Škola za dizajn tekstila i kože Novi Pazar - Enes Curić · ortoklas- delimično uređena...

PREDMET: GRAĐEVINSKI MATERIJALI

Škola za dizajn tekstila i kože Novi Pazar

2.4. MINERALI

Minerali su osnovni sastojci stena koje izgrađuju Zemljinu litosferu.

Da bi bila svrstana u minerale, supstanca mora

biti čvrsta i mora imati kristalnu strukturu. Takođe,

mora se javljati u prirodi, kao homogena supstanca i

imati određeni hemijski sastav.

Minerali su homogene građe i obično su neorganskog ali pri površini litosfere postoje i organskog sastava (ćilibar i ugalj).

Minerale proučava posebna naučna disciplina koja je po njima nazvana mineralogija. To je nauka koja proučava hemijska i fizička svojstva minerala, njihovu unutrašnju građu, način postanka i vrši njihovu podelu.

Prvi minerali na Zemlji nastali su u vremeformiranja prve ohlađene Zemljine kore. I danas, kao i tokom celokupne geološke istorije, deo minerala se obrazuje u procesu hlađenja magme, odnosno lave. Ovako nastale minerale nazivamo magmatskim ili pirogenim.

Za primenu u građevinarstvu su najznačajniji minerali koji ulaze u sastav stena – petrogeni minerali. Da bismo mogli utvrditi sastav stene u kojoj ili na kojoj nameravamo graditi određeni objekat, ili kamena kojim gradimo, moramo odrediti minerale od kojih se oni sastoje i njihove količinske odnose, kao i njihovo eventualno bubrenje, skupljanje, raspadanje pod uticajem atmosferilija i ostala fizičko-hemijska svojstva.

2.4.1. MORFOLOŠKE OSOBINE MINERALA

Oblici minerala u stenama: –KRISTALNI (pravilna unutrašnja građa i oblik) i – AMORFNI (nepravilna unutrašnja građa)

Prema savršenosti oblika kristala, odnosno prema stepenu njihove simetrije, minerali se svrstavaju u 7 kristalnih sistema:

- Teseralni - Tetragonalni

- Heksagonalni - Romboedarski

- Rombični - Monoklinični

- Triklinični

KRISTALNI OBLICI MINERALA

2.4.2. FIZIČKE OSOBINE MINERALA

Fizičke osobine minerala omogućavaju njihovu identifikaciju. Najznačajnije su: – tvrdoća (talk, gips,...,kvarc,..., dijamant)- skala 1-10, – cepljivost, – prelom, – savitljivost, – specifična masa, – boja, ogreb, sjajnost, providnost, miris, ukus, opip,...

2.4.3. PODELA MINERALA PREMA HEMIJSKOM SASTAVU

– SILIKATI (feldspati, amfiboli, pirokseni, liskuni, olivini, feldspatoidi-talk,serpentini, kaolini) su soli silicijumovih kiselina i oni su najvažniji petrogeni minerali., – KARBONATI (Kalcit, Magnezit, Dolomit) su soli ugljene kiselineH2CO3, – OKSIDI (Voda i led, Kvarc) su jedinjenja sa kiseonikom, – SULFATI (Gips, anhidrit) su soli sumporne kiseline CaSO4, – SULFIDI, – HLORIDI, – FOSFATI, – NITRATI i dr.

hemijska formula: SiO2 klasa: silikati podklasa: tektosilikati grupa: kvarc varijeteti: ametist citrin morion roze kvarc gorski kristal

gorski kristal gorski kristal

-idiohromatski bezbojan, alohromatski različito obojen, kristališe romboedarski

-tvrdoća 7, nema cepljivost, masnog sjaja, na pljosnima staklast

-otporan na hemikalije (samo HF)

-nastaje u magmatskom stadijumu, u pneumatolitskoj i hidrotemalnoj fazi

-u metamorfnim stenama nastaje rekristalizacijom nekih SiO2 minerala

-u sedimentnom ciklusu se javlja u nanosima (otporan)

ametist citrin

roze kvarc morion

sitnozrniji varijetet:

kalcedon (vlaknasti, fibrozni agregat

ahat (kao ukrasni kamen)

opal (SiO2× nH2O)

-amorfan, bubrežastog oblika, iu vidu skrama i prevlaka

-tvrdoća 5,5-6,5

-krt, pokazuje školjkast prelom

-masne do smolaste sjajnosti

-u magmatskom ciklusu se javlja na nižim temp. izlučivanjem iz hidrotermi

-u sedimentnom ciklusu nastaje raspadanjem bazita i ultrabazita

-obični opali

-gejziriti

-plemeniti opali

-drvenasti opali

klasa: silikati

podklasa: tektosilikati

grupa: feldspati

podgrupa: kalijski feldspati

(K-alumosilikati)

plagioklasi

(Ca, Na-alumosilikati)

