Všeobecne o mineráloch

 

Látkové zloženie minerálov

 

Zemská kôra sa skladá z rôznych hornín. Základnými súčiastkami hornín sú minerály. Väčšina minerálov sú chemické zlúčeniny rozmanitých prvkov. Niektoré z nich však tvorí len jeden prvok, ako napr. zlato, meď, uhlík alebo síra. Základnou látkou minerálu, ktorý je v prírode najrozšírenejší, t.j. kremeňa, je oxid kremičitý (SiO₂), zlúčenina kremíka a kyslíka. V mnohých ďalších mineráloch sa často veľmi zložito zlučuje väčší počet prvkov. Väčšina minerálov sú anorganické zlúčeniny; s organickými minerálmi sa stretávame len výnimočne. V prírode sa nachádza približne 3 500 rozličných minerálov. Sú vytvorené z 92 chemických prvkov. Z tohto veľkého množstva známych minerálov sa asi 40-50 zúčastňuje v podstatnej miere na stavbe hornín. Tieto minerály nazývame horninotvornými minerálmi.

 

Klasifikačný systém minerálov

 

Podobne ako v každom prírodovednom odbore, aj v mineralógii bolo potrebné usporiadať jednotlivé druhy minerálov do prehľadného systému, aj keď tri tisícky minerálov nie je v porovnaní napr. s desaťtisícmi druhov v biológii veľký počet. Ukázalo sa, že minerály treba triediť podľa ich chemického zloženia a podľa ich vnútornej stavby. Tento prehľadný princíp triedenia sa používa takmer v každej zbierke minerálov. Začíname od chemicky najjednoduchších minerálov, t.j. prvkov. Ďalej postupujeme ku komplikovanejším zlúčeninám, pričom prihliadame i na ich chemickú príbuznosť. Takéto triedenie je vhodné aj pre menšie súkromné zbierky. Osvedčené a veľmi rozšírené je zaraďovanie minerálov z kryštalografického hľadiska do deviatich prirodzených tried v zmysle Mineralogických tabuliek H. Strunza:

 

1. prvky

2. sírniky (sulfidy)a podobné zlúčeniny selénu, telúru, arzénu, antimónu a bizmutu

3. halové zlúčeniny (halogenidy)

4. oxidy (kysličníky) a hydroxidy

5. dusičnany (nitráty), uhličitany (karbonáty) a boritany (boráty)

6. sírany (sulfáty) a podobné zlúčeniny chrómu, molybdénu a volfrámu

7. fosforečnany (fosfáty) a podobné zlúčeniny arzénu a vanádu

8. kremičitany (silikáty)

9. organické látky (organolity)

 

Vznik minerálov

 

Magmatická tvorba minerálov

 

Na Zemi podlieha všetko neustálym premenám. Aj minerály vznikajú, rastú a menia sa. Väčšina z nich vznikla a aj dnes vzniká vo vnútri Zeme kde sú vysoké teploty (približne 900-1300 °C) a tlak tisícok atmosfér. V týchto hĺbkach sa nachádza oblasť žeravo-tekutej silikátovej taveniny, ktorú nazývame magmou. Pretože zemská kôra je stále v pohybe (napr. vznik zlomov, vrásnenia), preniká časť magmy do vyšších a chladnejších vrstiev zemskej kôry, kde postupne tuhne a vytvára masívy hlbinných hornín.

