti čvrsta (granit), nevezana (pesak) ili plastična (glina).

Stene su čvrsto vezani (skamenjeni) prirodni mineralni agregati (lat. Aggregare -

nagomilati), odnosno skup minerala određenog sastava i osobina i to samo dok se nalaze u

sklopu terena, dok čine njegov sastavni deo. Stenske mase izvan svojih prirodnih ležišta

nazivaju se kamenim masama ili kraće kamen. Prirodni kamen spada u geološke materijale,

u grupu nemetaličnih mineralnih sirovina. Pojmovi "kamen" i "stena" u praksi često

izazivaju zabunu i neodgovarajuće se primenjuju, te ih je potrebno strogo definisati.

Stena je sastavni deo zemljine kore - litosfere, određenog načina geološkog pojavljivanja,

sklopa (teksture i strukture) i mineralnog sastava.

Kamen je prirodno ili veštačko odvojeni deo stene. Odlikuje se sklopom (teksturom i

strukturom), mineralnim sastavom i fizičko-mehaničkim svojstvima. Pod pojmom "kamen"

podrazumevamo i kamen kao građevinski materijal koji se koristi bez posebnih tehnoloških

postupaka, bez promene njegovog sklopa i mineraloškog sastava.

Stene, kao i minerali, mogu nastati na različite načine, pa se neke osnovne njihove podele

zasnivaju upravo na tome.

Stene, kao prirodne tvorevine, mogu biti izgrađene od jednog (monomineralne stene), (grč.

monos - jedini, sam, lat. minerale) ili više minerala (polimineralne stene, (grč. poli - više),

nevezanih ili međusobno povezanih. Zemljinu koru izgrađuje veliki broj stena. Stene koje

se nalaze u površinskoj zoni litosfere (grč. litos - kamen), predstavljaju podlogu, sredinu i

materijale za izvođenje građevinskih objekata. Iz tih razlogaa, neophodno je da se

karakteristike terena sa identifikacijom stenskih masa, prouče i obrade.

Prema američkim geohemičarima Klarku (Clarck) i Vašingtonu (Washington) - litosfera do

16 km dubine izgrađena je 95% od eruptivnih stena i 5% sedimentnih stena – a na površini

Zemlje odnos je obrnut, tj. 95% sedimentnih stena, a 5% magmatnih (eruptivnih) stena.

Nauka koja se bavi proučavanjem stena (nastanak, građa, klasifikacija) naziva se

petrologija. Nauka koja se bavi opisivanjem stena naziva se petrografija. Prema njenim

principima stene su stalni agregati jednog ili više minerala. Stene izgrađene iz jedne

mineralne vrste zovu se proste ili monomineralne stene (mermer je izgrađen samo od

kalcita, dunit od olivina, kvarcit od kvarca itd.), a stene izgrađene od dva ili više minerala

zovu se složene ili polimineralne stene (granit, peščar, andezit, eklogit itd.). U litosferi su

znatno više zastupljene složene stene.

Sa aspekta količinske zastupljenosti i značaju u građi stena minerali se dela na: bitne,

sporedne, slučajne i štetne (nepoželjne).

- Bitni (glavni, značajni) minerali sačinjavaju najveći deo stenske mase i od njih zavise

fizičke, tehničke i ostale karakteristike.

- Sporedni minerali pojavljuju se u steni u manjin količinama.

- Slučajni - akcesorni minerali (< 1 %) ili sekundarni (nastali naknadno tokom izmene

ili trošenja) nalaze se izuzetno i u malim količinama u steni.

- Štetni (nepoželjni) minerali utiču na kvalitet, postojanost i tehnička svojstva stenskih

masa u steni.


https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9F%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%98%D0%B0&action=edit&redlink=1

87 /112


Prema oblicima figura sa kojima se javljaju minerali u stenama mogu biti:

- idiomorfni,

- hipidiomorfni,

- alotriomorfni.

Idiomorfni minerali imaju pravilne geometrijske (kristalne) oblike.

Hipidiomorfni minerali imaju delimično pravilne geometrijske oblike.

Alotriomorfni minerali ne pokazuju pravilnost svojih spoljašnih oblika.

U stenskim masama najviše su zastupljeni hipidiomorfni mineali.

Veličina mineralnih sastojaka u stenskoj masi je vrlo različita. U žičnim stenama –

pegmatitima, pojedine mineralne individue dostižu više desetina centimetara. Za stene čiji

se minerali razlikuju golim okom kaže se da su fenokristalaste, ako se sastojci stena razlikuju

samo pomoću mikroskopa zovu se mikrokristali. Stene čiji se sastojci ne mogu razlikovati

pri povećanju od 1.000 puta, kažemo da su kriptokristalaste, tj. jedre.

3.1. POSTANAK I PODELA STENA

U prirodi, u procesu postanka stenske mase, postoje četiri osnovna načina:

1. Očvršćavanje magmatskih rastopa,

2. Prirodno odlaganje vulkanskog materijala,

3. Taloženje transportovanog materijala i

4. Preobražajem postojećih stena.

Sl.98.- Postanak i podela stena

troše

nje

Hlađenje

i

kristaliz

acija

Magmatske

stene


88 /112


Stene koje nastaju očvršćavanjem magmatskih rastopa – magmatske stene karakterišu se

time što nemaju određeni nivo u kojem se stvaraju. Formiraju se na različitim nivoima, počev

od najdubljih, u kojima postoje uslovi za očvršćavanje magmatskih rastopa, pa sve do

površine Zemlje.

Ove stene 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

mehanički, ili hemijski. Materijal nastao površinskim raspadanjem može biti transportovan

i negde istaložen. Na ovaj način nastaju sedimentne stene, koje se javljajuse u obliku

pločastih masa – slojeva koji često pokazuju znatnu horizontalnost. Deo ovih stena nastaje i

taloženjem nerastvornih ostataka organizama.

