HORNINOTVORNÝ CYKLUS

Hornina (neodborně kámen) je heterogenní směs tvořená různými minerály, někdy i organickými složkami, vulkanickým sklem či kombinací těchto komponentů. Výjimku tvoří pouze monominerální horniny, které jsou tvořené pouze jedním minerálem (například hornina mramor je tvořena pouze minerálem kalcitem). Věda zabývající se horninami se nazývá petrologie. Petrologie je věda zabývající se vznikem, složením, vlastnostmi a výskytem hornin. Popisem hornin se zabývá příbuzný obor - petrografie. Je součástí geologie. Zkoumá litosféru, kamenný obal Země. Má velmi úzký vztah k mineralogii, protože horniny se ve většině případů skládají z minerálů. Zkoumání vzniku hornin je kromě toho užitečné v ložiskové geologii při hledání nerostných surovin, ropy a dalších přírodních zdrojů. Přispívá také k pochopení dějů, které probíhají v zemské kůře jako celku a projevují se například tektonickou činností, zemětřeseními a podobně.

Dělení hornin Horniny dělíme obvykle podle způsobu jejich vzniku: vyvřelé horniny (magmatické) hlubinné (plutonické) gabro syenit žula Hlubinné vyvřeliny – Magma se vlivem své vysoké viskozity není schopno pohybovat. To vede ke vzniku hlubinných těles několik kilometrů pod zemským povrchem. Tato tělesa mohou dosahovat značných velikostí, u kterých často neznáme spodní ohraničení. Vzniklá tělesa nazýváme odborně plutony, batolity, či pně. Těleso v podzemí může chladnout (krystalizovat) až po několik miliónů let. Dlouhá doba krystalizace se projevuje ve všesměrné hrubozrné struktuře vzniklých hornin. Typickým příkladem abyssálních hornin je granitická řada hornin. žilné (neptunické) pegmatit Žilné vyvřeliny– Ty jsou představovány tělesy o mocnosti od několika decimetrů po stovky metrů a s délkou až do několika kilometrů. Žilné vyvřeliny jsou obrovskými tlaky vtlačovány do puklin, prasklin a elastických částí zemské kůry nedaleko povrchu, což zapříčiňuje rychlejší chladnutí taveniny a zjemňování struktury. Často se setkáváme s porfyrickou strukturou. Vzniklá tělesa nazýváme pravé a ložní žíly. výlevné (vulkanické) andezit čedič melafyr trachyt znělec Výlevné horniny– To jsou horniny, které jsou díky nízké viskozitě dobře pohyblivé a dosáhnou rychle zemského povrchu. Tam se rozlévají v podobě lávy. Je pro ně typická rychlé chladnutí, způsobené okolním chladným prostředím (voda, vzduch atd.). Vznikají tak typické jemnozrné až sklovité struktury.

usazené horniny (sedimentární) úlomkovité štěrk pískovec slepenec jílovité hlína spraš jíl opuka organogenní vápenec uhlí ropa zemní plyn chemické travertin Sedimentární hornina či usazená hornina je hornina, která vznikla přemístěním, usazením a následným zpevněním zvětralých úlomků (tzv. fyzikální proces), či vysrážením z roztoků (tzv. chemický proces) anebo usazením vlivem biologického činitele (biologický proces). Tyto tři procesy v přírodě působí normálně současně a výsledný charakter horniny je určen dominantním procesem, který se na vzniku podílel. Tyto horniny vznikají exogenními procesy na zemském povrchu nebo nehluboko pod ním, a to za běžných, relativně nízkých teplot. Základními procesy vzniku sedimentárních hornin jsou zvětrávání, transport materiálů, sedimentace (usazování) a diageneze, která mimo jiné zahrnuje zpevňování sedimentu. Usazené horniny se vyskytují na zemském povrchu.Sedimenty se oproti předchozím ale vyskytují jenom ve svrchní vrstvě. Celkový procentuální objem v celém zemském tělese se pohybuje okolo 5 %, ale na povrchu dosahují hodnoty až 75 % a na mořském a oceánském dně téměř 100 %. Někdy se jako speciální skupina odlišují horniny reziduální, které vznikají zvětrávacími pochody ze starších magmatických, metamorfovaných nebo sedimentárních hornin. Reziduální horniny neprodělaly transport materiálu a zůstávají přímo na místě původní horniny. Mezi ně patří například běžná eluvia, kaolinizované horniny, bentonity, laterity apod.

fylit žula pískovec čedič travertin slepenec přeměněné horniny (metamorfované) rula svor fylit mramor Všechny tři skupiny hornin jsou v neustálém koloběhu mezi sebou v závislosti na tlakově-teplotních podmínkách (tzv. pT podmínky), kdy vlivem změny jedné či obou složek dochází k přeměně jednoho druhu v druhý a naopak. fylit žula pískovec čedič travertin slepenec

Horninotvorné částice tvoří : -minerály – krystaly -úlomky - organické zbytky dle % zastoupení v hornině se horninotvorné minerály dělí na : -hlavní (určující pro pojmenování horniny ) -vedlejší (určují druh pojmenované horniny) (-akcesorické) Minerály /nerosty/: -chemické anorganické látky vytvořené jedním nebo několika prvky -většinou stálého chemického složení -většinou krystalické a vytváří krystaly – pevné látky, jejichž atomy jsou uspořádány v matematicky definované krystalové mřížky, které určují fyzikální a optické vlastnosti

