USAZENÉ HORNINY = SEDIMENTY

Transkript

1 USAZENÉ HORNINY = SEDIMENTY

2 VZNIK SEDIMENTŮ Vnějším geologickým procesem je např.: činnost povrchové vody, větru, ledu, ale i živočichů ke vzniku usazených hornin je zapotřebí zdrojový materiál, kterým může být jakákoliv hornina nebo velké množství organismů či nasycené roztoky zdrojový materiál vzniká zvětráváním: chemické - za přítomnosti H2O mechanické - tepl.rozdlíly, led, vítr, kořeny rostlin

3 Vnějším geologickým procesem je např.: činnost povrchové vody, větru, ledu, ale i živočichů ke vzniku usazených hornin je zapotřebí zdrojový materiál, kterým může být jakákoliv hornina nebo velké množství organismů či nasycené roztoky zdrojový materiál vzniká zvětráváním: chemické - za přítomnosti H2O mechanické - tepl.rozdlíly, led, vítr, kořeny rostlin

4 části hornin či organismů mohou být přenášeny (transportovány): řekami oceánskými proudy prouděním v atmosféře poté se transportované částice usadí (NEZPEVNĚNÝ HORNINOVÝ MATERIÁL) sediment

5 po jeho zpevnění dalšími procesy, např.: stlačením pod vahou dalších vrstev sedimentu krystalizací minerálů v pórech, vzniká hornina usazená, proces zpevnění se nazývá DIAGENEZE

6 nejstarší sedimenty pochází z paleozoika výskyt sedimentů v přírodě roste s klesající velikostí úlomků => hrubozrnných je málo dokonale vytříděný sediment všechna zrna z jedné frakce nevytříděný sediment obsahuje všechny frakce sedimenty se liší opracováním zrn mohou být ostrohranné nebo se zaoblenými zrny

7 nejstarší sedimenty pochází z paleozoika výskyt sedimentů v přírodě roste s klesající velikostí úlomků => hrubozrnných je málo dokonale vytříděný sediment všechna zrna z jedné frakce nevytříděný sediment obsahuje všechny frakce sedimenty se liší opracováním zrn mohou být ostrohranné nebo se zaoblenými zrny

8 ROZDĚLENÍ SEDIMENTŮ podle způsobu vzniku dělíme usazené horniny na dvě skupiny: klastické (úlomkovité) sedimenty - vzniklé hromaděním zrn minerálů a jiných hornin organické a chemické - činností organismů nebo vysrážením z roztoků

9 KLASTICKÉ A JÍLOVITÉ SEDIMENTY Typ horniny Přehled hlavních sedimentárních hornin klastických a jílovitých podle zrnitostních tříd Horniny klastické (úlomkovité) Převažující velikost úlomků (mm) Struktura nad 2 Psefitická (ruditická) - horniny štěrkovité štěrk, till 2-0,063 Psamitická (arenitická) - horniny písčité písek Paleogen až Paleozoikum a Kvartér až neogen mesozoikum event.starší Nezpevněné Slabě a středně zpevněné Zpevněné slepenec, brekcie pískovec, arkóza, droba (křemenec) 0,063-0,002 Aleuritická (siltová) - horniny prachovité prach, spraš, hlíny prachovec prachovitá břidlice Horniny jílovité pod 0,002 Pelitická (lutitická) - horniny jílovité jíl jílovec jílovitá břidlice Horniny slínité - plynulý přechod k vápencům (horninám organogenním) Organogenní slín slínovec (opuka) slínitá břidlice

10 CHEMICKÉ A ORGANICKÉ SEDIMENTY Přehled hlavních sedimentárních hornin organogenních, chemických a smíšených Typ horniny % Místo vzniku Geneze Název horniny Slínité CaCO Mořské, méně kontinentální Klastické a organogenní slín, slínovec, písčitý slínovec (opuka) Karbonátové CaCO 3 > 50 Kontinentální, méně mořské Chemické travertin, vřídlovec Organogenní vápenec Silicity SiO 2 > 70 Kontinentální, mořské Chemické gejzírit, limnokvarcit Organogenní diatomit (křemelina), radiolarit, spongilit, buližník Sulfátové CaSO 4 Organogenní Chemické anhydrit, sádrovec

