MAGMATISMUS
VZNIK SOPKY, ZÁKLADNÍ POJMY • obecně je za sopku považována vyvýšenina na zemském povrchu tvořená sopečným materiálem, v rámci které dochází k výstupu magmatu na zemský povrch • mezi základní prvky morfologie sopky patří:
• vlastní sopečný kužel budovaný vulkanickými horninami • kráter - místo erupční činnosti • sopouch - přívodní kanál hlavního kráteru • pod povrchem musí být sopka spojena s magmatickým krbem, který představuje zdroj energie i materiálu pro sopečnou činnost, magmatický krb je zpravidla umístěn v hloubce 30 - 100 km
MAGMA • v magmatickém krbu se horniny nacházejí v tekutém stavu, který se nazývá magma • = žhavotekutá silikátová tavenina, která pochází z hlubších částí zeměkoule
• dva druhy: • chudá na křemík - velice vzácná • přesycená křemíkem - běžná, kromě základních silikátů vzniká i křemen • teplota magmatu v hloubce je 1200 – 1750°C • reálný chemismus magmatu je těžko zkoumatelný – magma, které se vylévá na povrch, je už odlišné od hlubinného
VISKOZITA MAGMATU • magma obsahuje rozpuštěné plyny a páry => hybný motor magmatismu • jako šampus – dokud je uzavřeno, plyny v něm jsou rozpuštěny, jakmile dojde k „odšpuntování“ (ke změně tlaku), plyny se uvolní a vynesou s sebou i magma • viskozita závisí přímo úměrně na množství SiO2, křemen způsobuje kyselost magmatu => viskózní magmata jsou kyselá, vznikají z nich světlé horniny • bazická magmata – málo SiO2 => méně viskózní, tmavé horniny
VISKOZITA MAGMATU • je-li magma silně viskózní, plyn v něm zůstane i po utuhnutí => vznikají dutinkovité horniny (méně pevné, nasákavější, ale jsou dobré jako izolanty) • čedičové, andezitové magma – málo viskózní => teče rychle (20 km/h), proudy lávy jsou tenké, dlouhé • ryolitové magma – hodně viskózní => teče pomalu (3 – 5 km/h), proudy lávy jsou vysoké
• čím více je magma proplyněno, tím je řidší
• magma, které se dostává na zemský povrch, označujeme termínem láva • pokud stéká po svazích sopky, vznikají lávové proudy • při erupci mohou ale sopky vyvrhovat i množství pevných částic, které označujeme jako pyroklastika
• jednotlivé částice se mohou lišit svojí velikostí: • největší označujeme jako sopečné pumy (bomby) • menší jako lapilli • dále se může jednat o
sopečný popel nebo prach • pokud v morfologii sopky dochází ke střídání kompaktní lávy a pyroklastických usazenin, vzniká typická vrstevnatá struktura sopečného kužele - stratovulkán
KALDERA • v případě velké exploze může být vytvořen destruktivní tvar sopečného kužele označovaný termínem kaldera • dochází ke zničení horní kráterové části vulkánu a rozšíření jícnu sopky a snížení celkové nadmořské výšky hory
• kaldera vznikla např. při erupci sopky Vesuv
VYVŘELÉ HORNINY
ÚLOŽNÉ TVARY VYVŘELÝCH HORNIN Tělesa vyvřelin - intruzivní - hlubinné (plutony) - podpovrchové (žilné) - extruzivní - výlevné
HLAVNÍ TĚLESA VYVŘELÝCH HORNIN
INTRUZIVNÍ TĚLESA Hlubinná tělesa Batolity (masívy) - mohutné plutony, které utuhly většinou ve velkých hloubkách, nepravidelný tvar, chladnou a tuhnou velmi pomalu
