7.3  Halovce

7.3.1  Jednoduché halovce

7.3.1.1  Halit (sůl kamenná)

7.3.1.2  Sylvín

7.3.1.3  Fluorit

7.3.2  Podvojné a komplexní halovce

7.3.2.1  Kryolit

7.3.2.2  Carnallit

V této třídě minerálů je dominantní přítomnost silně elektronegativního prvku ze 7.sloupce periodické tabulky (Cl^-, F^-, I^- a Br^-). Tyto poměrně velké anionty snadno vytvářejí iontové sloučeniny s poměrně velkými jednomocnými kationty a výsledkem je strukturní uspořádání zpravidla s vysokou symetrií. Vazby v těchto sloučeninách jsou převážně iontové a z toho vyplývají i fyzikální vlastnosti (nízká tvrdost, nevodivost, střední nebo vyšší bod tání). Některé jsou velmi dobře rozpustné ve vodě.

Nejčastěji zastoupenými anionty jsou fluor a chlor, přičemž se oba geochemicky podstatně odlišují. To je příčinou rozdílné geneze fluoridů (hydrotermální roztoky a magmatická fluida) a chloridů (vysrážení z mořské vody).

7.3.1  Jednoduché halovce

Tato skupina je tvořena minerály, kde poměr halogen – kov je 1:1, 1:2 nebo 1:3.

7.3.1.1  Halit (sůl kamenná)

Složení vyjádřené vzorcem NaCl může být doplněno omezenou homovalentní substitucí K (obrázek 73-1) nebo Rb za Na, případně na pozici aniontu se může objevit malé množství jódu. Běžný je obsah heterogenních nečistot, např. jílové minerály nebo hematit, které mohou být zodpovědné za zbarvení halitu.

Symetrie je kubická (oddělení hexaoktaedrické). Struktura halitu je základním strukturním typem (obrázek 73-2), se kterým je izostrukturní řada dalších minerálů (sylvín, galenit). Atomy Cl obsazují plošně centrovanou kubickou buňku a atomy Na leží na středech hran této buňky. Můžeme si ji také představit jako dvě plošně centrované kubické mřížky, kdy jednu tvoří ionty Na⁺ a druhou ionty Cl^-. Obě mřížky jsou do sebe zasunuty o 1/2 tělesové úhlopříčky. Mřížkové parametry: a = 5,6402; Z = 4. Práškový RTG difrakční záznam je na obrázku 73-3.

Krystaly jsou převážně kubické (obrázek 73-4), obvyklý je různoměrný vývin krystalů. Probíhá-li krystalizace za přítomnosti močoviny, je typus krystalů oktaedrický. Agregáty jsou celistvé (obrázek 73-5), drobně zrnité (obrázek 73-6), stébelnaté (obrázek 73-7), může tvořit kůry a povlaky.

Fyzikální vlastnosti: T = 2; H = 2,17. Barva je bílá, hnědá, červená nebo modrá (je to způsobeno přítomností nečistot, pigmentu oxidů Fe³⁺ nebo strukturními defekty), čistá přírodní sůl je bezbarvá. Štěpnost halitu je dokonalá podle krychle, lesk skelný, bývá slabě hygroskopický, ve vodě dobře rozpustný. Nasycený roztok NaCl obsahuje při 12° C 36 % NaCl, průměrný podíl v mořské vodě je 3,5 %.

Obrovská ložiska halitu vznikají evaporizací (odpařováním) mořské vody v aridních oblastech v uzavřených zátokách, doplňovaných občasně mořskou vodou. Ložiska solí (tzv. evaporitová) jsou vrstevnatá, plasticita soli někdy způsobuje vznik diskordantních těles (pňů). Halit může vznikat i na sopečných fumarolách, nebo tvoří výkvěty na půdách v aridních oblastech. Ve světě jsou těžena hlavně fosilní evaporitová ložiska, často spolu se sádrovcem a anhydritem. Výskyty v České republice jsou nevýznamné, např. Ostrava (v dolech krápníky vznikající ze solného obsahu nadloží), větší ložiska jsou na Slovensku (Solivar u Prešova, Michalovce), v Rakousku (Hallstadt, Bad Ischel – trias), Polsku (Wieliczka), Německu (Stassfurt, Hannover) nebo záliv Karabogaz (Kaspické moře).

Halit je důležitá biogenní sloučenina, používá se v potravinářství a chemickém průmyslu.

Důležitým diagnostickým znakem je barva, tvrdost a slaná chuť.

7.3.1.2  Sylvín

Teoretický vzorec je KCl, obvykle obsahuje izomorfní příměs Na (halit a sylvín jsou za normálních teplot izomorfně mísitelné jen omezeně – obrázek 73-1).

Symetrie je kubická (oddělení hexaoktaedrické). Je izostrukturní s halitem (obrázek 73-8). Mřížkové parametry: a = 6,2931; Z = 4. Práškový RTG difrakční záznam je na obrázku 73-9.

Tvoří převážně kubické krystaly, vzácněji pak osmistěny nebo jejich spojky s krychlí, agregáty bývají celistvé až zrnité, sloupcovité nebo tvoří povlaky a kůry.

Fyzikální vlastnosti: T = 2; H = 1,99. Barva sylvínu je bílá, šedá, červená, nebo může být zcela bezbarvý (vše v závislosti na obsahu heterogenních příměsí), lesk skelný. Je dobře rozpustný ve vodě, má hořkou chuť a štěpnost je dokonalá podle krychle.

