Ročník, semestr: 2. ročník, zimní semestr
2010-2011
Rozsah výuky: 2 hod. přednášek, 1 hod.
cvičení týdně
Způsob ukončení: zápočet
Přednášející: doc. RNDr. M. Mergl, CSc.
Cvičení: doc. RNDr. M. Mergl, CSc.
1 Mineralogie
1.1 Mineralogie všeobecná
Pojem nerostu, látky amorfní
a krystalované, definice krystalu, růst krystalů, apozice, stejnocenné a
různocenné tvary, tvar jednoduchý a spojka.
Morfologie krystalů a agregátů
(krystalový habitus, monokrystaly a agregáty, různoměrný vývin krystalů)
Prvky morfologického omezení
krystalů (Eulerova rovnice, plochy, hrany, rohy, pásmo, zákon o stálosti úhlů
hran)
Krystalová souměrnost
(střed, roviny a osy souměrnosti, jejich definice), poloha obecná a speciální,
tvar otevřený a uzavřený.
Krystalové osní elementy,
typy ploch (jedno, dvou a troj a čtyřúsekové) osní kříž, Weissovy, Millerovy a
Bravaisovy symboly (jejich odvození, zákon o racionalitě indexů).
Přehled krystalových soustav: soustava trojklonná, jednoklonná, kosočtverečná, čtverečná, šesterečná, klencová, kubická: osní kříže: osy, úhly, pojem stejnocenné a různocenné osy, proložení osního kříže krystalem, prvky souměrnosti u jednotlivých plnoplochých (holoedrických) oddělení. Znát odvození a úplné názvy možných ploch a jejich Millerovy a Bravaisovy symboly v jednotlivých plnoplochých odděleních soustav; příklady (jedno-, dvoj- a troúsekové pinakoidy, prizma (jedno-, dvou- i trojúsekové prizma, proto- i deuteroprizma tetragonální a hexagonální, ditetragonální a dihexagonální prizma), dipyramidy (rombická dipyriamida, tetragonální a hexagonální proto- a deuterodipyramida, ditetragonální a dihexagonální dipyramida), romboedr, skalenoedr, oktaedr, trioktaedr (trigon-trioktaedr a tetragon-triokatedr), hexaoktaedr, rombododekaedr, tetrahexaedr, hexaedr, tetraedr, pentagondodekaedr.
(Požadavek:
Umět určit plochy a odvodit jejich symboly na konkrétních
trojrozměrných krystalech. tj. i spojkách různých tvarů).
Srostlice, dvojčatné srůsty,
dvojčatná osa, penetrační sroztlice,
příklady srostlic (sádrovec, pyrit, živce, křemen, kasiterit aj.).
Vnitřní stavba krystalů
(dekrescence, prostorová mřížka, krystalová struktura, typy vazeb
v krystalech: vazba iontová, kovalentní, kovová, molekulární, semipolární,
příklady nerostů, závislost fyz. a chem. vlastností nerostů na typu vazby).
Polymorfie (u FeS2,
CaCO3, SiO2, C, S) a izomorfie (olivín, wolframit, zlato,
uhličitanová řada, živce a další příklady), polytypie, příklady, příčiny,
využití.
Fyzikální vlastnosti nerostů
(definice, příklady, využití aj.): hustota, tvrdost (Mohsova stupnice, vryp),
štěpnost (definice, počet štěpných ploch, příklady), tenacita, tavitelnost,
rozpustnost a lepty, magnetismus, polární elektřina (příčiny, využití, piezo a
pyroelektrický efekt), luminiscenční jevy (fluorescence a fosforescence),
radioaktivita (příčiny, projevy, využití), optické vlastnosti (barva, lesk,
propustnost světla, index lomu v izotropním a anizotropním prostředí,
dvojlom, pojem opticky jednoosých a dvojosých minerálů). Praktické využití
fyzikálních vlastností.
1.2 Mineralogie systematická
Mineralogický systém
(principy mineralogické klasifikace).
prvky:
měď, stříbro, zlato, rtuť, platina, arzén, bizmut, antimon, allemontit, tuha,
diamant, síra.
sulfidy: chalkozín, bornit, argentit, pentlandit, nikelín, sfalerit,
chalkopyrit, tetraedrit, galenit, cinabarit, pyrhotin, antimonit, pyrit,
markazit, arzenopyrit, molybdenit, proustit, pyrargyrit, boulangerit.
halovce: halit, sylvín, fluorit.
oxidy:
spinel, magnetit, chromit, korund (rubín, safír), hematit
(spekularit, lebník, oolitický h.), rutil, kasiterit, pyroluzit, uranin,
goethit, limonit, křemen, tridymit, chalcedon (achát,
onyx, chryzopras, jaspis), opál (drahý opál, hyalit, obecný opál).