Stvaranje ovih stena karakteriše se time da se stvaraju na površini ili u površinskoj zoni

litosfere.

Stene koje nastaju preobražajem postojećih stena (magmatskih i sedimentnih) pod uticajem

povećane temperature ili pritiska, odnosno hemijskih procesa su metamorfne stene. Mogu

nastati u svim delovima litosfere.

Prema tome, po poreklu, stene mogu biti:

- magmatske (eruptivne),

- sedimentne (taložne) i

- metamorfne (preobražene).

Sl.99.- Postanak i podela stena (tipične stene) - stenski ciklus

STENSKI CIKLUS

Magmatske stene

Sedimentne stene

Metamorfne stene


89 /112


Sl.100.- Podela stena prema poreklu nastanka

3.1.2. Sklop stena

Sklop stene (struktura i tekstura) su veoma važne karakteristike jer od njih zavise sva fizičko

- mehanika - tehnička svojstva, tj. upotrebna vrednost stene. Od njih zavisi čvrstoća stene,

otpornos na habanje, bušenje, drobljenje, vodopropustnost, obrada (poliranje, glačanje,

oblikovanje). 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 (unutrašnja građa) i tekstura (prostorni raspored u steni).

Struktura (unutrašnja građa) stene određena je oblikom, veličinom i međusobnim odnosom

sastojaka (minerala) u njoj. Ove osobine direktna su posledica toka, odnosno brzine

kristalizacije magme ili lave.

Struktura obuhvata geometrijska svojstva individualnih komponenti stene (mineralna zrna)

i njihovo uređenje - građu, koje je moguće odrediti na uzorku, makroskopski ili

mikroskopski. To je posledica načina postanka, naknadnih dijagenetskih promena,

metamorfnih procesa i procesa trošenja kojima je stena bila podvrgnuta.

Struktura stena može biti: zrnasta, porfirska, kristalasta, klastična.

Sl.101.-Struktura stena: zrnasta, porfitska, kristalasta i klastična


90 /112


Zrnasta (granularna) struktura

Na osnovu pravilnosti minerala koji ih izgrađuju, zrnaste strukture delimo na:

- panidiomorfno zrnaste, kada su svi sastojci stene pravilnog oblika;

- hipidiomorfno zrnaste, kada su neki sastojci pravilnog, a neki nepravilnog oblika;

- alotriomorfno zrnaste, kada su svi sastojci nepravilnog oblika.

Zrnasta struktura javlja se kod dubinskih stena, konsolidovanih u donjem i gornjem

plutonskom nivou. Kristalizacija je, tom prilikom, tekla polagano, tako da su svi minerali

mogli da iskristališu u zrnima približno iste veličine.

Prema dimenzijama zrna, deli se na:

- krupnozrne (preko > 5 mm);

- srednjezrne (od 1 - 5 mm);

- sitnozrne (ispod < 1 mm).

Najčešće stene zrnaste strukture su: granit, sijenit, diorit, gabro, peridotit, dunit, bazalt itd.

Npr.: Granit je dubinska stena, sastoji se od zrna minerala liskuna, feldspata i kvarca.

Bazalt je izlivna magmatska stena, obično je sitnozrnast zbog dugog vremena

hlađenja lave na površini zemlje a sastoji se od piroksena, olivina i plagioklasa.

Sl. 102.- Zrnasta struktura: granit (dubinska) i bazalt (izlivna)

Porfirska struktura stena:

Javlja se kod površinskih magmatskih stena. Kristalizacija je, tom prilikom, tekla brže, tako

da se svi minerali nisu mogli iskristalisati u zrnima približno iste veličine. Karakteristična je

za površinske magmatske stene. Jasno se razlikuju krupna zrna kristala i sitnozrna masa. Pri

obradi ostaju hrapave površine i ne mogu se polirati.

Sl.103.- Porfirska struktura


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BC%D0%B0%D1%82%D1%81%D0%BA%D0%B5_%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%B5

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D0%B2%D0%B0

91 /112


Kristalasta struktura stena

Ovu strukturu imaju sedimentne stene koje su nastale iz nekih

drugih raspadnutih stena koje su se taložile u rastvorima.

Sl.104.- Kristalasta struktura (mikro snimak)

Klastična struktura stena

Imaju je sedimentne stene koje su nastale od mehaničkih sedimenata (od komada

raspadnutih stena).

Sl.105.-Klastična struktura konglomerata (vezanog

šljunka).

Tekstura (prostorni raspored) 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.

Tekstura, građa stene, obuhvata raspored, uređenost, pakovanje i orijentaciju sastavnih

komponenti, a u pravilu se određuje na izdanku stene.

Primarne strukture formiraju se u stenama tokom njenog nastanka. Nastale su u sedimentim

stenama pre litifikacije (slojevitost, laminacija folijacija), a u eruptivnim pre i u vreme

kristalizacije (tečenje magme). Metamorfne stene nemaju primarne strukture, budući da su

one same po sebi sekundarne tvorevine.

Tekstura stena može biti: - masivna tekstura,

- paralelna tekstura,

- fluidalna tekstura,

- mehurasta tekstura i

- brečasta tekstura.


92 /112


Masivna tekstura - Imaju je stene čija je cela masa jednolična. Od ovakvih stena mogu se

uzimati (izdvajati) veliki blokovi za građenje raznih objekata.

Sl. 106.- masivna tekstura – gabro

Paralelna tekstura - Minerali su poređani u paralelne

ravni.

Sl. 107.- Paralelna tekstura

Fluidalna tekstura - Minerali su poređani u pralalelne valovite ravni.

