Skála

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 4. července 2021; kontroly vyžadují 16 úprav .
Skála
Vyroben z horninotvorné minerály
Naproti půda
 Mediální soubory na Wikimedia Commons
Skály

Žula jako příklad horniny
Minerály horninotvorné minerály
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Hornina  - jakákoli hmota nebo agregát jednoho nebo více minerálních druhů nebo organických látek, které jsou produkty přírodních procesů. Látka může být pevná, zpevněná nebo měkká, drobivá [1] .

Horniny  - husté nebo volné agregáty , které tvoří zemskou kůru , skládající se z homogenních nebo různých minerálů , nebo minerálů a úlomků jiných hornin [2] . Složení, struktura a podmínky výskytu hornin jsou kauzálně závislé na geologických procesech, které je tvoří, probíhajících uvnitř zemské kůry nebo na jejím povrchu. Z geochemického hlediska jsou horniny přírodní agregáty minerálů, skládající se převážně z petrogenních prvků (hlavních chemických prvků horninotvorných minerálů ) [3] .

Horniny studuje nauka petrografie a petrologie  - nauka o horninách [4] . Příklady hornin jsou žula , čedič , jíl , sůl , uhlí , křída a mnoho dalších. Tvrdé obaly pozemských planet , satelitů a asteroidů se skládají z hornin.

Termín

Termín skály se skládá z nerozlučného spojení dvou slov, která samostatně ztrácejí svůj význam. Pokud je však termín doprovázen dodatečným definičním slovem (například: magmatický, alkalický atd.), pak slovo hora může být při opakování vynecháno [5] .

Termín horniny v moderním smyslu poprvé použil v roce 1798 [6] ruský mineralog a chemik Vasilij Michajlovič Severgin [7] .

Skupiny hornin

Podle původu se horniny dělí do tří skupin:

  1. Magmatický ( výtokový a rušivý )
  2. Sedimentární
  3. Metamorfický

Vyvřelé a metamorfované horniny tvoří asi 90 % objemu zemské kůry , avšak na moderním povrchu kontinentů jsou jejich areály rozšíření poměrně malé. Zbývajících 10 % tvoří sedimentární horniny, které zabírají 75 % plochy zemského povrchu. Ve sféře vlivu lidské činnosti se však častěji vyskytují sedimentární horniny.

Vyvřelé horniny se podle původu dělí na výlevné a intruzivní. Efuzivní ( vulkanické ) horniny vznikají při erupci magmatu na zemský povrch. Intruzivní horniny naopak vznikají, když magma tuhne v tloušťce zemské kůry.

Rozdělení hornin na vyvřelé, metamorfované a sedimentární není vždy zřejmé. V sedimentárních horninách v procesu diageneze již při velmi nízkých (v geologickém smyslu) teplotách začínají přeměny minerálů, avšak horniny jsou považovány za metamorfované, když se v nich objeví nově vzniklá žula . Při mírných tlacích odpovídá začátek metamorfózy teplotě 300 °C.

Při vysokém stupni metamorfózy je hranice mezi metamorfovanými a vyvřelými horninami rozmazaná. Začíná tání hornin, mísení nově vzniklých tavenin s evidentně vnějšími. Často jsou pozorovány postupné přechody od jasně metamorfovaných, páskovaných hornin k typickým granitům . Takové procesy se označují jako ultrametamorfismus.

Tento seznam ignoruje existenci velké skupiny důležitých hornin, metasomatických hornin, které se také tvoří v širokém teplotním rozsahu. Patří sem např. sekundární křemence po kyselých výlevech , greiseny po granitech , propyllity po intermediálních a bazických horninách atd. a také široká skupina hornin tvořících blízkožilné zóny. Specifická skupina hornin, nazývaná ruda , je také vynechána (koncept není geologický, ale geologický a ekonomický). Tato skupina hornin je složena převážně ze sulfidických minerálů, i když může zahrnovat horniny složené z jiných minerálů ( magnetit (železné rudy), apatitové rudy, chromitové rudy atd.).

