7.6  Sulfáty a chromáty


hlavní stránka obsah učebnice mapa webu o autorech rejstřík

7.6.1  Bezvodé sulfáty

7.6.1.1  Anhydrit

7.6.1.2  Baryt

7.6.1.3  Celestin

7.6.1.4  Anglezit

7.6.2  Vodnaté sulfáty

7.6.2.1  Sádrovec

7.6.2.2  Chalkantit

7.6.2.3  Melanterit

7.6.2.4  Epsomit

7.6.2.5  Přírodní „kamence“

7.6.3  Chromáty

7.6.3.1  Krokoit


Vzorce sulfátů můžeme odvodit od kyseliny sírové H2SO4. Tyto minerály jsou nekovového vzhledu, většinou měkké, někdy rozpustné ve vodě. Sulfáty obvykle dělíme na bezvodé a vodnaté.

7.6.1  Bezvodé sulfáty

7.6.1.1  Anhydrit

Teoretický vzorec je CaSO4, izomorfně může být zastoupeno Ba nebo Sr, častá je přítomnost heterogenních příměsí organických látek. Polymorfní modifikace a-anhydritu je trigonální a jeho stabilita se pohybuje nad teplotou 1200° C, b-anhydrit je rombický a stabilní při normálních podmínkách a g-anhydrit je hexagonální a za běžných podmínek metastabilní.

Symetrie je rombická (oddělení rombicky dipyramidální). Základem struktury jsou tetraedrické skupiny SO4 propojené s vápníkem v osmičetné koordinaci (obrázek 76-1). Mřížkové parametry: a = 6,991; b = 6,996; c = 6,238; Z = 4. Práškový RTG difrakční záznam je na obrázku 76-2.

Krystaly mají pseudokubický habitus (obrázek 76-3) nebo jsou tlustě tabulkovité až prizmatické (obrázek 76-4). Dvojčatí podle (110). Agregáty jsou zrnité až celistvé (obrázek 76-5), někdy bývají stébelnaté.

Fyzikální vlastnosti: T = 3,5; H = 2,96. Barva je bílá nebo šedá (obrázek 76-6), lesk je skelný nebo perleťový. Štěpnost je dokonalá podle (100) a (010), dobrá podle (001).

Anhydrit se vylučuje jako chemogenní sediment při odpařování mořské vody, nachází se na ložiskách evaporitů, často společně se sádrovcem (Wieliczka – Polsko, Stassfurt – Německo). Může být také sekundárním (supergenním) minerálem, vznikajícím při zvětrávání pyritu (Oslavany).

Je významným průmyslovým minerálem při výrobě stavebních hmot.

Mezi diagnostické znaky patří jeho barva ve spojitosti se štěpností.

7.6.1.2  Baryt

Teoretické složení je BaSO4, většinou obsahuje izomorfní příměs Sr, Ca nebo Pb. Běžnou mechanickou nečistotou bývá hematit.

Symetrie je rombická (oddělení rombicky dipyramidální). Ve struktuře jsou ionty Ba koordinovány s 12 kyslíky, které náleží sedmi různým SO4 aniontovým skupinám (obrázek 76-7). Mřížkové paramtry: a = 8,878; b = 5,45; c = 7,152; Z = 4. Práškový RTG difrakční záznam je na obrázku 76-8.

Krystaly jsou převážně tlustě až tence tabulkovité (obrázky 76-9 a 76-10) nebo krátce sloupcovité podle osy a (obrázek 76-11), na spojkách bývá velké množství různých krystalových tvarů (obrázek 76-12), nejčastěji prizmata, pinakoidy a rombické dipyramidy. Agregáty jsou hrubě zrnité (obrázky 76-13 a 76-14) až celistvé, někdy radiálně paprsčité, lupenité, krápníkovité, lebníkovité nebo tvoří konkrece.

Fyzikální vlastnosti: T = 3 – 3,5; H = 4,5. Barva může být bílá, světle okrová, růžová (obrázek 76-15) nebo červená, některé krystaly jsou čiré nebo tmavě hnědé. Štěpnost barytu je výborná podle (001) a dobrá podle (210) – obrázek 76-16. Lesk je skelný nebo perleťový. Některé baryty fluoreskují nebo fosforeskují v UV záření. Pro určování jsou významné optické vlastnosti barytu.