Sl. 108.- Fluidalna tekstura

Mehurasta tekstura - Imaju stene nastale naglim hlađenjem pa u sebi sadrže šupljine.

Sl. 109.- Mehurasta tekstura

Brečasta tekstura - Imaju je stene koje su nevezane, a zatim su se povezale sa nekim

vezivom.

Sl. 110.- Brečasta tekstura


93 /112


3.2. MAGMATSKE STENE

3.2.1.Način postanka, pojavljivanja i lučenje magmatskih stena

Magmatske (eruptivne) stene nastale su kristalizacijom i očvršćavanjem prirodnog

silikatnog rastopa, kojeg nazivamo magma kada se nalazi u Zemljinoj kori, odnosno lava

kada se izlije na površinu.

Magmatske stene se, u zavisnosti od porekla nastanka, međusobno razlikuju prema

mineraloškom sastavu, strukturi, teksturi i obliku lučenja. Zavisno od toga gde se usijana

silikatna masa (magma) ohladila, prošla i očvrsla, magmatske stene dobijaju različite nazive.

Opšta klasifikacija magmatnih stena vrši se prema tri osnovna kriterijuma:

1. Prema mestu nastanka – nivoa kristalizacije,

2. Prema mineralnom i hemijskom sastavu i

3. Prema kiselosti (sadržaj SiO2 komponente).

1. Prema mestu nastanka - nivoa kristalizacije:

dubinske, intruzivne ili plutonske (granit, sijenit, diorit, gabro, peridotit, dunit),

površinske, ekstruzivne ili izlivne, vulkaniti (riolit, trahit, dacit, andezit, bazalt),

žične ili hipabisalne (dijabaz).

Sl.111.-Magmatske stene prema mestu nastanka

Ako je hlađenje i očvršćavanje magme izvršeno u dubljim delovima Zemljine kore, stvorene

su dubinske magmatske stene ili intruzivne stene ili plutoniti. Intruzivne stene mogu imati

oblik: batolita, grede, lakolita, dimnjaka (vrata), masiva (gromade) i fakolita.

Hlađenjem i očvršćavanjem silikatnog rastopa, odnosno lave na površini Zemljine kore

stvaraju se površinske ili izlivne (efuzivne) magmatske stene ili vulkaniti. Efuzivne stene

mogu imati oblik: ploče i vulkanske kupe.

Hlađenjem i očvršćavanjem silikatnog rastopa u perifernim ograncima, pukotinama,

kavernama i vulkanskim kanalima stvaraju se hipabisalne ili žične magmatske stene.

Žične stene mogu imati oblik: žile, sklada i dimnjaka (vrata - nek).

Pri laganom hlađenju magme u litosferi stvaraju se sitne kapljice tečnog fluida koje postaju

nerastvorljive u silikatnom tečnom rastopu i tada magma gubi svoju homogenost tj. nastupa

MAGMATSKE

STENE

PREMA MESTU

NASTANKA

POVRŠINSKE (efuzivne,vulkaniti)

DUBINSKE (intruzivne, plutoniti)

ŽIČNE (hipabisalne)


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BC%D0%B0


94 /112


izdvajanje pojedinih komponenti. Pri daljem snižavanju temperature očvrsne (iskristališe)

veći deo teško topljivih sastojaka.

Dakle, intruzivne (dubinske ili plutonske) stene mogu se javiti u obliku:

1. Batolita (bathos - dubina, lithos - kamen) - veliko telo nepravilnog oblika koje vidljivim

delom zauzima površinu veću od 100 km2, i dopire u veliku dubinu, (Kopaonik)

2. Grede (stok) - telo slično batolitu, ali površine manje od 100 km2,

3. Lakolita lakolit (lakkos - šupljina, bazen) - gljivasta ili zvonolika forma intruziva - nastala

prodorom magme u slojevite stene, pri čemu izdiže krovinski deo, sočiva (Avala)

4. Masiva (gromada) - izbočena okruglasta, eliptična ili nepravilna forma i

5. Fakolita fakolit (phacos - sočivo) - sočivasta forma intrudovana u temenu antiklinale ili

dnu sinklinale.

Sl.112.- Oblici magmatskih tela:batolit,lakolit,lopolit, sil, dajk (žica), greda, nek (vtar)

Žične (hipabisalne) stene mogu se javiti u obliku:

1. Žila, žica (dajk) - tanak pločasti oblik pretežito uspravnog položaja, nastao

utiskivanjem magme u pukotine,

2. Sklad, sil (sill - prag) - pretežito pločast oblik

sličan slojevima, debljine od nekoliko cm do

više stotina m i

3. Dimnjak (neck-vrat) - cevasto telo, većinom

ostatak vulkanskog kanala.

Sl.113.- Oblici pojave magmatskih stena:žila,vrat-nek, sklad

neck -vrat


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9B%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%82&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B0

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A4%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%82&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D0%BB

95 /112


Efuzivne (površinske) stene:

1. Ploča - nastala relativno mirnim izlivom lave kroz veće pukotine ili kroz krater -

ako se to odvijalo u velikim količinama i povremeno, tada su mogli nastati sistemi

ploča velike debljine i

2. Vulkanske kupe - kupaste

izbočine u litosferi različite

veličine, a pretežito su izgrađene

od slojeva lave i piroklastičnog

materijala.

Sl.114.- Oblici pojave magmatskih stena:ploča i v. kapa

Dakle, od jedne iste mase (magme) mogu nastati sve tri vrste magmatskih stena, ako se

pojedini njeni delovi ohlade i očvrsnu pod različitim uslovima. Na slici 115. prikazan je

šematski presek vulkana sa varijetetima nastanka magmatskih stena.

