KLÍČOVÁ TÉMATA VE
STÁTNICOVÝCH OKRUZÍCH
Z NEŽIVÉ PŘÍRODY
Předmět: Neživá příroda pro učitele
Část 1
2
Přehled okruhů ke státní zkoušce
Okruh 1: Vznik a stavba planety Země, pohyby litosférických desek, vývoj moří a kontinentů
Okruh 2: Vnitřní (endogenní) geologické procesy: magmatismus, metamorfóza, diastrofismus
Okruh 3: Vnější (exogenní) geologické procesy: zvětrávání, činnost vody, větru a ledu
Okruh 4: Vznik, složení a klasifikace magmatických hornin a jejich výskyt v České republice
Okruh 5: Vznik, složení a klasifikace sedimentárních hornin a jejich výskyt v České republice
Okruh 6: Vznik, složení a klasifikace metamorfovaných hornin a jejich výskyt v České republice
Okruh 7: Geologická stavba území České republiky: geologický vývoj Českého masivu a Západních
Karpat na území ČR
Okruh 8: Geologická historie planety Země a vývoj života na Zemi
Okruh 9: Hlavní horninotvorné minerály a jejich fyzikální a chemické vlastnosti
Okruh 10: Ložiska nerostných surovin a přírodní energetické zdroje
Okruh 11: Člověk a horninové prostředí: geologická rizika a potenciály
Okruh 12: Význam atmosféry a hydrosféry v neživé přírodě
Přehled státnicových okruhů
3
Okruh 1
Vznik a stavba planety Země, pohyby litosférických
desek, vývoj moří a kontinentů
Vhodná témata ke zpracování:
 Stavba planety Země a význam jednotlivých geosfér
 Stavba a složení litosféry – představa plovoucích bloků
 Stavba a cyklus oceánské a kontinentální zemské kůry
 Litosférické desky a význam jejich pohybu pro vývoj planety
 Zemětřesení jako výsledek tektonických procesů
Okruh 1: Vznik a stavba planety Země, pohyby litosférických desek, vývoj moří a kontinentů
4
Model Země a význam jednotlivých geosfér pro člověka
Základní členění zemského tělesa:
 vnitřní jádro
 vnější jádro (Wiechert-Gutenbergova diskontinuita)
 spodní plášť
 svrchní plášť (MOHO)
 zemská kůra
Význam pevných geosfér pro člověka:
 jádro: magnetické pole, tepelná energie
 plášť: zdroj geotermální energie, horninový
cyklus, pohyb litosférických desek
 zemská kůra: nerostné suroviny, podzemní voda,
půda
Okruh 1: Vznik a stavba planety Země, pohyby litosférických desek, vývoj moří a kontinentů
Jaké jsou základní geosféry pevné části planety Země?
Jaký je význam jednotlivých geosfér pro člověka?
5
Stavba a pohyb litosféry
Litosférická deska je složena ze zemské kůry a nejsvrchnější
části zemského pláště, mocnost bývá zhruba kolem 100-150 km.
Astenosféra je částečně plastická vrstva svrchního pláště po
které se pohybují litosférické desky. Hloubkový dosah
astenosféry se předpokládá asi 260 km.
Každá změna pohybu dvou desek vyvolá změny pohybu dalších
desek. Dochází-li k nárůstu hmoty litosférické desky, musí to být
na jiném místě kompenzováno jejím úbytkem.
Základní desková rozhraní jsou následující:
 divergentní – pohyb desek od sebe
 konvergentní – pohyb desek proti sobě
 transformní – boční horizontální posun desek
Okruh 1: Vznik a stavba planety Země, pohyby litosférických desek, vývoj moří a kontinentů
Co je to litosférická deska a co je astenosféra?
Jaké jsou typy deskových rozhraní?
6
Vývoj oceánské zemské kůry
Středooceánské hřbety:
• délka bývá tisíce kilometrů, šířka stovky kilometrů a výška do 3 km
• obklopeny abyssálními plošinami, velmi členitě rozdělena systémy
transformních zlomů
• vytavování magmat z astenosféry
Oceánská kůra je rozdělována do tří pater:
• hlubokomořské sedimenty (až několik set metrů)
• tholeitické bazalty odvozené ze svrchního pláště (horní část polštářové
lávy, hlouběji masivní bazalty)
• gabra mají charakter kumulátů.