Peň - obyčejně jsou pně (výběžky) součástmi batholitů, převládá svislý rozměr Obr. Batholit - Half-dome, Yosemite
Tělesa podpovrchová utuhla v malé hloubce pod povrchem, nejčastěji v puklinách zemské kůry, patří k nim pravé a ložné žíly a lakolity
Lakolit • je menší hlubinné těleso, které má přibližně čočkovitý tvar • vniká mezi většinou horizontálně uložené vrstvy sedimentárních hornin, kde v důsledku tlaku magmatu vyklenou nadložní horniny Žíly
• nejčastěji tvořená kyselým zbytkovým magmatem bohatým na těkavé složky • podle pozice vůči okolním horninám rozlišujeme: • ŽÍLY PRAVÉ - protínají a porušují okolní horniny, pronikají okolní horninou pomocí puklin a prasklin, jejich hranice s okolní horninou je diskordantní
• ŽÍLY LOŽNÍ - jsou ke svému okolí konkordantní, tedy jsou uloženy paralelně s vrstevnatostí
TĚLESA VÝLEVNÁ • tělesa vzniklá utuhnutím rozlité lávy na zemském povrchu • rozlišujeme: • lávové příkrovy
• proudy • kupy • homole
Obr. Čelo lávového příkrovu
Obr. Lávový proud
Obr. Kupa
TĚLESA VÝLEVNÁ Lávové příkrovy • plošná tělesa malé tloušťky vzniklá rozlitím řídké lávy po okolní ploché krajině
Lávové proudy • podobná lávovým příkrovům, jsou však protažena jedním směrem podle směru toku lávy
Kupy • Vznikají z málo pohyblivého tuhého magmatu, narůstaly postupně přísunem magmatu vnitřkem tělesa, jsou z čedičového magmatu, např. Říp
Homole • Vznikly podobně jako kupy, ale ze znělcového magmatu a se strmějšími svahy, např. Milešovka
Vyvřelé horniny dělíme podle toho, v jaké hloubce a kde utuhlo žhavotekuté magma, na tři skupiny: • hlubinné - utuhly v magmatických krbech pod povrchem • žilné - utuhly v zónách oslabení při migraci z magmatického krbu • výlevné - utuhly na povrchu při styku s atmosférou či hydrosférou vyvřelé horniny tedy vznikají krystalizací magmatu diferenciace magmatu (tuhnutí, krystalizace) je zahájena při poklesu teploty pod 1500 oC při dalším poklesu teploty nastává proces segregace, (= proces předcházející hlavní krystalizaci magmatu, při kterém dochází ke krystalizaci minerálů ze silikátové taveniny, které mají vysoký bod tání)
hlavní krystalizace nastává při poklesu teploty pod 1200 oC, při dalším poklesu teploty pod 600 oC krystalizují hlavní horninotvorné minerály
GEOLOGIE A ZAKLÁDÁNÍ STAVEB
22
závěr krystalizace nastává, když ze zbytkové taveniny bohaté na těkavou plynnou a kapalnou složku, vznikají pegmatity (= žilné vyvřelé horniny)
GEOLOGIE A ZAKLÁDÁNÍ STAVEB
23
Textura = stavba • Všesměrná - minerály rostou všemi směry bez zjevné přednostní orientace (granitoidy). • Fluidální (proudová) - krystaly jsou usměrněny tokem magmatu nebo lávy (výlevné horniny). • Polštářová – polštářům podobné útvary, často s koncentrickou stavbou (subakvatické výlevné horniny). • Mandlovcovitá – oválné dutiny po úniku plynů jsou vyplněny sekundárními minerály (kalcit, křemen, aj.) (bazalty). • Pórovitá (vesikulární) - póry po úniku plynu nejsou vyplněny (výlevné horniny).
