Křemen je minerál, oxid křemičitý. Jeden z nejběžnějších minerálů v zemské kůře.

Oxid křemičitý, jehož nejběžnější formou v přírodě je křemen, má vyvinutý polymorfismus.

Dvě hlavní polymorfní krystalické modifikace oxidu křemičitého: hexagonální α-křemen, stabilní při tlaku 1 atm. (nebo 100 kN/m2) v teplotním rozsahu 870-573°C a trigonální β-křemen, stabilní při teplotách pod 573°C. β-křemen je v přírodě rozšířený. Všechny hexagonální krystaly α-křemene nalezené za běžných podmínek jsou paramorfózy β-křemene nad α-křemenem. β-křemen krystalizuje ve třídě trigonálních lichoběžníků trigonálního systému. Krystalová struktura je rámového typu, postavená z křemíkovo-kyslíkových čtyřstěnů uspořádaných spirálovitě (s pravým nebo levým otáčením šroubu) vzhledem k hlavní ose krystalu.

V závislosti na tom se rozlišují pravé a levé strukturní a morfologické formy krystalů křemene, rozlišitelné navenek symetrií uspořádání některých ploch (například lichoběžník atd.). Absence rovin a středu symetrie v krystalech β-křemene určuje přítomnost piezoelektrických a pyroelektrických vlastností.

Další polymorfy oxidu křemičitého:

  • Cristobalite
  • Tridymit
  • Coesite
  • Stishovit (vznikl při velmi vysokém tlaku a mírné teplotě, poprvé objeven v místě epicentra jaderného výbuchu)
  • Moganit
  • Seyfertit
  • Křemen je izostrukturní s berlinitem.

Krystaly mají nejčastěji protáhlý hranolovitý vzhled s převládajícím vývojem čel šestibokého hranolu a dvou kosočtverců tvořících hlavu krystalu. Méně často mají krystaly formu pseudohexagonální dipyramidy. Zevně pravidelné krystaly křemene jsou obvykle komplexně zdvojené, nejčastěji tvoří zdvojené oblasti podle tkzv. brazilské nebo dauphinské zákony. Ty vznikají nejen při růstu krystalů, ale také v důsledku vnitřního strukturního přeskupení při tepelných α-β polymorfních přechodech doprovázených kompresí, jakož i při mechanických deformacích.

Ve vyvřelých a metamorfovaných horninách tvoří křemen nepravidelná izometrická zrna prorostlá se zrny jiných minerálů, jeho krystaly jsou často pokryty dutinami a mandlemi ve výlevných horninách.
V sedimentárních horninách jsou uzliny, žilky, sekrety (geody), štětce malých krátkoprizmatických krystalů na stěnách dutin ve vápenci atd. Také úlomky různých tvarů a velikostí, oblázky, písek.

Rozpouští se v kyselině fluorovodíkové. Bod tání 171 – 1728 °C (kvůli vysoké viskozitě taveniny je stanovení bodu tání obtížné, existují různé údaje).

SiO2 patří do skupiny sklotvorných oxidů, to znamená, že je náchylný k tvorbě přechlazené taveniny – skla.

ČTĚTE VÍCE
Jak aplikovat třpytivé oční stíny, aniž by opadaly?

Odrůdy křemene

  • Horský křišťál – krystaly bezbarvého průhledného křemene
  • Rauchtopaz (kouřový křemen) – světle šedá nebo světle hnědá
  • Morion – černá
    Ametyst je vzácná odrůda křišťálu fialové, fialovo-růžové, lila-červené barvy
  • Citrín – citrónově žlutá
  • Avanturín je nažloutlý nebo hnědočervený křemenec třpytivý díky četným inkluzím drobných vloček slídy nebo hematitu (železité slídy).
  • Prazem – zelená (kvůli aktinolitovým inkluzím)
  • Volosatik – horský křišťál s inkluzemi jemných jehličkovitých krystalů rutilu, turmalínu, goethitu nebo jiných minerálů tvořících jemné jehličkové krystaly
  • Chalcedon – kryptokrystalická odrůda s jemným vláknem – včetně barevných odrůd s vlastními názvy –
  • karneol: – žlutá, oranžová, červená;
  • sarder: (nebo sard) – červenohnědý, hnědý;
  • plazma -: zelená;
  • chrysopras -: jablkově zelená, zbarvená tenkými inkluzemi silikátů obsahujících nikel;
  • onyx -: černobílý (páskovaný);
  • karneol: – maso-červené. Jsou i další. Průsvitné nebo průsvitné, barva od bílé nebo šedé až po medově žlutou. Tvoří sférolity, sférolitové krusty, pseudokrápníky nebo souvislé masivní útvary
  • Achát je vrstvená odrůda chalcedonu
  • Pazourek je jemnozrnný kryptokrystalický křemenný agregát proměnlivého složení, tvořený převážně křemenem a v menší míře chalcedonem, cristobalitem, někdy s přítomností malého množství opálu. Obvykle se nacházejí ve formě uzlů nebo oblázků, které jsou výsledkem jejich mechanického zničení.
  • Tygří oko, Jestřábí oko, Býčí oko jsou produkty náhrady (pseudomorfózy) různých typů amfibolů křemenem.
  • Viz také: Opál (amorfní oxid křemičitý)