Magma je tavenina rozličných kremičitanov a oxidov nasýtená plynmi a vodnou parou. Jej zloženie zodpovedá chemickému zloženiu hornín zemskej kôry. Rozmanité prúdenia udržujú magmu v stálom pohybe, pričom sa v nej uskutočňujú chemické reakcie. Tvoria sa v nej nové zlúčeniny zodpovedajúce novovytvoreným minerálom. Keď prenikne žeravo-tekutá magma, ktorá je pod veľkým tlakom, do vyšších vrstiev zemskej kôry, jej teplota sa znižuje. Počas tohto ochladzovania magmy sa tvoria prvé minerály. S pribúdajúcim ochladzovaním magmy vzrastá aj počet vznikajúcich minerálov. Špecificky ľahšie minerály, ktoré vykryštalizovali v tomto štádiu, zostávajú vo vyšších vrstvách, zatiaľ čo ťažšie pozvoľna klesajú. Tento proces nazývame magmatickou diferenciáciou. Takto sa na niektorých miestach nahromadia určité minerály a vznikajú ložiská. Počas ochladzovania magmy rastú ďalšie kryštály. Vznikajú z nepatrných zárodkov zákonitým navrstvovaním nových stavebných častíc. Tento proces sa končí až po úplnom stuhnutí celej magmy. V záverečnej fáze kryštalizácie sa v magme zvyšuje obsah ľahko pohyblivých zložiek, plynov a vodnej pary, čím sa stáva redšou. Vo väčšej vzdialenosti od pôvodného magmatického centra sa tvoria tzv. pegmatity. Sústreďujú sa v nich minerály, ako napr. sľudy, turmalín, beryl a iné, obsahujúce prvky vzácnych zemín, ale aj rudy cínu a volfrámu. Nakoniec stuhne aj tzv. zvyšková magma. Časť plynov a vodnej pary zostáva v horninách a môže vytvárať mandľovité dutiny. Niekedy sa tieto dutiny neskoršie vyplnia kremeňom, achátom, chalcedónom alebo inými minerálmi. Podobné "mandle" často nachádzame v melafýrových horninách. Väčšia časť plynov a pár uniká cez pukliny a trhliny v hornine k zemskému povrchu. Pritom sa pôvodne horúce roztoky ochladzujú a vznikajú z nich nové minerály, ktoré pokrývajú steny puklín v podobe kryštálov. V tomto štádiu, ktoré označujeme ako hydrotermálne, vznikajú najznámejšie minerály, ako je napr. kremeň a kalcit. Keď sa v roztokoch vyskytujú prvky ťažkých kovov, môžu vznikať rozličné rudné žily.

Ak sa vylučujú určité rudy, ako napr. rudy molybdénu, cínu a volfrámu, priamo z horúcich plynov a pár, hovoríme o pneumatolýze, prípadne o pneumatolytickom vzniku ložísk. Blízko povrchu Zeme sa vodná para mení na vodu. Voda je ešte stále nasýtená minerálnymi látkami a spoločne s presakujúcou povrchovou vodou vyviera v podobe minerálnych prameňov sa vylučujú ďalšie minerály, ako napr. žriedlovec alebo gejzirit. Keď prenikajú horúce roztoky a plyny cez trhliny a pukliny v usadených horninách, rozpúšťajú ich a tak vznikajú nové, druhotné minerály. Takáto tvorba minerálov sa nazýva metasomatóza. Tak vznikli napr. niektoré ložiská magnezitu alebo sideritu.

 

Vznik minerálov zvetrávaním

 

Na všetky minerály a horniny na zemskom povrchu pôsobia mnohé rušivé vplyvy, ktoré súborne označujeme ako zvetrávanie. Ide o zložitý komplexný jav, ale pri jeho posudzovaní sa musí prihliadať na hlavné zvetrávacie procesy. Tieto pôsobia pomaly, ale neustále a nezadržateľne. Zmenami teploty, trhavými účinkami mrazu, kryštalizáciou sekundárnych solí, prenosom horninového materiálu vetrom, vodou sa horniny rozrušujú mechanicky, oxidom uhličitým a vodou zasa chemicky. Značný rušivý vplyv majú i biologické procesy. Zvetrávanie spôsobuje podstatné premeny minerálov. Uvedieme si aspoň niekoľko príkladov: živce sa menia na kaolín, olivín sa mení na hadec (serpentín) a zlatožltý pyrit na limonit. Zvetrávaním pyritu sa môže uvoľňovať kyselina sírová, ktorá potom pôsobí na okolie. Jej účinkom môže vznikať napr. z vápenca sadrovec alebo iné sírany. Podobnými procesmi vzniká aj vzácny opál. Zvetrávaním sa môžu vytvoriť z jedného minerálu, napr. chalkopyritu, sekundárne minerály ako malachit, azurit alebo limonit. Známe kvapľové jaskyne vznikli tiež dôsledkom zvetrávacím pochodom.

 

Vznik minerálov chemickým usadzovaním

 

Mnohé minerály sa usadzujú priamo v mori buď odparením vody, alebo zmenou  jej chemického zloženia. Takto vznikli ložiská kamennej soli alebo sylvínu. Podobne sa tvorí sadrovec, vápenec a niektoré železné rudy (chamozit alebo tzv. bahenné rudy - limonit).