Vyskytuje se v menší míře spolu s halitem na evaporitových solných ložiscích, vznikajících odpařováním mořské vody v aridních oblastech v uzavřených zátokách. V nevýznamném množství může vznikat i na sopečných fumarolách, tvoří výkvěty v aridních oblastech nebo může vznikat rozkladem komplikovanějších halovců (carnallit). Mezi nejznámější naleziště patří Stassfurt (Harz), oblast Hannoveru (Německo), Vesuv, Etna (Itálie).

Sylvín je významným zdrojem K, používá se jako hnojivo.

Důležitými diagnostickými znaky je forma výskytu, barva a hořká chuť. Snadno se zamění s halitem.

7.3.1.3. Fluorit

Chemické složení se vyjadřuje schématickým vzorcem CaF₂. Vápník může být v malé míře zastupován prvky vzácných zemin.

Symetrie je kubická (oddělení hexaoktaedrické). Struktura fluoritu je velmi důležitým strukturním typem (obrázek 73-10). Vápník tvoří plošně centrovanou kubickou mřížku, ve které je každý atom obklopen 8 atomy F (kubická koordinace) a každý atom fluoru je obklopen 4 atomy Ca (tetraedrická koordinace). Vazby mají převážně iontový charakter. Mřížkové parametry: a = 5,463; Z = 4. Práškový RTG difrakční záznam je na obrázku 73-11.

Krystaly jsou zpravidla kubického (obrázek 73-12), vzácněji oktaedrického typu, vyskytují se i spojky obou tvarů a dvojčatné penetrační srůsty krychlí podle (111) – obrázek 73-13. Plochy krychle mohou být parketované. Agregáty fluoritu jsou převážně drobně zrnité až celistvé (obrázek 73-14).

Fyzikální vlastnosti: T = 4; H = 3,18. Zbarvení fluoritu je způsobeno přítomností barevných center (obsah vzácných zemin, defekty ve struktuře) a je různé – modré, zelené, žluté, bílé, fialové (obrázek 73-15) až černé. V UV záření jeví fluorescenci, zpravidla v zelených odstínech. Lesk je skelný, štěpnost podle (111) dokonalá. Pro určení jsou důležité optické vlastnosti fluoritu.

Fluorit je typickým hydrotermálním minerálem na rudních žilách. Častá je parageneze fluorit – baryt – křemen – kalcit (typická pro Český masiv). Nejznámější ložiska jsou Harrachov, Moldava, Kovářská v Krušných horách, Kožlí u Ledče, výskyty u Tišnova a Štěpánovic u Tišnova. Běžný je fluorit také v greisenech (Horní Slavkov, Cínovec, Krupka), lokálně fluorit najdeme v trhlinách pegmatitů a na puklinách žul (Litice nad Orlicí). Na puklinách rul svrateckého krystalinika se vyskytuje tmavě fialový fluorit u Nedvědice. Žíly ložiska pětiprvkové formace (Ag-U-Co-As-Bi) v Jáchymově obsahují tmavě fialový až černý fluorit, což je typické zbarvení pro ložiska radioaktivních prvků. Hydrotermální (prakticky monominerální) ložisko fluoritu bylo těženo v Jílovém u Děčína.

Fluorit je významnou surovinou chemického průmyslu, používá se k výrobě kyseliny fluorovodíkové (HF):
Ca F₂ + H₂ SO₄ = Ca SO₄ + 2 HF.

Používá se také v hutnictví a sklářském průmyslu. Krystaly fluoritu se používají pro výrobu monochromátorů.

Mezi diagnostické znaky patří tvar krystalů, barva a štěpnost.

7.3.2  Podvojné a komplexní halovce

Většinou se jedná o chemicky složitější minerály se strukturou typickou pro komplexní soli.

7.3.2.1  Kryolit

Složení kryolitu se vyjadřuje vzorcem Na₃AlF₆.

Symetrie je monoklinická (oddělení monoklinicky prizmatické, prostorová grupa P2₁/n) při 560° C přechází na kubickou polymorfní modifikaci. Strukturně se jedná o komplexní sůl, ve které jsou atomy Al v oktaedrické koordinaci s anionty fluoru. Tyto stavební jednotky jsou uloženy v uzlech pseudokubické základní buňky, sodík je mezi nimi v dvanáctičetné koordinaci (obrázek 73-16). Mřížkové parametry: a = 5,4; b = 5,6; c = 7,78; b = 90,183; Z = 2. Práškový RTG difrakční záznam je na obrázku 73-17.

Tvoří zrnité až celistvé agregáty.

Fyzikální vlastnosti: T = 2,5 - 3; H = 2,95. Je čirý, bílý, vykazuje „vlhký“ skelný lesk.

Nachází se v některých pegmatitech, např. ložisko Ivigtut v Grónsku.

Kryolit byl původní surovina na výrobu hliníku.

7.3.2.2  Carnallit

Schematický vzorec je uváděn jako KMgCl₃ . 6 H₂O, část draslíku může být zastoupena sodíkem.

Symetrie je rombická (oddělení dipyramidální), základní stavební jednotky tvoří molekuly vody a oktaedrické komplexy KCl₆ (obrázek 73-18). Mřížkové parametry: a = 9,56; b = 16,05; c = 22,56; Z = 12. Práškový RTG difrakční záznam je na obrázku 73-19.

Většinou tvoří zrnité agregáty.

Fyzikální vlastnosti: T = 1 – 2,5; H = 1,6. Barva je žlutá nebo červená, je silně hygroskopický a snadno rozpustný. V UV záření silně fluoreskuje.

Vzniká jako primární součást ložisek evaporitů, kde se vysráží na konci odpařování roztoků, např. Stassfurt (Německo), Solikamsk (Rusko).

Carnallit je surovinou pro chemický průmysl.

Zpět na hlavní stránku