Baryt je typickým minerálem hydrotermálních žil a vystupuje ve více žilných formacích. Ložiska v Českém masivu přísluší hydrotermální formaci baryt-fluorit-křemen (Harrachov, Kovářská, Moldava, Běstvina, Štěpánovice u Tišnova). Baryt je dále běžný v asociaci sulfidických polymetalických žil (Příbram, Stříbro, Banská Štiavnica). Baryt může být také sedimentárně diagenetický (např. konkrece v terciérních jílech v okolí Brna, v sedimentech kladenské uhelné pánve). Baryt je běžný na metasomatických (Horní Benešov) a stratiformních ložiskách (Zlaté Hory).

Je důležitou surovinou Ba, používá se v lékařství (rentgenologii), pro přípravu suspenze pro výplachy vrtů.

Diagnostickým znakem je hustota (dříve označován jako těživec).

7.6.1.3  Celestin

Teoretické složení vyjadřuje vzorec SrSO4, často mívá izomorfní příměs Ba nebo Ca.

Symetrie je rombická (oddělení rombicky dipyramidální). Je izotypní s barytem (obrázek 76-17). Mřížkové parametry: a = 8,359; b = 5,352; c = 6,866; Z = 4. Práškový RTG difrakční záznam je na obrázku 76-18.

Krystaly jsou sloupcovité podle osy a (obrázek 76-19) nebo tabulkovité (obrázek 76-20), tvoří celistvé, stébelnaté nebo ledvinité agregáty, vyskytuje se i v konkrecích.

Fyzikální vlastnosti: T = 3 – 3,5; H = 3,9 – 4. Nejčastěji je bezbarvý nebo světle modrý (obrázek 76-21), se skelným až perleťovým leskem. Vryp je bílý. Je dokonale štěpný podle (100), dobrá štěpnost je podle (210).

Celestin je minerálem hydrotermálních žil (Špania Dolina u Banské Bystrice) nebo se vyskytuje na ložiskách sedimentogenní síry (Tarnobrzeg – Polsko, Sicílie). Bývá běžný v mořských jílovitých až slínitých sedimentech spolu s anhydritem a sádrovcem. Pěkné ukázky pochází  z trhlin vápenců a mramorů.

7.6.1.4  Anglezit

Teoretické složení odpovídá vzorci PbSO4, někdy obsahuje výrazné množství Ba (až 7 % BaO).

Symetrie je rombická (oddělení rombicky dipyramidální). Je izotypní s barytem (obrázek 76-22). Mřížkové parametry: a = 8,48; b = 5,398; c = 6,958; Z = 4. Práškový RTG difrakční záznam je na obrázku 76-23.

Krystaly jsou tabulkovité (obrázek 76-24) nebo krátce sloupcovité (obrázek 76-25), často podobné barytu a celestinu. Agregáty jsou hrubozrnné až celistvé, radiálně paprsčité nebo tvoří konkrece.

Fyzikální vlastnosti: T = 2,5 – 3; H = 6,3. Anglezit je nejčastěji čirý s diamantovým leskem (obrázek 76-26), může být i bílý nebo šedý se žlutavým nebo zelenavým odstínem. Štěpnost je podle (001) dobrá.

Jedná se o typický supergenní minerál na ložiskách Pb rud, kde často narůstá přímo na galenitu (Příbram, Stříbro, Nová Ves u Rýmařova). Jeho vznik z galenitu lze vyjádřit jako reakci: PbS + 2O2 = PbSO4. Je vzácný.

7.6.2  Vodnaté sulfáty

Nejdůležitějšími minerály ze skupiny vodnatých sulfátů jsou sádrovec, přírodní skalice (chalkantit, melanterit, epsomit) a přírodní kamence (např. bílinit, čermíkit, pickeringit).