 

Minerály a horniny biologického pôvodu

 

Živá príroda nepôsobí na minerály a horniny len rušivo. Môže vytvárať aj nové minerály z minerálnych látok, ktoré sú rozpustené vo vode. Napríklad koralové ostrovy a celé vápencové masívy sú vlastne "produktom" živočíchov. Nové minerály sa môžu tvoriť i z rozložených zvyškov mŕtvych organizmov. Ako príklad možno uviesť v súčasnosti vznikajúce ložiská fosforitov. Biologicky môže vznikať aj síra, liadok, pyrit, markazit.

 

Vznik minerálov pri metamorfóze

 

Žeravo-tekutá magma vystupujúca z hlbín Zeme pôsobí aj na jednotlivé vrstvy zemskej kôry, do ktorých preniká. Mení, metamorfuje okolité staršie horniny, najmä usadené, buď vysokou teplotou a tlakom, alebo chemickými reakciami. Usadené horniny pritom nadobúdajú iný vzhľad a iné fyzikálne a chemické vlastnosti. Pri týchto procesoch sa tvoria nové, premenené horniny a minerály. Tak vznikajú napr. niektoré sľudy, granáty, distén a i.

 

Súhrnne môžeme povedať, že minerály môžu vznikať rôznorodými pochodmi a za rozličných podmienok. Len zriedka sa minerál vyskytuje v prírode samostatne. Takmer vždy ho obklopujú ďalšie, tzv. sprievodné minerály. Takéto minerálne spoločenstvá označujeme termínom paragenéza. Spoločný vznik a výskyt minerálov podlieha určitým zákonom. Poznanie týchto zákonitostí nám umožňuje poznať pochody vzniku minerálov. Nájdením jedného minerálu môžeme predpokladať jestvovanie ďalších sprievodných minerálov.

 

Vonkajší vzhľad minerálov

 

          Vonkajším vzhľadom a tvarom minerálov sa zaoberá morfológia. Nerasty vyskytujúce sa v prírode, omedzené viac či menej rovnými plochami, ktoré majú zákonitý vzhľad závislý od vnútornej stavby minerálu, sa označujú ako kryštály. Súbor všetkých plôch a ich zoskupenie na kryštále nazývame kryštálovým tvarom. Prevládajúci rozmer (relatívna šírka a dĺžka) plôch a prevládajúci tvar určujú celkový vzhľad, čiže habitus kryštálu. Rozoznávame napr. habitus stĺpcovitý, steblovitý, ihlicovitý až vláknitý (ak prevláda jeden rozmer nad ostatnými) doskovitý, tabuľkovitý, lístkovitý (ak prevládajú dva rozmery) alebo habitus rovnorozmerný (izometrický) s rovnomerne vyvinutými plochami, ako napr. kocka, osemsten.

          Vplyvom susedných jedincov a obmedzeného priestoru sa rastúce kryštály často vyvíjajú nedokonale. Výsledkom toho sú zhluky nepravidelne zoskupených kryštálov, tzv. kryštalické agregáty. V horninách na stenách puklín narastajú na spoločnom podklade skupiny kryštálov a tvoria drúzy. V oválnych dutinách vznikajú geódy. Charakteristickou vlastnosťou niektorých minerálov je dvojčatný rast ich kryštálov (typické sú napr. dvojčatné zrasty sadrovca, rutilu, fluoritu, kassiteritu, staurolitu a pod.).

 

Fyzikálne vlastnosti minerálov

 

Vnútorné usporiadanie atómov a spôsob ich vzájomných väzieb určuje nielen vonkajší tvar a súmernosť kryštálov, ale ovplyvňuje do značnej miery mnohé ich fyzikálne vlastnosti. Podľa charakteru vnútornej štruktúry sa môžu fyzikálne vlastnosti toho istého minerálu meniť podľa smeru, v ktorom tieto vlastnosti skúšame. Napríklad sľudu môžeme štiepať len v jednom smere, pretože v iných smeroch je neštiepateľná. Možno teda povedať, že kryštály sú anizotropné telesá, čo znamená, že majú rozličné fyzikálne vlastnosti v rozmanitých smeroch. Naopak, fyzikálne vlastnosti amorfných látok nezávisia od smeru pôsobenia. Amorfné látky sú teda v širšom zmysle slova izotropné. Každý minerál má charakteristické vlastnosti, pomocou ktorých ho môžeme určovať.

