Ílový minerál

Fotografia smektitu, jedného z predstaviteľov ílových minerálov v elektrónovom mikroskope. Vidno šupinkovitý charakter jednotlivých kryštálov.

Ílové minerály sú široko definovaná skupina hydratovaných hlinitokremičitanov s vrstevnatou štruktúrou (tzv. fylosilikáty), tvorenou tetraédricky a oktaédricky usporiadanými molekulami s katiónmi (K, Mg, Na, Fe a iné). Tvoria mikroskopické (menej ako 2 μm) šesťuholníkové platničkovité častice podobné sľudám. Vyskytujú sa však v jemnozrnných agregátoch, po zmiešaní s vodou s rôznym stupňom plasticity, čo je jedna z ich najcharakteristickejších vlastností.^[1] Pre niektoré je typické napučiavanie (montmorillonit). Tvoria jednu zo základných zložiek usadených hornín a pôd. Vznikajú bežne zvetrávaním (napríklad zo živcov) alebo nízkoteplotnou hydrotermálnou alteráciou.

Presná definícia termínu ílový minerál však neexistuje.^[2] Na presné určenie ílových minerálov je potrebná röntgenová prášková difrakčná analýza.

Stavba

Ílové minerály sú podobne ako fylosilikáty tvorené vrstvami tetraédrov a oktaédrov. Tetraédre (štvorsteny) sú molekuly tvorené kremíkom obklopeným 4 atómami kyslíka (SiO₄). Spojením viacerých oktaédrov, zdieľaním 3 okrajových kyslíkov, môžu vzniknúť väčšie platničky tvorené oktaédrami, v ktorých sa nezdieľané kyslíky nachádzajú na rovnakej strane, zatiaľ čo druhú stranu tvori hexagonálna mriežka zdieľaných atómov kyslíka.

Oktaédrická vrstva je tvorená dvomi vrstvami blízko seba sa nachádzajúcich kyslíkov alebo hydroxylových katiónov, medzi ktorými sa nachádza jeden katión (XO₆). Týmto katiónom (X) môže byť hliník, železo alebo horčík. Kvôli rôznemu podielu nábojov katiónov (napr. Al³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺) sú rozoznávané dioktaédrické (s trojmocnými katiónmi) a trioktaédrické usporiadanie (s dvojmocnými katiónmi).

Spájaním vrstiev oktaédrov a tetraédrov možno vytvoriť rôzne typy vrstevnatých štruktúr, čo má v prírode za následok existenciu rôznych typov ílových minerálov. Zaujímavosťou je že 1 g smektitu môže mať vďaka komplikovanej vrstevnatej štruktúre jeho minerálov povrch 500 až 850 m², pritom illit, ktorého kryštály sú väčšie má pri rovnakej hmotnosti povrch len 7 až 30 m².

Členenie

Ílové minerály sa delia na tieto skupiny (za hlavné ílové minerály, tvoriace ílovité sedimenty sú považované predovšetkým prvé 3 skupiny):^[3]

skupina kaolinitu: kaolinit, dickit, halloysit, nacrit, ktoré vznikajú zvetrávaním živcov
skupina smektitu: zahŕňa dioktaédrické smektity ako montmorillonit, nontronit a trioktaédrické smektity ako saponit, vznikajú alteráciou mafických hornín bohatých na Ca a Mg
skupina illitu: illit, fengit, brammalit, seladonit a glaukonit, sú hydratované sľudy, ktoré vznikli rozpadom niektorých živcov a sľúd
skupina vermikulitu: ktorú tvorí len samotný vermikulit, veľmi podobný smektitu
skupina chloritu: obsahuje veľké množstvo podobných minerálov často odlišných iba svojim chemickým zložením
skupina serpentínu
skupina mastenca a pyrofylitu
skupina sepiolitu a palygorskitu
zmiešanovrstevnaté íly
amorfné: alofán a imogolit

Vznik

Íly vznikajú prestavbou štruktúry iných minerálov alebo hornín, najčastejšie chemickým zvetrávaním alebo hydrotermálne. Zvetrávaním živcov vzniká kaolinit, zvetrávaním sľúd illit a zvetrávaním vulkanického skla smektit. K nahromadeniu ílov potom môže dochádzať dodatočnou eróziou kôr zvetrávania a presunu tohto materiálu do sedimentačnej panvy.

Význam

Majú veľký hospodársky význam. Tvoria základ pôd a mnohých usadených hornín. Sú použiteľné ako efektívny indikátor geologických procesov (napr. charakter a rýchlosť zvetrávania, (paleo)klíma, PT podmienky diagenézy a anchimetamorfózy a ďalšie). Používajú sa pri výrobe keramiky a porcelánu. Využívajú sa ako absorbenty ropy, plnidlá (biela farba), vrtné výplachy, izolanty a iné. Dôležité je ich použitie pri peletizácii železných rúd. Niektoré možno považovať za nanomateriály (napr. smektit).

Lokality

Významným ložiskom ílov, konkrétne bentonitu je Jelšový potok pri Starej Kremničke.

Referencie

↑ Guggenheim, S., Martin, R. T., 1995, Definition of clay and clay mineral: Joint report of the AIPEA Nomenclature and CMS Nomenclature Committees. Archivované 2015-09-23 na Wayback Machine Clays and Clay Minerals, Vol. 43, No. 2, s. 255-256
↑ Hillier, S., 2003, Clay mineralogy. in Middleton, G.V. (Editor), Encyclopedia of Sediments and Sedimentary Rocks. Kluwer Scientific Publishers, Dordrecht, s. 139-142
↑ Šucha, V., 2001, Íly v geologických procesoch. Acta Geologica Universitas Comenianae, Monografická séria, Univerzita Komenského v Bratislave, Bratislava, 159 s.

Iné projekty

Commons ponúka multimediálne súbory na tému Ílový minerál

[1] Guggenheim, S., Martin, R. T., 1995, Definition of clay and clay mineral: Joint report of the AIPEA Nomenclature and CMS Nomenclature Committees. Archivované 2015-09-23 na Wayback Machine Clays and Clay Minerals, Vol. 43, No. 2, s. 255-256

[2] Hillier, S., 2003, Clay mineralogy. in Middleton, G.V. (Editor), Encyclopedia of Sediments and Sedimentary Rocks. Kluwer Scientific Publishers, Dordrecht, s. 139-142

[3] Šucha, V., 2001, Íly v geologických procesoch. Acta Geologica Universitas Comenianae, Monografická séria, Univerzita Komenského v Bratislave, Bratislava, 159 s.

[1]

[2]

[3]