Dříve se věřilo, že rozdíl mezi metasomatickými horninami a metamorfovanými horninami spočívá v účasti vody na tvorbě pouze metasomatitů, ale následné studie ukázaly, že metamorfované horniny ( ruly a břidlice ) vznikají i při vysokých teplotách. za účasti vody. Výsledky izotopových studií na kyselých a středně silikátových horninách tedy ukázaly, že všechny silikátové minerály ( křemen , biotit , živce , granáty , rohovec atd.) se uvolňují současně s vodou, jsou s ní v izotopické rovnováze kyslíku . Na rozdíl od kyselých hornin jsou všechny silikátové minerály (živce, granáty, olivíny , pyroxeny atd.) bazických a ultrabazických hornin izolovány v izotopické rovnováze v kyslíku s CO 2 .

Plášťové skály stojí od sebe. Na jedné straně jsou podmínky v plášti takové, že i kdyby byla hornina původně vyvřelá, stále by procházela změnami v plášti. Obecně pro hlavní objem pláště zůstává otázkou , zda byl kdysi v roztaveném stavu. Na druhou stranu z hlediska mineralogie jsou plášťové horniny z velké části totožné s horninami vyvřelými. Proto se na ně vztahuje názvosloví vyvřelých hornin s variacemi.

Existují magmatické komplexy, jejichž texturní rysy se podobají vlastnostem sedimentárních hornin. Jedná se o vrstvené hlavní průniky. U některých z nich, typických pro sedimentární horniny , je pozorováno gradační vrstvení, šikmé vrstvení , rytmická struktura vrstev a přítomnost akumulací těžkých minerálů. Místo sedimentárních prachovců , pískovců a štěrkopísků jsou však tyto komplexy složeny z běžných vyvřelin. Vznik takových objektů byl opakovaně vysvětlován metamorfózou sedimentárních hornin, ale taková interpretace nemohla vysvětlit přítomnost ostrých kontaktů mezi komplexními a hostitelskými horninami. Dnes je všeobecně přijímáno, že takové objekty vznikají v důsledku gravitační sedimentace minerálů z konvekční taveniny. To znamená, že tento proces má mnoho společného se sedimentací, ale médium, které látku nese, v tomto případě není voda , ale magma .

Petrografie se zabývá popisem a klasifikací vyvřelých a metamorfovaných hornin a petrologie studuje jejich genezi . Popisem, klasifikací a analýzou podmínek pro vznik sedimentárních hornin se zabývá litologie , ve které se rozlišuje samostatná sekce - petrografie sedimentárních hornin. S litologií úzce souvisí sedimentologie , která s ní souvisí, studuje podmínky pro vznik moderních sedimentů. Protože neexistují žádné přísné definice pojmů „ usazenina “ a „ usazená hornina “, rozdíl mezi sedimentem a sedimentární horninou není vždy jasný. Tyto vědy jsou úzce spjaty s geochemií a mineralogií .

Vyvřelé horniny

Podle hloubky formace se horniny dělí do tří skupin: horniny krystalizující v hloubce - intruzivní horniny, např. žula . Vznikají při pomalém ochlazování magmatu a bývají dobře krystalizované; hypabysální horniny vznikají tuhnutím magmatu v malých hloubkách a často mají nepravidelně zrnité struktury (dolerit). Výlevné horniny vznikají na zemském povrchu nebo na dně oceánů ( čedič , ryolit , andezit ).

Naprostá většina přírodních magmat obsahuje jako hlavní složku křemík a jedná se o silikátové taveniny. Mnohem méně běžné jsou uhličitanové , sulfidové a kovové taveniny. Z karbonátových tavenin vznikají karbonátové vyvřeliny - karbonatity . Ve 20. století bylo zaznamenáno několik sopečných erupcí s karbonatitovým magmatem. Taveniny sulfidů a kovů vznikají díky nemísitelnosti a segregaci se silikátovými kapalinami.