Struktury a textury hornin - jsou dokladem vzniku hornin Struktura - tvar, velikost horninových součástek a jejich vzájemné sepětí Horninová součástka : KRYSTAL ÚLOMEK Struktury zrnité: Struktury krystalické Struktury úlomkovité Tvar krystalu : dán strukturní mřížkou a podmínkami krystalizace Tvar úlomku : neopracovaný opracovaný ( valoun) Velikost hornin. součástky : absolutní relativní Struktury zrnité hrubozrnné stejnozrnné střednozrnné nestejnozrnné jemnozrnné

STRUKTURY VYVŘELÝCH HORNIN Struktury celistvé Textura : prostorové uspořádání horninových součástek Podle orientace hornin. součástek : všesměrné zrnitá usměrněná s lineací usměrněná s foliací Podle vyplnění prostoru : kompaktní pórovitá mandlovcovitá ( póry a dutiny později vyplněny minerály) STRUKTURY VYVŘELÝCH HORNIN Podle stupně krystalinity : celokrystalická polokrystalická sklovitá Podle relativní velikosti : stejnonozrnná /převážně hlubinné horniny/ nestejnozrnná = porfyrická /žilné a výlevné,ojediněle i hlubinné/

TEXTURY VYVŘELÝCH HORNIN Všesměrně zrnitá Hlubinné, žilné a většina výlevných usměrněná – proudovitá ojediněle: výlevné horniny z tekutých láv Kompaktní Hlubinné, žilné horniny, ojed. výlevné Porézní většina výlevných hornin Mandlovcovitá pouze výlevné horniny STRUKTURY A TEXTURY METAMORFOVANÝCH HORNIN - KRYSTALICKÝCH BŘIDLIC Závisí na : - typu původní horniny ( novotvořené minerály) - intenzitě metamorfózy – rychlosti deformace (velikost minerálů) - uplatnění orientovaného tlaku S T R U K T U R Y zrnité krystalické struktury : stejnozrnné nebo nestejnozrnné, šupinkaté, vláknité T E X T U R Y všesměrně nepravidelná ( masivní ) usměrněná s lineací usměrněná s foliací - břidličnatost

STRUKURY A TEXTURNÍ ZNAKY SEDIMENTÁRNÍCH HORNIN úlomkovité /klastické / sedimenty a pyroklastické horniny: dle velikosti a (opracování) úlomků : 2 mm (valoun ) psefitická (úlomek) brekciovitá 2 – 0,063 mm ( pískové zrno ) psamitická 0,063 - 0,002 mm ( prachové zrno ) aleuritická < 0,002 mm ( jílová částice ) pelitická organogenní sedimenty organogenní organodetritické kalová brekciovitá chemogenní sedimenty skrytě krystalické až částečně krystalické (zrnité) T E X T U R N Í Z N A K Y zvrstvení vrstevnatost PRIMÁRNÍ DEFORMACE vznikají současně se vznikem geologických těles U magmatických těles dochází při chladnutí magmatu ke kontrakci, při které vznikají primární plochy nespojitosti - odlučnost hornin (granitoidní vyvřeliny – kvádrovitá odlučnost, čediče – sloupcovitá odlučnost … ) U sedimentárních těles vrstevní plochy (primární plochy nespojitosti) a nerovnosti na vrstevních plochách ( např. bahenní praskliny, čeřiny)

PŘEHLED STAVEBNÍCH A DEKORAČNÍCH KAMENŮ ŽULY ( GRANITY) – rozdílný vzhled jednotlivých žul je způsoben hlavně velikostí a uspořádáním minerálních zrn, obsahem tmavých minerálů a zbarvením světlých minerálů – šedavé, žlutavé,růžové, červené barvy tmavší : SYENITY malý výskyt u nás (larvikit) DIORITY malý výskyt u nás GABRA malý výskyt u nás vulkanity: RYOLITY růžové TRACHYTY šedavě bílé DIABÁSY tmavošedé se zelenavým odstínem, (ŽABÁKY – zelenavé, mramorované), (tmavé, černé švédské žuly) sedimenty : PÍSKOVCE (barva dle tmele) ARKÓSY šedé, bělavé, narůžovělé KŘEMENCE šedobílé, nažloutlé, růžovofialové OPUKY (písčité slínovce) světle šedavé, nažloutlé až okrové TRAVERTINY bělavě šedý až nažloutlý, zlatý MRAMORY v kamenické praxi označení pro leštitelné vápence sedimentárního i metamorfovaného původu) VÁPENCE - barevně pestré, žilkované, strukturně velmi rozmanité metamorfity : MRAMORY větší zrnitost, převážně světlé, šedé – páskované FYLITY zelenavé nebo tmavě šedé celistvé s hedvábným leskem HADCE šedozelené až zelenočerné , někdy žilkované bíle MIGMATICKÉ ORTORULY páskované GRANULITY (bělokámen) s červeným granátem

schema horninotvorného vzniku