Sl.115.- šematski presek vulkana: a - krater, b - vulkanski kanal; c – dubinske (plutonitske)

stene; d – starije izlivne (vulkanske) stene; e – mlađe izlivne (vulkanske) stene;

f - žične stene; g – ohlađeni sedimentovani vulkanski pepeo (tuf)


96 /112


2. Prema mineralnom i hemijskom sastavu

Hemijski sastav magme je vrlo složen: O, Si, Al, Fe, C, Na, K, Mg, Ti, i gasovi:

sumporovodik, hlorovodonik, fluorovodonik, ugljen dioksid, sumor dioksid i vodena para.

Složeni mineralni sastav magme određuje mineralne zajednice koje kristalizuju prema

Bovenovom (Bowen) nizu kristalizacije gde zajedno kristalizuju feromagnezijumski (tamni)

i plagioklasi (svetli) minerali, sl.115.

Minerali počinju kristalisati između 1.400 0C (olivin) i 570 0C (kvarc) pa tako nastaju

različite vrste stena.

Kisela magma sa više SiO2 komponente je viskozna i ima manju sposobnost kristalizacije.

Bazična magma je fluidnija (sporije hlađenje); temperatura magme na površini je 850-1.200 0C.

Stadijimi magmatizma su:

- magmatski stadijum: kristalizuje većina magmatske smese,

- pegmatitski stadijum: iz preostale kisele magme, gasova i pare nastaju žične stene,

- pneumatolitski stadijum: vrući i agresivni gasovi i pare metamorfizuju okolne stene,

- hidrotermalni stadijum: vruće tekućine prodiru prema površini,

- pojave na površini: fumarole, solfatare i gejziri.

Magmatske (eruptivne) stene su redovno silikatnog sastava.

Sl.116.- Šematski prikaz Bovenovog niza kristalizacije feromagnezijumskih i plagioklasovih minerala –

pojednostavljen pregled glavnih vrsta magmatskih stena nastalih takvim redosledom kristalizacije

573 0C

1400 0C

Sn

ižavan

je temp

erature

gra

nit

i

dio

riti gab

ri

du

nit

i

per

idoti

ti

gra

nodio

riti


97 /112


U opštem slučaju glavni petrogeni minerali se iz rastopa izlučuju određenim redosledom.

Boven (Bowen, 1956) postavio je šemu reda kristalizacije sastojaka iz magme. Na ovoj šemi

prikazana su dva niza. Jedan prikazuje red izlučivanja bojenih (femskih) minerala i drugi

prikazuje red kristalizacije svetlih (salskih) minerala. Na šemi 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 (kalcijumski) tipovi, pa se sastav menja ka albitu koji nastaje na

nižim temperaturama. Na samom kraju, na najnižim temperaturama, izlučuje se kalijumski

feldspat, kvarc i muskovit. Analiza ove šeme može nam pomoći u određivanju mineralnih

asocijacija karakterističnih za pojedine tipove stena.

Sl.117.- Bovenova reaktivna serija

3. Prema sadržaju SiO2 komponente magmatske (eruptivne) stene dele se na:

- kisele (>65 % SiO2),

- neutralne – prelazne (55-65 % SiO2),

- bazične (45-55 % SiO2) i

- ultrabazične (<45 % SiO2)

Sl.118.-Pregled magmatskih stena prema mestu nastanka i sadržaju SiO2


98 /112


LUČENJE MAGMATSKIH STENA

Usled hlanenja magme ili lave dolazi do kontrakcije stenske mase i stvaranja jednog ili više

sistema pukotina. Ovako ispucala stenska masa obrazuje ponekad dosta pravilne oblike. Ova

osobina magmatskih stena naziva se lučenje.

Bitno je da uzrok „lučenju“ nisu geološki procesi koji uzrokuju pomeranje i premeštanje

stenske mase, nego smanjenje zapremine zbog hlađenja.

Lučenje je teksturna osobina samo eruptivnih stena, jer prilikom hlađenja stene se skupljaju

pa nastaju pukotine - ravni pucanja.

Lučenje može biti:

- pločasto ili bankovito zbog hlađenja od površine,

- stubasto ili kockasto i prizmatično kod ravomernog hlađenja,

- paralelopipedno ili prizmatično kod ravnomernog hladenja,

- nepravilno ili poliedarsko lučenje i

- kuglasto ili sferoidalno kod neravomernog hladenja.

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 (izrada kocki,

ivičnjaka, spomenika, oblaganje itd.). Kuglasto lučene stene pri obradi pucaće uvek po

neravnim površinama, a prilikom drobljenja dobijaju se iverasti fragmenti oštrih ivica koji

nisu pogodni za upotrebu kao kameni agregat. Stubasto lučenje može biti povoljno kada su

stubovi deblji i većih dimenzija.

Ako je stenska masa izdvojena u ploče ili bankove koji su paralelni sa granicom magmatske

mase kažemo da je lučenje pločasto ili bankovito.

Pločasto lučenje nastaje zbog hlađena od površine.

Sl. 119. -Pločasto lučenje

Stubasto lučenje ima četvorostranu, petostranu ili

šestostranu izdeljenost čije su duže ose normalne na

površinu hlađenja.


99 /112


Stubasto lučenje karakteristično je za izlivne stene a naročito je često kod slivova bazičnih

stena, pri čemu stubovi stoje upravno na površinu sliva. Stubasto ili prizmatično lučenje

nastaje kod ravomernog hlađenja,

Sl. 120. - Stubasto lučenje, Rumuniji

Paralelopipedsko ili prizmatsko lučenje

nastaje usled sistema pukotina hlađenja koje su

međusobno paralelne. Stvaraju se prizmatična

tela različitih dimenzija. Ovo lučenje je važno

kod eksploatacije kamena i dobijanja velikih

blokova. Kockasto i paralelopipedno lučenje

nastaje kod ravnomernog hlađenja. Sl.121.- Paralelopipedsko lučenje, Boranja

Nepravilno ili poliedarsko lučenje javlja se kada se sistemi pukotina hlađenja ukrštaju ili

stoje pod kosim uglom. Ovako lučene stene se dejstvom egzogenih sila (sunce, voda, sneg,

vetar) lako se raspadaju u uglaste odlomke različitih dimenzija.

