Horniny, minerály

Horniny
Horniny jsou stavební bloky zemské kůry. Existuje mnoho různých hornin složených z jednoho nebo více minerálů. Všechny horniny procházejí neustálým koloběhem. Studií hornin se zabývá petrologie. Rozlišujeme 3 druhy: horniny vyvřelé, usazené a přeměněné.

Minerály
Minerál neboli nerost je přírodní neživá látka. Jako příklad lze uvést zlato, stříbro, sádrovec, křemen, síru atd.. Kombinací různých minerálů se vytvářejí odlišné typy hornin. Tvrdost minerálů závisí na uspořádání jeho atomů. Diamant a grafit jsou různé formy stejného prvku-uhlíku, ale jejich tvrdost je odlišná vzhledem k rozdílné vnitřní struktuře. Tvrdost minerálů je hodnocena od 1 do 10 podle stupnice navržené německým mineralogem Friedrichem Mohsem (1773-1839). Mohsova stupnice:
1. mastek
2. sádrovec
3. kalcit
4. fluorit
5. apatit
6. živec
7. křemen
8. topaz
9. korund
10.diamant.
Drahokami jsou minerály vysoko ceněnné pro svoji krásu, vzácnost a stálost. Využívají se i na výrobu obráběcích strojů např. viniový vrták. Existuje okolo 100 druhů drahokamů. Mezi nejvíce ceněnné patří diamanty, smaragdy, rubíny a safíry. Diamant je nejtvrdší ze všech minerálů. Každý jeho atom je spojen se čtyřmi dalšími. Vytvářejí stabilní strukturu. Největším diamantem byl Cullinam,nalezený v Jižní Africe v roce 1905. Vážil skoro 0,6 kg a měl 3106 karátů. Hmotnost drahokamů se měří v karátech. Jeden karát=0,2g.

Krystaly
Krystaly se vylučují z tuhnoucího magmatu, z minerálů rozpuštěných v kapalinách jako je voda. 85% hornin a minerálů na Zemi je tvořeno krystaly. Geometrické tvary, ve kterých minerály krystalizují, se nazývají krystalická soustava. Rozlišujeme 6 druhů krystalických soustav: krychlová, čtverečná, kosočtverečná, šesterečná a klencová, jednoklonná, trojklonná.


Vápenec,mramor
Vápence jsou horniny převážně tvořeny nerostem kalcitem (klencový uhličitan vápenatý CaCo3 ). Druhy vápence dobře známe už od pradávna, například mramor (zrnitý vápenec) byl hlavním materiálem antických sochařů. Ve středověku se mramory využívaly především k výzdobě chrámů, velká sochařská díla obdivujeme dodnes.
Vlastní kalcit vzbudil zájem až v 2. pol. 17. století. Tehdy narazili lomaři při těžbě čediče na východním pobřeží Islandu na dutinu o rozměrech 6x3 metry, vyplněnou šedobílými krystaly kalcitu. Mnohé krystaly byly čiré celé, jiné jen z části. Vytěžený kalcit se vyvážel do Evropy jako tzv. „stříbrný kámen“.
Objev dvojlomu světla při průchodu tímto nerostem učinil E. Bartolinus v roce 1669, od kdy se kalcitu používá jako velmi vzácné suroviny do optických přístrojů.
Chemicky čisté vápence slouží k výrobě vápna a cementu, v hutnictví tvoří stuskotvornou přísadu. Méně známé je užití vápence při výrobě skla, uplatňují se v chem. průmyslu, v zemědělství k vápnění půd, k výrobě čistících prášků, tmelů, laků, gumy a pryže, v kosmetice a v mnoha jiných odvětvích.

Travertin
Travertiny jsou pórovité vápence usazené ze sladkých vod působením vodních rostlin, jejichž zbytky často obsahují. Mají jemnozrnnou až celistvou strukturu, která je rovnoběžná a vrstevnatá, jemno až hrubopórovitá. Jejich hlavními složkami jsou kalcit a aragonit. Používá se především jako ozdobný kámen.

Rula
Rula je nejběžnější krystalickou břidlicí. Obsahuje především křemen, otroklas, biotit, muskovit a amfibol. Její barvy mohou být odstíny šedé, hnědožluté nebo hnědočervené. Z hlediska praktického použití je méně významná.


Krevel
Krevel neboli hematit (klencový oxid železitý Fe2O3 ) obsahuje jako železná ruda asi 70% kovu. Název „hematit“ vznikl z řeckého „aima“ – krev. Dostal jej zřejmě podle červené barvy některých odrůd, ale prý byl ve starověku též používán jako prostředek k zastavení krvácení. Užíval se také jako stavební kámen, zvláště oblíbený byl v Babylóně a starém Egyptě.
Má velmi různé zbarvení, od červené po černou, některé odrůdy nabíhají i do barevnějších odstínů. Jeho vryp je však vždy červený. Hojně způsobuje červené zabarvení půdy. Využíván je především jako železná ruda. Další využití: je surovinou při přípravě červených barev, používá se při leštění a broušení zlata a stříbra, při opracovávání některých drahých kamenů.