Kalijski feldspati:

ortoklas (monokliničan)

mikroklin (trikliničan)

sanidin (monokliničan)

ortoklas mikroklin

-tvrdoća 6-6,5

-cepljivost: jedna savršena, druga slabije izražena

-boja bezbojni do beli

-sjajnost: staklasta

sanidin-u izlivnim stenama, pravilnog oblika, visokotemperaturan.

ortoklas- delimično uređena kristalna rešetka, visokotemperaturan mineral, alohromatski obojen crvenkasto ili zelenkasto. Pod uticajem hidrotermi prelazi u sericit, dok se u kori raspadanja formiraju minerali glina.

mikroklin-uređena kristalna rešetka, niskotemperaturan, jedini stabilan u metamorfnim stenama.

plagioklasi: albit (kiseli) oligoklas (intermedijarni) andezin (intermedijarni) labrador (bazični) bitovnit (bazični) anortit (bazični)

albit

oligoklas anortit

-kristališu triklinično.

-česti polisintetički blizanci.

-intermedijarni plagioklasi su često zonarni, centralni delovi bazični, a periferni kiseliji.

-pod uticajem hidrotermi kiseli Pl prelaze u sericit, dok bazični prelaze u agregat epidota i albita.

-pri površinskom raspadanju bazični Pl se kalcitišu, a kiseli prelaze u kaolinske minerale.

Grupa feldspatoida

-slična grupi feldspata, javljaju se u stenama bogatim alkalijama a siromašnim silicijskom kiselinom u kojima nije bilo dovoljno SiO2 za stvaranje feldspata.

leucit nefelin

muskovit K-liskun

biotit Mg,Fe-liskun

flogopit Mg-liskun

lepidolit Li-liskun

paragonit Na-liskun

cinvaldit Li,Fe-liskun

klasa: silikati

podklasa: filosilikati

grupa: liskuni

-cepljivost: savršena

-tvrdina: 2,5

-sjajnost: sedefasta

-kristališu monoklinično

muskovit muskovit

muskovit muskovit

•javlja se u pločastim agregatima, krupnih ljuspi (sitan-sericit).

•nastaje u magmatskom procesu, u pegmatitsko-pneumatolitskom stadijumu i u

hidrotermalnoj fazi.

•u metamorfnim stenama nastaje preobražajem glina.

•u kori raspadanja je otporan, koncentriše se u nanosima.

•koristi se kao izolacioni materijal.

biotit biotit

•javlja se u pločastim agregatima, ljuspama.

•nastaje u magmatskom procesu, u pegmatitsko-pneumatolitskom stadijumu

(bogatiji Fe).

•u metamorfnim stenama se javlja i u regionalnom i u kontaktnom metamorfizmu.

•u prisustvu hidrotermi prelazi u hlorit.

•pri površinskom raspadanju gubi Fe i alkalije.

klasa: silikati

podklasa: filosilikati

grupa: hloriti (hidratisani

alumosilikati Mg i Fe)

-kristališu monoklinično

-cepljivost: savršena (neelastični)

-tvrdina: 1,5-2,5

-sjajnost: staklasta

•javljaju se pločastim, listastim i sitnoljuspastim agregatima.

•u magmatskim stenama nastaju na niskim temperaturama i uz veliku količinu vode u magmi.

•u metamorfnim procesima hlorit ase stvara na niskim temperaturama i pritiscima.

•u hidrotermalnoj fazi se stvaraju na račun biotita, amfibola i piroksena.

•pri površinskim uslovima raspadaju se i prelaze u minerale glina.

hlorit

hlorit hlorit

klasa: silikati

podklasa: filosilikati

grupa: serpentini (hidratisani silikati Mg)

antigorit (monokliničan), listast

hrizotil (monokliničan), vlaknast

serpofit (amorfan)

•nastaju preobražajem olivina i piroksena

•koristi se kao izolacioni i vatrostalni materijal antigorit

hrizotil hrizotil

hidratisani silikat Mg

-cepljivost: savršena (neelastičan)

-tvrdina: 1

-sjajnost: masna

-boja: belo do bledozelena

-nastaje na niskim i srednjim temperaturama i u magmatskom

i metamorfnom ciklusu.

-u hidrotermalnoj fazi nastaje preobražajem olivina i drugih

Mg-silikata.

