Sylabus
Obsah přednášky:
1. Mineralogie, krystalografie – vymezení vědního oboru mineralogie, předmět oboru, vztahy k jiným geologickým a aplikovaným oborům, krystalografie, definice krystalu, geometrie krystalu (Eulerova věta, krystalové osy, střed, osy soum ěrnosti, krystalografické zákony, struktura a symetrie krystalů (operace souměrnosti a prvky souměrnosti), krystalové osní elementy, krystalové tvary, spojky, srostlice, krystalografické soustavy (7 ks jejich charakteristika, základní krystalové tvary, minerály), vznik krystalů (tvar, habitus), povrch krystalu a jakost ploch, morfologie agregátů, atomová stavba krystalů, krystalová mřížka (definice, typy).
2. Fyzikální a chemické vlastnosti minerálů – mechanické vlastnosti minerálů (štěpnost, lom, tvrdost), hustota, magnetické a elektrické vlastnosti, radioaktivita minerálů, barva, vryp, lesk, luminiscence, optické vlastnosti (isotropní a anisotropní minerály, polarizace, polarizační mikroskop, omezení minerálů, zhášení minerálů, interference světla, opticky jednoosé a dvojosé minerály); chemická mineralogie (koloidy, metakoloidy, voda v minerálech), isomorfie, polymorfie, metody výzkumy minerálního chemismu.
3. Výskyt a geneze minerálů – parageneze, klasifikace ložisek, vznik minerálů (z magmatu, hlubinná pneumatolýza, hydrotermálních roztoků, z plynných exhalací, chemogenní a biogenní vznik, sedimentární metamorfózy, sekundární ložiska). Mineralogický systém: znalost krystalografické soustavy, fyzikálních a chemických vlastností, parageneze, naleziště v ČR a ve světe; I. prvky (Cu, Ag, Au, Hg, Fe, Pt, As, S, C); II sulfidy (sfalerit, chalkopyrit, galenit, cinabarit, pyrit, markazit, arsenopyrit, molybdenit); III. halovce (halit, sylvin, fluorit, karnalit); IV. oxidy (led, spinel, magnetit, korund, hematit, ilmenit, křemen, chalcedon, opál, kaseterit, wolframit, uraninit, goethit, limonit, bauxit); V. karbonáty (kalcit, aragonit, magnezit, dolomit, siderit, malachit, azurit); VI. sírany (baryt, anhydrit, sádrovec, chalkantit); VII. fosfáty (apatit, fosforit); VIII. silikáty – a) nesosilikáty (zirkon, olivín, granáty, kyanit, andaluzit, sillimanit, topaz); b) cyklosilikáty (beryl, turmalin); - c) inosilikáty (pyroxeny, amfiboly); – e) fylosilikáty (biotit, muskovit, lepidolit, jílové minerály); - f) tektosilikáty (Na-Ca živce, K-živce, leucit, natrolit, foidy); IX. organolity (jantar, ozokerit). Tektity a meteority, přírodní skla, horninotvorné minerály.
4. Horniny, magmatické horniny – definice hornin, horninový cyklus, cyklus vody a uhlíku, klasifikace hornin, struktury a textury hornin, magmatické horniny (struktury, textury, horninotvorné minerály Bowenovo schéma, klasifikace magmatitů, Streckeisenova klasifikace); hlubinné vyvřeliny (horniny s křemenem, horniny bez křemene, ultrabazické horniny); žilné vyvřeliny (aplity a pegmatity, lamprofyry); výlevné vyvřeliny (horniny s křemenem, horniny bez křemene, horniny s foidy, pyroklastický materiál, vulkanická skla).
5. Sedimentární horniny – definice, vznik sedimentárních hornin (zvětrávání, transport, sedimentace, diageneze), minerály sedimentární hornin, klasifikace sedimentů dle geneze, textury, klastické sedimenty (psefity, psamity, aleurity, pelity); biogenní sedimenty (karbonáty, silicity, allity, ferolity, manganolity, fosfority, evapority, kaustobiolity).