Kuglasto lučenje je retko. Karakteristično je za izlivne stene i pliće, periferne delove

intruzija. Izdvojeni komadi imaju oblike koncentrično građenih kugli. Ovo lučenje je teško

primetiti kada je stena sveža. Ako je stena duže vremena izložena uticaju atmosferilija,

kuglasto lučenje je jasnije, sa

karakterističnim ljuspastim

raspadanjem. Kuglasto ili

sferoidalno lučenje nastaje

kod neravomernog hlađenja.

Sl.122.- Kuglasto lučenje,

Kopaonik

S


100 /112


3.2.2. SKLOP (STRUKTURA I TEKSTURA) MAGMATSKIH STENA

Struktura magmatskih stena

Kako je već rečeno, to je ustvari stepen ostvarene pravilnosti kristalisanja, oblik, veličina

zrna i način njihovog srastanja, tj. predstavlja veličinu i oblik mineralnih sastojaka. Prema

tome, da li se magma, odnosno lava hladila sporo ili naglo i da li su mineralni individui tom

prilikom imali dovoljno prostora za razvoj kristala ili ne, magmatske stene mogu biti:

- staklaste (hijalinske) strukture, tj. ako minerali nisu uopšte iskristalisali;

- hipokristalaste, ako su minerali delimično iskristalisali;

- holokristalaste, ako su svi mineralni sastojci iskristalisali.

Postoje dve osnovne vrste struktura magmatskig stena i posebna (amorfna) - staklasta:

- zrnasta (holokristalasta) i

- porfirska (hipokristalasta) struktura sa varijetitetima - ofitska i porfiroidna i

- staklasta (hijalinska).

Intruzivne magmatske stene odlikuju se visokim stepenom kristaliniteta pa imaju

holokristalastu ili zrnastu strukturu (više oblika pojave).

1. Zrnasta (holokristalasta ili granitna) nastaje kada se kristalizacija magme odvija u dubini,

u jednoj neprekidnoj fazi, gde postoje povoljni uslovi za kristalizaciju i gde ona teče

vremenski polako usled ravnomernog

hlađenja magme, stvaraju se krupnije

kristalne individue u obliku zrna, približno

jednake veličine. Kristalni sastojci su

poređani jedan uz drugog kao zrna u

mozaiku, te otuda i naziv zrnasta struktura.

Znasta struktura može biti krupna i sitna,

ovaj tip strukture imaju dubinske ili

intruzivne stene. Sl. 123.-Zrnasta struktura.

2. Porfirska struktura je karakteristična za površinske ili efuzivne stene kod kojih je bilo

prekida u kristalizaciji. Magma se konsolidovala u dve faze. U prvoj fazi kristalizacije

koja je započeta u dubini stvoreni su kristali prve generacije koji se odlikuju krupnoćom

i pravilnošću formi i zovu se fenokristali. Ako se ova prva faza kristalizacija magme

prekine, pokretanjem magme ka površini, ostatak magme koji nije iskristalisao dolazi u

uslove naglog pada pritiska i temperature. Pod novim

uslovima, manjeg pritiska i niže temperature kristalizacija

se vrši mnogo brže i nema uslova za obrazovanje krupnih

kristala, već se stvoraju sitni kristali ili mikroliti koji

pripaduju drugoj generaciji. U slučaju dalje kristalizacije

tj. ako hlađenje nije sasvim naglo, usled izbijanja magme

na samu površinu nema mogućnosti da se stvore mikroliti.

U tom slučaju ostatak magme pretvaorai se u staklastu

amorfnu masu –vulkansko staklo-Opsidijan. Sl.124.-Porfirska struktura



101 /112


3. Staklasta (Hijalinska - amorfna) struktura - stene koje su u

potpunosti izgrađene od staklaste amorfne mase. Pri naglom

izlivanju lave na površinu litosfere, vulkanskom erupcijom, ne

postoje uslovi za njenu kristalizacije već se pretvara u amorfnu

staklastu masu koja se zove opsidijan-vulkansko staklo.

Sl.125.-Staklasta struktura

4. Ofitska (dijabazna), porfiroidna struktura – čini prelaz

između zrnaste i porfirske. Porfiroidna – zrnasta struktura sa

krupnim zrnima feldspata. Ofitska – karakterišu je izduženi

štapićasti kristali (plagioklasi) a između njih sitna zrna

piroksena i amfibola (gabro).

Sl.126.-Ofitska struktura

Tekstura magmatskih stena

Kako je rečeno, tekstura magmatskih stena zavisi od mesta, veličine geološkog tela,

pritisaka, temperature i drugih uslova nastanka stene, definisana je rasporedom sastojaka

koji ispunjavaju prostor unutar magmatske mase. Tekstura je posledica endogenih i

egzogenih faktora koji su delovali u toku kristalizacije date magme.

Razlikuju se sledeći teksturni oblici:

1. Masivna ili homogena tekstura javlja se kada su svi sastojci

stene u njoj ravnomerno raspoređeni, tako da daju homogen

sklop. Sl.127.-Masivna tekstura

2. Planparalelna tekstura nastaje usled strujanja ili blagih

usmerenih pritisaka prilikom

konsolidacije stene. Ona se ogleda u orijentaciji stubastih ili

listastih minerala u steni. Ovi minerali ponekad se grupišu u

nizove ili trake (stene imaju

prugasti izgled).

