Biotit

Nejběžnější je biotit malé minerál a také známý jako černá slída, silikátový minerál ze skupiny běžné slídy. Přibližný chemický vzorec K (Mg, Fe). Lze jej nalézt v masivních krystalových vrstvách vážících několik set liber. Je hojný v metamorfované horniny (regionální i kontaktní), pegmatity, a také v žuly a další invazivní magmatické skály. Biotit se obvykle vyskytuje v hnědé až černé, tmavě zelené odrůdě.

Je to název používaný pro řadu černé slídy minerály s různým chemickým složením, ale s velmi podobnými fyzikálními vlastnostmi. Tyto minerály jsou většinou bez laboratorního rozboru od sebe nerozeznatelné. Existuje malý seznam biotitických minerálů, které byly dole.

Krystalografie: Monoklinika; hranolový. V tabulkových nebo krátkých prizmatických krystalech s výraznými bazálními plochami. Krystaly vzácné, často pseudoromboedrické. Obvykle v nepravidelných listnatých hmotách; často v diseminovaných šupinách nebo v šupinovitých agregátech.

Chemické složení: Biotit je komplexní minerál s chemickým vzorcem primárně reprezentovaným jako K(Mg,Fe)_3AlSi_3O_10(OH)_2. Toto složení odráží skutečnost, že biotit obsahuje draslík (K), hořčík (Mg), železo (Fe), hliník Atomy (Al), křemíku (Si) a kyslíku (O) spolu s hydroxidovými (OH) ionty.

Krystalická struktura: Biotit patří do fylosilikátové třídy minerálů, vyznačující se svou listovitou strukturou. Jeho krystalová struktura se skládá z vrstev křemíkovo-kyslíkových (Si-O) tetraedrů, spojených dohromady pláty hliníkovo-kyslíkových (Al-O) oktaedrů. Tyto vrstvy vytvářejí charakteristické štěpné roviny, které umožňují biotitu rozdělit se na tenké, pružné pláty.

Diagnostické funkce: Vyznačuje se slídovým štěpením a tmavou barvou

Jméno: Na počest francouzského fyzika JB Biota.

Podobné Druhy: Glaukonit, běžně se vyskytující v zelených peletách v sedimentu vklady, je složením podobný biotit.

Minerální	Chemické složení
Annite	KFe3(AlSi3)O10(ACH)2
Flogopit	KMg3(AlSi3)O10(ACH)2
Siderofylit	KFe2Al(Al2Si2)O10(F, OH)2
Eastonite	KMg2Al(Al2Si3)O10(ACH)2
Fluorrannit	KFe3(AlSi3)O10F2
Fluoroflogopit	KMg3(AlSi3)O10F2

Výskyt a vznik

Biotit se vyskytuje v široké škále geologických prostředí a běžně se vyskytuje v různých typech hornin. Jeho vznik je úzce spojen s procesy ochlazování magmatu a metamorfózou:

1. Vyvřelé horniny: Biotit se běžně tvoří ve vyvřelých horninách, zejména v následujících prostředích:

• Žula: Biotit může být významnou složkou žuly, kde krystalizuje z chladícího magmatu. Přítomnost biotitu v žule přispívá k její charakteristické tmavé barvě.
• Diorit: Vyskytuje se také v dioritu, hrubozrnné vyvřelé hornině.
• Gabbro: Biotit lze nalézt v gabru, mafické dotěrné hornině.

2. Metamorfované horniny: Biotit může být přítomen v různých metamorfovaných horninách, včetně břidlice, rula, a fylit. Často se tvoří prostřednictvím metamorfózy již existujících minerálů, jako jsou např jílové minerály, za podmínek vysokého tlaku a vysoké teploty. Tato přeměna vede k růstu krystalů biotitu v hornině.

Formovací procesy:

Vznik biotitu závisí především na výše zmíněných geologických procesech. Klíčové procesy spojené s tvorbou biotitu jsou:

1. Magmatická krystalizace: Ve vyvřelých horninách se z magmatu při ochlazování a tuhnutí tvoří krystaly biotitu. Biotit je jedním z minerálů, které krystalizují na začátku procesu chlazení díky relativně nízkému bodu tání ve srovnání s jinými minerály, jako je např. křemen or živec.
2. Metamorfóza: Biotit se může tvořit také během regionální nebo kontaktní metamorfózy. V tomto procesu již existující minerály podléhají rekrystalizaci a změně orientace minerálních zrn za podmínek vysoké teploty a tlaku. Biotit může růst a nahradit jiné minerály během metamorfózy, což vede k jeho přítomnosti v různých metamorfovaných horninách.

