Perlit
Kategória: Vulkanické sklá
Typ: Vulkanická hornina s obsahom skla viac ako 80%.
Všeobecné: Perlit je vulkanické sklo , ktoré sa skladá z početných trhlín, pozdĺž ktorých sa rozpadá na drobné guľôčkovité útvary pripomínajúce perly. Vzniká v dôsledku rýchleho chladnutia sprevádzaného poklesom tlaku, pri ktorom sa uvoľňuje veľké množstvo fluidnej fázy. Taktiež môže vznikať hydratáciou obsidiánu.
Pôvod názvu: Prvýkrát perlit opísal Beudant v roku 1822 a je pomenovaný podľa francúzskeho slova perle, v preklade perla.
Lokalita: Jastrabá (okres Žiar nad Hronom v Banskobystrickom kraji), Slovenská republika (vzorku darovali P. Varga, P.Uhlík & J. Lexa).
GPS: 48° 38' 27.2" N, 18° 55' 15.1" E
Hlavné minerály: Vulkanické sklo ryolitového zloženia. Biotit, plagioklas, kremeň a K-živec tvoriaci fenokryštály v sklovitej základnej hmote. V sklovitej základnej hmote sú ojedinelé mikrolity apatitu, magnetitu, biotitu a plagioklasu.
Akcesorické minerály: Apatit, zirkón, magnetit.
Klasifikácia: Vulkanické horniny obsahujúce viac ako 80 % skla nemajú svoju samostatnú klasifikáciu. V TAS diagrame sa na základe obsahu SiO2, Na2O a K2O (Le Bas et al., 1986) určuje chemické zloženie skla. Perlit sa v tejto klasifikácii premieta do poľa ryolitu.
Farba: Biela, bielosivá až bieloružová.
Textúra: Vezikulárna, mierne fluidálna.
Zrnitosť: Jemnozrnná sklovitá základná hmota (0,1 – 1 mm) svetlej farby s fenokryštálmi biotitu od 0,5 do 2 mm.
Štruktúra: Perlitová, s typickými trhlinami vznikajúcimi pri rýchlom chladnutí láv s vysokým obsahom vody (1- 5 %), a miestami vitrofyrická tvorená fenokryštálmi biotitu a plagioklasu v sklovitej základnej hmote.
Premeny: Vulkanické sklo je slabo devitrifikované, lebo obsahuje malé množstvo kryštalickej fázy, ktorá nebola v pôvodnom amorfnom skle prítomná.
Petrografická charakteristika: Perlit je špeciálny typ vulkanickej horniny, ktorá je tvorená z viac ako 80 objemových % vulkanickým sklom. Makroskopicky sú v nej pozorovateľné fenokryštály biotitu tmavej čiernohnedej farby s perleťovým leskom, ktoré zaberajú 2-7 obj. % horniny.
Využitie: V stavebníctve ako expandovaný perlit, ktorý je ľahkým nehorľavým izolačným materiálom. Expandovaný perlit sa pripravuje zahrievaním rozomletého prírodného perlitu na teplotu 600 – 900 °C. Pri zahrievaní uniká voda viazaná v perlite, čo spôsobuje expanziu materiálu, pri ktorej sa zväčší objem 7 – 16 krát. Expandovaný perlit má preto v porovnaní s prírodným perlitom výrazne nižšiu hustotu. Z expandovaného perlitu sa vyrába perlitbetón, tepelnoizolačné materiály a protipožiarne a zvukovoizolačné omietky. Ďalej sa perlit využíva v poľnohospodárstve na odľahčenie pôdy, v hutníckom priemysle ako tepelná izolácia vo vysokých peciach, v ekológii spolu so zeolitmi na likvidáciu olejových a ropných škvŕn na vodnej hladine a pevnom zemskom povrchu a v mnohých ďalších odvetviach (Barker a Santini, 2006). V Slovenskej republike je zatiaľ najväčším ťaženým ložiskom lokalita Lehôtka pod Brehmi, avšak v súčasnosti sa otvára ďalšie ložisko – Jastrabá (Varga et al., 2015), kde sa nachádza jeden z najkvalitnejších perlitov v strednej Európe (Kraus, 2008).