Sl.128.-Planparalelna tekstura

3. Fluidna (fluidalna) tekstura javlja se kao posledica tečenja

magme ili lave za vreme njene konsolidacije. Ogleda se u

usmerenom položaju mikrolita (sitnih kristala) u osnovi

stene, a često i fenokristala, koji ukazuju na smer tečenja

magme - talasi. Sl.129.-Fluidalna tekstura

4. Šupljikasta (mehurasta) tekstura nastaje usled naglog

hlađenja magme i oslobađanjem gasova iz magme (rastopa) u

vidu mehurića, pri čemu nastaju šupljine. Ako je mehura

puno, obrazuje se šljakasta tekstura. Ako te šupljine kasnije

ispune neki sekundarni minerali, obrazuje se mandolasta

tekstura Sl.130.-Šupljikasta (mehurasta) tekstura



https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B8%D1%81%D0%B0%D0%BA

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BB

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB

102 /112


5. Mandolasta tekstura je isto što i šupljikasta s tim što su šupljine u steni, nakon hlađenja,

obično ispunjene kalcitom, hloritom, zeolitima,

kalcedonom i drugim mineralima. Mehuraste i

mandolaste teksture karakteristične su za subaerske

i submarinske izlive bazalta, dijabaza i spilita, pri

čemu su kod spilita šupljine uvek ispunjene -

formirane su mandole.

Sl.131.-Mandolasta tekstura

6. Šlirasta tekstura nastaje lokalnim koncentrisanjem bojenih sastojaka u obliku gnezda ili

izduženih sočiva, bez oštre granice prema okolnoj masi stene u kojoj se nalazi. Šlirasta

tekstura može biti posledica i asimilacije, tj. potpunog utapanja manjih sastojaka od strane

magme.

7. Škriljava tekstura nastaje kao posledica dejstva jakih pritisaka u toku ili čak i posle

konsolidacije stene. Pritkasti i ljuskasti minerali kod ove teksture zauzimaju položaj koji

je normalan na pravac dejstva pritiska.


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BB%D1%86%D0%B8%D1%82

https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A5%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82&action=edit&redlink=1

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B5%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BB%D1%86%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D0%BD

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D0%B7%D0%B0%D0%BB%D1%82

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%98%D0%B0%D0%B1%D0%B0%D0%B7

https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D1%82

103 /112


3.2.3. PODELA MAGMATNIH STENA

Opšta klasifikacija magmatnih stena vrši se prema tri osnovna kriterijuma:

1. Prema mestu nastanka – nivoa kristalizacije,

2. Prema mineralnom i hemijskom sastavu i

3. Prema kiselosti (sadržaj SiO2 komponente).

1. Prema mestu nastanka - nivoa kristalizacije:

dubinske, intruzivne ili plutonske (granit, sijenit, diorit, gabro, peridotit, dunit),

površinske, ekstruzivne ili izlivne, vulkaniti (riolit, trahit, dacit, andezit, bazalt),

žične ili hipabisalne (dijabaz).

2. Prema mineralnom i hemijskom sastavu:

Hemijski sastav magme je vrlo složen: O, Si, Al, Fe, C, Na, K, Mg, Ti, i gasovi:

sumporovodik, hlorovodonik, fluorovodonik, ugljen dioksid, sumor dioksid i vodena para.

Minerali počinju kristalisati između 1.400 0C (olivin) i 570 0C (kvarc) pa tako nastaju

različite vrste stena.

3. Prema sadržaju SiO2 komponente magmatske (eruptivne) stene dele se na:

- kisele (>65 % SiO2),

- neutralne – prelazne (55-65 % SiO2),

- bazične (45-55 % SiO2) i

- ultrabazične (<45 % SiO2)

Sl.132.- Magmatne stene –tipični predstavnici

MAGMATSKE STENE



104 /112


3.2.4. PRIKAZ VAŽNIJIH MAGMATNIH STENA

3.2.4.1.Dubinske magmatne stene

dubinske: granit, granodiorit, sijenit, diorit, gabro, labradorit,

peridotit, dunit

Granit je široko rasprostranjena i tehnički važna intruzivna

eruptivna stena izrazite zrnaste strukture. Sastoji se od kvarca

(20-40%), K-feldspata, ortoklasa ili mikroklina (50-80%) te

biotita i ređe muskovita (3-10%). Akcesorni sastojci u granitu

(do 3%) su apatit, cirkon, turmalin magnetit, rutil i drugi.

Boja granita varira u različitim nijansama beličaste do sive,

zavisno od količine obojenih minerala, najpre biotita pa do

crvenkastih nijansi od felspata koji su pigmentisani

hematitom ili zelenkastih obojenih hloritom i/ili epidotom.

Sl.133.- Granit

Granit čini veliki deo kontinentalnih kora. Granit je postajao deo zemljine kore tokom svih

geoloških perioda. Nastao je u različitim vremenima istorije Zemlje, od pre milijardu do

nekolko desetina miliona godina. Najstarije granitne stene nalaze se u Švedskoj, Britaniji i

Arizoni. Široko je rasprostranjen u zemljinoj kori i najčešća je bazična stena ispod

sedimentnih stena. Često čine ogromne nepravilne mase, batolite. Iako je široko

rasprostranjen postoje područja sa komercijalno vrednim kamenolomima granita.

Od svetski poznatih varijeteta granita spomenimo: Assuan red (asuanski crveni) iz Egipta,

sa krupnim crvenim kristalima K-feldspata, sitnijim zelenkastosivim kristalima Na-Ca-

feldspata i sivkastim kristalima kvarca, granit Rapakivi iz Finske kao i granit iz Ljiga, Srbija,

Kopaonik, Istočna Srbija i dr..

