Drágakövek

A drágakövek olyan természetes keletkezésű ásványok, melyek szépségük, ritkaságuk és megfelelő keménységük (időtállóságuk) alapján megnyerték az emberiség tetszését és megkülönböztető értékítéletét. A drágakövek tanulmányozásával a drágakőtudomány vagy gemmológiafoglalkozik. A drágakövek többsége szervetlen eredetű, de biogén ásványos anyagok is ismertek csoportjukban: például gyöngy, korall, borostyán.

Ritkaság

A drágakövek keletkezéséhez az alkotóelemeken kívül speciális külső körülmények (hőmérséklet, nyomás, megfelelő összetételű oldat stb.) szükségesek. Szénből csak szélsőséges nyomás és hőmérsékleti viszonyok között, a kimberlit kürtőkben kristályosodik gyémánt. A földkéregben uralkodó mennyiségű SiO2-ból nagyon ritka esetben képződik nemesopál. A drágakövek tehát nem találhatók bárhol és tetszőleges mennyiségben, felkutatásuk, kitermelésük és feldolgozásuk rengeteg időt, pénzt és emberi munkát igényel.

Keménység

A drágaköveket ősidők óta dísztárgyakba, ékszerekbe foglalják be, vagy éppen belőlük készítenek használati tárgyakat. Ezeknek a tárgyaknak bírniuk kell a hordást, a gyakori igénybevételt, azaz a drágaköveknek megfelelően ellenállónak kell lenniük ahhoz, hogy tartósan az emberek birtokában lehessenek.

Szépség

Bizonyos ásványokat színükért, másokat fényükért (például a gyémántot csodálatos csillogásáért) vagy a rajtuk észlelhető fényjelenségekért (például a zafírt aszterizmusáért=csillaghatásáért), esetleg szabályosan elhelyezkedő zárványaiért (például tigrisszem) kedvelünk jobban mint a többieket.

A kontakt metamorfózis jellemzése

A metamorfózis kifejezés átalakulást jelent. A biológiában az egyedfejlődés lépései alkotják, a geológiában pedig fizikai és kémiai folyamatokban testesül meg. A pszichológiában beszélnek a személyiség patológiás metamorfózisáról, a történettudományban pedig a társadalmi berendezkedés alapvető átalakulását jelenti. A metamorfózis szilárd fázisú átkristályosodás. A kőzetek különféle földtani folyamatok (például orogenezis, szubdukció, utólagos magmabehatolás) hatására, eredeti képződési körülményeiktől jelentősen eltérő nyomás- és hőmérséklet viszonyok közé kerülhetnek, melyek során kőzetalkotó ásványaik kémiai és kristályszerkezeti átalakuláson (átkristályosodáson) mennek keresztül, valamint szerkezetük (például palásodás) és kőzetszövetük is megváltozik. Az ilyen módon keletkező kőzeteket metamorf kőzeteknek nevezzük.

Kontakt metamorfózis (lokális metamorfózis) – A magmabenyomulás következtében fellépő hőhatásra alakul ki a környező kőzetekben, illetve vastag lávafolyások alatt. A fő hatótényező tehát a magmából eredő nagy hő (T), de esetenként az anyagcserével járó metaszomatikus folyamatok is jelentősek lehetnek. A nyomás szerepe gyakorlatilag elhanyagolható. Azt a zónát, amelyre a kontakt metamorfózis hatása kiterjed, kontakt udvarnak nevezzük. Ennek szélessége változó, általában néhány métertől néhány kilométerig terjed. A kontakt metamorfózis hatása ott a legnyilvánvalóbb, ahol a nagytömegű magmás test üledékes kőzetekkel, azon belül is agyagos- vagy karbonátos kőzetekkel érintkezik. A pirometamorfózis a kontakt metamorfózis speciális fajtája. Különösen magas hőmérsékleti hatást jelez a kőzet és a magma kontaktusán vulkáni feltételek között. Gyakori a parciális megolvadás, és ebben a tekintetben a pirometamorfózis a magmás és metamorf folyamatok átmeneti esetének tekinthető. A pirometamorfózis során sült- vagy égetett kőzetek, buchitok jönnek létre.

“Közönséges homok?”

A Föld felszínének 80%-át a földtörténet utolsó fél milliárd évében keletkezett üledékes kőzet és üledék borítja. Az üledékes kőzetek nagy részét ipari nyersanyagként hasznosítják. A legközönségesebb üledék a homok.

A homok képződése:

·         A földfelszín kiemelkedő hegyvidéki részein kezdődik

·         Nyomás+hőmérséklet hatására mállás indul

·         Napsugárzás+fagy+növények, állatok élettevékenységei+szél+vízmozgás hatására aprózódás, szétesés következik be

·         Kémiai átalakulásokat (oldódás, hidrolízis, redukció stb.) a víz oldott szén-dioxid tartalma, a levegő oxigén, szén-dioxid és páratartalma, valamint az élőlények sav-és lúgtermelése okozza

·         E folyamatokat az éghajlat és a domborzat is befolyásolja

·         Csapadékos, meleg klímán a legintenzívebb a kőzetek bomlása

·         A mállási réteg a trópusokon a legvastagabb (10-100 m), és a sarki területeken a legvékonyabb

·         Ha a domborzat kedvez a lepusztulásnak, akkor a gravitációs tömegmozgás, szél, víz, jég szállítja a mállástermékeket

·         Szállítás közben a kémiai és fizikai átalakulás folytatódik

·         Következik a leülepedés az üledékgyűjtő medencében (folyók középső és alsó szakasza)