Podmínky vzdělávání

Křemen vzniká během různých geologických procesů:

Přímo krystalizuje z kyselého magmatu. Křemen obsahuje intruzivní (žula, diorit) i výlevné (ryolit, dacit) horniny kyselého a středního složení a lze jej nalézt ve vyvřelinách základního složení (křemenné gabro).

V kyselých vulkanických horninách často tvoří porfyrické fenokrysty.
Křemen krystalizuje z fluidem obohacených pegmatitových magmat a je jedním z hlavních minerálů granitických pegmatitů. V pegmatitech tvoří křemen srůsty s draselným živcem (vlastní pegmatit), vnitřní části pegmatitových žil jsou často tvořeny čistým křemenem (křemenné jádro). Křemen je hlavním minerálem apogranitických metasomatitů – greisenů.

Při hydrotermálním procesu vznikají křemenné a krystalonosné žíly, význam mají zejména křemenné žíly alpského typu.

Za povrchových podmínek je křemen stabilní a hromadí se v rýžovištích různého původu (pobřežně-mořský, eolický, aluviální atd.).

ČTĚTE VÍCE
V jakém oblečení vypadáš mladší?

V závislosti na různých podmínkách vzniku krystalizuje křemen v různých polymorfech.

Křemen se těží téměř všude. V Rusku jsou ložiska nerostu v Karélii, Transbaikalii, Uralu a Altaji. Hodně křemene je na Sibiři, Kavkazu, Pamíru, Rakousku, USA, Madagaskaru a Brazílii.

přihláška

Cenné nerostné suroviny: používají se v optických přístrojích, ultrazvukových generátorech, telefonních a rádiových zařízeních (jako piezoelektrika). Ve velkém se spotřebovává ve sklářském a keramickém průmyslu (horský křišťál a čistý křemičitý písek), používá se také při výrobě křemičitých žáruvzdorných materiálů a křemenného skla. Mnoho odrůd se používá ve šperkařství jako ozdobné kameny.

Evropští řemeslníci se s křemenem „setkali“ v XNUMX.–XNUMX. století. Sklenice a vázy vyrobené z tohoto materiálu byly vysoce ceněny. V Rusku se tento materiál začal používat v XNUMX. století. Vyráběly se z něj brože, náhrdelníky, prsteny a pečeti. Vázy, mísy a popelníky jsou vyrobeny z tohoto minerálu.

Používá se k výrobě čisticích prostředků.