Sl.134.-Azul Noce (Španija), Santa Cecelia (Brazil), Gran Violet (Brazil), Lavanda Blue (Brazil),

Granitni monolit u Britanskoj Kolumbiji

Granit u Srbiji i bivšoj Jugoslaviji je veoma česta i bitna stena. Rasprostranjeni su i njegovi

varijeteti koji su posebno dekorativni jer su raznobojni i sitnog zrna. Granit se danas u svetu

masovno primenjuje kao kamen za oblaganje svih površina bez ograničavanja.

Karakteristika granita je da se polira do visokog sjaja, da zadržava dekorativnost, sjaj i

nepromenjivost izgleda i u uslovima zagađene atmosfere urbane okoline te da se odlikuje

trajnošću. Ova primena upotrebe granita uslovljena je ugrađivanjem granita koji se odlikuje


https://sh.wikipedia.org/wiki/%C5%A0vedska

https://sh.wikipedia.org/wiki/Kamenolom

https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Spain&action=edit&redlink=1

105 /112


svežinom i zvonkošću, sa niskim sadržajem biotita, i da ne sadrži sulfidne minerale, pirit,

kao ni sekundarne proizvodea alteracije ili izmene feldspata.

Granodiorit se od granita razlikuje po tome što uz kvarc (10-30%) sadrži Na-Ca-feldspate

ili plagioklase (30-50%), u manjoj količini

K-feldspate (20-40%), a od obojenih

minerala biotit i hornblendu (5-20%) kao i

akcesorne minerale (do 4%). Između granita

i granodiorita koji se koriste kao prirodni

kamen u tehničkom smislu nema posebnih

razlika, osim što je upotreba granodiorita,

zbog slabije izražene dekorativnosti, nešto

manja. Sl. 135.- Granodiorit

Dacit je efuzivni ekvivalent granodiorita. Kao prirodni kamen nije od posebnog značenja.

Sijenit je intruzivna eruptivna stena iz grupe intermedijarnih magmatskih stena, zrnaste

strukture. Nastaje kristalizacijom bazičnih magmi. Sastavljen je od K-feldspata, ortoklasa i

mikroklina (60-80%), hornb1ende i biotita (20-40%) kao i akcesornih minerala apatita,

magnetita, epidota i drugih (do 3%). Može sadržavati i neznatnu količinu plagioklasa. Boja

sijenita različito je nijansirana siva, zavisno

od učešća obojenih minerala, ili crvenkasta,

kad su K-fe ldspati pigmentisani hematitom.

Struktura sijenita je zrnasta, uglavnom

hipidiomorfno zrnasta, retko porfiroidna.

Tekstura je masivna.

Sijenit je uglavnom crvene boje, koja potiče

od ortoklasa.

Sl. 136.- Sijenit, Rusija i Dragaš, Srbija

Diorit je intruzivna eruptivna stena zrnaste strukture. Sastavljen je

od Na-Ca-feldspata ili neutralnih plagioklasa (60-80%), amfibola i

biotita (20-40%) kao i akcesornih minerala i magnetita (do 6%).

Budući da sadrži dosta obojenih sastojaka, hornblende i biotita,

diorit je sive do tamnosive boje. Posebna odlika diorita je kvarcni

diorit nazvan tonalit, koji se sastoji od kvarca (10-20%), Na-Ca-

feldspata (50-70%), hornblende i biotita (15-30%) kao i akcesornih

minerala (do 6%).

Sl.137.- Diorit

Na Pohorju nedaleko od Oplotnice eksploatira se tonalit sive boje, komercijalno nazvan

"oplotnica sivi", sitnozrnaste strukture, često prošaran belim aplitskim žilama debljine do

nekoliko centimetara. Primenjuje se kao prirodni kamen bez ograničenja, odlikuje se

nepromenjivošću izgleda i trajnošću pod delovanjem atmosferilija u urbanoj okolini.



106 /112


Gabro je bazična intruzivna eruptivna stena zrnaste strukture. Sastavljen je od Ca-Na-

feldspata ili bazičnih plagioklasa (40-70%), piroksena, ±olivina i ±hornblende (20-50%) kao

i akcesornih sastojaka i magnetita (do 10%). Gabro je tamnosive do crne boje, može biti

zelenkasto nijansiran. Krupnoća zrna može varirati, čak i u istom masivu. Odlikuje se

svojstvom da se glača do izvanredno visokog sjaja, gde posebno

dolazi do izražaja njegova crna boja. Površina se može obraditi

peskarenjem, pa je tada svetlijih nijansi.

Može se obrađivati i termičkim postupkom. Prvoklasan je prirodni

kamen široke lepeze upotrebe, a posebno se koristi za memorijainu

arhitekturu i arhitekturu grobalja. Gabro se eksploatiše nedaleko

od Jablanice i komercijalno je poznat kao "Jablanički granit".

Sl. 138.-Gabro

U prostranom masivu gabra eksploatiše se u nekoliko radilišta (Velja stijena, Ploče,

Padašnica, Findik). Sitnozrnasti varijeteti jablaničkog gabra izrazito su crni, dok su varijeteti

krupnijeg zrna tamnosivi i zelenkasto nijansirani. Jablanički gabro sastoji se od bazičnih

plagioklasa, piroksena, olivina, hornblende i biotita. U grupi bazičnih magmatskih stena

nalazi se i labradorit, monomineralna stena krupnozrnaste strukture, sastavljena od

plagioklasa labradora. Odlikuje se labradorizacijom, plavičastim odsjajima pojedinih

kristala labradora u sivoj zrnastoj osnovi kamena.