V podloží se nacházejí peridotity svrchního pláště.
Oceánská kůra je relativně mladá, její stáří nepřesahuje 165 miliónů let.
Okruh 1: Vznik a stavba planety Země, pohyby litosférických desek, vývoj moří a kontinentů
Kde vzniká oceánská zemská kůra?
Jaká je stavba a základní charakteristiky oceánské zemské kůry?
7
Vývoj kontinentální zemské kůry
Vznik prvotní kontinentální litosféry se předpokládá během archaika
opakovaným vytavováním určitých složek z prvotního magmatu, které byly
následně metamorfovány a přepracovány orogenetickou činností.
V procesech deskové tektoniky vzniká nová kontinentální litosféra při
připojení ostrovního oblouku ke kontinentu, magmatickou činnosti
v kontinentální riftové zóně nebo magmatickou činností na aktivních
kontinentálních okrajích či uvnitř kontinentů.
Kontinentální zemská kůra představuje silně diferencovanou část litosféry o mocnosti 20 – 80 km.
V kontinentální zemské kůře se rozlišují tři strukturní patra:
• nejsvrchnější představují kontinentální sedimenty (i slabě metamorfované)
• granitová vrstva - magmatické nebo metamorfované horniny kyselého nebo intermediálního složení
• bazaltová vrstva kontinentální zemské kůry
Okruh 1: Vznik a stavba planety Země, pohyby litosférických desek, vývoj moří a kontinentů
Jak vzniká kontinentální zemské kůra?
Jaká je stavba a základní charakteristiky kontinentální zemské kůry?
8
Kolize litosférických desek typu kontinent - oceán
Na konvergentních deskových rozhraních dochází ke zkracování
prostoru výsledkem je kolize spojená se zánikem oceánské kůry.
Struktura podsouvání oceánské desky pod kontinentální se
označuje jako subdukční zóna (aktivní kontinentální okraj).
Subdukční zóna posunutá od kontinentu směrem do oceánu,
vytváří se nad místem subdukce ostrovní oblouk (případ
Japonska). Při kolizi dvou oceánských desek vzniká ostrovní
oblouk v nadložní oceánské desce.
Každá subdukční zóna je seismicky velmi aktivní, dotčený prostor se označuje jako Wadati-Benioffova
zóna. Hloubka zemětřesných hypocenter může být různá. Nejhlubší vznikají až v hloubce kolem
600 km, kam se běžně noří oceánská deska při subdukci.
Na aktivních kontinentálních okrajích převládají horniny vápenato-alkalické řady odvozené od silně
diferencované kontinentální litosféry (granodioritová a granitová tělesa, dacity, andezity a ryolity).
Okruh 1: Vznik a stavba planety Země, pohyby litosférických desek, vývoj moří a kontinentů
Jak se projevuje kolize kontinentální a oceánské litosférické desky?
9
Kolize litosférických desek typu kontinent - kontinent
Výsledkem konvergentních pohybů dvou kontinentálních litosférických
desek jsou orogenní pásma (pásemná pohoří), která představují kontinentální
litosféru s velmi komplikovanou stavbu.
Součástí je směs metamorfitů, plutonitů, vulkanitů, sedimentů nebo i útržků
oceánské kůry, které jsou vzájemně zapracovány tektonickou činností. Velmi
častá je příkrovová stavba těchto oblastí.
Orogenní pásma představují mocnou kontinentální kůru s
vysokou seismickou aktivitou a doprovodnou vulkanickou
činností.
Vznik orogenních pásem je výsledek procesu označovaného jako
horotvorná činnost nebo orogeneze. Představuje soubor
tektonických procesů, magmatické činnosti, metamorfózy a
zvětrávání spojeného se sedimentací.
Okruh 1: Vznik a stavba planety Země, pohyby litosférických desek, vývoj moří a kontinentů
Jak se projevuje kolize dvou kontinentů?
10
Důležité informace o zemětřesení
Více než 90 % zemětřesení je tektonického původu – tj.
pohyb dvou bloků podél zlomu doprovázený uvolněním
energie.
Energie se šíří formou podélných a příčných vln.
Zejména konvergentní desková rozhraní a kolize kontinentů
– orogenetická pásma. Pojem cirkumpacifický ohnivý kruh.
Okruh 1: Vznik a stavba planety Země, pohyby litosférických desek, vývoj moří a kontinentů
Jak nejčastěji vzniká zemětřesení a jak se šíří?