-koristi se u kozmetici i medicini.

talk

klasa: silikati

podklasa: filosilikati

grupa: gline

kaolinit (triklinično)

monmorijonit (monoklinično)

kaolinit (hidratisani alumosilikat), u čijoj se kristalnoj rešetki joni silicijuma i aluminijuma ne

zamenjuju pojedinačno, već izgrađuju naizmenične slojeve. Usled gustog pakovanja jona u

rešetki, kod ovog minerala ne postoji mogućnost infiltracije vode, pa kaolinit ne bubri i ne vrši

izmenu jona.

monmorijonit (hidratisani alumosilikat sa Mg i Fe), u čijoj kristalnoj rešetki su dva sloja

izgrađena od SiO4 grupa, a između njih je sloj izgrađen od Al, Mg, Fe jona. Između ovih paketa

se nalaze slabo vezani molekuli vode, pa zbog toga postoji sposobnost upijanja vode.

Monmorijonit može povećati svoju zapreminu (utrostručiti). Nastaje u alkalnoj sredini iz

rastopa bogatih Na, zemnoalkalijama i Fe. Alteracijom bazičnih i neutralnih tufova nastaju

bentoniti.

-tvrdina: 1-2

-sjajnost: sedefasta

-masan opip

-boja: bela, ali usled primesa žut, crvenkast

(Fe), zelenkast do crn (organska materija).

-nastaju procesima raspadanja feldspata i

feldspatoida, kao i hidrotermalnom alteracijom

stena.

kaolinit

monmorijonit monmorijonit

klasa: silikati

podklasa: inosilikati

grupa: amfiboli

podgrupa:

rombični monoklinični

antofilit tremolit-aktinolitska serija

žedrit hornblenda

alkalni amfiboli

tremolit tremolit

-tvrdina: 5-6

-sjajnost: staklasta do smolasta

-boja: bela( ređe), zelena do crna

-nastaju pirogeno, pneumatolitski,

hidrotermalno, kao i pri metamorfnim

procesima.

aktinolit

tremolit (hidratisani silikat Ca, Mg)

•bele ili sive boje

•redovan sastojak metamorfnih stena

•u magmatskim stenama kao sekundaran mineral.

•preobražajem prelazi u talk i serpentin

•u uslovima površinskog raspadanja je stabilan, ali se

lako drobi.

aktinolit (hidratisani silikat Ca, Mg, Fe)

•zelene boje

•nastaje preobražajem piroksena uz prisustvo vode, u

uslovima kontaktnog i regionalnog metamorfizma.

aktinolit

hornblenda

hornblenda hornblenda

hornblenda (hidratisani alumosilikat Ca, Mg, Fe)

-boja: zelena do crna

-cepljivost: savršena (ugao 124°)

-nastaje pirogeno, pneumatolitski.

-nastaje u metamorfnom ciklusu, na srednjim i visokim

temperaturama (kontaktni i regionalni metamorfizam).

-u prisustvu hidrotermi prelazi u hlorit, epidot i kalcit.

-u površinskim uslovima prelazi u kalcit, limonit.

enstatit

klasa: silikati

podklasa: inosilikati

grupa: pirokseni

podgrupa:

rombični monoklinični

enstatit diopsidsko-

bronzit hedenbergitska serija

hipersten augitska serija

alkalni pirokseni

ortopirokseni (izomorfne smeše silikata Mg i silikata Fe)

•boja zavisi od sastava (od bele do tamnozelene).

•tipični magmatski minerali, nastaju pirogeno.

•dejstvom hidrotemi prelaze u serpentin.

hedenbergit diopsid

diopsid-hedenbergitska serija (izomorfne smeše, silikati Ca, Mg, Fe)

•nalaze se u metamorfnim stenama, retki minerali.

•nisu stabilni, raspadanjem daju kalcit, hidrokside Fe, opal i kalcedon.

augit augit

augit (silikat sa Al, Ca, Mg, Fe)

•nastaje pirogeno

•nastaje pri kontaktnom a ređe regionalnom metamorfizmu

•augit sa malim sadržajem Fe, bronzano zelene boje i savršene cepljivosti- dijalag

•u prisustvu hidrotermi prelaze u hlorit ili amfibole

•pri površinskom raspadanju prelaze u kalcit, kvarc, opal i okside Fe.

klasa: silikati

podklasa: nezosilikati (rombično)

grupa: olivini

forsterit (silikat Mg)

fajalit (silikat Fe)

•javljaju se u zrnastim agregatima, nepravilnog

oblika

•cepljivost slaba

•tvrdina 6-7

•sjajnost: staklasta do smolasta

•boja: zelena do crna

•nastaju pirogeno.

•nastaju u metamorfnom ciklusu (kontaktni

metamorfizam).

