Wśród minerałów pobocznych i akcesorycznych, w skałach magmowych, najczęściej występują cyrkon, apatyt, tytanit, monacyt, ksenotym, ilmenit, magnetyt. Są to jednocześnie minerały zaliczane do grupy minerałów ciężkich, czyli takich których gęstość jest nie mniejsza niż 2,9 \( g/cm^3 \) [1].
| CYRKON | TYTANIT | MAGNETYT | ILMENIT
| |
| Skład chemiczny | krzemian Zr | krzemian Ca i Ti | tlenek Fe | tlenek Fe, Ti |
| Pokrój kryształu | izometryczny, słupowy, zwykle krótko-słupowy | słupowy do tabliczkowego | regularny | grubotabliczkowy- krótkosłupowy |
| Układ krystalograficzny | tetragonalny | jednoskośny | izometryczny | trygonalny |
| Twardość w skali Mohsa | 6,5-7,5 | 5,0-5,5 | 5,5-6,5 | 5,0-5,5 |
| Łupliwość | słabo zaznaczona (110) | wyraźna do niewyraźnej | nie ujawnia | niewyraźna |
| Przełam | nierówny, muszlowy | nierówny, muszlowy | nierówny, muszlowy | nierówny, muszlowy |
| Gęstość | 4,67-4,71 \( g/cm^3 \) | 3,52-3,54 \( g/cm^3 \) | 5,1-5,2 \( g/cm^3 \) | 4,68-4,76 \( g/cm^3 \) |
| Barwa | bezbarwny, zabarwiony na kolory brązowy, czerwonawy, żółtawy, szary | bezbarwny, zabarwiony na różne kolory | czarna | czarna, ciemnoszara |
| Rysa | biała | biała | czarna | czarna, brunatna |
| Połysk | szklisty do diamentowego | szklisty do tłustego | metaliczny | metaliczny |
| Inne własności | kruchy | przeźroczysty, pleochroiczny, często tworzy kryształy zbliźniaczone | kruchy, nieprzeźroczysty, magnetyczny | kruchy, magnetyczny, pleochroiczny |
Cyrkon
Cyrkon ( Rys. 1A) jest powszechnym minerałem akcesorycznym skał magmowych, jest częstym składnikiem odmian kwaśnych i obojętnych (zob. Skały skrajnie kwaśne i kwaśne ), [2]. Występuje zwykle w formie bardzo małych kryształów (ułamki milimetra), tylko w pegmatytach tworzy kryształy osiągające wielkości centymetrów. Jest również składnikiem skał metamorficznych.
Należy do minerałów powszechnych w środowisku osadowym. Jest nieczynny chemicznie w środowisku powierzchniowym Ziemi oraz odporny na niszczenie mechaniczne. To czyni go minerałem o wysokiej stabilności w środowisku, który wielokrotnie wchodzi w cykle sedymentacyjne [3], [4], [5].
Tytanit
Tytanit ( Rys. 1B) występuje w skałach magmowych bogatych w krzemionkę [1], powszechny jest w skałach kwaśnych oraz obojętnych (zob. Skały skrajnie kwaśne i kwaśne, Skały obojętne ). Zwykle tworzy małe, nierozróżnialne makroskopowo kryształy, większe kryształy w skałach magmowych występują sporadycznie. Jest również popularnym minerałem skał metamorficznych. Z powodzeniem przechodzi do środowiska osadowego, gdzie jest stabilny i wielokrotnie wchodzi w cykle osadowe [3], [4].
Magnetyt
Magnetyt ( Rys. 1C) należy do ferromagnetyków (zob. Pole magnetyczne Ziemi ). Występuje w różnych typach skał magmowych, szczególnie powszechny jest w odmianach zasadowych i ultrazasadowych. Choć jest minerałem charakterystycznym, makroskopowo jest trudny do identyfikacji. Zwykle występuje w formie bardzo drobnych, nierozróżnialnych okiem nieuzbrojonym kryształów. Osobniki wielkości milimetrów występują rzadziej. Rozproszone drobne kryształy magnetytu nadają skale czarne lub ciemnoszare zabarwienie.
Magnetyt powszechny jest w skałach metamorficznych, gdzie tworzy kryształy różnej wielkości [3], [4], [5].