7.6.2.1  Sádrovec

Složení CaSO4 . 2H2O odpovídá obvykle skutečnosti, může obsahovat heterogenní příměs jílů. Se zvyšující se teplotou postupně ztrácí vodu – při cca 65° C přechází na hemihydrát (bassanit) a kolem 100° C vzniká bezvodý anhydrit (obrázek 76-27).

Symetrie je monoklinická (oddělení monoklinicky prizmatické). Koordinační polyedry SO4 a vápník v osmičetné koordinaci tvoří ve struktuře vrstvy podle (010), které jsou obklopeny molekulami vody (obrázek 76-28). Mřížkové parametry: a = 5,68; b = 15,18; c = 6,29; b = 113,833°; Z = 4. Práškový RTG difrakční záznam je na obrázku 76-29.

Sádrovec vykazuje velké množství krystalových forem – krystaly bývají tabulkovité (obrázek 76-30) podle (010), sloupcovité podle (120) nebo (011), pravítkovité s protažením podle [011] a zploštěním podle (010) nebo čočkovitého habitu. Dvojčatění je zcela běžné – tzv. „vlaštovčí ocasy“ (obrázek 76-31) jsou dvojčata sloupcovitých krystalů podle (100), „pařížská dvojčata“ (obrázek 76-32) je srůst podle (001). Agregáty jsou zrnité až celistvé, vláknité (selenit) nebo lupenité. Často pseudomorfuje kalcit nebo anhydrit, sám je často nahrazován aragonitem, křemenem nebo opálem. Průsvitná jemnozrnná odrůda sádrovce se nazývá alabastr.

Fyzikální vlastnosti: T = 2; H = 2,3. Může být bezbarvý (obrázek 76-33), většinou je světle šedý (obrázek 76-34) s odstíny do červenohněda (obrázek 76-35) nebo bývá medový. Lesk je perleťový (obrázek 76-36), štěpnost je výborná podle (010) – obrázek 76-37. Sádrovec je slabě rozpustný ve vodě.

Sádrovec tvoří rozšířený chemogenní sediment vznikající z mořské vody (ložiska evaporitů), vyskytuje se často v asociaci s anhydritem (Kobeřice a Kateřinky u Opavy, Salzburg – Rakousko, Stassfurt – Německo). Patří mezi sekundární (supergenní) minerály, vznikající při zvětrávání pyritu a dalších sulfidů (Mostecko, Oslavany). Sádrovec může mít v sedimentech diagenetický původ, kdy tvoří konkrece (terciér v okolí Brna).

Je důležitou surovinou pro výrobu stavebních směsí (sádra).

Diagnostickými znaky jsou tvar krystalů a štěpnost.

7.6.2.2  Chalkantit

Složení se vyjadřuje jako CuSO4 . 5 H2O, izomorfně může vstupovat Mg, Fe nebo Zn.

Symetrie je triklinická (oddělení triklinicky pinakoidální). Ve struktuře jsou mezi oktaedry SO4 a molekulami vody rozmístěny atomy Cu v oktaedrické koordinaci (obrázek 76-38). Mřížkové parametry: a = 6,12; b = 10,7; c = 5,97; a = 97,583°; b = 107,167°; g = 77,55°. Práškový RTG difrakční záznam je na obrázku 76-39.

Krystaly jsou silně tabulkovité (obrázek 76-40), častěji se vyskytuje v zrnitých, vláknitých nebo krápníkovitých agregátech, běžně tvoří kůry a povlaky.

Fyzikální vlastnosti: T = 2,5; H = 2,1 – 2,3. Barva je modrá s bílým vrypem a skelným leskem na krystalových plochách (obrázek 76-41). Štěpnost je nedokonalá podle (110). Je snadno rozpustný.

Je běžným produktem oxidace sulfidů Cu, běžně se vyskytuje ve starých důlních dílech (Cu-ložisko Špania Dolina a Smolník na Slovensku, Nová Ves u Rýmařova, Zlaté Hory – Modrá štola).

7.6.2.3  Melanterit

Teoretické složení je vyjádřeno vzorcem FeSO4 . 7 H2O, izomorfně bývá přítomen Mg, Cu nebo Zn.

