ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai...
Transcript of ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai...
![Page 1: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/1.jpg)
ÁSVÁNYTANI ÉS KİZETTANI ALAPISMERETEK
Elıadó: Szakáll Sándor
Gyakorlatvezetık:
Mádai Ferenc, Mádai Viktor, Szakáll Sándor
Ásvány- és Kızettani Tanszék
Tel.: 565-111 / 1211
E-mail: [email protected]
Fttp: asko.uni-miskolc.hu
![Page 2: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/2.jpg)
TEMATIKA
I. rész. Az ásványok általános jellemzése- A kristálytan alapjai - A kristálykémia alapjai - A kristályfizika alapjai
II. rész. Az ásványok rendszerezése- A legfontosabb ásványok
III. rész. A kızetek jellemzése és csoportosítása
- A legfontosabb magmás kızetek- A legfontosabb üledékes kızetek - A legfontosabb metamorf kızetek
![Page 3: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/3.jpg)
AJÁNLOTT IRODALOM
![Page 4: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/4.jpg)
A FÖLD ÉS A FÖLD TÍPUSÚ BOLYGÓK FELÉPÍTÉSE ÉS KEMIZMUSA
A Föld öves felépítése
A Föld és a Föld típusú bolygókkémiai összetétele (mag, köpeny és kéreg)
![Page 5: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/5.jpg)
A FÖLDKÉREG KEMIZMUSA
A kémia elemek mögött
ásványok állnak
![Page 6: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/6.jpg)
Az ÁSVÁNY fogalom a múltban
Minden ami a földben van (jelentése → kiásni a földbıl)
İskor: eszköznyersanyagok, színes kövek
Ókori görögök: fémek, földek, drágakövek (Theophrastus).
Ókori rómaiak: nemesfémek, ötvözetek, fémek, földek (puha kövek), építıkövek (kemény kövek), drágakövek (idısebb Plinius).
Agricola (1546): fosszíliák, földek, kövek, drágakövek, fémek.
Linné (1735): kövek, ásványok, fosszíliák.
Berzelius (XIX. század eleje): ásványok → vegyületek és elemek.
![Page 7: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/7.jpg)
AZ ÁSVÁNY mai definíciója
1. Természetes úton képzıdött anyag – Földön kívüli anyagok?
– Biológiai folyamatok során képzıdött anyagok?
– Ember által elıállított anyagok?
termésarany korall (kalcit vagy aragonit)
![Page 8: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/8.jpg)
AZ ÁSVÁNY mai definíciója
2. Határozott kémiai összetétel (valójában bizonyos határok között változó)
– Elemhelyettesítésekkel változó kémia összetételek?
– Nyomelemeket tartalmazó ásványok?
alacsony vastartalmú Szfalerit, köbös ZnS magas vastartalmú
![Page 9: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/9.jpg)
AZ ÁSVÁNY mai definíciója
3. Rendezett belsı szerkezet (valójában a hosszú távú rendet kristályhibák ronthatják)
– Meddig nevezhetı kristályosnak az anyag?
– Amorf és metamikt anyagok?
kvarc opál
![Page 10: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/10.jpg)
AZ ÁSVÁNY mai definíciója
4. Szilárd halmazállapotú vegyület, ritkán elem
– A folyékony vagy gáz halmazállapotú anyagok?
termésarany antimonit terméshigany
![Page 11: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/11.jpg)
AZ ÁSVÁNYOK VÁLTOZATAI
Az ásványoknak – valamilyen kémiai vagy fizikai tulajdonság alapján –egymástól jól elkülöníthetı példányai a változatok.
Szín alapján → színváltozatok (a berill ásvány példáján) smaragd (zöld), akvamarin (halványkék), heliodor (sárga)
smaragd heliodorakvamarin
Berill változatok
![Page 12: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/12.jpg)
AZ ÁSVÁNYOK VÁLTOZATAIalakváltozatok (trigonális kvarc, SiO2 esete)
Kvarc alakváltozatai
![Page 13: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/13.jpg)
AZ ÁSVÁNYOK KÜLÖNLEGES VÁLTOZATAI: DRÁGAKÖVEK
• A drágakövek részben ásványok (szín)változatai, részben biogéneredető anyagok (pl. gyöngy, korall, borostyán)
• A drágakövek kritériumai:
• - szépség (fény, szín, átlátszóság, különleges fényjelenségek)
• - ritkaság (ritkán fordulnak el a természetben)
• - keménység (általában nagy keménységőek)
rubin gyémánt türkiz
![Page 14: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/14.jpg)
AZ ÁSVÁNYTAN KAPCSOLÓDÁSI PONTJAI
![Page 15: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/15.jpg)
A KİZET definíciója
A kızetek döntıen ásványok kémiai értelemben vett keverékei.
A kızetekben az ásványokon kívül más anyagok, így üvegszerő komponensek, szerves anyagok, pórusok és folyadékok is jelen
lehetnek. Általában nagy földtani egységeket (hegyeket, síkságokat) alkotva fordulnak
elı.
Néhány kızetalkotó ásványépíti föl ıket.
homok ásványszemcséi
mészkısziklák
![Page 16: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/16.jpg)
KİZETALKOTÓ ÁSVÁNYOKA földkéregben jelenleg ismert kb. 4400 ásvány közül csupán 15-20-féle
szerepel uralkodó mennyiségben a kızetekben. Ezeket nevezzük kızetalkotó ásványoknak.