Vlastnosti minerálu

Barva Bílá, bezbarvá, žlutá, červená, zelená, hnědá, růžová, oranžová, šedá, fialová, černá
Barva čáry bílá
Původ názvu ze starého Němec Querklufter – ruda sečných žil, nebo z ní. „quarr“ – broušení (zrnka křemene vydávají při obrušování charakteristický zvuk broušení)
Zahajovací rok známé od starověku
Stav IMA platný, poprvé popsán před rokem 1959 (před IMA)
Химическая формула Si2
Glitter sklo
rohož
tuk
průhlednost průhledný
průsvitné
prosvítá
zakalený
vodě-transparentní
Výstřih nedokonalý v
Přestávka konchoidní
Tvrdost 7
Elektrické vlastnosti minerálu piezoelektrický, pyroelektrický
Tepelné vlastnosti α-křemen (trig, stabilní při 573 °C).
Luminescence lze pozorovat triboluminiscenci
Strunz (8. vydání) 4/D.01-10
Ahoj, CIM Ref. 7.8.1
Dana (7. vydání) 75.1.3.1
Dana (8. vydání) 75.1.3.1
Molekulární váha 60.08
Možnosti buňky a = 4.9133 Á, c = 5.4053 Á
Postoj a:c = 1:1.1
Počet jednotek vzorce (Z) 3
Objem jednotkové buňky V 113.00 ų
Twinning tři zákony fúze dvojčat: Dauphinian – fúze jedinců jednoho enantiomorfa. modifikace (pravá s pravou nebo levá s levou) s rotací jednoho jedince vůči druhému kolem osy dvojčete L3 o 60°; Brazilský – fúze zprava a zleva
Bodová skupina 3 2 – Lichoběžník
Vesmírná skupina P31 2 1
Hustota (vypočtená) 2.66
Hustota (měřeno) 2.65
Indexy lomu nω = 1.543 – 1.545 nε = 1.552 – 1.554
Maximální dvojlom 0.009 = XNUMX
Typ jedna osa (+)
Optický reliéf nízký
Výběrový formulář Krystaly jsou obvykle ve formě šestibokého hranolu, zakončeného na jednom konci (méně často na obou) šesti nebo třístrannou pyramidovou hlavou. Často se směrem k hlavě krystal postupně zužuje. Čela hranolu se vyznačují příčným šrafováním; pevné hmoty různé hustoty a zrnitosti (od hrubých po kryptokrystalické), jemnovláknité, sférolitické, sintrové (chalcedony) a zemité agregáty.
Třídy na taxonomii SSSR Oxidy
třídy IMA Oxidy
Syngonia trigonální
Křehkost Ano
Literatura Yurgenson G. A. Typomorfismus a obsah rudy žilného křemene. M., 1997.
Dále
ČTĚTE VÍCE
Je možné udělat ultrazvuk s hnědým výbojem?

Prohlédněte si minerál Quartz v prodejnách minerálů

Fotka Minerálu

Související články

  • Křemen je jedním z nejběžnějších minerálů

Přestože je křemen jedním z nejběžnějších minerálů a jeho krystalické formy jsou snadno identifikovatelné, neměl by být v žádném případě vyloučen z kategorie drahých kamenů.

Široká skupina křemene zahrnuje minerály, které bez ohledu na to, jak moc se od sebe liší vzhledem nebo vnitřní strukturou, mají velmi jednoduché a stálé chemické složení, představující sloučeninu křemíku s kyslíkem, jinak známou jako oxid křemíku, neboli oxid křemičitý.

Nejstarší experimentální práce na syntéze křemene měly čistě mineralogický význam a byly prováděny s cílem objasnit podmínky jeho vzniku v přírodě.

Je třeba poznamenat, že zvýšení obsahu sulfidů v žilném křemenu s sebou nese zvýšení obsahu Au. Jeho nejvyšší hodnoty jsou zaznamenány pro sulfidické křemenné žíly, nejnižší – pro zóny diseminovaných a žilkami diseminovaných rud.

Barva křemene není určena chromem a manganem, ale kombinací hliníku v něm a také trojmocného titanu.

Oblasti odbornosti: Přírodní oxidy a hydroxidy, Drahokamy a polodrahokamy Systém: Hexagonal, Trigonal Tvrdost na Mohsově stupnici (minimální hodnota): 7 arb. Jednotky Hustota (minimální hodnota): 2,65 g/cm³

Quartz (německy Quarz), rozšířený minerál třídy oxidů, SiO2. Hlavní minerál z rodiny siliky. Dva polymorfy SiO jsou známy pod názvem „křemen“2: trigonální nízkoteplotní α-křemen (stabilní do 573 °C) a šestihranný vysokoteplotní β-křemen (tpl 1610 °C). Krystalová struktura rámového typu je postavena z křemíkovo-kyslíkových čtyřstěnů uspořádaných spirálovitě (s pravým nebo levým otáčením šroubu) vzhledem k hlavní ose krystalu. Podle toho se rozlišují pravé a levé strukturní a morfologické formy krystalů.