Přidružené minerály:

Biotit se často vyskytuje vedle jiných minerálů v závislosti na geologickém kontextu. Mezi běžné minerály spojené s biotitem patří:

1. Živce: Biotit se často vyskytuje ve spojení s živcovými minerály jako ortoklasy a plagioklas v mnoha vyvřelých a metamorfovaných horninách.
2. Křemen: Ve vyvřelých a metamorfovaných horninách je často vedle biotitu přítomen křemen.
3. Hornnblende: Biotit a rohovec se často nacházejí společně v mnoha vyvřelých horninách, jako je diorit a gabro.
4. moskevský: Muskovit je další slídový minerál, který lze někdy nalézt ve stejném geologickém prostředí jako biotit. Mají však odlišné složení a vlastnosti.
5. Granát: V některých vysokotlakých metamorfovaných horninách, jako jsou břidlice a ruly, může být biotit spojen s minerály, jako je granát, a tvoří tak výrazné minerální soubory.
6. Kalcit si dolomit: V určitých horninách bohatých na uhličitany, které procházejí metamorfózou, může biotit koexistovat s kalcitem nebo dolomitem.

Specifické minerální asociace mohou geologům poskytnout důležitá vodítka o geologické historii a podmínkách, za kterých se hornina formovala. Přítomnost biotitu spolu s těmito souvisejícími minerály přispívá k celkovému mineralogickému složení a charakteru hornin v různých geologických podmínkách.

Fyzikální vlastnosti biotitu

Chemická klasifikace	Tmavá slída
Barva	Černá, tmavě zelená, tmavě hnědá
Proužek	Bílé až šedé, často se tvoří vločky
Lesk	Skelný
Diafanita	Tenké listy jsou průhledné až průsvitné, knihy jsou neprůhledné.
Výstřih	Bazální, perfektní
Tvrdost Mohs	2.5 3 na
Specifická gravitace	2.7 3.4 na
Diagnostické vlastnosti	Tmavá barva, dokonalý dekolt
Chemické složení	K(Mg,Fe)2-3Al1-2Si2-3O10(OH,F)2
Krystalový systém	Monoklinika
použití	Velmi malé průmyslové využití

Optické vlastnosti biotitu

Vlastnictví	Hodnota
Vzorec	K(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH,O,F)2
Krystalový systém	Monoklinika (2/m)
Krystalický zvyk	Pseudošestihranné hranoly nebo lamelové desky bez krystalického obrysu.
Fyzikální vlastnosti	H = 2.5-3 G = 2.7 – 3.3 Barva biotitu v ručním vzorku je hnědá až černá (někdy nazelenalá). Jeho pruh je bílý nebo šedý a má skelný lesk.
Výstřih	(001) perfektní
Barva/pleochroismus	Typicky hnědá, hnědozelená nebo červenohnědá
Optické znamení	Biaxiální (-)
2V	0-25o
Twinning	Nevyplněno
Optická orientace	Y=b Z^a = 0–9o X^c = 0–9o optická rovina (010)
Indexy lomu alfa = beta = gama =	1.522-1.625 1.548-1.672 1.549-1.696
Max dvojlom	0.03-0.07
Prodloužení	Ano
Zánik	Paralelní nebo blízko paralelní
Dispersion	v > r (slabé)

Použití a aplikace

Biotit má několik důležitých použití a aplikací v různých oblastech díky svým jedinečným vlastnostem a vlastnostem:

1. Geologické a mineralogické studie:
   • Indikátor rockové kompozice: Biotit je cenným minerálem pro geology a mineralogy, protože jeho přítomnost v horninách poskytuje pohled na mineralogické složení a historii horniny.
   • geochronologie: Biotit lze použít v radiometrických datovacích technikách, jako je datování draslík-argon určit stáří hornin a geologické události. To je důležité zejména pro pochopení načasování geologických procesů a událostí.
2. Průmyslové aplikace:
   • Materiál výplně: Biotit, i když méně běžný než muskovit, může být použit jako výplňový materiál v různých průmyslových produktech. Někdy se přidává do barev, plastů a dalších materiálů pro zlepšení jejich vlastností.
   • Izolační materiál: V některých specializovaných aplikacích mohou být tenké pláty biotitu použity jako izolační materiál kvůli jeho elektrickým izolačním vlastnostem.
3. Drahokam a dekorativní použití:
   • Vzácný drahokam: Transparentní odrůdy biotitu s dobrou čirostí a atraktivními barvami, jako je zelená nebo červenohnědá, lze řezat a používat jako drahé kameny. Drahé kameny biotit jsou však ve srovnání s jinými minerály používanými ve šperkařství poměrně vzácné.
4. Vědecký výzkum:
   • Mineralogický výzkum: Biotit je často studován v laboratořích a výzkumných zařízeních, aby se lépe porozumělo jeho krystalografii, fyzikálním vlastnostem a chování za různých podmínek. Tento výzkum přispívá k našemu poznání minerálů a jejich vlastností.
5. Vzdělání:
   • Učení a učení: Biotit se používá jako vzdělávací nástroj v geologii a mineralogie kurzy. Pomáhá studentům dozvědět se o identifikaci minerálů, štěpení a dalších geologických konceptech.
6. Historický význam:
   • Historická dokumentace: Biotit byl v minulosti používán pro dokumentaci geologických útvarů a vzorků hornin. To hrálo roli v raných geologických studiích a zůstává důležité pro historické reference.