Ilmenit
Ilmenit ( Rys. 2D) jest minerałem występującym w różnych odmianach skał magmowych, często współwystępuje z hematytem i magnetytem [2]. Znany jest ze skał metamorficznych. Przechodzi do środowiska osadowego, gdzie wchodzi wielokrotnie w cykle osadowe jako minerał stabilny w środowisku [3], [4].
| APATYT | KSENOTYM | MONACYT
| ||
| Skład chemiczny | fosforan Ca | fosforan Y | fosforan Ce, La, Nd | |
| Układ krystalograficzny | heksagonalny | tetragonalny | jednoskośny | |
| Pokrój kryształu | słupowy do tabliczkowego | słupowy do tabliczkowego | słupowy do tabliczkowego | |
| Twardość w skali Mohsa | 5,0 | 4,0-5,0 | 5,0-5,5 | |
| Łupliwość | wyraźna jednokierunkowa | wyraźna | wyraźna do niewyraźnej | |
| Przełam | nierówny, muszlowy | nierówny, muszlowy | nierówny, muszlowy | |
| Gęstość | 3,16-3,22 \( g/cm^3 \) | 4,4-5,1 \( g/cm^3 \) | 4,6-5,5 \( g/cm^3 \) | |
| Barwa | bezbarwny, zabarwiony na różne kolory | bezbarwny, zabarwiony na brunatno, żółto lub szaro | bezbarwny, zabarwiony na różne kolory, głównie w odcieniach czerwonego | |
| Rysa | biała | biała | biała | |
| Połysk | szklisty | szklisty | szklisty do tłustego | |
Apatyt
Apatyt ( Rys. 2A) jest powszechnym minerałem skał magmowych, w których tworzy zwykle małe, bezładnie rozsiane kryształy. Kryształy wielkości centymetrów wstępują głównie w pegmatytach i innych skałach związanych z etapem peneumatolitycznym i hydrotermalnym. Znany jest jako minerał wypełniający geody i druzy. Apatyt występuje również w skałach metamorficznych oraz w skałach osadowych [3], [4], [5].
Apatyt jest przykładem biominerału, czyli składnika występującego w elementach szkieletowych zwierząt. Kości i zęby kręgowców zawierają m.in. hydroksylapatyt (apatyt wzbogacony w grupę OH-), który pod względem chemicznym jest taki sam, jak występujący minerał w różnych typach skał.
Monacyt
Monacyt ( Rys. 2C) w skałach magmowych tworzy drobne kryształy. Jest składnikiem głównie skał kwaśnych, występuje też w skałach obojętnych [2]. Powszechny jest w pegmatytach, gdzie tworzy większe, makroskopowo dostrzegalne kryształy. Stanowi minerał wypełniający druzy i geody. W skałach metamorficznych jest rzadszy. Przechodzi do środowiska osadowego, gdzie jest składnikiem stabilnym i wchodzi w skład wielu generacji skał klastycznych [3], [4].
Ksenotym
Ksenotym ( Rys. 2B) powstaje w wyniku procesów magmowych, występuje głównie w skałach kwaśnych wraz z monacytem i cyrkonem. Jest składnikiem niektórych skał metamorficznych oraz osadowych okruchowych. Wchodzi w wiele cykli sedymentacyjnych i wykazuje odporność na działanie czynników wietrzeniowych. Zawiera pierwiastki promieniotwórcze [3], [4].
; B: fot. Christian Rewitzer, Xenotime-(Y)-283009.jpg, licencja CC BY-SA 3.0, źródło: Wikimedia Commons ; C: fot. Krzysztof Szopa. Wykorzystano za zgodą autora.
Bibliografia
1. A. Manecki, M. Muszyński: Przewodnik do petrografii, AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2008.2. A. Bolewski, A. Manecki: Mineralogia opisowa, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków 1984.
3. M. Borkowska, K. Smulikowski: Minerały skałotwórcze, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1973.
4. J. Żaba: Ilustrowany słownik skał i minerałów, Videograf II, Katowice 1993.
5. A. Manecki: Mineralogia szczegółowa, Mineralpress Kraków, Kraków 2019.
6. J. W. Valley, A. J. Cavosie, T. Ushikubo, D. A. Reinhard, D. F. Lawrence, D. J. Larson, P. H. Clifton, T. F. Kelly, S. A. Wilde, D. E. Moser, M. J. Spicuzza: Hadean age for a post-magma-ocean zircon confirmed by atom-probe tomography, Nature Geoscience 2014, Vol. 7, pp. 219-223, dostęp:23.09.2021