Peridotit je ultrabazična intruzivna eruptivna stena, zrnaste strukture. Sastavljen je od olivina

(40-70%), piroksena (20-40%) i akcesornih

satojaka, najpre hromita (do 15%). Dunit ili

olivinovac je monomineralna stena

sastavljena od olivina, sa akcesornim

hromitom. Peridotit je crne boje, često

zelenkasto nijansiran. Kao prirodni kamen

nije od posebnog značenja.

Sl.139.- Peridotit

3.2.4.2. Površinske magmatne stene

površinske: riolit, dacit, trahit, andezit, bazalt, kimberlit

Riolit je efuzivni ekvivalent granitne magme, izrazite porfirske

strukture. Sadrži fenokristale ili komadiće kvarca, K-feldspata i

biotita u gustoj osnovnoj masi koja može biti mikrokristalasta,

kriptokristalasta do hijalinska ili staklasta. Stena je različitih

nijansi svetlosive do sive boje. Kao prirodni kamen nema

posebno značenje.

Sl.140.- Riolit


107 /112


Dacit je efuzivni ekvivalent

granodiorita. Kao prirodni kamen nije

od posebnog značenja.

Sl.141.-Dacit

Trahit je efuzivni ekvivalent sijenita. Kao prirodni kamen nije od posebnog značenja. Porfir

je zastareli termin za paleovulkanske, pretercijarne trahite, koji se danas praktičkno više ne

koristi.

Andezit je efuzivni ekvivalent diorita. Izrazite je porfirske strukture. Sastoji se od

fenokristala plagioklasa, hornblende i biotita u sivoj osnovi približno istog sastava. Retko se

upotrebljava kao prirodni kamen. Porfirit je zastareli termin za paleovulkanske, pretercijarne

andezite, danas se praktički više ne koristi.

Andeziti su u Srbiji veoma rasprostranjene stene. Najveće pojave andezita sreću se u

timočkoj eruptivnoj oblasti u istočnoj Srbiji. Ovaj kompleks je zbog toga ranije nazivan

timočki andezitski masiv. U njemu su zastupljeni andeziti sa veoma krupnim, idiomorfnim,

fenokristalima hornblende i

biotita, koji se nazivaju

timociti (prema reci Timok).

Mogu se koristiti kao

građevinski kamen, ali su i

nosioci mnogih sulfidnih

minerala.

Sl. 142.-Sekvence tečenja andezitske lave iandezit, varijetet „timocit“

Bazalt je efuzivni ekvivalent gabra, fluidalne teksture i porfirske strukture. Sastoji se od

fenokristala olivina, bazičnih plagioklasa i piroksena u tamnoj

afanitskoj osnovi. Kao prirodni kamen od manjeg je značenja.

Sl.143.-Bazalt


https://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%BA

108 /112


3.2.4.3. Žične magmatne stene

hipabisalne: dijabaz

Dijabaz je nekada opisivan i smatran paleovulkanskim

pretercijarnim bazaltom, ali se taj termin u tom smislu danas

ne koristi. Dijabaz se svrstava u hipoabisalne stene, izrazite

ofitske strukture, sa prostorno neorijentisanim pritkastim

bazičnim plagioklasima i intersticijalnim ili meduprostornim

piroksenom augitom. Dijabaz je u svetu najpoznatiji crni

prirodni kamen koji se najviše primenjuje u arhitekturi

grobalja. Sveži dijabaz može se uglačati do briljantno visokog

sjaja koji je trajan. Melafir je zastareli termin za dijabaze i

bazalte mandolaste teksture.

Sl. 144.-Dijabaz

Praktično uputstvo za prepoznavanje magmatskih stena:

1. Na osnovu boje može se približno utvrdi da li je stena kisela, neutralna ili bazna.

- Kisele stene su svetlo otvorene sive ili crvenkaste boje;

- Neutralne stene su sive ili zelenkaste;

- Bazične stene su tamno zelene do crne boje.

2. Na osnovu strukture može se utvrditi da li je stena dubinska ili površinska:

- Dubinske stene imaju zrnastu strukturu;

- Površinske stene imaju porfirsku strukturu.

3. Na osnovu sadržaja kvarca može se odrediti podgrupa:

- Granit ima kvarca, a sijenit ne;

- Granodiorit ima kvarca, a diorit ne;

- Gabro ima feldspata, a peridotit ne.

Minerali u stenama:

Kvarc - se raspoznaje u stenama po masnoj staklastoj sjajnosti, sivoj boji, nepravilnoj

formi i po tome što nije cepljiv.

Feldspati - raspoznaju se po svetloj boji i po glatkim površinama (cepljivost).

Liskuni - raspoznaju se po veoma sjajnim sedefastim površinama i po savršenoj cepljivosti.

Amfiboli i pirokseni - su bojeni sastojci stena, zatvoreno zelene do crne boje, ne mogu se

golim okom razlikovati.

Olivin - zrnasto grudvasti agregat, u stenama žuto do maslinasto zelene boje.


109 /112


3.3. PIROKLASTIČNE STENE

Piroklastične (vulkanoklasticne) stene su posebna vrsta klastičnih sedimentnih stena.

Nastale su od materijala izbačenog vulkanskim erupcijama, sastavljenog od očvrsle lave i

fragmenata stena kroz koje lava prodire. Uglasti komadi veci od 32 mm su blokovi, a oni

zaobljeni vulkanske bombe. Odlomci veličine od 4 do 32 mm su lapili, a čestice manje od 4

mm nazivaju se vulkanski pepeo.

Cementacijom vulkanskih bombi i lapila nastaje vulkanski konglomerat, a varijetet sa

velikim blokovima zove se aglomerat.

Vulkanske breče su mešavina komadića lave i drugih stena. Vezani vulkanski pepeo je

Sl.145.-Tuf, lapil, vulkano klast


110 /112



111 /112



112 /112



Education

Geologija deo 1 3