•na niskim temperaturama prelaze u serpentin,

ređe u talk.

•pri površinskom raspadanju prelaze u limonit,

opal.

klasa: silikati

podklasa: nezosilikati i

inosilikati

grupa: aluminijski silikati

disten (trikliničan)

silimanit (rombičan)

andaluzit (rombičan)

disten (alumosilikat), plave boje od Fe i Cr

-tabličasti, izduženi kristali.

-cepljivost savršena.

-tvrdina od 4-7

-sjajnost staklasta do sedefasta.

-tipičan metamorfni mineral,nastaje na niskim

temperaturama iz glinovitih sedimenata.

-pri alteraciji prelazi u sericit.

-u uslovima površinskog raspadanja se koncentriše u

nanosima.

silimanit andaluzit

silimanit (alumosilikat), sadrži do 3%Fe2O3

-boja: bela, žućkasta ili zelenkasta.

-igličasti kristali.

-sjajnost: staklasta do svilasta.

-cepljivost: savršena.

-tvrdina 6-7

-tipičan metamorfni mineral

-alteracijom prelazi u minerale glina.

andaluzit (alumosilikat), sadrži do 3%

Fe2O3 i do 7% MnO

-boja: bela, žućkast.

-sjajnost: staklasta.

-tipičan kontaktno metamorfni mineral,

može i u regionalnom

-dejstvom hidrotermi prelazi u sericit, a

zagrevanjem u silimanit.

klasa: silikati

podklasa: nezosilikati

grupa: granati (teseralno)

pirop Mg-Al silikat

almandin Fe-Al silikat

spesartin Mn-Al silikat

uvarovit Ca-Cr silikat

grosular Ca-Al silikat

andradit Ca-Fe silikat

pirop almandin

-boja: zavisi od hemijskog sastava (crvna,

žućkasta, crna, bezbojna, zelenkasta...)

-u metamorfnim stenama (mogu u

magmatskim).

-pod uticajem hidrotermi prelaze u hlorit i

epidot.

-pri površinskom raspadanju su stabilni, pa

se koncentrišu u nanosima.

grosular

uvarovit andradit

spesartin

klasa: silikati

podklasa: sorosilikati

grupa: epidotska

epidot (monokliničan)

coisit (rombičan)

epidot (hidratisani alumosilikat Ca, Fe)

-boja: žutozelena do crna.

-cepljivost: savršena.

-tvrdina: 6,5

-sjajnost: stalkasta.

-nastaje sekundarno, preobražajem alumosilikata Fe, Mg.

-nastaje i u magmatskom i u metamorfnom ciklusu.

-otporan u uslovima površinskog raspadanja.

coisit (alumosilikat Ca)

-boja: sivoplava, plava

-nastaje autometamorfozom

bazičnih plagioklasa i dejstvom

hidrotermi.

epidot epidot

klasa: silikati

podklasa: ciklosilikati

beril (heksagonalan)

turmalin (romboedarski)

beril (alumosilikat Be)

-boja: plavičastozelena

-tvrdina: 7,5-8

-nastaje u pegmatitima uz veliku količinu

lakoisparljivih komponenata.

-otporan pri raspadanju, ali dugim dejstvom vode

prelazi u kaolinit.

-varijeteti smaragd (zelen) i rubin (plavi).

beril

akvamarin

smaragd

turmalin (boro-alumosilikat Mg, Fe sa sadržajem Ca,

alkalija i vode

-boja: različita, zavisi od hemijskog sastava ( zelena,

mrka, crna, bezbojana).

-tvrdina: 7-7,5

-ne pokazuje cepljivost.

-nastaje pneumatolitski.

-dejstvom hidrotermi prelazi u hlorit.

-pri površinskom raspadanju je otporan.

klasa: oksidi i hidroksidi

podklasa: oksidi i hidroksidi gvožđa

magnetit ( teseralan)

hematit (heksagonalan)

limonit (amorfan)

magnetit

magnetit ( oksid Fe2+)

-boja: crna, ogreb crn.

-sjajnost: metalična.

-ne pokazuje cepljivost.

-tvrdina: 5,5-6,5

-magnetičan

-nastaje magmatski, hidrotermalno i hidatogeno.

-pri površinskom raspadanju je otporan, pa gradi

magnetitske nanose.

-u površinskim uslovima, uz dugo prisustvo

pirita, prelazi u limonit i hematit.

hematit limonit

hematit (oksid Fe3+)

-ljuspasti agregati

-boja: crvena, siva i crna, ogreb crven.

-sjajnost: metalična.

-tvrdina: 6

-nastaje u svim ciklusima.