Literatúra: Beudant , F.S., 1822: Voyage minéralogique et géologique en Hongrie pendant l´année 1818. Verdière Libraire, Paris, 3, 659 pp. Varga, P., Lexa J., Uhlík P. & Rajnoha, M, 2015: Characterization of perlites from Jastrabá and Lehôtka pod Brehmi deposits. Geology, Geophysics & Environment, 41, 1, 146. Kraus, I., 2008: Nové trendy a možnosti využívania nerudných surovín na Slovensku. Mineralia Slovaca, 40, 175-182 (in Slovak with English resume). Le Bas, M.J., Le Maitre, R.W., Streckeisen, A. & Zanettin, B., 1986: A Chemical Classification of Volcanic Rocks Based on the Total Alkali-Silica Diagram. Journal of Petrology, 27, 3, 745 – 750. Barker, J. & Santini, K., 2006: Perlite. In: Kogel, J., Trivedi, N., Barker, J. & Krukowski, S., (Ed): Industrial Minerals and Rocks (7th ed.), Society for Mining, Metallurgy and Exploration, Denver, Colorado, 658-702. Uhlík, P., Varga, P., Pálková, H., & Lexa, J., 2015: Voda v perlite – termická analýza. In: Jurkovič, Ľ., Slaninka, I. & Ďurža, O., (Ed): Konferencie, sympóziá, semináre. Geochémia 2015, 163-165. Demko, R., Koděra, P., Pipík Kýška, R., Smolka, J., Šesták, P., Konečný, P., Tuček, J., Ferenc, Š., Bačo, P., Repčiak, M., Kollárová, V., Mikušová, V., Biroň, A., Kotulová J., Bystrická, G., Vlachovič, J. & Lexa, J., 2010: Mapy paleovulkanickej rekonštrukcie ryolitových vulkanitov Slovenska a analýza hydrotermálnych procesov, regionálny geologický výskum. MŽP ŠGÚDŠ Bratislava, 728 s (in Slovak). Al-Mashaikie, S.Z.A.K. & Al-Hawbanie, A.M., 2010: Petrography and Geochemical Study of the Perlite Rocks from Bait Al-Qeyarie, Kawlan Area, Yemen. JAKU: Earth Sci., 21, 195-217. Herskovitch, D. & Lin, I.J., 1996: Upgrading of raw perite by a dry magnetic technique. Magnetic and Electrical Separation, 7, 145-161. Varga, P., Lexa, J., & Uhlík, P., 2015: Základná geochemická charakteristika perlitov z ložiska Jastrabá a Lehôtka pod Brehmi. In: Jurkovič, Ľ., Slaninka, I. & Ďurža, O., (Ed): Konferencie, sympóziá, semináre. Geochémia 2015, 168-170.
Mikrofotografie
Perlit tvorí najmä vulkanické sklo (glass), ktoré je pri jednom nikole priehľadné a v skrížených nikoloch zhasnuté, izotrópne. Väčšina perlitu má typickú perlitovú štruktúru, pre ktorú sú charakteristické koncentrické zakrivené trhliny. Fenokryštály biototu – Bt v sklovitej základnej hmote vytvárajú ojedinele nukleačné centrá pre rast sférulitov. Guľovité sférulity sú v štruktúre perlitu izolované, preto sa predpokladá, že vznikli v raných štádiách devitrifikácie vulkanického skla. Sférulity, ktoré dosahujú veľkosti niekoľko mm, majú radiálne lúčovitú a koncentrickú zonálnosť s viditeľnou farebnou zmenou jednotlivých zón. Sú zložené z alfa-cristobalitu, alkalického živca a oxidov a hydroxidov železa.
Normatívne zloženie
Perlit je magmatická hornina presýtená kremeňom. V porovnaní s priemerným ryolitom má obdobný obsah normatívneho anortitu – an a albitu – ab, ale o niečo vyšší obsah normatívneho ortoklasu – or. Nízky obsah MgO sa u perlitu premietol do nízkeho obsahu normatívneho hypersténu - hy. Perlit z lokality Jastrabá má prebytok Al2O3 a obsahuje normatívny korund – c. Všetko železo vyjadrené ako Fe2O3 sa premietlo do normatívneho hematitu – hm.