Nejdůležitější vlastností vyvřelé horniny je její chemické složení. Existuje několik klasifikací vyvřelých hornin podle složení (názvosloví hornin). Největší význam má klasifikace podle obsahu oxidu křemičitého SiO 2 a alkálií (Na 2 O + K 2 O) v horninách. Podle obsahu alkálií se horniny dělí na řady . Rozlišují se horniny normální, subalkalické a alkalické řady. Formálním znakem takového rozdělení je výskyt specifických alkalických minerálů v hornině. Podle obsahu SiO 2 se horniny dělí na ultrabazické - SiO 2 v hornině je méně než 45 %, základní - pokud je obsah SiO 2 v rozmezí od 45 % do 54 %, střední - pokud od 54 do 65 % a kyselé - obsah SiO 2 je více než 65 % .

Tvorba vyvřelých hornin nepřetržitě probíhá i nyní, v zónách aktivního vulkanismu a horského stavitelství .

Sopečné sklo

Nekrystalizované produkty rychle ochlazené lávy , vznikající při kalení (rychlém ochlazování) magmatické taveniny , která dosáhla zemského povrchu. Může zcela tvořit výlevné liparitické kyselé , méně často čedičové výlevné horniny. Téměř celý tvoří obsidián , pryskyřičný kámen ( pechstein ), perlit , pemza , tachylit , sordavalit . Index lomu 1,5.

Obsidián

Vyvřelá hornina sestávající ze sopečného skla s obsahem vody nejvýše 1 %; homogenní vulkanické sklo, které prošlo rychlým ochlazením roztavených hornin. Vulkanická skla, která jsou bohatší na vodu a při zahřátí bobtnají, jsou klasifikována jako perlit .

Pemza

Porézní sopečné sklo , vzniklé v důsledku uvolňování plynů během rychlého tuhnutí kyselých a středních láv. Barva pemzy se v závislosti na obsahu a mocenství železa mění od bílé a namodralé po žlutou, hnědou a černou. Pórovitost dosahuje 60 %. Tvrdost podle Mohse je asi 6, hustota je 2-2,5 g/cm³, objemová hmotnost je 0,3-0,9 g/cm³. Velká pórovitost pemzy určuje dobré tepelně izolační vlastnosti a uzavřenost většiny pórů - dobrá mrazuvzdornost . Ohnivzdorný. Chemicky inertní.

Metamorfované horniny

Metamorfované horniny vznikají v mocnosti zemské kůry v důsledku změny (metamorfózy) sedimentárních nebo vyvřelých hornin. Faktory, které tyto změny způsobují, mohou být: blízkost tuhnoucího magmatického tělesa a s tím spojený ohřev metamorfované horniny; působení aktivních chemických sloučenin opouštějících toto těleso, především různých vodných roztoků ( kontaktní metamorfóza ), nebo ponoření horniny do mocnosti zemské kůry, kde na ni působí faktory regionální metamorfózy - vysoké teploty a tlaky .

Typickými metamorfovanými horninami jsou ruly , krystalické břidlice různého složení , kontaktní rohovce , skarny , amfibolity , migmatity atd. Rozdíl v původu a v důsledku toho i v minerálním složení hornin má výrazný vliv na jejich chemické složení a fyzikální vlastnosti .

Břidlice

Představují počáteční fázi metamorfózy jílovitých hornin. Skládají se převážně z hydroslídy , chloritu , někdy kaolinitu , reliktů jiných jílových minerálů ( montmorillonit , smíšené minerály), křemene , živců a dalších jílových minerálů. Schistosita je v nich dobře vyjádřena . Snadno se rozbijí na dlaždice. Barva břidlice : zelená, šedá, hnědá až černá. Obsahují uhlíkaté látky, novotvary uhličitanů a sulfidů železa .

Phyllites

Hustá tmavá břidlicová hornina s hedvábným leskem , sestávající z křemene, sericitu , někdy s příměsí chloritu, biotitu a albitu . Podle stupně metamorfózy je hornina přechodná od jílovitých až po slídové břidlice.