Kémiai összetételüket tekintve a földkéreg nyolc legnagyobb gyakoriságúelemeibıl épülnek fel.
A kızetek (más elnevezéssel) polimineralikus polikristályok,amelyeket a kızetalkotó ásványok – a képzıdési körülmények által jól meghatározott – összenövése jellemez.
a kémiai elemekgyakorisága ásványokban
![Page 17: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/17.jpg)
ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK:ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK
Ásványi nyersanyagok: olyan kızetek, melyekbıl bizonyos ásványi komponenseket hasznosítunk.
Azokat a kızeteket, melyekbıl kohászati eljárásokkal gazdaságosanfém(ek) nyerhetı(k) ki érceknek nevezzük.
Azokat a kızeteket, melyeket valamilyen nemfémes komponens(ek) miatt hasznosítanak nemérceknek nevezzük.
agyag felhasználása vasérc külfejtés
![Page 18: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/18.jpg)
AZ ÁSVÁNYOK KÉPZİDÉSE
Az ásványok olvadékokból, oldatokból, gızökbıl, vagy átkristályosodás révén más ásványokból képzıdnek.
Ásványtársulás: a földkéregben meghatározott fiziko-kémiaiviszonyok között együttesen keletkezı ásványok.
Képzıdésük sajátságai szerint az ásványokat (és ennek megfelelıen a kızeteket) három nagy csoportba soroljuk: magmás, metamorf és üledékes eredetőek.
![Page 19: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/19.jpg)
AZ ÁSVÁNYOK KÉPZİDÉSE
A magmás eredető ásványok a magmából képzıdnek, mely a szilárd földkéreg alatt elhelyezkedı, folyékony halmazállapotú szilikátolvadék. Ha a magma a felszín közelébe jut, a nyomás- és hımérsékletcsökkenés
eredményeként relatív homogenitása megszőnik és anyaga frakcionált kristályosodás révén differenciálódik.
Magmás ásványképzıdés szakaszai:
elıkristályosodás, fıkristályosodás,
és utókristályosodás.
felszínközeli ásványképzıdési típusok
![Page 20: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/20.jpg)
AZ ÁSVÁNYOK KÉPZİDÉSE
• A metamorf eredető ásványok a földkéregben már meglévıásványok (kızetek) anyagának átalakulása révén jönnek létre. Döntıen a nyomás és/vagy a hımérséklet megváltozása miatt.
• Az üledékes eredető ásványok ezzel szemben a felszín közelében, vagy a felszínen képzıdnek. Létrejöttükben emiatt a hımérsékletnek és nyomásnak nincs jelentıs szerepe.
![Page 21: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/21.jpg)
ÁSVÁNYOK KÖRNYEZETÜNKBEN
A környezetünkben (a litoszféra–bioszféra határán, vagy az atmoszférában) megjelenı ásványok jellemzıi:
Néhány µm-es vagy nm-es krisztallitokból állnak, sokszor rosszul kristályosak, vagy amorfak (például a talaj ásványai).
Sokszor élılényekben, vagy élılények közremőködésével képzıdnek (például csigák háza, gerincesek csontja, foga).
Az ásványtan az ember által elıállított olyan anyagokkal is foglalkozik, melyek a litoszférában megjelenı ásványokhoz hasonló szerkezetőek (például cementek, kerámiák és üvegek anyagai)
azbesztszálak tüdıben
cementásvány
![Page 22: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/22.jpg)
NÉHÁNY PÉLDA KÖRNYEZETÜNK JELENLEG KÉPZİDİ ÁSVÁNYAIRA
szulfátos kiválás talajfelszínen
agyagásvány-pikkelyek talajból
ásványok a troposzférából
korom az atmoszférából
![Page 23: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/23.jpg)
A KRISTÁLY FOGALMÁNAK VÁLTOZÁSA A TÖRTÉNELEM SORÁNÓkorban: jég (= krüsztallosz), a színtelen és víztiszta hegyikristály
(kvarc változat), a megjelenése alapján.
Középkorban: síklapokkal határolt poliéder (soklapú test). XVIII. században: a kristályok fölépíthetık sok-sok hasonló részecskébıl
(ún. belsı magvakból). (René J. Haüy)
![Page 24: ÁSVÁNYTANI ÉS K İZETTANI ALAPISMERETEKaskmf/hpage/oktat/askobev/asvkoz_01_2009.pdf · a kémiai elemek gyakorisága ásványokban. ÁSVÁNYI NYERSANYAGOK: ÉRCEK ÉS NEMÉRCEK](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022041216/5e053035ba7ead46a91ef357/html5/thumbnails/24.jpg)
A KRISTÁLY FOGALMA A XX. SZÁZADBAN
Térrácsszerkezettel rendelkezı szilárd anyag, melyben az atomok, ionok vagy molekulák meghatározott rendben, a térrács rácspontjaiban helyezkednek el.
A térrácsszerkezet miatt a legtöbb kristály kémiai és fizikai tulajdonságai iránytól függıek, vektoriális sajátságúak (anizotrópia).
A térrácsszerkezet a kristályok külsı alakjában is megnyilvánulhat - síklapokkal határolt kristályok formájában.
Kısó, NaCl kocka alakú kristályai Kısó, NaCl kocka alakú térrácsa