11 PROSTŘEDÍ VZNIKU USAZENÝCH HORNIN

12 PROSTŘEDÍ VZNIKU USAZENÝCH HORNIN pro kaţdé z těchto prostředí jsou typické určité procesy, které v něm probíhají: v řece teče zpravidla velmi proměnlivý proud jedním směrem v mělkém moři působí příliv a odliv v hlubokém moři či jezeře se voda mnohdy vůbec nepohne na poušti přenáší zrnka vítr

13 VRSTVA A SOUVRSTVÍ vrstevnatost - projevuje se uložením vrstev do souvrství mocnost vrstvy kolmá vzdálenost mezi vrstvami = tloušťka souvrství - vzájemné uspořádání více vrstev

14 VRSTVA A SOUVRSTVÍ Zvrstvení uspořádání uvnitř jedné vrstvy

15 KONKORDANCE, DISKORDANCE, FACIE facie označení sedimentů stejného vývoje (stejné geneze) Vápencová facie - ukládání schránek => vápence Příbřeţní facie - usazování vlivem příboje konkordance postupný přechod spodního souvrství do svrchního (pozvolná změna sedimentace) diskordance nesouhlasné uložení, ostrý přechod často způsobený přerušením sedimentace - tzv. hiátem

16 KONKORDANCE, DISKORDANCE, FACIE

17 SKRYTÁ DISKORDANCE

18 PSEFITY nad 50% úlomků je větších než 2 mm štěrk se dělí na: drobný (štěrčík, kačírek) - do 20 mm štěrk mm balvanový - nad 200 mm pro vznik štěrk. loţiska musí být splněny dvě podmínky: v počátečním toku musí mít řeka velkou unášecí schopnost velká níţina, do které řeka ústí a ve které se ložisko vytvoří u nás tyto podmínky splňují Labe a Morava

19 PSEFITY rozdíl mezi slepencem a brekcií: je v zaoblení zrn: slepenec je tvořen stmelenými zaoblenými zrny brekcie zrny ostrohrannými

20 PSAMITY nad 50% úlomků má velikost 2 0,063 mm stavebně využitelné písky nesmí obsahovat humus, musí mít max. 10% jílových částic nejlepší jsou mořské písky - vytříděné, bez jílových minerálů Český masiv - hlavně jezerní písky z neogénu

21 PSAMITY Pískovec tvořen téměř jen úlomky křemene o vlastnostech rozhoduje materiál a struktura tmelu - může být tvořen jílovými minerály (kaolinit), zeolity (bílošedé horniny), limonitem, hematitem, kalcitem, křemenem prokřemeněním (silicifikací) vzniká křemenec, je velice odolný vůči zvětrávání v Českém masivu pochází většinou z křídy častý konstrukční materiál od gotiky po baroko

22

23 PSAMITY Arkóza okolí Prahy, např. Kladno - oblasti černého uhlí (původ - Karbon) spousta bílých a nažloutlých zrnek => vypadá jako pocukrovaný pískovec

24 PSAMITY Droba velmi častá => dělá se zní nejvíce drceného kameniva v ČR úlomky křemene, živců, jílových břidlic 3 nejčastější horniny na světě: jílovitá břidlice (nejtmavší) prachová břidlice droba (nejsvětlejší) zpravidla se vyskytují pohromadě, jsou ze stejného materiálu, liší se zrnitostí

25 ALEURITY hlíny - vůbec nejčastější základové půdy obsahují i psamitickou a pelitickou složku. Je-li v aleuritu nad 40% psamitů, mluvíme o písčitém aleuritu, je-li nad 40% pelitů, jde o jílovitý aleurit Spraše horniny eolického původu obsahující CaCO 3 využití - výroba stavební keramiky (cihly aj.) mnohdy velmi špatné základové půdy mohou být hodně stlačitelné (ukládají se větrem => jsou nadýchané ), po namočení se může vyskytnout prosedavost (vlivem vody se rozmočí tmel z CaCO 3 => pokles) jsou to váté horniny => musely vznikat za suchých období => pochází z ledových dob v pleistocénu

