HORNINY A MINERÁLY
Literatura
Strahler, A. – Strahler, A. (1999): Introducing Physical Geography. Wiley, New York, 575 s.
Kapitola: Earth Materials, s. 264 - 285.
Jakeš, P. (1984): Planeta Země. Mladá fronta, Praha, 413 s.
1. Cyklus přeměny hornin
• Cyklus přeměny hornin (geologický cyklus) – uzavřený systém ve kterém dochází k
opakované přeměně jedné skupiny hornin ve druhou.
Strahler&Strahler obr. 10.20 s. 283
• Dílčí systémy geologického cyklu:
- zemský povrch – nízké teploty a tlaky
- zemské nitro – vysoké teploty a tlaky
2. Zemská kůra a její složení
• Chemické složení zemské kůry – O (47%), Si (28%), Al (8,1%), Fe (5%), Ca (3,6%), Na
(2,8%), K (2,6%), Mg (2,1%), ostatní prvky (0,8%)
Strahler&Strahler obr. 10.1 s. 267
2.1 Horniny a minerály
• Stavební kameny zemské kůry: horniny → nerosty (minerály)
• Genetické skupiny hornin:
- vyvřelé
- sedimentární
- metamorfované
2.2 Vyvřelé horniny
• Silikáty – nejrozšířenější horninotvorné minerály vyřelin; chemické složení: zejména Si a
O, dále: Al, Fe, Ca, Na, K, Mg.
• Hlavní zástupci silikátů:
Felsické minerály:
- Křemen (SiO2)
- Draselné živce (K-živce; Al, K)
- Plagioklasy (Al, Na, Ca)
Mafické minerály:
- Slídy (Al, Mg, Fe)
- Amfiboly
- Pyroxeny
- Olivín (Mg, Fe)
Strahler&Strahler obr. 10.4 s. 269
• Magma – utuhnutím magmatu vznikají vyvřeliny
Hlavní zástupci vyvřelých hornin
skupina hornina minerální složení
hlubinné žula křemen, živec, slída
diorit plagioklas, amfibol
gabro plagioklas, pyroxen, olivín
peridotit pyroxen, olivín
výlevné ryolit žulové složení
andezit dioritové složení
bazalt (čedič) gabrové složení
Strahler&Strahler tab. 10.1 s. 269
Starhler&Strahler obr. 10.4 s. 269
2.3 Hlubinné a výlevné vyvřeliny
• Hlubinné (intruzivní) vyvřeliny, výlevné (extruzivní) vyvřeliny (láva), žilné vyvřeliny
• Pemza – porézní výlevná vyvřelina, ryolitového složení
• Vulkanické sklo – vznik extrémně rychlým tuhnutím taveniny výlevných hornin; obsidián,
smolek
• Typy intruzivních vyvřelých těles (plutony): batolit, lakolit, peň, pravá žíla, ložní žíla,
sopouch, odžilky.