uhličitany: kalcit, rodochrozit, magnezit, siderit, dolomit,
ankerit, aragonit (vřídlovec, hrachovec), smithsonit, cerusit, malachit,
azurit.
sírany:
baryt, celestin, melanterit, chalkantit, sádrovec (selenit,
alabastr).
wolframany: wolframit, scheelit.
fosforečnany: apatit, fosforit, variscit, wavellit, torbernit, tyrkys.
silikáty: (strukturní uspořádání tetraedrů SiO4 a jeho projevy na
habitus nerostů: nesosilikáty, sorosilikáty, cyklosilikáty, inosilikáty,
fylosilikáty a tektosilikáty): olivín (fayalit, forsterit), granáty
(grosular, pyrop, almandin, spessartin, andradit), vesuvian, zirkon
(hyacint), andalusit, kyanit, sillimanit, topaz, staurolit, titanit,
epidot, turmalín (skoryl, rubelit, verdelit), cordierit, beryl
(smaragd, zlatý beryl, akvamarin), diopsid-hedenbergit, augit,
hypersten-bronzit-enstatit, tremolit, aktinolit, nefrit, jadeit, amfibol
obecný a čedičový, mastek, glaukonit, slídy - muskovit, biotit,
lepidolit, cinvaldit, flogopit; jílové nerosty - illit, montmorillonit,
kaolinit; chlority; serpentin, nefelín, sodalit, analcim, leucit,
živce - sanidin, ortoklas, mikroklin, albit-anortit, zeolity – natrolit.
organolity: whewellit, jantar.
tektity: vltavín
(U
uvedených minerálů podtržených znát charakteristické fyzikální a
chemické vlastnosti (krystalovou soustavu, kryst. tvar, tvrdost, hustotu – u křemene, živců a kalcitu na 2 des. místa, u většiny ostatních v celých g/cm3 nebo
orientačně, barvu, určovací znaky nerostu (např. význačná hustota, vryp,
tvrdost aj.), typické parageneze(-i) nerostu (např. typické horniny), praktické
využití nerostu – zejména jako rudy, průmyslové suroviny a drahé kameny,
význačná naleziště nerostu v ČR a ve světě – cca v rozsahu VŠ učebnice Slavík
a kol: Mineralogie.
U minerálů
nepodtržených znát základní
údaje – vzhled, využití a základní paragenezi, event. lokalitu u nás.).
Součástí
zápočtu je poznávačka nerostů – nejběžnějších a význačných z horninotvorného
nebo ekonomického hlediska: k dispozici je sklo, magnet a hřebík.
1.3 Vznik a výskyt minerálů
Vznik magmatu a jeho typy.
Vznik nerostů magmatogeními
pochody:
Segregace, likvace, kumulace, akcesorické nerosty (příklady), hlavní
krystalizace, Bowenovo schéma (znát a umět vysvětlit).
Pegmatitová fáze: Vznik pegmatitů. typické
nerosty. Význačná naleziště pegmatitů (u nás a ve světě) a jejich praktické
využití (rudy, ložiska drahých kamenů).
Vznik nerostů
hydrotermálními pochody: Proces greizenizace žul. Význačné nerosty (rudy). Významná
pneumatolitická ložiska u nás (Cínovec, Horní Slavkov – znát nejzákladnější
informace o ložiscích). Hydrotermy. Ložiska žilná, impregnační a metasomatická.
Přehled formací (snw, k-pol, pol, a
další), jejich význačných nerostů a lokalit na našem území (Příbram, Stříbro,
Jáchymov, Kutná Hora, Jihlava, Jílové - znát nejzákladnější informace o
ložiscích). Zlatá a zlato-stříbrná formace
(zlatonosnost na území Čech: Jílové, Kašperské hory, Roudný, Křepice u
Vodňan), Ag-Co-Ni-Bi-U formace (Jáchymov), pyritová a chalkopyritová formace,
Pb-Zn-Ag formace (Příbram, Stříbro, Jihlava, Kutná Hora), Sb-As-Se formace (Milešov), Hg formace.
Alpská parageneze
(charakteristika, význačné nerosty).
Vznik nerostů hypergenními
pochody:
Vznik rozsypových ložisek a řýžovisek. Vznik Fe a Mn rud (oolitické rudy).
Vznik lateritů a bauxitů. Vznik solných ložisek (minerální sukcese při
evaporaci). Základní údaje o zlatonosných rýžovištích (Otava, Vltava) a
ložiscích železných rud (Barrandien) na našem území. Zvětrávání sulfidických
ložisek (oxidační, cementační zóna – význam při těžbě rud, využití kyzových
břidlic).