-raspadanjem prelazi u limonit.

limonit (hidroksid Fe)

-javlja se u vidu skrama, prevlaka, zemljastih

i bubrežastih agregata.

-nastaje raspadanjem svih minerala sa Fe.

-u uslovima površinskog raspadanja je svuda

prisutan ( u većim koncentracijama

predstavlja rudu gvožđa).

klasa: oksidi i hidroksidi

podklasa: oksidi i

hidroksidi aluminijuma

korund

boksitni minerali

safir

korund (oksid Al)

-boja: bezbojan, varijeteti safir (plav) i rubin (crven)

-tvrdina: 9

-ne pokazuje cepljivost.

-sjajnost: staklasta.

-nastaje u magmatskom ciklusu, hidrotermalno.

-nastaje u metamorfnom ciklusu.

-otpran pri površinskom raspadanju (u nanosima).

rubin rubin

boksitni minerali (hidroksidi Al)

-osnovno sredstvo za dobijanje Al.

-nastaju površinskim raspadanjem karbonatnih stena (lateriti, terra rossa).

-za razliku od glina, boksiti dodavanjem vode ne pokazuju plastičnost.

klasa: karbonati

grupa: kalcitska

kalcit (romboedarski)

dolomit (romboedarski)

kalcit kalcit

kalcit (karbonat Ca)

-boja: bezbojan, od primesa ružičast, žućkast, sivkast.

-sjajnost: staklasta.

-tvrdina: 3

-cepljivost: savršena (3 pravca).

-reaguje sa hladnom HCl.

-nastaje izlučivanjem iz voda pri padu temp. ili kada biljke apsorbuju

CO2

-u površinskim uslovima se rastvara i prelazi u kalcijumhidrokarbonat.

dolomit dolomit

kalcit

dolomit (karbonat Ca, Mg)

-boja: bela.

-sjajnost: staklasta.

-cepljivost: savršena.

-tvrdina: 3,5-4

-rastvara se u toploj HCl

-postaje metasomatski (dejstvom Mg rastvora na kalcijum

karbonatne stene.

-ulazi u sastav sedimentnih i metamorfnih stena.

-gradi monomineralne stene i dolomitske mermere.

klasa: sulfati

gips (rombičan)

anhidrit (monokliničan)

gips (pustinjska ruža) gips

gips (hidratisani sulfat Ca)

-boja: bela, bezbojan (beli, sitnozrni varijetet alabaster)

-sjajnost: staklasta.

-cepljivost: savršena.

-tvrdina: 2

-zagrevanjem gubi vodu i prelazi u anhidrit.

-nastaje u sonim ležištima, kristalizacijom iz hladnih

rastvora.

-sreće se u vidu konkrecija u laporcima glincima.

anhidrit (sulfat Ca)

-boja: bela

cepljivost: savršena.

-sjajnost: sedefasta

-tvrdina: 3-3,5

-nastaje hidatogeno

halit halit

klasa: haloidi

halit (kuhinjska so), NaCl

-teseralan

-javlja se u zrnastim agregatima.

-boja: bela, bezbojna, ružičasta ili zelenkasta.

-sjajnost: staklasta.

-cepljivost: savršena.

-ukus: slan

-nastaje kao mineral sonih ležišta.

klasa: sulfidi

grupa: pirita

pirit (sulfid Fe)

-javlja se u tri strukturne modifikacije:

pirit-teseralan, markasit-rombičan, meljankovit- gel

-boja: mesinganožuta.

-ogreb zelenkastocrn.

-sjajnost: metalična.

-ne pokazuje cepljivost.

-tvrdina: 6-6,5

-u uslovima površinskog raspadanja prelazi u limonit,

kada oslobađa sumpornu kiselinu koja izbeljuje stene.

pirit

klasa: elementi

dijamant (teseralan)

grafit (heksagonalan)

samorodni sumpor (rombičan

dijamant (elementarni C)

-boja: bezbojan, različito obojen.

-sjajnost: dijamantska.

-tvrdina: 10

-cepljivost: savršena.

-nastaje u magmatskom ciklusu.

- koristi se u juvelirstvu i za krunice za brušenje.

dijamant

grafit

-javlja se u ljuspastim agregatima

-boja: crna.

-sjajnost: metalična.

-tvrdina: 1-2

-cepljivost: savršena.

-nastaje metamorfozom organske materije u sedimentima.

grafit

samorodni sumpor

-javlja se u vidu skrama i

prevlaka

-boja: žuta

-tvrdina: mala

-nastaje oko solfatara i

termalnih vrela, kao i

organogeno. sumpor

HVALA NA PAŽNJI!