Vývoj minerálních druhů

Evoluční teorie o vývoji rostlinných a živočišných druhů Charlesa Roberta Darwina je obecně známa a dnes již žádný z odborníků o ní nepochybuje, i když k jejímu primitivně materialistickému výkladu je celá řada výhrad. Méně se však ví o postupném evolučním vývoji minerálních druhů, které tvoří naši planetu a vyskytují se ve sluneční soustavě.

V současně době je na Zemi známo, podle různých odhadů kolem 2500 druhů minerálů. Každým rokem se v různých laboratořích světa podaří určit 10 až 30 nových. Strukturní i chemická skladba jednotlivých minerálů je velmi pestrá.

Obecné lze předpokládat, že zákony evolučního vývoje (včetně katastrofickych zvratů) ptati i pro druhy minerální. Jednotlivé minerální asociace, tj. skupiny minerálů vzniklých za podobných podmínek a vyskytujících se společně, se utvářely postupně s vývojem Země jako planety.

Zrod sluneční soustavy před více než pěti miliardami let lze pokládat za prehistorii minerálů. Vlastní proces jejich vývoje který začal po prvotní koncentraci prvků v tzv. protoplanetách před 4,6 miliardy let, lze rozdělit do čtyř základních období: protoplanetární (meteoritové), plášťové (čedičové), korové (granitoidní) a hypergenní, tj. období atmosférické činnosti.

Protoplanetární období

Svědky počátků vývoje minerálních druhů jsou uhlíkaté chondrity. Jde o. meteority tvořeně kondenzací prvotní mlhovinné hmoty. Její diferenciací, převážně působením tepelného slunečnfho zářeníl došlo ke vzniku dalších typů chondritů, meteoritů železných a železokamenných. Dosud nebylo popsáno ze všech meteoritů nalezených na Zemi více než 70 minerálních druhů. Jde vesměs o jednoduché sloučeniny a kovové prvky. Přitom nejčastěji se vyskytuje jen 15 druhů, většinou silikátů - pyroxenů, plagioklasů a olivínu. Ze sirníků je nejběžnější FeS (troilit), z prvků niklové železo (kamacit, tenit a plesit), grafit a síra.

Plášťové období

Počet minerálních druhů se zvyšuje asi na 120 až 150. Minerály mají původ v magmatických procesech, často jsou spojeny se sopečnou činností. Dokonce i část meteoritů, tzv. achondrity, které byly diferencovány více než ostatní druhy, patří k tomuto období. Podle dosavadních znalostí je nyní v této fázi vývoje i náš nejbližší kosmický společník Měsíc. Přes podrobné studium nebylo z měsíčních vzorků dosud popsáno ani sto minerálů. Na Zemi jde o horniny v nejstarších geologických útvarech. Zastoupeny jsou opět nejčastěji jednoduché silikáty, hojné bývají také spinelidy.

Korové období

Je spojeno s procesy vzniku a vývoje zemské kůry, kdy došlo ke gravitačnímu rozdělení hmoty planety. Plášť se zbavil plynu, vytvořila se hydrosféra (moře a oceány) a atmosféra. Na počátku této etapy se objevuje dnes nejběžnější minerá1 křemen a spolu s ním alkalické živce. Při diferenciaci docházelo ke vzniku rudních minerálů. Svým zastoupením představují minerály vyskytující se v tomto období téměř polovinu všech známých druhů.

Hypergenní období

Hydrosféra a atmosféra začaly působit na pevné horniny po vzniku biosféry a s tím spojenými změnami ve složení atmosféry (zvyšování obsahu kyslíku) se začaly ve větší míře vytvářet druhotná minerály obsahující chemicky vázanou vodu např. chlority, illit, kaolinit, montmorillonit, sádrovec, hydroxidy železa a hliníku a celá řada dalších.

Od nejstaršího k nejmladšímu období minerálních druhů postupně přibývá. Zároveň se objevují látky chemicky a strukturně složitější. Na vnějším vzhledu ideálně vyvinutých krystalů se evoluce projevuje zmenšováním symetrie. U vnitřní stavby dochází ke snižování stability sloučenin (při změně teploty či tlaku se látka rozkládá nebo rekrystalizuje). Zde je velmi zajímavá shoda s živými organismy. Také u nich platí, že složitější formy mají menší souměrnost, složitější stavbu a jsou méně odolné vůči vnějším podmínkám.

RNDr. Ivan Turnovec

(opis starého článku z roku 1981)