·         Az üledéket rétegterhelési nyomás éri, eredeti víztartalmát elveszíti

·         A süllyedéssel együtt járó hőmérséklet-növekedés hatására pórusait cementáló anyag (kalcit, dolomit, limonit, kova) tölti ki, egyes ásványai (kvarc, turmalin) tovább növekednek

·         A laza homokból homokkőzet lesz

Ásványi összetétele:

·         Kvarc (szilícium-dioxid): az egyik legellenállóbb, leggyakoribb ásvány, mennyisége nő

·         Csökken a földpát, amfibolt, piroxén stb. tartalom

·         Gyakoriak benne a lepusztuló kőzetek szemcséi, csillámok, földpátok, agyagásványok, karbonátásványok, járulékos ásványok (cirkon, turmalin, rutil)

A homok származása:

·         Információt hordoznak a lepusztulási terület kőzettani felépítéséről és távolságáról

·         A szemcséket szállító és lerakó közegről (szél, víz, jég) a homoktest geometriája, rétegzésének módja, a szemcsék méretének eloszlása, osztályozottsága, kerekítettsége, felszíne árulkodik

·         Ha gyengén lekerekített és fényes, akkor a víz szállította

·         Ha erősebben kerekített és matt, akkor a szél szállította

·         A legtöbb homok vízben rakódott le

·         A víz mélységére az ősmaradványok, és néhány ásvány utal

·         Az áramlási viszonyokról a rétegzés és a szemcse méretének eloszlása árulkodik

·         Egykori környezet: erősen oxidatív (hematit kötőanyag, mely vörös színt ad a homoknak), vagy erősen reduktív (pirit és markazit kiválása miatt szürke szín)

·         Savanyú vizű mocsárban szén, markazit, kaolinit képződik, és amorf szilícium-dioxid csapódik ki

·         Lúgos tengervízben: markazit, kalcit válik ki és ülepedik le a homokszemcsékkel együtt

·         A víz sótartalmára utalnak az ősmaradványok és néhány ásvány (gipsz, anhidirt, kősó, kálisó)

Homokok, homokkövek Magyarországon:

·         Hazánkban a felszín 75%-át fiatal üledékek fedik (síkságokat, dombvidékeket elsősorban)

·         Idősebb üledékek a hegységeinek peremén vannak

·         Legidősebb (több mint 345 millió éves) kőzetek között sok a vörös és tarka (szürke, zöld, lila) színű, jelentős mennyiségű földpátot tartalmazó arkózás homokkő. Ilyenek pl. a karbon és a perm időszakban képződött kőzetek (Dunántúli-középhegység, Villányi-hegység, Mecsek, Tokaj-hegység)

·         Földtörténeti középkor (65-200 millió éves): homokkövek

·         Triász eleje: vörös, szél fújta dűnehomok (Mecsek, Villányi-hegység, Dunántúli-középhegység, Északi-középhegység)

·         Kréta időszak: glaukonittartalmú homokkő a Gerecsében

·         Harmadidőszak (65-2 millió éves): az Alpok és a Nyugati-Kárpátok gyors kiemelkedése és lepusztulása során felgyorsult az üledékképződés, nőtt a homok részaránya. Tengeri és parti hullámverési szögben lerakódott homokkövek: Budai-hegység (Hárshegyi Homokkő)

·         Harmadidőszak második fele: Pannon-tó keletkezése (nagy sótartalma fokozatosan csökkent), homokagyag halmozódott fel

·         Negyedidőszak (kb. 2 millió éves): pleisztocén folyóvízi homok, kavicskő (Kisalföld, Dunántúli-dombság, Alföld), Duna: vastagon lerakódott hordalék

·         Pleisztocén: jelentős éghajlatváltozás -> szélsőségesen száraz kontinentális. Futóhomok kialakulása (Jégkorszakokban a folyók által lerakott homokot a hideg szakaszok vad szelei messzire elhordták, és jól lekerekítették, matt a szemcsék felülete; pl. Duna-Tisza köze, Tiszántúl)

Nemes homokok:

·         Kvarcos, földpátok, kaolinos homok, fekete homok

·         Meleg, nedves éghajlat alatt, tengerpartok kiédesedő öbleiben, savanyúvizű lápok közében, turzásokban nagy tisztaságú kvarchomok halmozódott fel, melynek szilícium-dioxid tartalma elérheti a 90-99%-ot (Tapolcai-medence: Kővágóörs, Kisörs)

·         Színtelen üveget, kristályüveget gyártanak belőle

·         Tengerparti turzások homokjában a földpát mennyisége elérheti az 50%-ot is (Mecsek délkeleti előtere)

·         A kerámiaipar használja fel (Zsolnay gyár)

·         A földpátok savanyú, mocsaras közegben lezajló bomlásából származik a kaolin, melynek feldúsulásával keletkezik a kaolinos homok (Gerecse keleti pereme)

·         A porcelánipar dolgozza fel

·         A nehezebb ásványok (cirkon, magnetit, gránát, rutil) keskeny, elnyúlt, fekete homoksávot alkotva rakódnak le a part mentén, bennük a torlatásványok mennyisége a 80%-ot is elérheti

·         A világ óntermelésének ¾ része kassziterittorlatokból származik

·         Csiszolóanyagként is használják

·         Ritkaelem forrásként is használják

·         Lelőhely: Szigetköz

·         Építőipar is hasznosítja

Ez is homok!-a White Sands:

·         Ez a sivatag hófehér, mert legfontosabb ásványa nem a kvarc, hanem a gipsz

·         A sivatag egy része védett, valamikor katonai gyakorlótérként használták

·         Napjainkban hatalmas légitámaszpont található a közelben

·         Szükség esetén űrrepülőgépek is leszállnak itt

Az aprózódás és a mállás

Aprózódás

A Föld felszínén lévő szilárd anyagok fokozatosan kisebb darabokra esnek szét. Ha ez pusztán fizikai okokra vezethető vissza, akkor ezt a széttöredezést aprózódásnak nevezzük. Az aprózódásnak több formája van.

