Kremeň

	Kremeň
	SiO₂; oxid kremičitý
Všeobecné informácie
Rok objavenia	starovek
Klasifikácia
IMA status	prijatý (1959)
Strunzova klasifikácia	IV/D.01a (8.vyd.); 4.DA.05 (9.vyd.)
Nickelova-Strunzova klasifikácia	4.DA.05 (10.vyd.)
Danaova klasifikácia	75.1.3.1 (8.vyd.)
Kryštalografia
Kryšt. sústava	Trigonálna sústava
Bodová grupa	32
Priestorová grupa	P3121, P3221
Mriežkové param.	a = 4,9133 Å; c = 5,4053 Å; V = 113,00 Å3; Z = 3
Habitus	dobre vyvinuté kryštály s plochami {1010}, {1011}, {0111}, drúzy, kusový, mikrokryštalický
Zrasty	podľa Dauphiného zákona {0001}, brazílskeho zákona {1120}, japonského zákona {1122}
Fyzikálne vlastnosti
Priesvitnosť	priehľadný až priesvitný
Farba(y)	bezfarebný, biela, žltá, ružová, zelená, fialová, hnedá
Vryp	biely
Lesk	sklený
Tvrdosť (Mohs)	7 (referenčný minerál)
Hustota	2,65 – 2,66 kg.dm−3
Štiepateľnosť	zlá na ploche {0110}
Lom	lastúrový
Optické dáta
Indexy lomu; jednoosový minerál	nε = 1,543 – 1,545; nω = 1,552 – 1,554
Dvojlom	δ = 0,009
Iné
Rozpustnosť	v kys. fluorovodíkovej
Vodivosť	piezoelektrický, pyroelektrický
Odrody a variety
	Kryštalické odrody:; krištáľ - bezfarebná a priehľadná odroda kremeňa; Marmošský diamant; záhneda - hnedý kremeň; ametyst - fialový kremeň; citrín - žltý kremeň; ametrín - rôznofarebný - fialovo/žltý kremeň; morión - čierny kremeň; sokolie oko - modrošedý z prekremeneného krokidolitu; tigrie oko - kremeň/chalcedón prestúpený krokidolitom; mačacie oko - zelenomodrá odroda kremeňa s azbestom; avanturín - červenohnedý alebo žltkavý kremeň s primiešanými šupinkami zlatožltej alebo zelenej sľudy; prazém - špinavo zelený kremeň; ruženín - ružový kusový kremeň; Kryptokryštalické odorody:; chalcedón; achát; chryzopras; ónyx; sardónyx; pazúrik, rohovec; heliotrop; jaspis; karneol
	Zoznam minerálov; Kremeň na mindat.org; Kremeň na Commons
	Portál vied o Zemi; Chemický portál

Kremeň je minerál kryštalizujúci v trigonálnej sústave, chemicky oxid kremičitý - SiO₂. Odhaduje sa, že tvorí asi 12% objemu zemskej kôry^[1]. Jeho názov pravdepodobne pochádza z germánskeho slova „Quarz“. ^[2] Po prvýkrát sa názov kremeň uvádza v dielach Georgiusa Agricolu v roku 1530.

Kremeň patrí k najrozšírenejším minerálom. Vytvára prizmatické kryštály zakončené plochami klenca alebo dipyramídy. Kryštálové plochy bývajú často ryhované. Kryštály môžu byť zdvojčatené a rozlične deformované. Tento minerál máva celistvú, zrnitú alebo kryptokryštalickú podobu, prípadne sa vyskytuje v konkréciách. Jeho farba je rôznorodá - môže byť biely, sivý, červený, purpurový, ružový, žltý, zelený, hnedý, čierny ale aj bezfarebný; vryp má biely. Mnohé z jeho odrôd patria k polodrahokamom. Kremeň je priehľadný až priesvitný minerál so skleným leskom na čerstvom povrchu. Odroda ametyst je typická fialovým sfarbením.

Charakteristika

Zaraďuje sa k oxidom, jeho chemický názov je oxid kremičitý. Môže obsahovať prímesi hliníka, lítia, bóru, železa, horčíka, vápnika, titánu, draslíka a rubídia.