Starhler&Strahler obr. 10.10 s. 272
2.4 Chemické změny vyvřelých hornin
• Chemické zvětrávání = soubor pomalých chemických změn, které porušují vnitřní
strukturu minerálů
• Typy chemického zvětrávání:
- oxidace → vznik stabilních oxidů (O + atomy kovových prvků Ca, Mg, Fe)
- hydratace
- působení kyseliny uhličité, hydrolýza
• Sekundární minerály – např. jílové minerály (podstatná složka sedimentárních hornin)
3. Sedimentární horniny
• Zdroje minerálních částic:
- starší vyvřelé, metamorfované a sedimentární horniny
- organická hmota
• Zvětrávání → eroze → transport → ukládání = vznik sedimentu
• Skupiny sedimentárních hornin:
- klastické (úlomkovité)
- chemické
- organické
Starhler&Strahler tab. 10.2 s. 276
• Sedimentární vrstva = deskovité nebo čočkovité těleso různé plošné rozlohy a mocnosti
ohraničené vrstevními plochami
• Souvrství = soubor více vrstev, které spočívají na sobě, oddělené vrstevními spárami
3.1 Klastické sedimentární horniny
• Procesy geneze sedimentárních hornin:
- Vytřídění
- Diageneze – kompakce + cementace (cementační látky – amorfní SiO2, CaCO3)
• Skupiny klastických sedimentů (klasifikační kritérium – zrnitost):
- psefitické (> 2 mm)
- psamitické (0,1 – 2 mm)
- aleuritické (0,01 – 0,1 mm)
- pelitické (< 0,01 mm)
skupina hornina složení
psefity štěrky sypké
slepence stmelená, zaoblená, štěrková
zrna
brekcie stmelená, ostrohranná,
štěrková zrna
psamity písky sypké
pískovce stmelená písková zrna
křemence silicifikované prachovce nebo
pískovce
arkózy vysoký obsah zrn živců
droby jílovitý tmel, obsah jílu >
25%
aleurity spraše křemitý prach, obsah CaCO3
prachovce stmelené prachové částice
pelity jíly nesoudržné, zrnitostní frakce
jíl
jílovce stmelený jílovitý materiál
jílovité břidlice jíl, štěpnost na tenké destičky
3.2 Chemické sedimentární horniny
hornina složení
vápenec uhličitan vápenatý - CaCO3
dolomit uhličitan Ca a Mg - CaMg(CO3)2
rohovec (typ silicitu) mikrokrystalická forma křemene
evapority halit (NaCl), anhydrit (CaSO4),
sádrovec (CaSO4.2H2O)
3.3 Uhlovodíky v sedimentárních horninách
• kaustobiolity
uhelná řada rašelina
černé a hnědé uhlí
antracit
živičná řada ropa
zemní plyn
zemní vosk
asfalt
4. Metamorfované horniny
• Metamorfóza = proces kterým se horniny v zemské kůře pod úrovní zóny zvětrávání
přizpůsobují stavbou a minerálním složením odlišným chemicko-fyzikálním podmínkám
• Izofázová metamorfóza – minerály v původní hornině se chemicky nemění a dochází
pouze k jejich překrystalování; alofázová metamorfóza – dochází k tvorbě nových
minerálů
• Kontaktní metamorfóza – nastává na styku starších hornin s tuhnoucím magmatem jak ve
větší hloubce, tak na zemském povrchu; faktory metamorfózy: teplota a tlak
• Regionální metamorfóza – postihuje různorodé komplexy hornin na velkých územích;
faktory metamorfózy – teplota, tlak, chemická aktivita plynů, par a roztoků
hornina charakteristika
fylit slabá přeměna jílovitých břidlic, slabá metamorfóza,
štěpný
svor silná metamorfóza jílovitých břidlic, foliace =
důsledek působení napětí při tuhnutí
kvarcit pískovec metamorfně zpevněný SiO2
mramor rekrystalizace vápence nebo dolomitu
rula – ortorula, pararula silná metamorfóza vyvřeliny nebo klastické
sedimentů
3. Geologická časová škála
• Stáří Země – 4,6 až 4,7 mld. let
• Hierarchické uspořádání geologické časové škály:
- Eonotém – Kryptozoikum = období bez života, Fanerozoikum = období s živými
organizmy (kambrium až dnešek)
- Éra – Azoikum a Proterozoikum (= Prekambrium 3,8 mld. – 570 mil. let BP),
Paleozoikum (570 – 225 mil. let BP), Mesozoikum (225 – 65 mil. let BP) a
Kenozoikum (65 – 0 mil. let BP)
- Perioda – Paleozoikum (Kambrium, Ordovik, Silur, Devon, Karbon, Perm),
Mesozoikum (Trias, Jura, Křída), Kenozoikum (Terciér, Kvartér).
- Epocha – každá perioda obsahuje zpravidla 2 až 3 epochy, typicky: spodní, střední a
svrchní
- Věk – časové zařazení hornin v regionálním měřítku
- Zóna (chronozóna) – vymezení na základě období největšího rozvoje jednoho druhu
organizmu nebo skupiny organizmů
• Relativní, absolutní stáří hornin; absolutní stáří – určuje se pomocí známých poločasů
rozpadu radioaktivních prvků (např. U, C)