Hőingadozás következtében létrejövő aprózódás

A napsugárzás felmelegíti a kőzettömb felszínét, amely ezért kismértékben kitágul. Éjjel viszont csökken a hőmérséklet, így a kőzetek összehúzódnak. A folyamat naponta ismétlődik, s ennek az állandó térfogatváltozásnak a legkeményebb anyagok sem bírnak ellenállni: a sorozatosan fellépő feszültségkülönbségek miatt előbb-utóbb lehasadnak a kőzettömbről. Ez a hagymahéjszerű lepusztulás. Ehhez járulhat még az, hogy ha a kőzet változatos ásványi összetételű, akkor különböző ásványai különböző mértékben melegszenek fel. Feszültségek lépnek fel a kőzeten belül, amely végül szemcsékre esik szét.

A hőingadozás okozta aprózódás sivatagos területeken döntő jelentőségű, mert itt igen nagy a napi hőingadozás.

Fagyváltozékonyság okozta aprózódás

Amikor a víz megfagy, térfogata kilenc százalékkal növekszik. Ha ez zárt helyen megy végbe, jelentős nyomást idézhet elő.

A legtöbb kőzet repedéseiben, üregeiben, apró pórusaiban mindig van valamennyi víz. A fagy hatására a repedésekben, illetve az ásványszemcsék között jégkristályok képződnek. Az így fellépő nyomás szétfeszíti a kőzetet, amely darabokra esik. Az újra felolvadó víz az új repedésekbe, mélyebbre szivároghat, majd újra megfagyhat: a folyamat akkor hatásos, ha az olvadás és fagyás többször ismétlődik, egymást váltogatva (innen jön a fagyváltozékonyság kifejezés).

A fagyváltozékonyság okozta aprózódás területei értelemszerűen a hideg övezetben és a magashegységekben találhatóak.

Az aprózódás egyéb típusai

Sókristály-növekedéses aprózódás

Száraz területeken és tengerpartokon a kőzetek repedéshálózata bővelkedik sókban. Az egyre növekvő sókristályok feszítőereje megteszi a magáét: darabokra hasítja a kőzetet.

Az élővilág okozta aprózódás

A növények gyökerei a fagy munkájához hasonlóan tágítják a kőzetek repedéseit, és ez végül széteséshez vezethet.

Mállás

A málláshoz két dologra van szükség: vízre és melegre. A folyamatnak két alaptípusát ismerjük.

Az oldódás

A kőzet anyaga a vízben feloldódik. Az egyszerű, „tiszta” vízben való oldódás pl. a kloridokra jellemző, ezért a kősó is így mállik el.

Jóval erősebb a víz mállasztó hatása, ha savakat tartalmaz. Az ilyen savas vizek leginkább a karbonátos kőzeteken (mészkő, kisebb mértékben dolomit) fejtik ki hatásukat és csodálatos formákat alakítanak ki. Erős mállasztó hatása van a zuzmó- és gyökérsavaknak is.

Az elbomlás

Egyes anyagok – például a magmás kőzetek földpátjai, csillámai – víz, illetve vizes oldatok hatására vegyi átalakuláson mennek keresztül, amelynek következtében kevésbé ellenálló maradékok, például agyagásványok képződnek.

A nedves trópusokon a mállás által kialakított formakincs az uralkodó, az aprózódás szerepe lényegesen kisebb .

A két folyamat következtében a felszínen törmelékkel borított területek és málladéktakaró (regolit) alakul ki. Bár nem ritkák a szilárd kőzetkibukkanások (például sziklafalak), mégis ezek fedik a földfelszín 90 %-át. A málladéktakaró nagy részét az élővilág veszi birtokába, és talajjá alakítja.

A mállás ott tudja legjobban kifejteni a hatását, ahol már eredendően meggyengült a kőzet: törés- és szerkezeti vonalak (például réteglapok) mentén. A mállás itt hatolhat a legmélyebbre. A belső és külső erők összefüggése tehát a kőzetlepusztulásnál is megmutatkozik.

A metamorf ásványképződés

Minden kőzetalkotó ásvány, – legyen magmás, üledékes vagy metamorf eredetű – ha merőben új fiziko-kémiai viszonyok közé kerül, átalakulhat (átkristályosodhat) új ásványokká. Ha ebben a folyamatban a hőmérséklet és/vagy a nyomás megváltozása számottevő, akkor metamorfózis a neve.

A metamorfózis során a még át nem alakult ásványok az átalakulás alatt is döntően szilárd fázisban maradnak. Más szóval a polikristályos halmaz egészében nem kerül olvadékállapotba, de kémiai összetételük és/vagy a kristályszerkezetük megváltozik.

Metamorf folyamatok széles hőmérséklet- és nyomáshatárok között, illetve lokális vagy regionális méretekben egyaránt megtörténhetnek.

Néhány példa erre: termális vagy kontakt metamorfózis akkor léphet fel lokálisan, amikor a forró magma hidegebb kőzetrétegekbe nyomul be. Ilyenkor mind a megszilárduló magmás kőzetben, mind a mellékkőzetben (leginkább az érintkezési zónában) ún. kontakt-övek alakulnak ki és a magas hőmérséklet, valamint a távozó könnyenillók hatására új ásványfázisok képződnek. Ha például kémiailag viszonylag tiszta mészkövet ér kontakthatás, úgy a mészkő márvánnyá kristályosodik. Regionális méretekben a hőmérséklet és/vagy a nyomás megváltozásával a nagy kőzetmozgások, illetve metaszomatikus folyamatok hatására keletkeznek új ásványfázisok. Ez a dinamotermális metamorfózis jelensége. Nagy vonalakban elkülöníthetők kis, közepes és nagy nyomáson képződött ásványtársulások, ahol a hőmérsékletnek is kitüntetett szerepe van. A metamorfózis mértékét az ún. indexásványok segítségével is tudjuk tanulmányozni, melyek csak bizonyos nyomás és hőmérsékleti intervallumban fordulnak elő.

