5. Metālu atrašanās dabā

Izplatītākie metāli Zemes garozā ir alumīnijs, dzelzs, kalcijs, nātrijs, kālijs, magnijs un titāns. Pārējo pazīstamāko metālu saturs Zemes iežos ir relatīvi mazs, piemēram, hroma - 0,03 %, niķeļa - 0,015 %, cinka - 0,012 %, vara - 0,01 %, alvas - 0,003 %, svina - 0,0015 %.

Dabā metāli sastopami galvenokārt savienojumos, tikai neaktīvie metāli atrodami arī brīvā veidā.

 

Metālu (arī nemetālu) savienojumi veido minerālus, t.i., homogēnus veidojumus ar noteiktu ķīmisko sastāvu un struktūru.

 

Mazāk aktīvo metālu minerālus visbiežāk veido šo metālu oksīdi vai sulfīdi, piemēram,  ${\mathit{Fe}}_2{O}_3$ - hematīts, ${\mathit{Fe}}_3{O}_4$ - magnetīts, ${\mathit{Al}}_2{O}_3$ - korunds, $\mathit{CuO}$ - kuprīts, $\mathit{Mn}{O}_2$ - piroluzīts, $\mathit{Sn}{O}_2$ - kasiterīts, $\mathit{FeO}\cdot {\mathit{Cr}}_2{O}_3$ - hromīts, $\mathit{FeO}\cdot \mathit{Ti}{O}_2$ - ilmenīts, $\mathit{ZnS}$ - cinka māns, ${\mathit{Cu}}_{2}S$ - vara spīde, $\mathit{Fe}{S}_2$ - pirīts, $\mathit{PbS}$ - svina spīde, $\mathit{HgS}$ - cinobrs.

 

Aktīvo metālu minerālus veido sāļi: $\mathit{NaCl}$ - vārāmais sāls, arī minerāls halīts, $\mathit{KCl}$ - kālija sāls, $\mathit{KCl}\cdot \mathit{NaCl}$ - silvinīts, $\mathit{KCl}\cdot \mathit{Mg}{\mathit{Cl}}_2\cdot 6H_{2}O$ - karnalīts, ${\mathit{Na}}_{2}S{O}_4\cdot 10H_{2}O$ - glaubersāls jeb mirabilīts, $\mathit{NaN}{O}_3$ - nātrija jeb Čīles salpetris, $\mathit{CaS}{O}_4\cdot 2H_{2}O$ - ģipsis, $\mathit{CaC}{O}_3\cdot \mathit{MgC}{O}_3$ - dolomīts, $\mathit{CaC}{O}_3$ - minerāls kalcīts, Islandes špats, ${\mathit{Ca}}_3{(P{O}_4)}_2$ - fosforīts, $\mathit{FeC}{O}_3$ - siderīts.

 

Īpašu minerālu grupu veido izplatītākos elementus saturošie minerāli - alumosilikāti, piemēram, $K_{2}O\cdot {\mathit{Al}}_2{O}_3\cdot 6\mathit{Si}{O}_2$ - ortoklazs jeb parastais laukšpats, $K_{2}O\cdot 3{\mathit{Al}}_2{O}_3\cdot 6\mathit{Si}{O}_2\cdot 2H_{2}O$ - vizla, ${\mathit{Al}}_2{O}_3\cdot 2\mathit{Si}{O}_2\cdot 2H_{2}O$ - kaolinīts, $\mathit{CaO}\cdot 3\mathit{MgO}\cdot 4\mathit{Si}{O}_2$ - azbests.

 

Zemes dzīlēs minerāli atrodami iežos un rūdā.

Ieži ir viena vai vairāku minerālu sakopojums noteiktos masīvos agregātos vai slāņos, kurus ģeoloģijā sauc par nogulumiežiem. Piemēram, granīts ir iezis, kas sastāv no laukšpata, vizlas un kvarca. Kaļķakmens ir nogulumiezis, kas ko galvenokārt veido minerāls kalcīt, taču kaļķakmens var saturēt līdz 50 % dažādu piemaisījumu. Tāpēc izšķir vairākus šā ieža veidus: smilšaino kaļķakmeni, mālaino kaļķakmeni, dolomitizēto kaļķakmeni u.c. Parastais māls ir nogulumiezis, kas satur minerālu kaolinītu un samērā daudz dažādu piemaisījumu, galvenokārt dzelzs oksīdus, tāpēc tas ir brūnā, sarkanbrūnā vai tumšzaļā krāsā. Baltais māla iezis kaolīns, kas sastāv galvenokārt no minerāla kaolinīta, sastopams reti.

 

Rūda ir iezis, kurā koncentrēti viens vai vairāki ekonomiski lietderīgi elementi. Piemēram, magnētiskā dzelzsrūda satur minerālu magnetītu ${\mathit{Fe}}_3{O}_4$, un šajā rūdā ir 50 ... 60 % dzelzs. Vara sulfīdrūda, kurā ietilpst minerāls halkopirīts jeb vara kolčedāns $\mathit{CuFe}{S}_2$, satur varu, kā arī dzelzi. Halkopirīts pieder pie t.s. polimetāliskajām rūdām, kuras izmanto vairāku metālu iegūšanai.

 

Latvija nav bagāta ar rūdām. Pazīstamākās no tām ir purvu un ezeru rūdas, kuras satur minerālu limonītu ${\mathit{Fe}}_2{O}_3\cdot n{H}_{2}O$. Lielāki dzelzsrūdas krājumi konstatēti Staiceles apkārtnē, Vidzemes Centrālajā augstienē un Jēkabpils rajonā. Šo iegulu dziļums ir 700 līdz 1500 m.

Latvija ir bagāta ar vairākiem derīgajiem izrakteņiem - ar iežiem, kurus izmanto tautas saimniecībā. Piemēram, gandrīz visā Latvijas teritorijā ir izplatīts kaļķakmens, dolomīts, māls, no kuriem ražo vērtīgus būvmateriālus.