Fyzikálne vlastnosti

V Mohsovej stupnici tvrdosti má tvrdosť presne 7, ale je krehký. Jeho hustota je 2,65 g/cm³, ale udáva sa v rozsahu od 2,6 do 2,7 g/cm³. Kremeň nemá štiepateľnosť, lom má lastúrový, trieštivý, niekedy nerovný. Kremeň je známy piezoelektrickými vlastnosťami, čiže schopnosťou generovať elektrické napätie po mechanickom stlačení.

Optické vlastnosti

Farba býva rozmanitá, od bezfarebných odrôd (krištáľ) cez bielu, mliečnobielu, žltú, hnedú, čiernu, ružovú, fialovú až po zelenkavú až modravú. Môže mať rôzne farby podľa inklúzií a vrastlíc, alebo pseudomorfózy (železitý kremeň, tigrie a sokolie oko a pod.). Vyskytujú sa zvláštne farebné efekty ako asterizmus, efekt oka, vzácne i aventuresencia. Kremeň je priehľadný, priesvitný i nepriehľadný, jeho lesk je sklený alebo matný. Plechromizmus, čiže odlišná absorpcia svetla vo vzťahu k optickým osiam, je slabý. Luminiscencia býva niekedy žltá, krémová, oranžová a zelenkavá.

Kryštalografia

Kryštalická sústava je trigonálna (trojuholníková), alebo, pri vysokoteplotných kremeňoch, hexagonálna (šesťuholníková). Trigonálne kremene majú pseudohexagonálny habitus. Kremeň sa vyskytuje v podobe kryštálov, ďalej zrnitých a masívnych agregátov. Podľa niektorých charakteristických kryštalických typov a agregátov sa rozlišuje kremeň hviezdový – hviezdovec, kremeň čapičkový – kapový, alebo kremeň žezlovitý. Tvary kryštálov sú prizmatické, dipyramidálne, pseudokubické, časté sú zákonité zrasty kryštálov (dauphinésky zákon - (pravý + pravý alebo ľavý + ľavý jedinec , brazílsky zákon – pravý + ľavý jedinec, japonský zákon - vertikály zrastajúcich jedincov zvierajú uhol 84°33´).

Mechanické vlastnosti

Suchý kremeň nepodlieha ľahko mechanickej deformácii (potrebné teploty od 1300 °C a tlaky okolo 1GPa), keďže trojrozmerné väzby medzi Si - O sú kovalentné a veľmi pevné. V prírode sa bežne deformuje aj pri nižších teplotách v dôsledku prítomnosti vody (tzv. hydraulické oslabenie), ktorá znižuje jeho teplotnú odolnosť na 300 °C pri tlaku okolo 100 MPa. Príčinou tohto javu je fakt, že aj malé množstvo vody narúša väzby Si - O.^[3]

Typickou nízkoteplotnou deformáciou kremeňa pri teplotách od 250-400 °C dochádza k dislokačnému sklzu podľa bazálnej plochy {0001}. Pri teplotách v rozmedzí 400-600/700 °C sa uplatňuje prizmatický podľa plôch {1010} a rombický sklz podľa plôch {1011} a {0111}.^[3]

Vznik

Tento minerál sa vyskytuje zvyčajne vo vyvretých, premenených a usadených horninách. Vzniká v magmatitoch, pegmatitoch (niekedy prerastený so živcami), hydrotermálnych žilách, v žilách alpského typu. Sú známe paragenézy kremeňa so živcami, sľudami a v menšej miere amfibolmi. S olivínmi a pyroxénmi sa vyskytuje zriedkavo, pretože s nimi nekoexistuje v tavenine. V prírode je rozšírený ako dôležitý horninotvorný minerál. V kyslých vyvretých horninách je kremeň vždy podstatnou súčasťou (nad 20 %). V kremencoch je takmer monominerálnou zložkou. Bežne je možné ho nájsť na rudných žilách. ^[4] Bežný je kremeň žilný, odolný proti zvetrávaniu (preto kremenné žily morfologicky vystupujú nad okolitý terén), a je hojný v náplavoch (obliaky).^[5]. V hydrotermálnych žilách kremeň niekedy tvorí až 90% výplne. Známe sú kryštály s hmotnosťou rádovo desiatky ton, napríklad 40 tonové kryštály z Brazílie, alebo 70 tonové kryštály z Kazachstanu.