Normatívne minerály
SiO2
TiO2
ZrO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
P2O5
F
S
CO2
Suma
Molárna proporcia normatívneho minerálu
Molekulová hmotnosť normatívneho minerálu
Hmot. % normatívnych minerálov
Oxid
(hmot. %)
73.36
0.08
12.59
1.24
0.07
0.18
1.11
2.03
4.95
0.01
95.61
Molekulová
hmotnosť
60.08
79.88
101.96
159.69
71.85
70.94
40.31
56.08
61.98
94.20
141.95
Molárna
proporcia
1.2210
0.0009
0.1235
0.0078
0.0009
0.0009
0.0045
0.0198
0.0328
0.0525
0.0001
ap
0.0002
0.0001
0.0001
328.68
0.02
il
0.0009
0.0009
0.0009
151.75
0.14
or
0.3153
0.0525
0.0525
0.0525
556.67
29.25
ab
0.1965
0.0328
0.0328
0.0328
524.46
17.18
an
0.0391
0.0196
0.0196
0.0196
278.21
5.44
c
0.0186
0.0186
101.96
1.90
hm
0.0078
0.0078
159.69
1.24
zvyšky
0.0000
0.0045
0.0000
hy
0.0045
0.000
0.0045
0.0045
100.33
0.45
q
0.6657
0.6657
60.08
39.99
D: -0.6657
Mg/(Mg+Fe2+): 1.000
Suma hmot. % normatívnych: 95.61
Poznámka: Všetko železo je v analýze udávané ako Fe3+. Malý obsah molárnej proporcie Fe2+ vznikol po pripočítaní molárnej proporcie Mn k molárnej proporcii Fe2+. Obsah normatívneho ilmenitu – il bol vytvorený na základe obsahu Ti, ktorý je v tejto analýze úplne identický s obsahom Fe2+. Všetko Mg sa umiestnilo do hypersténu – hy.
Chemické zloženie
Perlit z lokality Jastrabá je vulkanické sklo, ktoré svojim chemickým zložením v TAS diagrame zodpovedá subalkalickému, peraluminóznemu (A/CNK = 1,17 a A/NK = 1,45) ryolitu, ktorý patrí do Ca-alkalickej horninovej série (Varga et al., 2015). Pre potreby výpočtu horčíkového čísla Mg/(Mg+Fe2+) bol obsah Fe2O3 (hmot. %) prepočítaný na FeO (hmot. %). V perlite sa vyskytujú dva typy vody. Hydroxylová voda je viazaná vo forme OH skupín priamo v štruktúre skla a jej obsah je veľmi nízky (menej ako 1 hmot. %). Viac vody je viazanej v molekulárnej forme (H2O) v póroch a na povrchu perlitu. Tento typ vody sa označuje ako „perlitová“ voda. Perlit z lokality Jastrabá má celkový obsah vody 3 – 7 hmot. % (Uhlík et al., 2015).
Jastrabá, Slovenská republika - JS 21 B
SiO2
73.36TiO2
0.08Al2O3
12.59Fe2O3
1.24MnO
0.07MgO
0.18CaO
1.11Na2O
2.03K2O
4.95P2O5
0.01H2O+
0.25H2O-
0.37Suma
96.23Mg(Mg/Fe2+)
0.22A/CNK
1.17A/NK
1.45
Demko et. al., 2010
Bait Al-Qeyarie, oblasť Kawlan, Jemen - S1-P2, vrstva C
SiO2
75.00Al2O3
9.40Fe2O3
2.97MgO
0.50CaO
1.70Na2O
3.55K2O
3.80LOI
2.15Suma
97.27Mg(Mg/Fe2+)
0.25A/CNK
0.72A/NK
0.94
Celkový obsah H2O 0.35. Al-Mashaikie & Al-Hawbanie, 2010.
Milos, Grécko - priemerná analýza
SiO2
73.60Al2O3
12.40Fe2O3
1.25MgO
0.15Na2O
2.99K2O
4.18H2O+
3.17H2O-
0.20Suma
97.94Mg(Mg/Fe2+)
0.19A/CNK
1.31A/NK
1.31
V analýze nebolo stanovené CaO (hmot. %). Herskovitch & Lin, 1996.