26 PELITY ve všech jsou obsaženy všechny jílovité minerály (hlavní jsou illit, kaolinit, montmorillonit), ale některý je nad 50%, podle toho rozlišujeme pelity: Illitické - jíl, jílovec, jílovitá břidlice, - nejčastější Kaolinitické - kaolinitické jíly a jílovce (např. lupek na výrobu cementu), kaolinitické břidlice - kaolin je tvořen zvětralinami draselných alkalických živců Montmorillonitické - vznikají silně bobtnavé zeminy (bentonity)

27 BENTONIT je hornina vznikající zvětrávání mateční horniny z čediče je charakteristická vysokým obsahem jílových nerostů: Montmorillonit Kaolinit Illit sorbent ropných nečistot a těžkých kovů přísada do vyráběných omítek těsnící materiál při stavbě sládek nebezpečného nebo i dokonce radioaktivního odpadu, díle také u tunelů, přehrad, rybníků atd.

28 JÍLOVITÉ BŘIDLICE bobtnavost, objemová nestálost tvořeny jílovými minerály typické plošně paralelní uspořádání, ovšem je nepravidelné - kvůli místním usazovacím podmínkám (to je rozdíl oproti metamorfitům, např. fylitu, kde plošně paralelní textura vzniká stresem působícím z velké vzdálenosti => žádné lokální nepravidelnosti)

29 SLÍNITÉ HORNINY v jílovci začne stoupat obsah CaCO 3 => vápnitý jílovec (20-50%) slín, slínovec, slínitá břidlice nejdůležitější jsou písčitojílovité slínovce křídového stáří opuky, v systému by jinak podle zrnitosti patřily mezi aleurity (mají písčité i jílovité součásti => budou mezi)

30 KARBONÁTOVÉ HORNINY přes 50% CaCO 3 (nebo jiných karbonátů) minerály: kalcit, aragonit, méně dolomit dělení podle vzniku: přímým vysrážením z vody - chemické nashromážděním organických schránek - organogenní nashromážděním úlomků starších karbonátových hornin klastické

31 CHEMICKÉ KARBONÁTY Ze studené vody: Travertin Z horké vody: hodně dutinatý rozdíl oproti vápenci: nejsou tam schránky živočichů Vřídlovec (Karlovarsko)

32 ORGANOGENNÍ KARBONÁTY na dně moří se usazuje organogenní bahno => diageneze vzniká vápenec

33 VÁPENEC bouřlivě reaguje se zředěnou kyselinou chlorovodíkovou, při jejich kontaktu se uvolňuje oxid uhličitý a vápenec šumí bílý vryp výroba vápna CaCO 3 CaO + CO 2 Český a Moravský kras Vápencové lomy Amerika

34 SILICITY organogenní - buližník chemické - gejzírit

35 DALŠÍ ORGANOGENNÍ SEDIMENTY RAŠELINA, UHLÍ nejmladší fosilie, vznikají z rostlinných zbytků bez přístupu vzduchu pouţítí: izolace (rašelina), palivo uhlí: liší se obsahem uhlíku, černé (94%), hnědé (65%) ŢIVICE (fosilní hořlaviny) Pevné - ASFALT (Albánie), vznik oxidací ropy Plynné - ZEMNÍ PLYN (u ropných nalezišť) Kapalné - ROPA (mořské zálivy), nafta, benzín

36 DALŠÍ ORGANOGENNÍ SEDIMENTY RAŠELINA, UHLÍ ŢIVICE (fosilní hořlaviny)

37 PŘEMĚNĚNÉ HORNINY = METAMORFITY

38 CO JE PŘEMĚNA HORNIN? přeměňují se původně usazené, vyvřelé nebo již jednou přeměněné horniny, jako reakce na změnu fyzikálních podmínek (hlavně teploty a tlaku). k přeměně dochází, změní-li hornina svoji hloubku a pozici následkem tektonických pohybů v Zemi čím hlouběji pod zemským povrchem se hornina nachází, tím větší na ní působí tlak, podobně roste i teplota na rozdíl od tlaku, který na všech místech Země roste s hloubkou přibliţně stejně, se teplota na různých místech na Zemi zvyšuje různě