 

Hustota

 

Hustotou rozumieme relatívne číslo udávajúce koľkokrát je určitý objem minerálu ťažší alebo ľahší než rovnaký objem vody. Hustota nezávisí od smeru ale len od teploty a tlaku. Na jej presné určovanie potrebujeme špeciálne pomôcky. Približne ju môžeme odhadnúť poťažkaním v ruke. Väčšina minerálov má hustotu 2 až 4. Trocha cviku nám stačí na to, aby sme jednoduchým odhadom rozdelili rovnako veľké kusy rozličných minerálov do skupiny ľahkých minerálov (hustota 1-2), stredne ťažkých minerálov (hustota 2-4), ťažkých minerálov (hustota 4-6) a veľmi ťažkých minerálov s hustotou vyššou ako 6.

 

Vlastnosti súdržnosti (kohézie)

 

Ďalšími významnými vlastnosťami minerálov, ktoré závisia od štruktúry kryštálov a od smeru, v ktorom na kryštál pôsobíme, sú tvrdosť, štiepateľnosť, krehkosť a pevnosť (húževnatosť, tenacita). Označujeme ich ako kohézne vlastnosti kryštálov.

 

Tvrdosť

 

Do kryštálu kalcitu ľahko urobíme hrotom noža ryhu. Ak však chceme rovnakým spôsobom rýpať do kremeňa, nepodarí sa nám to, pretože nôž skĺzne po kryštálovej ploche. Oba minerály majú rozdielnu tvrdosť, presnejšie vrypovú tvrdosť. Pod vrypovou tvrdosťou všeobecne rozumieme schopnosť kryštálu odolávať poškodeniu kryštálovej plochy iným minerálom alebo predmetom. Tvrdosť je odpor, ktorý kladie určitý minerál vonkajšiemu mechanickému pôsobeniu. Pre relatívne porovnanie tvrdosti minerálov zostavil Friedrich Mohs (1773-1839) desaťčlennú stupnicu zoradenú tak, že každý tvrdší minerál rýpe do predchádzajúceho mäkšieho:

 

1.mastenec, 2.sadrovec, 3.kalcit, 4.fluorit, 5.apatit, 6.živec, 7.kremeň, 8.topás, 9.korund, 10.diamant

 

Údaje tvrdosti v stupnici sa samozrejme vzťahujú na čerstvé, nezvetrané vzorky minerálov. Tvrdosť minerálov môžeme približne odhadnúť aj veľmi jednoduchými prostriedkami. Minerály 1. stupňa tvrdosti sa dajú ľahko strúhať nechtom a na dotyk sú často mastné a hebké. Rovnako môžeme poškodiť nechtom aj povrch plôch minerálov 2.stupňa. Medeným drôtom alebo mincou (tvrdosť približne 3) možno rýpať minerály do 3.stupňa a vreckovým nožom (tvrdosť približne 6) urobíme ryhu do minerálu až 5.stupňa. Dobrým pilníkom môžeme ešte rýpať kremeň (tvrdosť 7.stupňa). Minerály s tvrdosťou vyššou než 6.stupeň rýpu sklo (tvrdosť približne 5). Veľmi tvrdé minerály 8.-10.stupňa nemožno rýpať ani dobrým pilníkom, pri kresaní tieto minerály iskria.

Presné rozlíšenie tvrdosti pomocou jednoduchých pomôcok nie je dostatočne presné, preto si treba urobiť stupnicu porovnávacích minerálov aspoň do 8.stupňa. Pri určovaní tvrdosti postupujeme tak, že minerálom, ktorého tvrdosť zisťujeme, postupne rýpeme do stále tvrdších minerálov stupnice, až určovaný minerál do vzorky stupnice nerýpe. Pre kontrolu skúsime rýpať ešte nasledujúci, vyšší stupeň. Pri mineráloch zarastených v hornine postupujeme opačne. Určovaný minerál začneme rýpať najtvrdším členom stupnice až po najmäkší. Cvikom pocítime i v prstoch, či minerálom tvoríme vryp, alebo či len hladko kĺže po ploche iného minerálu. Okrem toho rýpanie sprevádza jemný praskot.