Poznávanie

Animácia undulózneho zhášania zrna kremeňa pozorovaného v ortorule pri skrížených nikoloch.

Kremeň sa rozpúšťa iba v kyseline fluorovodíkovej. Kremeň rýpe do skla. V polarizačnom mikroskope býva väčšinou alotrimorfný, nemá ohraničenie a má slabý reliéf. Je veľmi podobný ortoklasu. Pri skrížených nikoloch môže mať typické undulózne zhášanie, čo je typické najmä pre kremeň metamorfného pôvodu.

Lokality

Lokality vo svete

Okrem Brazílie a Kazachstanu sa hojne vyskytuje aj v Poľsku, Taliansku, Rusku, Ukrajine, Švajčiarsku, Rakúsku, na Madagaskare, v Kanade a USA.

Na Slovensku

Jeden z najbežnejších minerálov. Pekne vyvinuté kryštály pochádzajú z Banskej Štiavnice, Banskej Belej, Kremnice, kusová záhneda sa vyskytuje v okolí Málinca (okres Poltár). Býva hlavnou zložkou nerudnej žiloviny takmer všetkých hydrotermálnych ložísk, hlavná zložka pegmatitov.

Použitie

Kremeň je dôležitý pre keramický, sklársky a stavebný priemysel, využíva sa v metalurgii, elektrotechnike, optike a klenotníctve. Spočiatku sa prírodný krištáľ používal v elektrických oscilátoroch, v súčasnosti ho nahradili syntetické kryštály. Vďaka dobrým optickým vlastnostiam sa z krištáľu často brúsia šošovky a prizmy. Kremeň vyniká nepatrnou rozťažnosťou a výbornou priepustnosťou pre ultrafialové lúče. ^[4] Čistý kremeň je základnou surovinou pre výrobu skla a uplatňuje sa tiež ako brúsidlo pri výrobe keramiky a porcelánu. Kremenný piesok a štrk je základnou stavebnou surovinou. Niektoré chalcedóny a acháty sa hodia na výrobu laboratórnych trecích misiek a brúsnych kameňov. ^[6]

Odrody kremeňa

Väčšina autorov^{[chýba zdroj]} rozdeľuje kremeň na dve základné skupiny:

Fanerokryštalické (jasnokryštalické) odrody

krištáľ - bezfarebná a priehľadná odroda kremeňa
Marmarošský diamant
záhneda - hnedý kremeň
ametyst - fialový kremeň
citrín - žltý kremeň
ametrín - rôznofarebný - fialovo/žltý kremeň
mliečny kremeň - mliečne biely kremeň
morión - čierny kremeň
sokolie oko - modrošedý z prekremeneného krokidolitu
tigrie oko - kremeň/chalcedón prestúpený krokidolitom
mačacie oko - zelenomodrá odroda kremeňa s azbestom
avanturín - červenohnedý alebo žltkavý kremeň s primiešanými šupinkami zlatožltej alebo zelenej sľudy
prazém - špinavo zelený kremeň
modrý kremeň - modrý kremeň, farba v dôsledku rozptylu svetla na vrastliciach rutilu alebo turmalínu
rutilový kremeň - kremeň s jemnými vrastlicami rutilu
ružový kremeň - ružový voľne kryštalizovaný kremeň
ruženín - ružový kusový kremeň
turmalínový kremeň - kremeň s jemnými turmalínovými vrastlicami
zafírový kremeň - amfibolovitý, žltohnedý až modrastý
železitý kvarcit - hornina najmä z hrdzovohnedého kremeňa