Formy umístění. Odrůdy. Vlastnosti

Polymorf α-křemene tvoří zpravidla prizmatické krystaly s vyvinutím převážně šestihranných hranolových ploch (často s hrubým horizontálním stínováním) a dvou kosočtverců; β-křemen se vyskytuje ve formě bipyramidových krystalů. Horský křišťál, dvojitý. Otome vklad (Japonsko). Horská encyklopedie. T. 2. 1986. Archiv BRE. Horský křišťál, dvojitý. Otome vklad (Japonsko). Horská encyklopedie. T. 2. 1986. Archiv BRE. Krystaly jsou většinou komplexně zdvojené; monokrystaly jsou vzácné. Charakteristické jsou orientované srůsty křemene s živci (tzv. grafické pegmatity). Křemen je často pozorován ve formě krystalových srůstů, drúz a štětců. Typická jsou jednotlivá zrna v horninách, souvislé zrnité nebo sloupcovité agregáty. Kryptokrystalický křemenný agregát se nazývá chalcedon. Achátová geoda s vnitřní dutinou posetou křemennými drúzami. Asni (Maroko).Foto: Wojciech Tchorzewski / Alamy / legion-media.ru. Achátová geoda s vnitřní dutinou posetou křemennými drúzami. Asni (Maroko).Foto: Wojciech Tchorzewski / Alamy / legion-media.ru. V krystalech a agregátech křemene se často nacházejí inkluze dalších minerálů: jehličkovitý nebo síťovaný (saguenit) rutil, jehličkovité krystaly turmalínu nebo amfiboly (tzv. vlasatý křemen); vločky slídy nebo hematitu, které křemeni dodávají zlatou barvu a třpytivý lesk (avanturín); tenké krystaly aktinolitu nebo chloritu, barvící křemen ve světle zelené barvě (prazem) apod. Známé jsou jemnovláknité pseudomorfy křemene na bázi amfibolového azbestu s goethitem, s charakteristickým hedvábným nádechem (tygr, kočičí oko, jestřábí oko).

ČTĚTE VÍCE
Co nosí Gruzínci?

Nejběžnější je bílý a šedý křemen. Ametyst. Dalněgorsk, Přímořský kraj (Rusko). Sbírky Mineralogického muzea pojmenované po A.E. Fersmanovi (Moskva). Foto: Natalya Peková. Ametyst. Dalněgorsk, Přímořský kraj (Rusko). Sbírky Mineralogického muzea pojmenované po A.E. Fersmanovi (Moskva). Foto: Natalya Peková. Některé odrůdy křemene, rozlišené podle barvy, mají svá vlastní jména: horský křišťál – bezbarvý vodnatý průhledný křemen, ametyst – fialový, citrín – zlatožlutý, rauchtopaz (rauch-topaz) – hnědo-kouřový, morion – černý atd. Lesk křemene je skelný. Tvrdost na Mohsově stupnici 7 (standard tvrdosti); hustota 2,65 g/cm3. Štěpení obvykle chybí; zlomenina je konchoidní. Má piezoelektrické vlastnosti.

Původ. Praktický význam

Křemen je polygenní minerál. Krystalizuje z magmatických tavenin bohatých na SiO2, horké vodné roztoky (hydrotermy), tekutiny, post-vulkanické vody. Typický minerál granitoidů, pegmatitů, greisenů, hydrotermálních žil ad.

Hlavní složkou mnoha metamorfovaných hornin (křemence, krystalické břidlice) a sedimentárních hornin (křemenné písky, pískovce aj.). Minerál je odolný vůči povětrnostním vlivům a hromadí se v sypačích, často ve spojení s nativním zlatem. Červené korálky avanturínu. Červené korálky avanturínu. Široce používané v průmyslu, včetně uměle pěstovaných. Křemen ve složení křemenných písků a křemenců je nejdůležitější surovinou pro výrobu skla, keramiky, stavebních hmot, hutnických tavidel, brusiva apod. Zvláště čistý žilný křemen se používá k výrobě žáruvzdorného optického a technického skla a pro výrobu čistého křemíku. Monokrystaly horských krystalů se používají jako optické a piezo-optické suroviny a také jako zárodek pro pěstování syntetických krystalů. Krásně zbarvené odrůdy křemene nacházejí uplatnění ve šperkařství a uměleckých řemeslech. Krystaly, ozdobné štětce, drúzy jsou sběrovým materiálem; používá se také k výzdobě interiérů.

Publikováno 23. května 2022 v 20:16 (GMT+3). Naposledy aktualizováno 23. května 2022 v 20:16 (GMT+3). Kontaktujte redakci