Az így képződő metamorf kőzetek ásványegyüttese a hőmérséklet- és nyomásviszonyok mellett természetesen erősen függ a kiinduló kőzet ásványos (és egyúttal kémiai) összetételétől.

A lösz

Alkotórészek

A lösz durva kőzetlisztből álló, meszes, rétegzetlen, meredek falakban megálló, állékony, fakósárga üledék. Gyakoriak benne a mészkonkréciók (löszbabák) és apró szárazföldi csigák, az úgynevezett lösz-csigák (Helix hispida, Helix arbustorum, Succinea oblonga, Puppa muscorum), valamint a legutóbbi jégkorszak emlőseinek maradványai (például mammut, orrszarvú, bölény vagy szarvas). Szemcséi: 0,01-0,05 mm átmérőjűek. A Kárpát-medencében 4-20, esetenként 40–60 m vastag réteget alkot. Nedvesség és terhelés hatására roskadásra hajlamos laza törmelékes üledékes kőzet.

Elterjedése

A Földön igen elterjedt, mintegy 13 millió km²-nyi szárazföldi területet lösz borít. A Kárpát-medencében az Alföldön a futóhomok mellett a magasabb ártereken is előfordul. Jellemző a Dunántúl dombsági térszínein (például Tolnai-dombság, Szekszárdi-dombság) és a hegységek előterében, folyóteraszokon is, ahol igen termékeny talaj képződik rajta. A Kárpát-medencén kívül Európa más részein is jellemző (például a Rajna és mellékfolyóinak továbbá Rhône völgyében található teraszfelszíneken is), de leghatalmasabb kiterjedésben Kínában, Mongóliában, Tibetben, Jarkandban, Iránban, Észak- és Dél-Amerikában. Ezernyi km² területet borít lösz, helyenként (például Kínában) az 500 méteres vastagságot is eléri, de jellemzően rétegzetlen, csak a színben is eltérő, sötétbarna, vörösbarna egykori talajszintek, az ún. eltemetett vagy más néven fosszilis vagy paleotalajok tagolják, esetleg mészfelhalmozódási szintek (löszbabaszintek, mészpadok ismerhetők fel bennük.

Típusai

Több típusba sorolják, a legismertebbek a szárazföldi és infúziós lösz, attól függően, hogy keletkezése szárazon, a növényzetet szövetszerűen magában foglalva, vagy nedves környezetben történt.

A szubvulkáni kőzetek

Kis mélységben, kőzetrepedésekben szilárdul meg.

Porfírok: magma a hasadékba hatol, gyors lehűlés. Velencei-hg.

Pegmatitok: illó elegyrészben gazdag magma-> óriáskristályok. Színes elegyrészben szegény, világos. Velencei-hg.

Aplitok: savanyú elegyrészben gazdag, illóanyag nincs. Aprószemcsés, porfíros, világos. Mórágyi rög, Velencei-hg.

Lamprofírok: kevés kovasav, illó elegyrész nincs, bázisos, sok színes elegyrész, sötét, aprószemcsés. Minette, Kerzantit.

Kvarctellér: erősen savanyú magam, repedésekben. Fluorit tartalmú. Velencei-hg.

A mátrai terepbejáráson gyűjtött ásványok bemutatása

Gyöngyöstarján-Füldedugó bánya:

Jáspis: (Szarukő)

Ismertetői:

Ÿ  A jáspis átlátszatlan, mikrokristályos kvarc változat.

Ÿ  Megjelenési formája tömött, fürtös, vesés, cseppköves.

Ÿ  A szilicium-dioxid mellett akár 20%-ban, szerves anyagokat és ásványi oxidokat tartalmaz, ezek határozzák meg kémiai és fizikai tulajdonságait, például: színét, mintáját, és megjelenését.

Ÿ  Egyszínű jáspis ritka, általában sokszínű, tarka, mintás, csíkos felülettel rendelkezik.

Ÿ  Jellemző színe a piros, vörös, zöld, sárga, barna és néha a kék.

Ÿ  Jáspis ritkán fordul elő önmagában, általában acháttal és opállal ásványtársulást alkot.

Ÿ  A világ minden táján megtalálható.

Ÿ  Magyarországon Gyöngyösorosziban lehet nagyon szép példányokat találni.

Opál:

Ÿ  oxidok-hidroxidok

Ÿ  Képlete: SiO2*nH2O

Ÿ  Keménysége: 5,5-6,5

Ÿ  Hasadása: nincs

Ÿ  Törése: kagylós

Ÿ  Színe: változatos, általában a fémionok vagy ásványzárványok színezik

Ÿ  Fénye: üveg-, gyanta- vagy viaszfényű

Ÿ  Egyéb tulajdonságai:különböző változatai UV-fény hatására más és más fényben fluoreszkálnak

Ÿ  Hidrotermális folyamatok révén keletkezik

Ÿ  Változatai: nemesopál;tejopál;tűzopál;faopál (2006-ban 3 mázsásat találtak,ami kb. 15 millió éves)

Kalcedon:

Ÿ  Oxidok-hidroxidok

Ÿ  gömbös vesés vagy cseppköves, tömör alakzatokbanjelenik meg

Ÿ  Képelet: SiO2

Ÿ  Keménység: 6,5-7

Ÿ  Rendszer: Trigonális

Ÿ  Főleg a magmás kőzetek repedéseiben található.