V praxi sa môžeme stretnúť s týmito prípadmi:

1. Tvrdosti sú vyrovnané, keď sa oba minerály navzájom rypom nepoškodia.

2. Rovnako sú tvrdosti identické, ak sa určovaný minerál a etalón stupnice navzájom rýpu. Rohy a hrany kryštálov sú niekedy tvrdšie než kryštálové alebo štiepne plochy. Tak napr. hranou kryštálu sadrovca môžeme urobiť ryhu do jeho štiepnej plochy.

3. Keď určovaným minerálom nemôžeme rýpať etalón stupnice, ale etalón môže vytvoriť vryp v určovanom minerále, leží stupeň jeho tvrdosti medzi tvrdosťami oboch vzoriek (etalónov) stupnice. V tomto prípade sa tvrdosť určovaného minerálu rovná tvrdosti nižšieho stupňa, ku ktorej pripočítame polovicu stupňa. Aj keď sa zdá byť určovanie tvrdosti jednoduchou záležitosťou, nie je vždy ľahké a jednoznačné. Vplyvom niektorých okolností môže dosahovať tvrdosť aj pri tom istom minerále v rozličných smeroch rozmanité hodnoty. Najnápadnejšie sa to prejavuje pri stĺpcovitých kryštáloch kyanitu (distén), ktorý má v smere predĺženia tvrdosť 4 až 4,5 a môžeme ho rýpať nožom, v priečnom smere má však tvrdosť 6 až 7 a povrch kryštálu už nemožno porušiť nožom. Preto vrypovú tvrdosť zisťujeme vždy v niekoľkých smeroch. Niekedy do agregátov mäkšieho minerálu prerastajú tvrdšie minerály a zistená tvrdosť mäkšieho minerálu sa zdá byť vyššia, než je v skutočnosti. V takýchto prípadoch môže tvrdosť značne kolísať a jej nesprávnym určením často vznikajú omyly pri určovaní minerálov.

Ďalším zdrojom chýb pri meraní tvrdosti býva skutočnosť, že jemnozrnné až celistvé agregáty sú často tvrdšie než väčšie kryštály toho istého minerálu. Napríklad kompaktný kusový sadrovec možno len veľmi ťažko rýpať nechtom. Naopak, pórovité a vláknité agregáty sadrovca majú často zdanlivo menšiu tvrdosť než v skutočnosti. Kriedu môžeme ľahko strúhať nechtom napriek tomu, že má tvrdosť 3. Spôsobujú to medzery medi malými zrniečkami. Podobne sa správajú i zvetrané kusy minerálov. Presne určiť tvrdosť zemitých minerálov a výkvetov, rovnako ako aj ihličkovitých, vláknitých a jemne šupinkovitých agregátov, jednoduchými prostriedkami je nemožné, a preto pri ich identifikácii (určovaní) použijeme iný diagnostický znak.

 

Štiepateľnosť

 

Úderom kladivka alebo tlakom noža sa niektoré kryštalované minerály rozpadnú na menšie kúsky pozdĺž rovín súvisiacich s vnútornou štruktúrou kryštálu. Tzv. "štiepne tvary" obmedzujú nové hladké štiepne plochy. Minerály sa štiepia pozdĺž kryštalografických rovín, ktoré majú najmenšiu súdržnosť. Niektoré majú štiepateľnosť v niekoľkých rozličných smeroch, ako napr. kamenná soľ a galenit pozdĺž plôch kocky. Na priehľadných kryštáloch  môžeme niekedy starostlivým pozorovaním zistiť tenké trhlinky štiepateľnosti prebiehajúce v určitých kryštalografických smeroch, tieto trhlinky nám môžu veľmi dobre pomôcť pri identifikácii minerálu.

 

Lom

 

Niektoré minerály, ako napr. kremeň alebo opál, sú neštiepateľné. Nárazom sa len nepravidelne lámu. Podľa vzhľadu lomnej plochy rozoznávame lom rovný, nerovný, miskovitý, lastúrovitý, hladký a trieštitý. Kovy a húževnaté minerály majú často hákovitý lom. Aj druh lomu môže byť niekedy dobrým diagnostickým znakom.