V kterých oblastech vzniká zemětřesení nejčastěji?
Jak se chovat během zemětřesení? Jaké mohou být doprovodné jevy?
Důležité informace pro přežití – dnes se hodně cestuje.
Sesuvy půdy, skalní řícení změna reliéfu, tsunami.
11
Praktické činnosti při výuce stavby planety
Stavba planety: výroba modelů (papír, plastelína, kreslení), skládačky typu puzzle,
modelování hustoty geosfér
Pohyb litosférických desek: zjednodušené modely desek (polystyrén), modelování
deskových rozhraní, modelování litosféra – astenosféra na vodní hladině
Vulkanická činnost – vyhledávání sopek na deskových rozhraní na mapě, kreslení
(modelování) středooceánského dna, modelování vulkanické činnosti pod vodou
(vosk), simulování subdukce (polystyren)
Zemětřesení: ukázka vln na pružině, ukázka náhlého uvolnění energie na plastových
proužcích, simulace zemětřesení – kostky deska, 2 válce.
Okruh 1: Vznik a stavba planety Země, pohyby litosférických desek, vývoj moří a kontinentů
12
Okruh 2
Vnitřní (endogenní) geologické procesy: magmatismus,
metamorfóza, diastrofismus
Vhodná témata ke zpracování:
 Vznik, složení a pohyb magmatu
 Typy sopečné činnosti a její vztah k deskové tektonice
 Doprovodné sopečné jevy
 Přeměna hornin v zemské kůře a plášti – metamorfóza
 Horninový cyklus v litosféře
 Deformace pláště a zemské kůry – tektonická činnost
Okruh 2: Vnitřní (endogenní) geologické procesy: magmatismus, metamorfóza, diastrofismus
13
Horninový cyklus v litosféře
Okruh 2: Vnitřní (endogenní) geologické procesy: magmatismus, metamorfóza, diastrofismus
Co popisuje horninový cyklus?
14
Základní typy sopečné činnosti
Podle typu produkovaného materiálu:
 sopky výlevné
 sopky explozivní
 sopky smíšené - stratovulkány
Podle typu exploze:
 havajský
 strombolský
 vulkánský
 peléský
 pliniovský
 freatomagmatický
Okruh 2: Vnitřní (endogenní) geologické procesy: magmatismus, metamorfóza, diastrofismus
Podle složení lávy:
 kyselé
 intermediální
 bazické
 ultrabazické
Podle jakých kritérií můžeme členit vulkanickou činnost?
15
Doprovodné sopečné jevy
Sopečná činnost je vždy doprovázena také produkcí plynů, které se uvolňují z magmatu.
Jejich výrony mohou probíhat i během klidových etap vývoje.
Během sopečné činnosti vznikají fumaroly (200 – 1000 °C). Solfatary (do 250°C) se
skládají hlavně z vodní páry, H2S, SO2 a CO2. Jako mofetty se označují chladné
postvulkanické výrony CO2.
Typickým projevem
zvýšeného tepelného
toku spjatého
s vulkanickou
činností je vznik
gejzírů nebo
bahenních sopek.
Okruh 2: Vnitřní (endogenní) geologické procesy: magmatismus, metamorfóza, diastrofismus
Co máme na mysli doprovodnými sopečnými jevy?
16
Doprovodné sopečné jevy
Okruh 2: Vnitřní (endogenní) geologické procesy: magmatismus, metamorfóza, diastrofismus
17
Doprovodné sopečné jevy
Okruh 2: Vnitřní (endogenní) geologické procesy: magmatismus, metamorfóza, diastrofismus
18
Metamorfóza – přeměna hornin
Hlavními činiteli při metamorfóze jsou:
 teplota v rozmezí 300-700 °C (první reakce již při 150 °C)
 všesměrný (litostatický) tlak (vzrůstá do hloubky o 25 až 30 MPa / km)
 orientovaný tlak (stres) – vzniká břidličnatost hornin (foliace)
 fluidní roztoky – významně urychlují metamorfní reakce a přeměny
 čas – miliony let
Mezi základní metamorfní procesy patří:
 kontaktní metamorfóza
 metasomatóza
 regionální metamorfóza – štíty platformy, oceánské dno
 šoková metamorfóza (impakty, hoření slojí)
Okruh 2: Vnitřní (endogenní) geologické procesy: magmatismus, metamorfóza, diastrofismus
Jaké jsou hlavní fyzikálně-chemické složky při metamorfóze?