6. Metamorfované horniny – definice, vznik metamorfních hornin, faktory ovlivňující metamorfózu, typy metamorfóz (kontaktní, šoková, dislokační, regionální), minerály metamorfních hornin, indexové minerály, metamorfní zóny, metamorfní facie, hloubková pásma, textury, klasifikace metamorfních hornin (ekvivalenty klastických sedimentů, karbonátů, kyselých a bazických vyvřelin a ultrabazik, migmatitizace, metasomatóza, dislokační metamorfóza.
7. Ložisková geologie – základní pojmy a termíny (ložiska, využitelnost, zdroj, ruda, neruda, energetické suroviny, geneze ložisek – endogenní (magmatogenní, magmato-sedimentogenní, metamorfogenní) a exogenní (sedimentogenní), tvary ložiskových těles, syngenetická a epidenetická ložiska, klasifikace ložisek (rudy, nerudy, energetické suroviny – konvenční a nekonvenční ložiska – frakování „břidličný plyn“), ložiska v ČR. Obsah cvičení:
1. Krystalografie – demonstrace základních krystalografických soustav a krystalových tvarů na modelech a reálných krystalech minerálů.
2. Vlastnosti minerálů a mineralogický systém – praktická ukázka vlastností minerálů, které můžeme využít k jejich identifikaci (vzhled, tvrdost, vryp aj.). Praktická ukázka klíčových minerálů z jednotlivých skupin mineralogického systému. Prvky: měď, grafit, síra. Sulfidy: sfalerit, galenit, pyrit, markazit, chalkopyrit, cinabarit (rumělka). Halogenidy: halit, fluorit. Oxidy: magnetit, hematit, křemen (záhněda, růženín, ametyst, citrín), achát, opál, limonit. Karbonáty: kalcit, aragonit, magnetit, siderit, malachit. Sírany: sádrovec, chalkantit. Křemičitany: olivín, granát (pyrop), pyroxen, amfibol, mastek, biotit, muskovit, plagoklásy, ortoklas (K-živec). Organolity: jantar.
3. Vyvřelé horniny – ukázka hlavních horninotvorných minerálů vyvřelých hornin. Ukázka základních horninových typů (hlubinné vs. výlevné, kyselé vs. bazické vyvřeliny – granit (žula), granodiorit, diorit, gabro, peridotit, pegmatit, ryolit, andezit, bazalt (čedič, melafyr), znělec, pemza, obsidián.
4. Sedimentární a metamorfované horniny – ukázka hlavních horninotvorných minerálů a dalších součástí sedimentárních hornin, horninotvorné organismy. Přehled hlavních horninových typů. Ukázka hlavních horninotvorných minerálů metamorfovaných hornin a jejich texturních prvků (metamorfní foliace). Sedimentární horniny – štěrk/slepenec, písek/pískovec (arkóza, droba), prach/prachovec, jíl/jílovec, břidlice, slínovec (opuka), vápenec, buližník, rašelina, uhlí. Metamorfované horniny – fylit, svor, pararula, ortorula, mramor, granulit, amfibolit, serpentinit (hadec), migmatit.
5. Opakování - poznávačka z krystalografie, mineralogie a petrologie.
Anotace
V úvodu každé z části předmětu jsou definovány základní metody a principy mineralogie a petrologie včetně pojmů, interdisciplinárních přesahů a klasifikace těchto předmětů. V mineralogii jsou dále řešeny základy principy krystalografie včetně přehledu jednotlivých krystalografických oddělení, dále je podrobně probrána problematika atomové stavby a charakteristika fyzikální a chemické vlastností minerálů včetně jejich výskytu a geneze a mineralogického systému. V petrologii je kladen důraz na charakteristiku struktur a textur hornin, genezi hornin (horninotvorné minerály, horninový cyklus a jeho vztahy k dalším geobiogenním cyklům planety) a vlastní klasifikaci hornin a jejich lokaci v rámci ČR. Praktická cvičení jsou zaměřeny na krystalografii a poznávání a genezi vybraných minerálů a hornin a jejich regionální výskyt v rámci České republiky.
Tematické okruhy: Mineralogie, krystalografie, fyzikální a chemické vlastnosti minerálů, výskyt a geneze minerálů, mineralogický systém, ložisková geologie, magmatické horniny, sedimentární horniny a metamorfované horniny. Průběžné úkoly - 2 průběžných on-line testy z mineralogii a petrologie.