Příklady textur
Vyvřelé Sedimentární
Výlevné Metamorfované
Struktura = sloh Podle stupně krystalizace minerálů: • Holokrystalická - všechny minerály jsou vykrystalovány. • Hemikrystalická - část horniny je utuhlá sklovitě. • Sklovitá - většina hmoty není vykrystalizovaná. Podle vzájemné velikosti zrn základní hmoty (matrix) a vyrostlic: • Porfyrické - minerály vyrostlic větší a lépe vykrystalované
Holokrystalická
Hemikrystalická
Příklady textur
Sklovitá
Klasifikace podle geologické pozice a minerálního složení
Přehled hlavních magmatických hornin
Hlubinné
Žilné
Výlevné
Hlubinné
Žilné
Výlevné Hlubinné Žilné Výlevné
>>>>>>>>>>>>>>>>>> Obsah SiO2 >>>>>>>>>>>>>>>>>>
Podle místa vzniku
Sodnovápenaté živce (plagioklasy)
(alkalické)
(kyselé)
(střední)
(bazické)
albit
oligoklas
andezin
labradorit, bytownit, anortit
Světlé součástky
K-živce > plagioklasy
K-živce < plagioklasy
Jen plagioklasy
ŽULA (GRANIT)
GRANODIORIT
KŘEMENNÝ DIORIT
granodioritový porfyrit (n)
křemenný dioritový porfyrit (n)
K-živce < plagioklasy
Jen plagioklasy
Jen tmavé minerály (bez živců)
KŘEMENNÉ GABRO
žulový pegmatit, žulový aplit (o)
Přesycené (horniny se živci a žulový porfyr (n) křemenem)
křemenný porfyr (pv)
Nasycené (horniny jen se živci)
křemenný porfyrit (pv)
ryolit (liparit, nv)
ryodacit (nv)
dacit (nv)
SYENIT
SYENODIORIT
DIORIT
GABRO
OLIVÍNOVEC, PYROXENOVEC, AMFIBOLOVEC
GABRODIORIT mineta (o) syenitový porfyr (n)
dioritový porfyrit (n)
bezkřemenný porfyr (pv)
porfyrit (pv)
spilit, diabas, melafyr (pv)
andezit (nv)
čedič (bazalt, nv)
trachyt (nv)
trachyandezit (nv)
SYENIT S FOIDY Nenasycené (horniny se živci a trachyt s foidy foidy (znělec = fonolit, nv)
tefrit (-oliv., nv), bazanit (+oliv., nv)
Barva horniny
světlá >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> střední >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> tmavá >>>>>>>>>>> velmi tmavá
Vyrostlice tvoří
spíše světlé minerály >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> oboje >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> spíše tmavé minerály
Objemová hmotnost
>>> s podílem tmavých součástí hornina těžkne >>>
Technické vlast.: zhoršuje se
>>> odlučnost, rozpojitelnost, opracovatelnost >>>
Technické vlast.: zlepšuje se
>>> pevnostní charakteristiky (pevnost v tlaku, moduly pružnosti a přetvárnosti >>>
Eluvium
spíše písčité>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> spíše jílovité
VYVŘELÉ HORNINY
HLUBINNÉ
ŽULA - GRANIT • kyselá hlubinná magmatická hornina. • složená z křemene (20 až 40 %), živce (ortoklas a plagioklas) a menšího množství tmavých minerálů (5 až 20 %) • z ostatních minerálů jsou nejčastější biotit nebo muskovit • struktura bývá středně zrnitá až hrubozrnná, textura bývá masivní
Syenit • NEOBSAHUJE křemen • hlavní složkou jsou živce doprovázené biotitem a amfibolem
Diorit • složená hlavně z plagioklasu, biotitu, amfibolu a augitu; v malém množství může být přítomen i křemen • diority jsou zrnité, zřídka porfyrické; nejsou příliš běžné a tvoří jen menší tělesa
Gabro • bazická hlubinná vyvřelina • většinou stejnoměrně hrubozrnná, šedočerné barvy
Pyroxenit • hlubinná vyvřelina téměř celá složená z pyroxenu • pyroxenity samostatná tělesa netvoří, vyskytují se většinou s horninami gabrového typu
Olivínovec • hlubinný ultrabazický magmatit, obsahující více než 90 % olivínu, pyroxenu a amfibolu, přičemž olivín převládá
Amfibolovec • ultrabazická hlubinná hornina • je tvořen minerálem amfibolem a malým množstvím olivínu, biotitu, pyroxenu • barva černozelená
VYVŘELÉ HORNINY
ŽILNÉ
Aplit • hornina světlé barvy složená z křemene a plagioklasu
Pegmatit • hrubozrnná magmatická hornina • pegmatity tvoří žíly • hlavními minerály jsou křemen, živec, slída (zvláště muskovit)
VYVŘELÉ HORNINY
VÝLEVNÉ
Čedič - Bazalt • nejhojnější výlevná magmatická hornina. • dosti časté jsou vyrostlice (porfyrická struktura) • barva velmi tmavá
Andezit • obsahuje oligoklas nebo andezín, biotit, amfibol i pyroxen a často sopečné sklo • bývá šedé barvy, někdy obsahuje vyrostlice • často vyskytují spolu s bazalty.
Ryolit • kyselá výlevná hornina • ubýváním křemene ryolity přecházejí v trachyty
Trachyt • bělavé až šedé barvy, velmi jemnozrnný, avšak většinou beze skla a jen občas s vyrostlicemi • hlavními minerály jsou živce • charakteristickým znakem je skoro až proudovité (fluidální) uspořádání živcových jehliček, tzv. trachytická struktura
