Nerostotvorné procesy » Typy nerostotvorných procesů.
Minerály vznikají, přeměňují se a opět zanikají při různých typech nerostotvorných procesů. Krystalizují z tavenin, roztoků nebo přímo z plynů. Sloučeniny podobných vlastností podobně reagují na podmínky, tlak a teplotu. Krystalizují současně nebo vy rychlém sledu po sobě a tvoří tak minerální parageneze /asociace/ - společenství nerostů. určité nerosty se proto často nalézají společně, jiné se zase spolu vyskytovat nemohou. Znalost paragenezí pomáhá při identifikaci minerálů, napovídá, co se zde vyskytovat může a co nikoli.
Krystalizací z magmatu, křemičitanové taveniny, bublající v hlubinách pod zemským povrchem, vznikají magmatické horniny - vyvřeliny. Při snižování teploty magma tuhne jeho složky krystalizují. Jednotlivé nerosty mají vždy určitý teplotní bod, při němž kapalné skupenství přechází v pevné. Krystalizují tedy postupně, při čemž magma mění své složení. Tuto posloupnost rámcově popisuje Bowenovo reakční schéma-
Ze zbytkového magmatu, za účasti jeho těkavých složek, při nízkých teplotách, krystalizují pegmatity, hrubozrnné žilné horniny, složením podobné granitu. Jsou tvořeny křemenem, živci, bývá přítomen i turmalín a soustředí se v nich stopové prvky, které nejsou složkami přítomných minerálů. Pegmatity často obsahují ekonomicky zajímavé koncentrace těžitelných prvků.
Nové minerály vznikají také pří hydrotermálních procesech - srážením z horkých vodních roztoků. Roztoky dělíme podle teplotního rozmezí na vysokoteplotní - 700 - 300°C a nízkoteplotní - 200 - 50°C. Jako pneumatolytické byly dříve označovány roztoky o teplotě vyšší než 374°C - což je kritická teplota čisté vody.
Ve větších hloubkách, kde jsou vysoké tlaky a teploty, rozpouští a louhuje horká vody snadno většinu minerálů obsažených v horninách. Trhlinami stoupá takto chemicky obohacený roztok k povrchu, do míst nižšího tlaku a teploty. Cestou chladne, uvolňuje plyny a na stěnách puklin se srážejí nové minerály. Pukliny se vyplňují postupně od okrajů ke středu. Takto vznikají žíly - stříbra, zlata, fluoritu, pyritu, kalcitu, barytu, křemene a řady dalších nerostů. Nerostné složení žil závisí také na charakter hornin, jimiž roztoky prochází. V rulách a kvarcitech jsou obvykle křemenné žíly, v amfibolech je kromě křemene tvoří i kalcit nebo živce.
Výrony sopečných plynů, související s vulkanismem se ochlazují a minerály krystalizují přechodem z plynného do pevného skupenství. Nejčastěji vzniká ze sopečných exhalací síra, nalit a salmiak.
Při odpařováním mořské vody v uzavřených zátokách se zvyšuje koncentrace solí, jednotlivé sloučeniny se srážejí a ukládají. Vzniká tak halit nebo sádrovec. Rozpouštěním a opětovným srážením vápence vznikají v podzemí krasové útvary tvořené kalcitem, také aragonitem. Chemickou sedimentací se na puklinách různých hornin tvoří limonit, vysrážením hydroxidů železa z roztoků, vznikajících při zvětrávání.
Působením vysokých teplot a tlaků se horniny přeměňují - vznikají metamorfity. Vysoký tlak drtí horniny a uvolňuje průchod plynům a roztokům, unikajícím z horkého magmatu ve větších hloubkách. Dochází k přísunu a odnosu některých složek nerostů, chemické složení hornin nebo minerálů se tedy mění, staré mohou zanikat a nové se tvoří. Horniny a nerosty krystalizující z magmatu odolávají změnám podmínek dobře, metamorfóza proto probíhá snáze u méně stabilních nerostů, k jejichž vzniku vedly nižší teploty a tlaky a které snadno podléhají zvětrávání.
Metasomatóza probíhá působením horkých roztoků, které uskutečňují výměnu atomů a iontů mezi minerály a jejich okolím. Chemické složení se mění a původní minerály jsou nahrazovány novými. Často mívá metasomatóza konkrétní pojmenování - kalcifikace, serpentinizace, prokřemenění, greisenizace nebo skarnizace. Pojmenování vždy označuje nově vznikající nerost nebo horninu. Při greisenizaci horké roztoky s obsahem F, B, Cl, Si, Li, P, Sn, W, Mo mění výchozí žulu na greiseny, obsahující nové nerosty - slídu, topaz, fluorit, ortoklas, turmalín, apatit a další. Při skarnizaci vznikají granátonosné skarny přeměnou původních vápenců.
Působením vody, kyslíku, kysličníku uhličitého a atmosférických jevů dochází k rozrušování povrchu hornin a nerostů - ke zvětrávání. Jeho rychlost závisí na složení nerostu a na intenzitě zvětrávacích faktorů. Křemen a tvrdé minerály dobře odolávají, živce zvětrávají na jíly. Při zvětrávání jsou často kousky hornin odnášeny vodou a shromažďují se v místech náplavů. Tímto způsobem mohou vznikat ložisky těžkých minerálů - rutilu, granátu, zlata nebo také diamantu.
Zvětráváním rudných ložisek na povrchu vzniká rezavě hnědý gossan, železný klobouk, jehož hlavní složkou jsou hydroxidy železa, například limonit. Působí zároveň jako povlak, chránící nižší vrstvy před zvětráváním. Na povrchu rudného ložiska vzniká rozkladem sulfidů zde vzniká kyselina sírová a dobře rozpustné sulfáty. Oxidační zóna při povrchu je provzdušněná a sahá k hladině podzemní vody, při rozkladu sulfidických rud dochází ke vzniku nových nerostů. U hladiny podzemní vody začíná trvale zvodnělá cementační zóna, kde probíhá vysrážení roztoků přicházejících z oxidační zóny.
Těla organismů obsahují biogenní minerály, které se podílejí na skladbě pevného vnějšího nebo vnitřního skeletu. Měkkýši mají vápnité schránky, vaječná skořápka je složena z kalcitu, kosti a zuby savců obsahují kromě kalcitu také apatit. Kostry korálů se skládají z aragonitu. V orgánech rovnováhy bývají někdy malé krystalky, které detekují polohu těla. Stonky přesliček jsou zpevněna křemíkem a určité bakterie se podílejí na srážení oxidů železa a síry. Patří sem i sedimenty trusu mořských ptáků - guana, obsahující velký podíl fosforu. Tento typ vzniku nerostů nazýváme biomineralizace