Jaké je rozdělení metamorfních procesů podle výše uvedených kritérií?
19
Tektonika – deformace pláště a kůry
Základní rozdělení deformací:
 spojité – ohyby, vrásy
 nespojité – zlomy, příkrovy
Horotvorná činnost – orogeneze:
 vrásová pohoří
 kerná pohoří
 příkrovová stavba
 různé kombinace
Okruh 2: Vnitřní (endogenní) geologické procesy: magmatismus, metamorfóza, diastrofismus
Jaké jsou základní typy deformací?
20
Praktické činnosti při výuce endogenních procesů
Vulkanická činnost: vytváření modelů sopek, pokusy s erupcí (ocet + soda apod.),
modelování tečení různě viskózních kapalin, výstup magmatu díky tlaku (PET láhev
s děravým uzávěrem)
Metamorfóza: výroba metamorfovaných hornin z plastelíny, simulace metamorfních
staveb, určování metamorfovaných hornin
Tektonika: deformace různých materiálů do podoby vrás, modelování zlomových
posunů, modelování příkrovové stavby pomocí různobarevných písků nebo pruhů
látek
Doprovodné sopečné jevy: modelování gejzírů nebo bahenních sopek
Okruh 2: Vnitřní (endogenní) geologické procesy: magmatismus, metamorfóza, diastrofismus
21
Okruh 3
Vnější (exogenní) geologické procesy: zvětrávání, činnost
vody, větru a ledu
Vhodná témata ke zpracování:
 Procesy mechanického, chemického a biologického zvětrávání
 Erozivní a tvořivá činnost vody
 Vývoj vodního toku a fluviální sedimenty
 Erozivní a tvořivá činnost mořské vody
 Význam kontinentálních a horských ledovců pro formování reliéfu krajiny
 Erozivní a tvořivá činnost větru
Okruh 3: Vnější (exogenní) geologické procesy: zvětrávání, činnost vody, větru a ledu
22
Procesy zvětrávání hornin na zemském povrchu
Podle mechanismu svého působení rozdělujeme
zvětrávací procesy na:
 mechanické
 chemické
 biologické
Zvětráváním hornin dochází k jejich
rozpadu na menší úlomky, které
pokrývají nezvětralé horniny a
vytváří zvětralinový plášť – regolit.
Zvětralinový plášť je výchozí
substrát pro vznik půd.
Okruh 3: Vnější (exogenní) geologické procesy: zvětrávání, činnost vody, větru a ledu
Jaké typy zvětrávacích procesů známe?
23
Procesy spojené s erozivní činností vody
Základní rozdělení toku podle dynamiky:
 horní tok – silná eroze, hrubě klastická
sedimentace
 střední tok – boční eroze,
meandrování, středně klastické
sedimenty
 dolní tok – ukládání písčitých až
jílovitých sedimentů
Transportní činnost vody:
 pravý roztok (rozpustné minerály)
 ve vznosu jako suspenze
 saltace – „poskakování“ částic
 vlečení nebo koulení
Okruh 3: Vnější (exogenní) geologické procesy: zvětrávání, činnost vody, větru a ledu
24
Procesy spojené s tvořivou činností vody 1
Okruh 3: Vnější (exogenní) geologické procesy: zvětrávání, činnost vody, větru a ledu
Horní tok ukládá hrubší klasty – vznikají
štěrky a písky.
Jak souvisí zrnitost ukládaných sedimentů s unášecí
schopností vody?
25
Procesy spojené s tvořivou činností vody 2
Okruh 3: Vnější (exogenní) geologické procesy: zvětrávání, činnost vody, větru a ledu
Pojmy: jesep, výsep, ostroh, šíje,
slepé rameno, mrtvé rameno
Jak a kde vznikají meandry?
26
Procesy spojené s tvořivou činností vody 3
Okruh 3: Vnější (exogenní) geologické procesy: zvětrávání, činnost vody, větru a ledu
Meandry volné a
zaklesnuté
27
Ledovce a jejich členění
Podle místa vzniku rozlišujeme ledovce:
 kontinentální (rozsáhlejší)
 horské
Pohyb a erozivní činnost ledovce:
 sběrná oblast – ledovcový kar
 pohyby – laminární tok ledu, pohyb po tavné vodě,
 ledovcové údolí – trog
 činnosti: deterze, exarace, sedimentace
Okruh 3: Vnější (exogenní) geologické procesy: zvětrávání, činnost vody, větru a ledu
Jaké jsou základní typy ledovců?