39 KDE K PŘEMĚNĚ HORNIN DOCHÁZÍ? přeměna hornin dá rozdělit na: kontaktní přeměna princip pečení v troubě - vzniká na styku s roztaveným magmatem rozhodující je, jak dlouho teplota působí regionální přeměna taková, která současně postihuje velké oblasti

40 REGIONÁLNÍ METAMORFITY nejčastější horniny na území Česka klasifikujeme je podle toho, co bylo hlavní horninou před metamorfózou a podle intenzity přeměny (epi-, meso- a katazóna): vzniklé ze sedimentů = parabřidlice vzniklé z magmatitů = ortobřidlice

41 HORNINY METAMORFOVANÉ: PŘEHLED HLAVNÍCH REGIONÁLNĚ METAMORFOVANÝCH HORNIN Hlavní minerály Vznik v : Původ metamorfitu epizoně mesozoně katazoně Regionální metamorfity vzniklé přeměnou ze sedimentárních hornin : živce, křemen, sericit, chlorit fylit křemen, muskovit, biotit svor živce, křemen, biotit biotitická pararula křemen (víc jak 70%),muskovit, (sericit) kvarcit kvarcit kvarcit z pískovců, křemenců granát, pyroxen, kalcit erlán erlán erlán ze slínových hornin kalcit, dolomit mramor mramor mramor z vápenců Regionální metamorfity vzniklé přeměnou z vyvřelých hornin : živce, křemen, slídy, granáty ortorula světlý granulit z kyselých vyvřelin amfiboly, chlorit amfiboly, granáty pyroxeny, granáty serepentin, mastek, granáty, magnetit zelená břidlice hadec amfibolit hadec eklogit mastková břidlice z pelitů, aleuritů a drob z bazických vyvřelin (čedičů) z olivínovců

42 PARABŘIDLICE (ZE SEDIMENTŮ) Fylit vždy výrazná břidličnatost často bývá zelený díky své břidličnatosti se velmi dobře štípe (deskovitě) - používá se jako střešní krytina a při pomletí jako plnivo do asfaltových vrstev

43 PARABŘIDLICE (ZE SEDIMENTŮ) Svor bezţivcová hornina, pouze slída a křemen slídy všechny rovnoběžné nikdy ne nažloutlá či bílá zrníčka - to už by byly živce a šlo by nejspíše o rulu (ve svoru jsou jen chladné šedé odstíny křemene)

44 PARABŘIDLICE (ZE SEDIMENTŮ) Biotitická paralula nejčastější hornina Českého masivu mineralogické sloţení jako ţula, ale ze slíd jen biotit, slídy jsou obvykle spojeny do souvislých rovinných ploch vznikla přeměnou jílovitých sedimentů => musí být častá, neboť to jsou nejčastější horniny na světě

45 PARABŘIDLICE (ZE SEDIMENTŮ) Mramor (krystalický vápenec) vznik přeměnou vápence výborná leštitelnost sochy, obklady, chodníky, dekorace, výroba vápna a cementu

46 ORTOBŘIDLICE (Z VYVŘELIN) Hadec (serpentinit) olivín se snadno přeměňuje v serpentin (v podmínkách exogenních i endogenních), v nejdrsnějších katazonálních podmínkách se z něj stává mastek dekorační materiály (urny, popelníky) nikdy nelze najít pohromadě např. fylit a svor (první je epizonální, druhý mesozonální), hadec však může být pohromadě s jakoukoli horninou (vzniká ve všech zónách)

47 ORTOBŘIDLICE (Z VYVŘELIN) ORTORULA přeměněná žula obsahuje všechny minerály jako žula mají rovnoběžnou stavbu pevný kámen štěrk, obrubníky, dlažby