 

Iné vlastnosti súdržnosti

 

Úderom kladivka sa niektoré minerály, ako napr. pyrit, kremeň alebo opály, rozletujú so slabým praskotom na drobné kúsky. Hovoríme, že sú krehké (drobivé). Od nich sa odlišujú jemné minerály (napr. mastenec, tuha) tak, že pri rozbíjaní sa rozpadávajú na prach, ktorý sa nerozletuje. Kujné a tvárne minerály, ako sú rýdze kovy alebo argentit, môžeme vytepať na tenké pliešky a pri škriabaní nevzniká na nich prášok. Tenký lupienok napr. sľudy môžeme v prstoch prehnúť a po uvoľnení tlaku sa vráti do pôvodnej polohy, takéto minerály označujeme ako pružné (elastické). Iné minerály, napr. sadrovec alebo antimonit, síce môžeme ohnúť, no po uvoľnení tlaku sa už nevracajú do pôvodnej polohy, sú to ohybné minerály. Na základe týchto vlastností môžeme bezpečne rozlíšiť niektoré ináč podobné minerály, ako napr. elastické sľudy od ohybných chloritov.

 

Farba

 

Farba niektorých minerálov nás upúta na prvý pohľad. Isté druhy kryštálov majú mimoriadne čisté, nádherne iskrivé odtiene, a preto sa vžili názvy ako smaragdová zeleň, rubínová červeň, tyrkysová či azúrová modrá a pod. Aj keď je farba jedným z najnápadnejších znakov každého minerálu a má významnú úlohu pri určovaní, nie je vždy charakteristickým a spoľahlivým znakom. Pre mnohé farebné (idiochromatické) minerály je farba podstatnou a nemennou vlastnosťou, a preto je vhodným rozlišovacím znakom. Napríklad malachit je vždy zelený, tuha čierna. Iné minerály sú v čistej forme väčšinou bezfarebné, ako napr. krištáľ, kalcit, kamenná soľ, ale v prírode ich nachádzame často rozlične zafarbené. Zafarbenie spôsobujú rozličné prímesi, pigmenty či vrasteniny, niekedy aj stopové prímesi iných prvkov alebo rádioaktívne žiarenie. Niektoré minerály menia farbu podľa druhu osvetlenia: napr. alexandrit je na slnku zelený a pri umelom osvetlení fialový. Poznáme tiež kryštály minerálov, ktoré menia farbu alebo intenzitu zafarbenia podľa smeru v ktorom ho prezeráme. Niektoré minerály majú vlastnú farbu ukrytú pod kôrou premeneného povrchu alebo pod prirodzeným tenučkým povlakom, alebo výkvetom minerálu. Na povrchu mnohých rudných minerálov sa často vyskytujú tzv. nábehové farby. Preto farbu minerálu musíme posudzovať vždy na čerstvej ploche, a to najlepšie pri rozptýlenom dennom svetle, nie na slnku alebo pri umelom svetle. Farba minerálu nemusí byť vždy stála. Pri spomínanom alexandrite ide o prechodnú zmenu farby vplyvom druhu osvetlenia. Veľa drahokamov však stráca prekrásny farebný odtieň slnečnými lúčmi (napr. smaragdy sýtu zeleň, na slnku bledne i ametyst a ruženín). Človek sa už dávno naučil zámerne prefarbovať niektoré minerály omnoho rýchlejšie než príroda. Zahriatím môžeme z fialového ametystu obratom dostať žltý "citrín" alebo žltohnedý "topás". Podobným spôsobom môžeme prefarbovať aj niektoré zirkóny. Mnohé diamanty, rubíny a zafíry možno umelo prikrášliť na sýtejšie odtiene rádioaktívnym alebo ultrafialovým žiarením. Silnému žiareniu neodolá ani krištáľ a premení sa na záhnedu. Nevýrazné sivé acháty môžeme veľmi ľahko prefarbiť, podobne ako textílie, povarením v roztoku anilínových farieb.