28
Erozivní činnost ledovců
Okruh 3: Vnější (exogenní) geologické procesy: zvětrávání, činnost vody, větru a ledu
Ledovcový kar, ledovcové
údolí – trog, deterze,
detrakce
29
Tvořivá činnost ledovců
Ledovcové (glacigenní) sedimenty: til a tilit
Tělesa ledovcových sedimentů: morény
Okruh 3: Vnější (exogenní) geologické procesy: zvětrávání, činnost vody, větru a ledu
Jaké ledovcové sedimenty znáte?
30
Praktické činnosti při výuce exogenních procesů
Činnost vody: modelování vodních toků s meandry, modelování sedimentace, ukázky
unášecí schopnosti vody
Činnost větru: experimenty se vzdušným prouděním, unášecí rychlost větru, usazování
částic při poklesu proudění vzduchu
Činnost ledu: modelování deterze a exarace ledu, modelování různých typů údolí
Zvětrávání: vznik a vlastnosti regolitu ve vztahu např. k vodě, ukázky chemického
zvětrávání (kalcit + HCl)
Okruh 3: Vnější (exogenní) geologické procesy: zvětrávání, činnost vody, větru a ledu
31
Okruh 7
Geologická stavba území České republiky: geologický vývoj
Českého masivu a Západních Karpat na území ČR
Vhodná témata ke zpracování:
• Vznik Českého masivu a Karpatské soustavy
• Základní geologické celky v Českém masivu a jejich význam
• Vulkanismus v historii Českého masivu
• Významné sedimentační pánve v Českém masivu
• Příkrovová stavba Západních Karpat na území České republiky
Okruh 7: Geologická stavba území České republiky
32
Geologická stavba České rupubliky
Český masiv: zformován
variskou orogenezí, bloková
stavba
Západní Karpaty: alpinská
orogeneze, příkrovová stavba
Karpatská předhlubeň:
překrývá hranici ČM a ZK
sedimenty terciéru a kvartéru
Okruh 7: Geologická stavba území České republiky
Které dvě geologické soustavy budují
území ČR?
33
Vznik Českého masivu a jeho členění
Variská (hercynská) orogeneze
konec devonu – karbon
kolize Gondwany, resp.
mikrokontinentů na jejím severním
okraji s Laurusií
Členění Českého masivu:
Moldanubikum
Bohemikum (středočeská oblast)
Saxothuringikum
Lugikum
Moravosilezikum
Okruh 7: Geologická stavba území České republiky
Při které orogenezi se zformoval Český masiv?
34
Magmatická tělesa v Českém masivu
Největší zastoupení mají tělesa
vzniklá při variském vrásnění:
1 moldanubický pluton
2 středočeský plutonický
komplex
3 žulovský pluton
4 krkonošsko-jizerský pluton
5 karlovarský pluton
6 železnohorský pluton
Okruh 7: Geologická stavba území České republiky
Jakého stáří je většina plutonických těles v ČM?
35
Vulkanismus v Českém masivu
Proterotoikum: bazalty a ryolity v Barrandienu
Devon: bazické horniny silezika a vrbenské skupiny
Mladší paleozoikum: andezity (melafýry) a ryolity (Podkrkonoší, Broumovsko)
Křída: karpatské příkrovy – těšínity a pikrity
Křída až kvartér: neovulkanity (Doupovské hory, České středohoří)
Okruh 7: Geologická stavba území České republiky
Kde se v ČR vyskytují vulkanické horniny?
36
Sedimentační pánve v Českém masivu
Okruh 7: Geologická stavba území České republiky
starší paleozoikum –
pražská, jinecká
mladší paleozoikum –
limnické pánve
svrchní křída – česká
křídová,
českobudějovická
terciér – mostecká,
sokolovská
37
Praktické činnosti při výuce regionální geologie
Základní geologické jednotky: slepé mapy, skládačky geologických celků
Práce s geologickou mapou: vyhledávání různých typů hornin za pomocí legendy
Práce s obrazovým materiálem: příklady typických hornin pro různé geologické
jednotky
Okruh 7: Geologická stavba území České republiky