Ÿ  Szín: szürke, szürkéskék, szürkészöld, szürkésfehér

Ÿ  Átlátszóság: áttetsző 

Ÿ  Porszín: fehér 

Ÿ  Keletkezés módja: vulkáni, üledékes

A fluviális erózió

A szárazföldek legnagyobb térszínformáló ereje a folyóvízi korrázió. A folyóvízi erózió a folyó esésétől (áramlási sebességétől), a vízhozamtól egyaránt függ.
Az erózió mértékét a fenék-kőzet keménysége is befolyásolja. Gyakran alakulnak ki így völgylépcsők, zuhatagokkal, vízesésekkel. A vízesések lábánál az örvénylő víz, amely leszakadt kőzettömböket forgat, evorziós üstöket (örvényüst, óriások üstjei) alakít ki.
Az erózió maximuma a folyóvizekben hátrál. A hátráló erózió különösen szembetűnő a nagy vízesések esetében. A Zambézi vízesése évente 50 cm-t, a Niagara vízesése 66 cm-t hátrál. A vízesések, zuhatag emiatt rövid életűek.
A folyók útja felső, közép és alsó folyásra oszlik. Ha azonban a meder összeszűkül, vagy pl.: két áramlás összefolyik (a lejtő, vagy a vízhozam megnő), akkor a folyás jellege újra megváltozhat. (Dunakanyar, Vaskapu).
A folyóvizek felső folyásánál az erózió mélyítő hatása az erősebb. Mindezt „V”-alakú völgyek jelzik. Az erózióra érzékeny kőzetekben (mészkő, homokkő, palák, tufák) szorosok, szurdékok mutatkoznak. Ha a fővölgy mélyebben van bevágódva, mint a mellékvölgyek, akkor ezek gyakran függővölgyek gyanánt torkolnak magasan a völgy falán, és a mellékpatakok vízesések gyanánt zuhannak le, miközben a hátráló erózió a szurdok képződésre nézve kedvezően hat. Ilyen esetekben a mélységi erózió jelentékeny. Hegyi patakok a jég visszahúzódása óta akár 300 méter mély szurdokot is vésnek.

A felső szakasz jellegű folyóvizek hömpölyöket, kavicsokat szállítanak, amiket az esés csökkenésekor leraknak. A folyó áradáskor síkabb területre érkezve törmelékkúpot képez, amelybe a rendes vízállás alatt bevágódik.
A középső folyás jelleggel a durva szemcséjű anyagszállítás mérséklődik, alsó szakasz jellegnél megszűnik, s a folyó már csak finom lebegni képes iszapot visz magával. Ilyen kor megszűnik az erózió is. Ez a hordalék, mint ártéri, vagy delta üledék rakódik le. Az alsó, vagy középső szakasz jellegből a zuhatagok, vízesések ismét jelentős eróziós energiájú folyószakaszt hozhatnak létre. A felelevenedő erózió során teraszok, ismétlődése esetén többlépcsős teraszok képződnek.
A folyók vízgyűjtőterületét a vízválasztó határolja el egy másik folyóétól. Az erősebb eróziós energiájú vízfolyás a gyöngébb energiájú vízgyűjtőből „vizet lop”, esetleg az egész korábbi rendszert átalakítja.
A lapos völgyekben a folyó meanderezni (Meander, folyó Törökországban), kanyarogni kezd. A meander homorú oldala a meredek folyópart, a sodrás vonal efelé tevődik át, és a part pusztul. Ugyanakkor a kanyarulat domború rész homokpadosodik, azaz épül. Az idő multával a kanyarulatok hurkokká alakulnak, egymástól keskeny homokhátak választják el. Áradáskor e homokhátak átszakadnak, új meder alakul ki, a régi meder (holt meder, morotva) feltelik, elmocsarasodik. A meanderező folyó félsziget, vagy egész sziget tanúhegyeket is kerülget.

A fluviális erózió

A szárazföldek legnagyobb térszínformáló ereje a folyóvízi korrázió. A folyóvízi erózió a folyó esésétől (áramlási sebességétől), a vízhozamtól egyaránt függ.
Az erózió mértékét a fenék-kőzet keménysége is befolyásolja. Gyakran alakulnak ki így völgylépcsők, zuhatagokkal, vízesésekkel. A vízesések lábánál az örvénylő víz, amely leszakadt kőzettömböket forgat, evorziós üstöket (örvényüst, óriások üstjei) alakít ki.
Az erózió maximuma a folyóvizekben hátrál. A hátráló erózió különösen szembetűnő a nagy vízesések esetében. A Zambézi vízesése évente 50 cm-t, a Niagara vízesése 66 cm-t hátrál. A vízesések, zuhatag emiatt rövid életűek.
A folyók útja felső, közép és alsó folyásra oszlik. Ha azonban a meder összeszűkül, vagy pl.: két áramlás összefolyik (a lejtő, vagy a vízhozam megnő), akkor a folyás jellege újra megváltozhat. (Dunakanyar, Vaskapu).
A folyóvizek felső folyásánál az erózió mélyítő hatása az erősebb. Mindezt „V”-alakú völgyek jelzik. Az erózióra érzékeny kőzetekben (mészkő, homokkő, palák, tufák) szorosok, szurdékok mutatkoznak. Ha a fővölgy mélyebben van bevágódva, mint a mellékvölgyek, akkor ezek gyakran függővölgyek gyanánt torkolnak magasan a völgy falán, és a mellékpatakok vízesések gyanánt zuhannak le, miközben a hátráló erózió a szurdok képződésre nézve kedvezően hat. Ilyen esetekben a mélységi erózió jelentékeny. Hegyi patakok a jég visszahúzódása óta akár 300 méter mély szurdokot is vésnek.