Hnědel
Hnědel neboli limonit vyjadřuje chemický vzorec Fe2O3 . nH2O, je to tedy krevel vázaný s neurčitým množstvím vody. Obsahuje poměrně málo železa (48 - 63%). Stejně jako krevel zbarvuje některé okolní horniny, nazývá se proto „přírodní rez“. Hnědel bývá většinou práškovitý nebo zemitý, ale i kusový. Od krevelu, s nímž se často vyskytuje, jej poznáme podle barvy vrypu, která je vždy hnědožlutá, přestože hnědel bývá na povrchu pestře zbarven. Vzniká nejčastěji rozkladem sideritu, hematitu, magnetovce a pyritu, můžeme ho tedy pokládat za typický druhotný nerost. Je poměrně významnou železnou rudou.

Sádrovec
Sádrovec, jednoklonný vodnatý síran vápenatý (CaSo4 . 2H2O) je známý už od starověku. První podnět k používání sádry vyráběné ze sádrovce byl dán už v 2. pol. 4. stol. př. n. l. I dnes se sádrovec využívá hlavně k výrobě sádry. Pálením sádrovce na 300- 400 °C dostaneme tzv. pálenou sádru, která přijímá vodu a tuhne. Používá se ve stavebnictví, lékařství a při zhotovování odlitků. Pálíme-li sádrovec nad 400°C, nepřijímá již vodu a přidává se do barviv a cementu. Sádrovec se používá také k výrobě umělých mramorů a podlah. Tvoří krystaly v podobě tabulek připomínajících slídu (tzv. mariánské sklo) nebo sloupcovité krystaly. Čistý krystalový je čirý, celistvý bílý, nejčastěji bývá zbarven žlutavě nebo i jinak, podle příměsí. Má velmi malou tvrdost, můžeme do něj rýpat i nehtem.

Dolomit
Chemický vzorec vyjadřující dolomit je uhličitan vápenato-hořečnatý – CaMg(CO3)2 . Tvoří často celé horninové komplexy (Dolomity v blízkosti Julských Alp v Itálii).
V praxi se dolomit využívá k výrobě speciálních hmot, dolomitického vápna a speciálních malt. Při výrobě ohnivzdorných výstelek do vysokých pecí nahrazuje dolomit dražší magnezit.
Dolomit se krystalovým tvarem i barvou blíží kalcitu a magnezitu tak, že tyto tři nerosty jsou někdy k nerozeznání. Většinou však klence dolomitu poznáme podle toho, že jejich plochy nebývají rovné a bývají perleťově až skelně lesklé. Čistý dolomit je čirý, bývá však různě zbarven, zejména narůžověle nebo hnědě.

Pískovec
Pískovec je klasická zpevněná usazená hornina. Podstatnou součást tvoří především křemen, částečně opál. Vznikl zpevněním pískových částeček jílovitými částečkami a jeho složení se liší podle místa výskytu, má také velmi různé barvy, od šedé přes žlutou k červené, někdy může být i vícebarevný. Snadno se drolí a zvětrává. Řídce se využívá ve stavebnictví a k sochařským a kamenickým pracím.

Slepenec
Slepenec je stejně jako pískovec zpevněná hornina. Vzniká především tak, že se štěrkovité částečky v průběhu let nabalují na sebe a s pomocí jílovitých částic se slepí. Podstatnou součástí slepence jsou tedy odrůdy křemene. Na pohled je slepenec velmi zvláštní, protože je tvořen nestejně velkými, zaoblenými částicemi. Hustota závisí na přesném složení, je tedy proměnlivá a obecně ji nemůžeme určit. Největší využití slepence je výroba štěrku.

Fluorit
Kazivec čili fluorit, krychlový fluorid vápenatý (CaF2) je pro krásu a pestrost svých krystalů nazývaný „rudný květ“. Byl známý už ve starém Řecku, kde ho zpracovávali jako ozdobný kámen. Dnes je jeho hlavní použití jinde – přidává se jako příměs usnadňující tavení rud, z bezbarvého fluoritu se brousí čočky propouštějící ultrafialové paprsky. Má také dezinfekční účinky.
Fluorit může mít rozličné zbarvení. Nejčastěji bývá fialový, zelený, žlutý nebo bezbarvý, barvy se někdy prolínají i na jednom krystalu. Jeho krystaly jsou dokonale štěpné a často tvoří agregáty.

Smolinec
Smolinec, také uranin, uraninit nebo nasturan je nejdůležitější uranovou rudou. Je to krychlový oxid uraničitý s příměsí thoria (U,Th)O2. Obsahuje obvykle 62-82% uranu, přimíšeny jsou i další radioaktivní prvky, např. rádium a polonium.
Smolinec tvoří nejčastěji kusové žilné výplně, vzácněji agregáty, velmi vzácně krystalky. Vyskytuje se na rudních žilách, v pegmatitech a žulách a v uhlí. Využívá se na jaderné elektrárny, ve zdravotnictví, průmysl a k výrobě jaderných zbraní.