Vznik nerostů metamorfními
pochody.
Typické metamorfní nerosty. Horninotvorné nerosty metamorfovaných hornin.
(Vznik a
parageneze nerostů podle VŠ učebnice Slavík a kol: Mineralogie, pro údaje o
ložiskách v ČR doporučuji nahlédnout do Bernarda, 2000).
2. Petrologie
Pojem horniny, základní
klasifikace hornin (principy), omezení minerálů v horninách (automorfní,
hypautomorfní, xenomorfní), pojem struktury a textury, minerály podstatné,
podružné, akcesorické.
Vyvřelé horniny: Vznik vyvřelých hornin. Klasifikace vyvřelých hornin: horniny hlubinné, žilné, výlevné (vznik,
znaky, charakteristické struktury a textury).
Klasifikace
podle chemismu: horniny kyselé, intermediární, bazické, ultrabazické, alkalické
a alkalicko-vápenaté. Hejtmanova a Streckaisenova klasifikace.
Klasifikace podle nerostného
složení: podle světlých a tmavých nerostů (granitoidy, syenitoidy, dioritoidy,
gabroidy, peridotity, hornblendity, pyroxenity), význam živců a foidů pro
klasifikaci.
Přehled vyvřelých hornin -
mineralogické složení, textury a struktury vyvřelých hornin (hlubinných,
žilných, výlevných), jejich výskyt a použití u nás: horniny s křemenem
(alkalické granity - granity (žuly) – granodiority – tonality - křemenné
diority – křemenná gabra; aplity, pegmatity, porfyry a porfyrity; ryolity –
dacity; alkalické syenity – syenity – syenodiority - gabra (nority, troktolity)
- peridotity; trachyty – andezity – bazalty; fonolity, tefrity, bazanity,
foidity (nefelinity, leucitity). Sopečná skla. Pyroklastické horniny
(agloneráty, tufy, tufity).
Usazené horniny: Principy klasifikace, součástky sedimentů, alotigenní
a autigenní minerály, horninotvorné fosilie, zvětrávání hornin, přenos produktů
zvětrávání, proces diageneze, konkrece, textury a struktury usazených hornin,
přehled usazených hornin (klastické a jílové horniny, karbonátové horniny
(vznik vápenců; horninotvorné organismy), ferolity (genetické typy, vznik, ložiska
u nás), manganolity, allity, fosfority, evapority, silicity (horninotvorné
organismy; radiolarity, limnokvarcity, diatomity), kaustobiolity (řada uhelná a
živičná). U hornin mineralogické složení, textury a struktury, vznik, výskyt a
použití jednotlivých hornin u nás.
Přeměněné horniny: Pojem
metamorfózy, typy metamorfózy, metamorfní
stupně a facie, součástky metamorfovaných hornin hornin, struktury a textury
mtm. hornin, přehled mtm hornin [(mtm. sedimenty (fylit, svor, pararula,
krystalické vápence, metaferolity, metakonglomeráty, kvarcity)], vyvřelé
horniny kyselé (granulity, ortoruly), bazické a ultrabazické (amfibolity,
zelené břidlice, hadce, mastkové břidlice) - mineralogické složení, změny
mineralogického, texturního a strukturního charakteru hornin při metamorfóze,
výsledné textury a struktury, výskyt jednotlivých mtm. hornin u nás, jejich
praktické použití.
3. Facie a faciální analýza
Cvičení:
Geologické
informační zdroje
Geologické
mapy, jejich využití
Demonstrace minerálů a hornin
Literatura:
Kraft, J., Mentlík, P. (2004): Úvod do geologie pro
geografy: Endogenní a exogenní dynamika.
- FPE ZČU. Plzeň.
Slavík F., Novák J., Kokta J. (1974): Mineralogie. – Academia. Praha
Hejtman, B. (1977): Petrografie. – SNTL/ALFA. Praha
Zamarský, V., Kudělásková, M., Slivka, V. (1990): Mineralogie a petrografie. – VŠB. Ostrava
Holub, F. V. (2002): Obecná a magmatická petrologie. – Karolinum. Praha
Kachlík, V., Chlupáč, I. (2000): Základy geologie.
Historická geologie. – Karolinum. Praha
Skoček, V. (1993): Petrologie sedimentů. – PřFUK. Praha
Podmínky získání zápočtu:
Splnění zápočtových testů (vyřešení geologické mapy + test s geologických map, poznávačka nerostů a hornin + teoretická znalost mineralogie a petrologie). Úspěšnost nejméně 50%. Testy se uskuteční v průběhu semestru, v zápočtovém týdnu s možností dalších dvou (maximálně) opravných termínů ve zkouškovém období ZS.