A felső szakasz jellegű folyóvizek hömpölyöket, kavicsokat szállítanak, amiket az esés csökkenésekor leraknak. A folyó áradáskor síkabb területre érkezve törmelékkúpot képez, amelybe a rendes vízállás alatt bevágódik.
A középső folyás jelleggel a durva szemcséjű anyagszállítás mérséklődik, alsó szakasz jellegnél megszűnik, s a folyó már csak finom lebegni képes iszapot visz magával. Ilyen kor megszűnik az erózió is. Ez a hordalék, mint ártéri, vagy delta üledék rakódik le. Az alsó, vagy középső szakasz jellegből a zuhatagok, vízesések ismét jelentős eróziós energiájú folyószakaszt hozhatnak létre. A felelevenedő erózió során teraszok, ismétlődése esetén többlépcsős teraszok képződnek.
A folyók vízgyűjtőterületét a vízválasztó határolja el egy másik folyóétól. Az erősebb eróziós energiájú vízfolyás a gyöngébb energiájú vízgyűjtőből „vizet lop”, esetleg az egész korábbi rendszert átalakítja.
A lapos völgyekben a folyó meanderezni (Meander, folyó Törökországban), kanyarogni kezd. A meander homorú oldala a meredek folyópart, a sodrás vonal efelé tevődik át, és a part pusztul. Ugyanakkor a kanyarulat domború rész homokpadosodik, azaz épül. Az idő multával a kanyarulatok hurkokká alakulnak, egymástól keskeny homokhátak választják el. Áradáskor e homokhátak átszakadnak, új meder alakul ki, a régi meder (holt meder, morotva) feltelik, elmocsarasodik. A meanderező folyó félsziget, vagy egész sziget tanúhegyeket is kerülget.

Kisfokú metamorf kőzetek

Metamorfózis: az eredeti kőzetképződési körülményektől eltérő fizikai –kémiai viszonyok közt szilárd halmazállapotban lejátszódó ásványtani és szerkezeti átalakulási folyamat. Új ásványok jelennek meg, új szerkezet jön létre, palásság alakul ki.

Kisfokú: pl az agyagpala és a fillit, megjelennek a klorit, szericit ásványok, +biotit, muszkovit, hornblende. Csillám megjelenésétől közepesfokú.

Nagyfokú metamorf kőzetek

Metamorfózis: a kőzetszövet és ásványos összetétel megváltozása nagy nyomás és/vagy hőmérsékletnövekedés hatására, szilárd halmazállapotban, kémiai összetétel változása nélkül.

A metamorfózis alsó határa 200°C, 300MPa

Felső határa a kőzetek megolvadása: 600°C

Migmatit:  részleges megolvadással keletkezett ultrametamorf kőzet.

Szakaszok: igen kisfokú, kisfokú, közepes fokú, nagyfokú

Hőmérséklet és nyomás összefügg a kéregmozgásokkal.

Következmény:

-          ásványok stabilitása csökken

-          bizonyos anyagok könnyen diffundálnak

-          új ásványok jelennek meg

Nagyfokú metamorfok:

_-                     muszkovit bonmlása kvarc és plagioklász mellett: muszkovit + kvarc = káliföldpát + Al₂SiO₅

-          káliföldpát + alumoszililkát képződése

-          káliföldpát + kordierit képződése

-          káliföldpát + almandin képződése

-          parciális olvadás gneiszeknél

-          regionális hipersztén öv kialakulása

-          nagy hőmérsékletű eklogitok képződése

Az ásványok neve

Az ásványrendszertan alapja a faj, így a legfontosabb ásványnévkategória a fajnév (pl. kalcit, kvarc, szanidin). A többi, ásványok elnevezésére használt név a fajnévhez való viszonya alapján négy fő csoportra osztható. Ezek közül három a fajnévvel egyértelmű alá- vagy fölérendeltségben áll. A szűkebbtől a tágabb kategória felé haladva:

változatnév a fajnévnél alacsonyabb szintű, egy fajnak valamilyen tulajdonságuk alapján elkülönülő példányait jelöli (pl. ágyúpát, ametiszt, adulár);

szinonima a fajnévvel egyező ásványtani tartalmú, de vele nem egyenrangú, a használatban kerülendő név (pl. hidrargillit, dezmin), amelynek alkalmazása nehezítené az egyértelmű, egységes nomenklatúra elterjedését;

rendszertani összefoglaló név a fajnál magasabb szintű, az egyes fajok közötti elegysort, az egyes fajok különböző rendszertani szintű csoportját jelöli (pl. olivin, gránát, plagioklász stb.).

A fenti rendszerbe nem illeszthetőek azon egyéb nevek, amelyek ugyan valamely ásványos anyagra vonatkoznak, de ásványtani tartalmuk nem egyértelmű; azaz egy érvényes fajnévvel vagy rendszertani összefoglaló névvel nem helyettesíthetők. Ilyenek: az 1959 óta a CNMNC jóváhagyása nélkül bevezetett egyes ásványnevek, a diszkreditált nevek némelyike, az ásványkeverékek nevei, a terepi (gyűjtő-) nevek, több ásványfajra is jellemző megjelenési tulajdonságot jelölő nevek stb.

A fajnév

Fajnévnek nevezzük az érvényes (elfogadott) ásványfajok tudományos nevét, pl. hematit, galenit, cirkon, kivételes esetben a szaknyelv által használt népszerű nevet is, pl. kősó.

