C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg Vznik a klasifikace hornin Martin Hanáček Geografický ústav, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg Minerál a hornina – definice a vlastnosti •MINERÁL = anorganická homogenní přírodnina, převážně pevného někdy kapalného skupenství, která je součástí zemské kůry a jejíž složení lze vyjádřit chemickým vzorcem. •HORNINA = látkově a stavebně nehomogenní přírodnina složená z minerálů, směs minerálů; monominerální horniny (např. vápenec). •Způsoby tvorby hornin zemské kůry a dělení hornin do základních skupin: •utuhnutím a vykrystalizováním taveniny (vyvřeliny/magmatity) •ukládáním produktů eroze nebo vysrážených látek (sedimenty) •metamorfóza sedimentárních a vyvřelých hornin (metamorfity) C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg Vyvřelé horniny (magmatity) •GENEZE – utuhnutí roztaveného minerálního materiálu v kůře nebo na povrchu Země. • •SLOŽENÍ – většinou silikátové minerály. • •SILIKÁTY = sloučeniny Si a O s dalšími kovovými prvky (Al, Fe, Ca, Na, K, Mg). C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg automorfní tvar hypautomorfní tvar xenomorfní tvar Minerál 1 Minerál 2 Minerál 3 jen xenomorfní auto-, hyp.- a xenomorfní hypautomorfní stavba dominantně automorfní Krystalizace minerálů z taveniny Řídící faktory: chemické složení taveniny, teplota a a tlak – různá pozice, tvar a velikost magmatických těles v zemské kůře. Postupná krystalizace minerálů. C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg vsesmerna porovita porfyricke Plutonické (hlubinné) vyvřeliny - velká tělesa - batolit, pluton, (masiv) a malá tělesa - lakolit Žilné vyvřeliny – pravé a ložní žíly Výlevné vyvřeliny – lávové výlevy, sopky výlev výlev sopka Plutonické vyvřeliny Pomalé tuhnutí magmatu a krystalizace. Větší podobně nebo stejně velká zrna, hypautomorfie. Centra masivů – stejnoměrně zrnitá stavba (stejně velké krystaly) Okraje masivů, pně, lakolity – porfyrická stavba (automorfní vyrostlice+ hypautomorfně vykrystalovaná základní hmota) – různá krystalizace. stejnoměrně zrnitá stavba plutonitu porfyrická stavba plutonitu Výlevné vyvřeliny Porfyrická, pórovitá stavba, Vulkanické sklo – rychlé uhnutí a náhlá krystalizace. Žilné a výlevné vyvřeliny Porfyrická stavba – jasně automorfní vyrostlice a jemnější základní hmota vícefázová krystalizace. Zbytková tavenina, žíly v masivech – Pegmatity (jen velké krystaly) Klasifikace vyvřelin podle pozice v zemském tělese a tvaru těles magmatu/lávy/výsledné horniny C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg Ultrabazické vyvřeliny - obsah SiO2 pod 44 % Bazické vyvřeliny - obsah SiO2 44-52 % Intermediální vyvřeliny - obsah SiO2 52-65 % Kyselé vyvřeliny - obsah SiO2 min. 65 % Intermediální vyvřeliny Plutonit: diorit (intermediální plagioklas, křemen, biotit, amfibol) Výlevný ekvivalent: andezit. Bazické vyvřeliny Plutonit: gabro (bazický plagioklas, pyroxen, amfibol, olivín) Výlevný ekvivalent: bazalt. Kyselé vyvřeliny Plutonit: granit (křemen, draselný živec, kyselý plagioklas, biotit, muskovit) Výlevný ekvivalent: ryolit. Živce se rozdělují na vápenaté a sodné. Obě složky mohou být zastoupeny v různých poměrech – izomorfní řada kyselých až vápenatých živců. Intermediální živce mají +-podobné zastoupení obou složek. Klasifikace vyvřelin podle chemismu C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg Plutonické magmatity – výuková sbírka Stejnoměrně zrnitá stavba Všechny krystaly (šedý křemen, bílé živce a černé slídy) mají zhruba stejnou velikost. V hornině není přítomna žádná základní hmota, tzn., že magma tuhlo pozvolna a veškeré roztavené látky rovnoměrně vykrystalizovaly. Granit Porfyrická stavba Vidíme několik větších jedinců bílé barvy (živce, žlutá šipka), které obklopuje rovnoměrněji, ale drobněji vykrystalizovaná základní hmota. Granit Porfyrická stavba Oproti příkladu vlevo je výrazněji vyvinuta, protože pozorujeme větší velikostní rozdíl mezi vyrostlicemi živců (velké červené krystaly) i vyrostlicemi křemene (středně velké šedé krystaly) a mnohem drobnozrnnější základní hmotou, která vyrostlice obklopuje. Granit Stejnoměrně zrnitá stavba Všechny krystaly (šedý živec, černozelené pyroxeny) mají zhruba stejnou velikost. V hornině není přítomna žádná základní hmota, tzn., že magma tuhlo pozvolna a veškeré roztavené látky rovnoměrně vykrystalizovaly. Gabro. C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg Žilné a výlevné (vulkanické) magmatity - výuková sbírka Porfyrická stavba Velké živcové vyrostlice obklopuje velmi jemnozrnná základní hmota. Základní hmota tedy utuhla později a rychleji, než vyrostlice, ale stále měla dostatek času a podmínky vhodné pro vykrystalizování. Tato stavba vznikala hlavně v lakolitech a žílách. Porfyrická stavba Tři příklady porfyrické stavby vulkanitů – výlevných vyvřelin, vzniklých výstupem magmatu (vlastně už lávy) až na povrch. Tavenina obsahovala ještě pod povrchem utvořené vyrostlice. Roztavená hmota pak ve styku se vzduchem či vodou utuhla natolik rychle, že nestihla vykrystalizovat a získala podobu jednolité hmoty. Ryolity. Pórovitá stavba (čedič) Po výstupu na povrch se tavenina rychle odplynila. Po uniklých plynech zůstaly póry. Po utuhnutí většiny kyselého magmatu v plutonech zbydou jen zbytkové roztoky, které pak vykrystalizují do podoby velkozrnných žilných vyvřelin, tzv. pegmatitů. Pegmatit se skládá hlavně ze stejných minerálů jako mateřské granitoidní magma, tj. živců, slíd a křemene. C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg Ultrabazické vyvřeliny - obsah SiO2 pod 44 % Bazické vyvřeliny - obsah SiO2 44-52 % Intermediální vyvřeliny - obsah SiO2 52-65 % Kyselé vyvřeliny - obsah SiO2 min. 65 % Intermediální vyvřeliny Plutonit: diorit (intermediální plagioklas, křemen, biotit, amfibol) Výlevný ekvivalent: andezit. Bazické vyvřeliny Plutonit: gabro (bazický plagioklas, pyroxen, amfibol, olivín) Výlevný ekvivalent: bazalt. Kyselé vyvřeliny Plutonit: granit (křemen, draselný živec, kyselý plagioklas, biotit, muskovit) Výlevný ekvivalent: ryolit. C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg Sedimentární horniny Způsoby vzniku sedimentárních hornin: •destrukce jiných hornin (úlomkovité [klastické] sedimenty) •zvětrávání → eroze → transport → uložení (sedimentace) •zdroje minerálního materiálu: vyvřelé, metamorfované, sedimentární horniny, organická hmota •chemické nebo biogenní vysrážení z roztoků (chemické sedimenty) •činnost organismů (organogenní sedimenty) C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg Zvětrávání -fyzikální -chemické -biogenní Eroze (transport) Sedimentace Sedimentační prostředí Terestrická ledovcové, aluviální, fluviální, limnické, eolické Přechodná deltové, pobřežní (tidální, plážové, bar. ost.) Mořská Mělkomořské (šelfové) Kontinentálního svahu Hlubokomořské C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg C:\Users\Martin\Documents\MU\Sedimentologie\Cvičení, jaro 2011\oříznuté obrázky\granulometrie.jpg PSEFITY PSAMITY ALEURITY PELITY štěrky písky silty / (prachy jíly brekcie pískovce spraše jílovce slepence křemence prachovce jílovité břidlice arkózy droby C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg C:\Users\Martin\Documents\MU\Sedimentologie\Cvičení, jaro 2011\oříznuté obrázky\vytřídění 2.jpg C:\Users\Martin\Documents\MU\Sedimentologie\Cvičení, jaro 2011\oříznuté obrázky\Hostibejk-pod altánem (Kral. n. Vlt.).Slepencovitá poloha s oválnými až dokon. oválnými valouny Q, podp. str. klastů.Kladenské s.(westphal),II,2009.jpg C:\Users\Martin\Documents\MU\Sedimentologie\Cvičení, jaro 2011\oříznuté obrázky\Skalice nad Svitavou, výchozy rokytenských slepenců v zářezu železnice, XII, 2009.jpg C:\Users\Martin\Documents\MU\Sedimentologie\Cvičení, jaro 2011\oříznuté obrázky\zaoblení 2.jpg C:\Users\Martin\Documents\MU\Sedimentologie\Cvičení, jaro 2011\oříznuté obrázky\křížové zvrstvení.jpg Vytřídění Zaoblení klastů Zvrstvení C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Špicberky\Výuka\obrázky pro přednášky\vývoj Země\tumblr_lgxoa3LkB31qckbono1_500.jpg C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Špicberky\Výuka\obrázky pro přednášky\vývoj Země\DSC01492.JPG C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Špicberky\Výuka\Teoretická příprava\obrázky pro přednášky\Triungen Mb environment x.jpg Psefity Nevytříděné - ostro- až poloostrohranné klasty různé velikosti, včetně balvanů. - mezihmota (písek, silt, jíl) Krátký nedynamický transport, podhorské a ledovcové prostředí nebo podmořské skluzy. Průměrně vytříděné - polozaoblené klasty podobné velikosti - mezihmota (písek, jemnější složky odneseny) Delší dynamický transport, říční prostředí Dobře vytříděné - zaoblené klasty podobné velikosti - mezihmota někdy přítomna Velmi dynamický transport, pobřežní prostředí C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg Psefity (slepence, brekcie) – výuková sbírka Dobře vytříděný slepenec Zaoblené, podobně velké klasty stejného, odolného minerálu (křemene), minimum nebo absence mezihmoty. Plážový slepenec. Průměrně vytříděný slepenec Polozaoblené klasty různých velikostí, nemnoho písčité mezihmoty mezi klasty. Fluviální slepenec. Nevytříděný slepenec Poloostrohranné klasty různých velikostí, převaha písčité mezihmoty. Slepenec podmořského skluzu. Nevytříděný slepenec (brekcie) Ostrohranné klasty, převaha mezihmoty.. C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg psamity_evapority0002 psamity_evapority0001 psamity_evapority0003 Psamity Droba Písková zrna různé velikosti, větší klasty. Zrna neodolných hornin Siltová mezihmota Krátký transport – nedostatečné vytřídění, bez destrukce neodolných zrn. Např. mořské sedimenty podél pohoří. Křemenný pískovec Písková zrna stejné velikosti. Zrna křemene a odolných hornin. Minimum nebo absence mezihmoty. Intenzivní, dynamický transport. Např. mořské pláže. Arkóza Písková zrna stejné velikosti. Zrna křemene a neodolných minerálů (hlavně štěpného živce) Méně siltové mezihmoty.. Průměrný transport . Např. podhorské řeky. C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg Psamity (pískovce) – výuková sbírka Nevytříděný pískovec (droba) Různě velká zrna, mezihmota Pískovce se zřetelným šikmým zvrstvením (žluté šipky) a horizontálním zvrstvením. Sedimenty uložené intenzivním prouděním, které pohybovalo pískem po dně řečiště nebo i podmořského kanálu. C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg Přehled chemických a organogenních sedimentů SILICITY ALLITY KARBONÁTY EVAPORITY KAUSTOBIOLITY gejzírit laterit travertin kamenná sůl rašelina limnokvarcit bauxit sintr sádrovec hnědé, černé uhlí diatomit vápenec anhydrit antracit spongolit křída zemní plyn radiolarit dolomit ropa buližník slín, slínovec zemní vosk rohovec opuka asfalt C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg Vápenec Organogenní sediment složený z uhličitanu vápenatého. Vznik nejčastěji z vápenatých schránek organizmů. Silicit Vysrážený oxid křemičitý – konkrece v horninách. Původ: chemický, organický. Vápenec ze schránek hlavonožců, paleozoikum C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg Hornina se přizpůsobuje novým fyzikálně-chemickým podmínkám v zemské kůře. Rozdíl oproti zvětrávání: vyšší tlak a teplota Rozdíl proti magmatizmu: metamorfóza probíhá za pevného stavu horniny Změna tvaru minerálů a vznik nových minerálů, změna stavby horniny Hlavní činitelé metamorfózy Všesměrný (litostatický tlak) Orientovaný tlak (stress) Teplota Fluida stebelnata Metamorfované horniny C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg Vysokotlaká a nízkoteplotní m. (A) Vysokotlaká a vysokoteplotní m. (B) Střednětlaká a středněteplotní m. (regionální m.) (C) Vysokoteplotní a nízkotlaká m. (kontaktní m.) (D) Typy metamorfózy B A C D C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg granit ortorula bazalt zelená břidlice amfibolit eklogit Intenzita metamorfózy Metamorfované horniny C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg pískovec kvarcit vápenec mramor fylit svor pararula jílovec, siltovec Intenzita metamorfózy Metamorfované horniny C:\Users\Martin\Documents\Geologické lokality\Kenozoikum\Kvartér ČM\Pevninské zalednění\Kolnovice - Velká pískovna\Kolnovice GVMS\Kvartér 2012\titulní strana 2.jpg Metamorfity – výuková sbírka Foliace. Metamorfózou vytvořená zbřidličnatělost, tzn. minerály jsou uspořádány do plátů, připomínajících vrstvy. Fylit. Lineace. Metamorfózou vytvořené uspořádání minerálů do „provazců., jako svazek tužek“ Ortorula . Přechod mezi foliací a lineací Ortorula . Složení ortoruly je shodné se složením původní horniny (nejčastěji granitu nebo jemu příbuzného magmatitu) – křemen, živce, slídy. Pouze uspořádání minerálů v hornině se změnilo metamorfózou. Vznikla lineace, foliace nebo přechodný stav mezi oběma stavbami. Kromě změn v původních minerálech hornin způsobuje metamorfóza i růst nových minerálů. Metamorfní růst minerálů se nazývá blastéza. Svor s novotvořenými granáty. Některé metamorfity vzhledem připomínají původní horniny. Na snímku je kvarcit, hornina vzniklá přeměnou křemenem bohatého pískovce. I kvarcit je složen z křemenných zrn, jejichž tvar a vzájemné spojení bylo ovšem změněno metamorfózou. Tyto jevy ale často spatříme až mikroskopicky. Kvarcit se slabě zřetelnou foliací