Je důležité poznamenat, že i když má biotit tyto aplikace, není tak široce používaný nebo komerčně hodnotný jako některé jiné minerály. Jeho význam spočívá především v jeho přínosu pro geologický výzkum, zejména v datování hornin a pochopení jejich složení a procesů vzniku. V průmyslových a okrasných aplikacích je často zastíněn jinými minerály s žádanějšími vlastnostmi.

Biotit vs. Moskvan

Biotit a muskovit jsou dva blízce příbuzné minerály, které patří do slídové skupiny listových silikátových minerálů. I když sdílejí některé podobnosti, mají také výrazné rozdíly, pokud jde o jejich chemické složení, fyzikální vlastnosti a geologické výskyty. Zde je srovnání mezi biotitem a muskovitem:

Chemické složení:

1. Biotit: Biotit má ve srovnání s muskovitem složitější chemické složení. Jeho obecný vzorec je K(Mg,Fe)_3AlSi_3O_10(OH)_2, což znamená, že obsahuje draslík (K), hořčík (Mg), železo (Fe), hliník (Al), křemík (Si) a kyslík (O). atomy spolu s hydroxidovými (OH) ionty.
2. Moskvan: Moskovit má na druhé straně jednodušší chemické složení se vzorcem KAl2(AlSi3O10)(OH)2. Obsahuje ionty draslíku (K), hliníku (Al), křemíku (Si), kyslíku (O) a hydroxidu (OH).

Barva a vzhled:

1. Biotit: Biotit je typicky tmavě hnědý až černý, i když se v některých případech může jevit také jako zelený, červenohnědý nebo dokonce bezbarvý. Má tmavší barvu kvůli přítomnosti železa (Fe) ve své struktuře.
2. Moskvan: Moskovit je obvykle světle zbarvený, od stříbřitě bílé až po světle hnědou. Jeho světlá barva je způsobena nepřítomností železa (Fe) v jeho složení.

Transparentnost:

1. Biotit: Biotit je obvykle průsvitný až neprůhledný, což znamená, že světlo skrz něj neprochází snadno.
2. Moskvan: Moskovit je obecně průhledný nebo průsvitný a má charakteristický perleťový lesk, díky čemuž je cenný jako dekorativní a okrasný minerál.

Výstřih:

1. Biotit: Biotit vykazuje vynikající bazální štěpení, což znamená, že jej lze snadno rozdělit na tenké, flexibilní pláty podél jeho štěpných rovin.
2. Moskvan: Moskovit má také vynikající bazální štěpení a tato vlastnost je jedním z důvodů, proč se běžně používá při výrobě tenkých, průhledných plátů známých jako slída.

Běžné geologické výskyty:

1. Biotit: Biotit se běžně vyskytuje v široké škále geologických prostředí, včetně vyvřelých hornin, jako je žula, diorit a gabro, a také v různých metamorfovaných horninách. Je spojena s ochlazováním magmatu a metamorfními procesy.
2. Moskvan: Moskvan je často spojován s pegmatit hornin a lze je nalézt také v břidlicích a rulách, což jsou přeměněné horniny. Je primárním minerálem v některých pegmatitech a těží se pro použití v elektrické izolaci a jako dekorativní materiál.

Stručně řečeno, biotit a muskovit jsou oba slídové minerály s listovitými strukturami a vynikající bazální štěpností, liší se však chemickým složením, barvou, průhledností a geologickým výskytem. Biotit má tendenci mít tmavší barvu a běžně se vyskytuje v širším spektru typů hornin, zatímco muskovit je známý svou světlou barvou, průhledností a specifickým použitím v elektrické izolaci a okrasných aplikacích.

Reference

• Bonewitz, R. (2012). Horniny a minerály. 2. vyd. Londýn: DK Publishing.
• Dana, JD (1864). Manuál mineralogie... Wiley.
• Mindat.org. (2019): Minerální informace, data a lokality.. [online] Dostupné na: https://www.mindat.org/ [Přístup. 2019].
• Smith.edu. (2019). Geovědy | Smith College. [online] Dostupné na: https://www.smith.edu/academics/geosciences [Přístup 15. března 2019].