 

Vryp

 

O tom, či je minerál farebný alebo zafarbený, sa môžeme presvedčiť tzv. vrypom. Skúšaný minerál trieme po drsnom povrchu bielej nepolievanej porcelánovej doštičky a potom pozorujeme farbu vzniknutého jemného prášku, t.j. farbu vrypu. Nesmieme pri tom zabudnúť, že tvrdosť porcelánu je podľa Mohsovej stupnice len 6 až 6,5, takže trením tvrdšieho minerálu vznikne len biely porcelánový prášok. Preto je výhodnejšie rozdrviť tvrdšie minerály v malej trecej miske alebo ich rozbiť kladivkom na nákove. Vzniknutý jemný prášok potom rozotrieme na porcelánovú doštičku a určíme jeho farbu. Na určovanie farby vrypu používame vždy čerstvé, nezvetrané kúsky minerálu. Farebné minerály majú vždy aj farebný vryp zodpovedajúci viac-menej vlastnej farbe minerálu, často so svetlejším odtieňom. Priesvitné a biele minerály nemusíme určovať, lebo ich vryp bude vždy biely. Mimoriadne veľké rozdiely medzi vlastnou farbou a farbou vrypu sú pri kovovolesklých mineráloch. Žltý pyrit má čiernozelený, čierny hematit višňovočervený, čierny volframit hnedý a čierny kassiterit takmer bezfarebný vryp. Vidíme, že zistenie farby vrypu je veľmi dôležitá a pritom jednoduchá pomôcka pri identifikácii. Minerály, ktoré majú farebný vryp, možno samozrejme ľahšie určiť ako tie, ktoré ho majú málo výrazný alebo bezfarebný.

 

Lesk

 

Dôležitou pomôckou pri určovaní minerálov je ich lesk. Všeobecne lesk závisí od spôsobu odrazu a lomu svetla a od kvality povrchu minerálu. Minerály podľa lesku rozdeľujeme na kovovolesklé a s nekovovým leskom. Minerál však nemusí mať vždy rovnaký druh lesku. Určiť jednoznačne a presne rozdiel medzi kovovým a nekovovým leskom nie je vždy možné, a preto sa v niektorých kľúčoch na určovanie minerálov používa aj doplnkový termín - polokovový lesk. Nepriehľadné rudné minerály (pyrit, galenit a i.) sa lesknú ako kovy a majú silnú odraznosť svetla. Pri nekovovom lesku rozoznávame podľa intenzity a kvality niekoľko stupňov: diamantový lesk je veľmi silný a majú ho minerály s vysokým indexom lomu. Sklený lesk majú mnohé jednoduché minerály, ktoré sú v prírode najviac rozšírené. Mastný, matný lesk majú často minerály s nízkou odrazovou mohutnosťou. Osobitné druhy lesku spôsobuje buď stavba agregátov alebo dokonalá štiepateľnosť niektorých minerálov. Hodvábny lesk majú väčšinou jemnovláknité agregáty, napr. azbest, vláknitý sadrovec - selenit a i. Perleťový lesk majú jemnovrstvičkovité minerály, ako napr. evansit, alebo dokonale štiepateľné minerály, ako napr. sľudy.

 

Priepustnosť svetla

 

Podľa stupňa priepustnosti svetla (transparencia) rozdeľujeme minerály do niekoľkých skupín. Minerály, ktoré umožňujú aj cez hrubšiu vrstvičku čitateľnosť podloženého textu, sú priehľadné. Vplyvom rozličných prímesí a uzavrenín sa môžu priehľadné minerály zakaliť a potom sú priesvitné. Tmavo zafarbené priesvitné minerály často presvitajú len na hranách alebo v tenkých vrstvách. Nepriehľadné minerály sú všetky kovovolesklé minerály a mnohé matné farebné minerály.

 

Lom svetla

 

Lom svetla (index lomu) je veľmi významnou optickou vlastnosťou, ktorá je konštantná pre každý minerál. Na jeho presné určenie je však potrebné špeciálne vybavenie, napr. refraktometer.

 

Určovanie minerálov

 

Z predchádzajúcich kapitol vyplýva, že bezpečne určiť minerál nie je ľahké a nemusí sa nám vždy podariť. Spoľahlivo a jednoznačne ho môžeme identifikovať len kvantitatívnou chemickou analýzou, prípadne zistením vnútornej kryštálovej štruktúry minerálu. Tento spôsob, časovo veľmi náročný, vyžaduje špeciálne zariadenie.