Symetrie je monoklinická (oddělení monoklinicky prizmatické). Struktura je tvořena tetraedry SO4 a atomy Fe jsou v dvojím typu koordinace s molekulami vody (obrázek 76-42). Mřížkové parametry: a = 14,11; b = 6,51; c = 11,02; b = 105,25°; Z = 4. Práškový RTG difrakční záznam je na obrázku 76-43.

Krystaly jsou velmi vzácné (obrázek 76-44), běžně se vyskytuje v kůrách, povlacích, krápnících nebo tvoří ledvinité agregáty.

Fyzikální vlastnosti: T = 2; H = 1,9. Barva je žlutozelená nebo světle zelená se silným skelným leskem. Je rozpustný ve vodě. Sám při zvšteávání velmi rychle ztrácí vodu a přeměňuje se na jiné fáze.

Vzniká jako meziprodukt při oxidaci sulfidů Fe na kyzových ložiskách nebo v horninách bohatých na pyrit nebo markazit (Chvaletice, Hromnice).

Diagnostickými znaky je barva a častá krápníčkovitá forma.

7.6.2.4  Epsomit

Složení se uvádí jako MgSO4 . 7 H2O, často s izomorfní příměsí Fe, Cu, Mn a Ni.

Symetrie je rombická (oddělení rombicky disfenoidické). Na rozdíl od melanteritu má Fe ve struktuře pouze jednu oktaedrickou strukturní pozici (obrázek 76-45). Mřížkové parametry: a = 11,86; b = 11,99; c = 6,858; Z = 4. Práškový RTG difrakční záznam je na obrázku 76-46.

Krystaly jsou prizmatického typu (obrázek 76-47), sloupečkovité až jehlicovité (obrázek 76-48). Častěji tvoří zrnité, vláknité nebo krápníčkovité agregáty.

Fyzikální vlastnosti: T = 2 – 2,5; H = 1,68. Barva je bílá, může být i bezbarvý, lesk je skelný. Štěpnost je podle (010) dokonalá. Je velmi dobře rozpustný, chutná hořce.

Vzniká při zvětrávání Fe-ložisek reakcí s okolními horninami (Chvaletice, Nučice) nebo při odpařování solných jezer. Bývá rozpuštěn v hořkých minerálních vodách (Šaratice).

7.6.2.5  Přírodní „kamence“

Kamence jsou podvojné vodnaté sulfáty obecného vzorce:

XIYIII(SO4)2 . 12H2O, kde v pozici X vystupuje Na, K, NH4 a v pozici Y je Al. Jedná se zejména o minerály čermíkit, bílinit a pickeringit.

Kamence krystalizují v soustavě kubické, krystalovým tvarem je oktaedr, někdy ve spojkách s krychlí. Častěji tvoří krystalické kůry, povlaky nebo krápníky. Jsou rozpustné ve vodě a objevují se jako supergenní minerály při zvětrávání sulfidů (na odvalech, haldách apod.)

7.6.3  Chromáty

Z chromátů je významný pouze relativně vzácný minerál krokoit.

7.6.3.1  Krokoit

Složení se uvádí jako PbCrO4, olovo může být zastupováno zinkem a chrom sírou.

Symetrie je monoklinická (oddělení monoklinicky prizmatické). Je izotypní s monazitem (obrázek 76-49). Mřížkové parametry: a = 7,12; b = 7,44; c = 6,8; b = 77,55°; Z = 4. Práškový RTG difrakční záznam je na obrázku 76-50.

Vytváří prizmatické sloupcovité až jehlicovité krystaly (obrázek 76-51) s vertikálním rýhovaním. Agregáty jsou zrnité nebo tvoří kůry.

Fyzikální vlastnosti: T = 2,5 – 3; H = 5,9 – 6,1. Barva je oranžovo-červená nebo červená (obrázek 76-52), lesk bývá až diamantový. Štěpnost je podle (110) zřetelná.

Krokoit je vzácný supergenní minerál. Je nalézaný v oxidační zóně některých Pb ložisek, kde hydrotermální žíly s galenitem procházejí akumulacemi chromitu v ultrabazikách. Nejznámějšími lokalitami jsou Dundas v Tasmánii a Sverdlovsk na Urale.


  Zpět na hlavní stránku