Mely ásványfajok az érvényes fajok, és melyek az érvényes fajnevek?

A CNMNC állásfoglalása (NICKEL – GRICE, 1998) nyomán az ásvány és az ásványfaj jelenleg elfogadott kritériumai a következőképpen foglalhatók össze:

Az ásvány természetes geológiai folyamatok során képződött, meghatározott kémiai összetételi tartománnyal jellemezhető, (általában) kristályos anyag. Egy ásványt alapvetően vegyi összetétele és kristályszerkezete határoz meg.

Ha egy olyan ásvány válik ismertté, amelynek összetétele és/vagy kristályszerkezete lényegesen különbözik mindegyik korábban definiált ásványfajétól, részére új név vezethető be. (A névválasztásra vonatkozóan az idézett állásfoglalás szolgál iránymutatással.)

Az új faj leírásának általánosan megfogalmazott kritériumai:

Lényeges összetételbeli eltérés: legalább egy fő szerkezeti pozíciót más kémiai alkotó foglaljon el, mint a már ismert, azonos szerkezetű ásványokban; vagy

lényeges szerkezeti eltérés: a kristályszerkezet topológiailag különbözzön a már ismert, azonos összetételű ásványokétól. (Polimorfia; a polimorfok tehát önálló fajok, önálló névvel, míg a politípusok nem; ld. 2.2.2.).

A szabályos közberétegzettségű ásványok szintén önálló fajként definiálhatók (BAILEY, 1981).

A CNMMN 1959-es létrejövetele után publikált fajok és fajnevek közül azok tekinthetők érvényesnek, amelyeket a bizottságnak megfelelő dokumentációval (ld. 4.4.e.) együtt beterjesztettek, és a bizottság elfogadta őket[12]. Vezető nemzetközi folyóiratok ma már csak az IMA bizottság által előzetesen elfogadott új ásványfajleírást fogadnak el közlésre. Az ennél korábban leírt ásványfajok (és nevek) közül a nemzetközi tudományos közvélemény állásfoglalása a mérvadó. Ezen értékítélet általában egyes fajlisták (NICKEL – NICHOLS, 1991; CLARK, 1993; STRUNZ – NICKEL, 2001; MANDARINO – BACK, 2004) vagy rendszertani kézikönyvek gyakorlatában tükröződik, amely azonban nem feltétlenül egységes.

Az érvényes, ill. érvényesnek tekintett fajok (fajnevek) érvénytelenítése (diszkreditálása) – hasonlóan az új fajok (fajnevek) elfogadásához – az IMA fent nevezett bizottsága által elfogadott javaslat publikálása útján történik. Összefoglaló listát közölt NICKEL – MANDARINO (1987), NICKEL – NICHOLS (1991), NICKEL – GRICE (1998), ill. l. az IMA CNMNC honlapját, http://www.geo.vu.nl/users/ima-cnmmn/.

Egyes ásványcsoportok nevezéktanának rendezésére az IMA ad hoc albizottságokat állított föl. Ilyen átfogó rendezésre eddig (időrendben felsorolva) a ritkaföldfém-ásványok, a piroklorfélék, az amfibolok, a piroxének, a platinafém-ötvözetek, a csillámfélék, az axinitfélék, zeolitok, a labuncovitfélék, a högbomitfélék, a hellanditfélék, az eudialitfélék, az arrojaditfélék és az epidotfélék csoportjában került sor. A bizottságok állásfoglalásai az IMA CNMNC honlapjáról http://www.geo.vu.nl/users/ima-cnmmn/) letölthetők.

Az érvényesnek tekinthető fajnevek az ásványnévtárban vastag (kövér) betűvel szerepelnek.

A fajnéven kívüli ásványnevek

A „fajnéven kívüli ásványnevek” (változatnevek, szinonimák, rendszertani összefoglaló nevek, egyéb nevek) tárgyalása elé kell bocsátanunk, hogy e nevekre vonatkozó nemzetközi szabályozás nincsen, tehát „elfogadott” változatnevek vagy rendszertani összefoglaló nevek sincsenek. Ennek megfelelően e névkategóriák egymás közti „határa” gyakran elmosódott.

Mélységi magmás kőzetek

a mélységi magmás kőzetek a magma lassú kihűlésével kikristályosodásával jönnek létre, 6–10 km mélységben. Magyarországon hasonló eredetű kőzetek alkotják például a Velencei hegységet (gránit, granodiorit és diorit) és hasonló körülmények között keletkezett a Mórágyi gránittömb.

A mélységi magmás kristályosodás szakaszai:

A. Előkristályosodási fázis (kb. 1100–1000 °C)

Az előkristályosodási fázisban ultrabázisos és bázisos kőzetek keletkeznek. A hőmérséklet csökkenésével a szilikátok és a szulfidok olvadéka elkülönül, a szulfidok között a pirrhotin, pentlandit és kalkopirit válik ki. Az előkristályosodás során gazdasági szempontból jelentős érctelepek is keletkeznek: krómérc (kromit), vasérc (magnetit), titánvasérc (ilmenit), valamint platina, gyémánt és apatit válik ki.

B. Főkristályosodási fázis (kb. 1000–700 °C)

A főkristályosodási fázisban történik tulajdonképpen a magma kőzetté merevedése. Az ún. színes szilikátok (olivin, piroxének, amfibólok) és az ún. színtelen szilikátok (a földpátok és földpátpótlók) egymással párhuzamosan kristályosodnak (Bowen-féle sorozat), végül pedig a kvarc válik ki.