Zberatelia napriek tomu môžu mnohé minerály určovať bez úplnej chemickej analýzy, väčšinou len podľa ich vonkajších tvarových znakov a podľa niektorých fyzikálnych vlastností. Pomáhajú im pri tom kľúče na určovanie minerálov, založené na zisťovaní rozličných typických znakov, napr. morfologických, optických (index lomu, dvojlom), chemického zloženia (jednoduchými reakciami) a fyzikálnych vlastností. Vhodná je aj eliminačná metóda všetkých minerálov, ktoré pripadajú do úvahy. Všeobecné kľúče na určovanie minerálov možno väčšinou použiť len pre dostatočne charakteristické a typické ukážky minerálov. Inokedy, keď musíme kombinovať rozličné spôsoby určovania a keď musíme rátať s nedostatkom alebo premenlivosťou znakov, sú kľúče značne zložité a neprehľadné. Amatér, prirodzene, použije len tie vlastnosti, ktoré sú očividné, a ktoré môže zistiť jednoduchými pomôckami.

 

Postup pri určovaní

 

Na určovanie si vyberieme celkom čerstvý kúsok minerálu, ktorý sme opatrne odlomili z väčšieho kusa. Najskôr vzorku pozorne prezrieme a snažíme sa určiť všetky vlastnosti, ktoré sa dajú zistiť voľným okom alebo pomocou lupy. Všetky zistené znaky si zaznamenávame a píšeme si protokol o postupe práce. Je to výhodné pre kontrolu správneho určenia najmä vtedy, keď výsledok nie je jednoznačný a musíme začať odznova. Najprv si všímame vonkajší tvar a celkový vzhľad minerálu. Pri kryštalizovaných mineráloch venujeme pozornosť vzájomnému zoskupovaniu kryštálov, zdvojčateniu a snažíme sa zistiť súmernosť kryštálu. Ďalej určíme vlastnú farbu minerálu a vrypom sa presvedčíme, či minerál nie je len zafarbený. Určiť lesk niektorých minerálov je problematické, preto si radšej zapíšeme niekoľko možností. Podobne to bude aj pri posudzovaní priepustnosti svetla. Tvrdosť určíme najprv zhruba jednoduchými pomôckami a potom presnejšie pomocou etalónov stupnice tvrdosti. Čím presnejšie sa nám podarí určiť tvrdosť, tým užšiu oblasť si vymedzíme v pomocných tabuľkách. Už v tomto štádiu určovania môžeme stanoviť minerály prichádzajúce do úvahy. Ďalej zisťujeme, či je minerál štiepateľný, prípadne aký má lom, krehkosť, jemnosť, ohybnosť alebo pružnosť. Poťažkaním v ruke určíme približnú hustotu. Na úlomku skúšame rozpustnosť vo vode a v kyseline chlorovodíkovej. Ak sa vzorka rozpúšťa v kyseline chlorovodíkovej so šumením, minerál bude patriť do skupiny uhličitanov. Pozorne si všímame aj sprievodné minerály, ktoré nám niekedy môžu uľahčiť určovanie. Po identifikácii vykonáme vždy kontrolu správnosti a preštudujeme opis vlastností minerálu v textovej časti tabuliek. V ideálnom prípade by mali všetky vlastnosti súhlasiť. V praxi však musíme rátať s nasledujúcimi možnosťami:

1. Minerál poznáme už na prvý pohľad. Napriek tomu sa však presvedčíme niektorou jednoduchou skúškou o správnosti určenia.

2. Podľa vonkajšieho vzhľadu môžeme brať do úvahy niekoľko podobných minerálov. Postupným určovaním vlastností vylučujeme tak dlho, až dospejeme k jednoznačnému určeniu. Niekedy na to stačí len niekoľko skúšok.

3. Minerál je celkom neznámy. Zisťujeme postupne všetky jeho vlastnosti a elimináciou si vytvoríme užší výber, z ktorého sa nám podarí minerál jednoznačne určiť. Čím viac vlastností sa nám podarí určiť, tým bude identifikácia jednoduchšia.

4. Pomocou tabuliek nemožno minerál jednoznačne určiť. V tomto prípade musíme uvažovať, či sme pri určovaní neurobili niekde chybu. Azda sme mali venovať väčšiu pozornosť podobným minerálom v tabuľkách na určovanie. Je tiež možné, že sme prehliadli niektorý zdanlivo nepodstatný určovací znak. Napokon sa tiež môže stať, že minerál nie je vôbec zaradený v tabuľkách a potom musíme na jeho určenie použiť niektorý väčší a zložitejší kľúč.