Kryptokryštalické (skrytokryštalické) odrody

chalcedón - všetky jemnozrnné kremene
achát - viacfarbene prúžkovaný alebo vrstevnatý nerast tvorený zmesou chalcedónu kremeňa
chryzopras - jablkovo zelený chalcedón
ónyx - jemné rôznofarebné vrstvy chalcedónu
plazma - špinavo zelený chalcedón
sardónyx - achát s s bielymi a hnedými vrstvičkami
flint, pazúrik, rohovec - veľmi jemnozrnná hornina/agregát kryptokryštalického kremeňa
heliotrop - zelený chalcedón s červenými škvrnami
jaspis - spravidla matný, hrdzavočervený chalcedón
karneol - žltý až červený chalcedón
machový achát - chalcedón s dendritmi

Pozri aj: žilný kremeň

Typy kremeňa podľa rastu kryštálu

Existuje 8 typov kremeňa, z toho najdôležitejšie sú:

Skupina kremeňa

Tzv. skupina kremeňa zahŕňa tieto modifikácie kremeňa (čiže rovnaký vzorec, ale odlišné mriežky):

α-kremeň - nízkoteplotný kremeň, trigonálna sústava
β-kremeň - vysokoteplotný kremeň, hexagonálna sústava
α-tridymit - nízkoteplotný tridymit, triklinická, monoklinická, alebo rombická sústava
β-tridymit - vysokoteplotný tridymit, hexagonálna sústava
α-cristobalit - nízkoteplotný cristobalit, tetragonálna sústava
β-cristobalit - vysokoteplotný cristobalit, kubická sústava
coesit - vysokotlakový kremeň, monoklinická sústava
stišovit - vysokotlakový kremeň, tetragonálna sústava
keatit - umelo pripravený vysokotlakový kremeň, tetragonálna sústava
opál - (niekedy nepovažovaný za člena tejto skupiny), amorfný
lechatelierit - (niekedy nepovažovaný za člena tejto skupiny), amorfný

Referencie

↑ Křemen, SiO2 [online]. velebil.net, [cit. 2010-01-04]. Dostupné online.
↑ Ďuďa, R., Rejl, L., 2001: Kameny z celého světa. Granit, Praha, 320 s.
↑ ^a ^b Putiš, M., 1993: Petrotektonika. Univerzita Komenského, Bratislava, 126 s.
↑ ^a ^b HUDECOVÁ, M. Oxidy a hydroxidy – kremeň [online]. infovek.sk/, [cit. 2010-01-04]. Dostupné online. Archivované 2009-05-03 z origenálu.
↑ Křemen [online]. oa.svitavy.cz. Dostupné online. Archivované 2008-01-18 z origenálu.
↑ Systematická mineralogie » Třídy » Oxidy » Oxidy typu MO » Skupina SiO2 » Křemen [online]. skripta.dictor.net. Dostupné online. Archivované 2008-01-05 z origenálu.

Pozri aj

Zoznam minerálov

Iné projekty

Commons ponúka multimediálne súbory na tému kremeň
Wikislovník ponúka heslo kremeň.

Externé odkazy

Mineraly.sk Archivované 2006-06-29 na Wayback Machine - zdroj, z ktorého pôvodne čiastočne čerpal tento článok
Kremeň na www.mindat.org

[www-1] Křemen, SiO2 [online]. velebil.net, [cit. 2010-01-04]. Dostupné online.

[Ďuďa_a_Rejl-2] Ďuďa, R., Rejl, L., 2001: Kameny z celého světa. Granit, Praha, 320 s.

[Putiš,_1993-3] Putiš, M., 1993: Petrotektonika. Univerzita Komenského, Bratislava, 126 s.

[Oxidy_a_hydroxidy-4] HUDECOVÁ, M. Oxidy a hydroxidy – kremeň [online]. infovek.sk/, [cit. 2010-01-04]. Dostupné online. Archivované 2009-05-03 z origenálu.

[5] Křemen [online]. oa.svitavy.cz. Dostupné online. Archivované 2008-01-18 z origenálu.

[6] Systematická mineralogie » Třídy » Oxidy » Oxidy typu MO » Skupina SiO2 » Křemen [online]. skripta.dictor.net. Dostupné online. Archivované 2008-01-05 z origenálu.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]