C. Utómagmás szakasz (kb. 700 °C-tól)

A magma kőzetté válása után a könnyen illó anyagokból álló magmamaradék kristályosodik ki. Az utómagmás szakasznak három fázisa különíthető el:

Pegmatitos fázis (kb. 700–550 °C): Az ebben a fázisban keletkezett pegmatitok ásványi összetétele megegyezik a főkristályosodási szakaszban keletkezett kőzetekével, annyi a különbség, hogy a pegmatitok sokkal nagyobb – akár több centiméteres – ásványokat is tartalmazhatnak. A pegmatitok általában telér formában jelennek meg, ritka elemekben gazdagok (ón, urán, tórium, bór, lítium, berillium, cirkónium, titán, tantál).

Pneumatolitos fázis (kb. 550–375 °C): A gazdag halogéntartalmú oldatok kémiailag igen aktívak, így jelentősen átalakíthatják a már megszilárdult kőzeteket, melynek hatására különböző ásványok jönnek létre: ónkő, kvarc, fluorit, topáz, wolframit, turmalin.

Hidrotermális fázis (kb. 375 °C-tól): A maradék magma híg, vizes oldatai átitatják a mellékkőzeteket vagy behatolnak a repedésekbe, hézagokba, ahol hidrotermális teléreket hoznak létre. A hidrotermális fázisban elsősorban ritka fémek dúsulnak fel: arany, ezüst, réz, ólom, cink, higany, valamint a maradékoldatban visszamaradt vas, kobalt és nikkel ásványai is megjelennek.

Ércásványok

Érc: olyan ásvány, illetve kőzet, amiből egy adott korban, a technológiai fejlettségtől függően, gazdaságosan fémet állítanak elő, mivel fémtartalma jóval meghaladja az adott fém klark értékét. A fémek nagy többsége a földkéregben igen kis koncentrációban fordul elő, ezek speciális telepképző folyamatok során dúsulhatnak.

Legfontosabb ércásványok:

·         Alumínium: Böhmit, Diaszpor, AlO(OH); Gibbsit, Al(OH)₃

·         Antimon: Antimonit, Sb₂S₃

·         Arany: Termésarany, Au, piritben rejtve

·         Arzén: Auripigment, As₂S₃; Realgár, As₂S₂

·         Cink: Szfalerit, ZnS

·         Ezüst: Termésezüst, Ag; Argentit, Ag₂S, galenitben rejtve

·         Higany: Cinnabarit, HgS

·         Króm: Krómit, FeCr₂O₄

·         Lítium: Szpodumen, LiAlSi₂O₆, Lepidolit-csoport

·         Mangán: Piroluzit MnO₂

·         Molibdén: Molibdenit, MoS₂

·         Nikkel: Pentlandit, (Fe,Ni)₉S₈; Nikkelin, NiAs

·         Ólom: Galenit, PbS

·         Ón: Kassziterit, SnO₂

·         Platina: Termésplatina, Pt

·         Réz: Kalkopirit, CuFeS₂; Bornit, Cu₅FeS₄, Kalkozin, Cu₂S; kovellin, CuS

·         Titán: Ilmenit, FeTiO₃

·         Urán: Uraninit, Uránszurokérc, UO₂

·         Vas: Hematit, Fe₂O₃; Magnetit, Fe₃O₄; Pirrhotin, FeS; Goethit, FeO(OH)

·         Wolfram: Wolframit, (Mn,Fe)WO₄, Scheelit, CaWO₄

Amikor az ércképződési folyamatokat belső, vagyis litoszférabeli, és külső, vagyis felszíni csoportosításban tárgyaljuk, nehézségekbe ütközünk, mivel egy érctest kialakulása általában számos folyamat eredménye. A külső és belső folyamatok között lehetnek határesetek is, hiszen egy adott felszálló, forró vizes oldat létrehozhat egy kis mélységű, úgynevezett stockwork típusú érctelepet, feljebb szivárogva, külső körülmények között pedig tengeri üledékképződési környezetben egy szingenetikus, vagyis az üledékképződéssel egy időben kialakult üledékes érctelepet. Ennek ellenére, az egyszerű áttekinthetőség miatt az alábbiakban a folyamatokra ezt a csoportosítási elvet alkalmazzuk.

Belső eredetű ércképző folyamatok:

Ÿ  Magmás szegregáció (differenciáció): A magmából a főkristályosodás előtt kivált ércásványok elkülönülése. A szulfidos olvadékfázis elkülönülése a folyékony magmából

Ÿ  Magmás kristályosodás: Az ércásványok kiválása a magmás kőzetek alkotórészeként

Ÿ  Hidrotermális folyamatok: Az érckiválás forró vizes oldatokból történik, amelyek lehetnek magmás, metamorf vagy felszíni eredetűek

Ÿ  Laterálszekréció: Az ércásványok komponensei az érctestek mellékkőzetéből oldódnak ki, és vetők vagy más szerkezetek mentén terjednek, válnak ki

Ÿ  Metamorf folyamatok: Az ércképző folyamat a magma és a mellékkőzet között lejátszódó kontakt metaszomatózis (szkarn). Az elsődlegesen kialakult érctelepek metamorfizálódnak

Külső (felszíni) eredetű ércképző folyamatok:

Ÿ  Reziduális ércdúsulás: Az oldható elemek kioldása, az oldhatatlanok feldúsulása a málladékban

Ÿ  Torlatképződés: Nagy fajsúlyú és ellenálló ásványok szeparálódása a szállítás során

Ÿ  Szupergén ércdúsulás: A fémek kioldódása az érctelepek felső zónájából, majd kicsapódása az alsóbb zónákban, növelve az érckoncentrációt

Exhaláció: Hidrotermális oldatok felszínre szivárgása, többnyire üledékképződési környezetbe, a fémes komponensek kicsapódása