Chloritanové břidlice

Chloritanové břidlice jsou břidlicové nebo šupinaté horniny složené převážně z chloritu , ale také aktinolitu , mastku , slídy , epidotu , křemene a dalších minerálů. Jejich barva je zelená, na dotek mastná , tvrdost malá. Často obsahují magnetit ve formě dobře tvarovaných krystalů ( oktaedrů ).

Mastkové břidlice

Agregát listů a mastkových vloček břidlicové struktury, nazelenalý nebo bílý, měkký, má mastný lesk. Vyskytuje se příležitostně mezi chloritovými břidlicemi a fylity ve svrchnoarchejských (huronských) souvrstvích, někdy je však výsledkem metamorfizace mladších sedimentárních a vyvřelých (olivín) hornin. Jako nečistoty jsou přítomny magnezit , chromit , aktinolit , apatit , glinkit , turmalín . Často jsou listy a vločky chloritanu smíchány s mastkem ve velkém množství, což způsobuje přechod na mastek-chloridové břidlice.

Křišťálová břidlice

Obecný název pro rozsáhlou skupinu metamorfovaných hornin vyznačujících se průměrným (částečně silným) stupněm metamorfózy. Na rozdíl od rul v krystalických břidlicích mohou být kvantitativní vztahy mezi křemenem, živci a mafickými minerály různé.

Amfibolity

Metamorfovaná hornina složená z amfibolu , plagioklasu a stopových minerálů. Hornnblende obsažený v amfibolitech se od amfibolů liší svým komplexním složením a vysokým obsahem oxidu hlinitého . Na rozdíl od většiny metamorfovaných hornin vysokých stupňů regionální metamorfózy nemají amfibolity vždy dobře definovanou břidlicovou texturu . Struktura amfibolitů je granoblastická (s tendencí rohovce tvořit krystaly protáhlé do břidlice), nematoblastová a dokonce fibroblastová. Amfibolity mohou vznikat jak na úkor hlavních vyvřelin - gabra , diabasů , bazaltů , tufů atd., tak na úkor sedimentárních hornin opukového složení. Přechodné odrůdy ke gabru se nazývají gabro-amfibolity a vyznačují se reliktními (zbytkovými) strukturami gabra. Amfibolity vznikající z ultrabazických hornin se obvykle vyznačují nepřítomností plagioklasů a sestávají téměř výhradně z rohovce bohatého na hořčík ( antofylit , gedrit ). Rozlišují se tyto typy amfibolitů: biotit, granát, křemen, kyanit , skapolit , zoisit , epidot a další amfibolity.

Křemence

Zrnitá hornina složená ze zrn křemene stmelených jemnějším křemenným materiálem. Vzniká při metamorfóze křemenných pískovců, porfyrů . Nacházejí se ve zvětrávacích kůrách , vzniklých během metasomatismu (hypergenní křemence) oxidací ložisek pyritu měďnatého . Slouží jako vyhledávací funkce pyritových rud mědi. Mikrokvarcity vznikají z podvodních hydroterm , které přenášejí oxid křemičitý do mořské vody za nepřítomnosti dalších složek ( železo , hořčík atd.).

Ruly

Metamorfovaná hornina charakterizovaná více či méně zřetelnou rovnoběžně břidlicovou, často jemně pruhovanou texturou s převládající granoblastickou a porfyroblastickou texturou a složená z křemene, draselného živce , plagioklasů a neželezných minerálů. Jsou to: biotit, muskovit, dvouslída, amfibol, pyroxen a další ruly.

Sedimentární horniny

Sedimentární horniny vznikají na zemském povrchu a v jeho blízkosti za podmínek relativně nízkých teplot a tlaků v důsledku přeměny mořských a kontinentálních sedimentů. Podle způsobu jejich vzniku se sedimentární horniny dělí do tří hlavních genetických skupin:

  • klastické horniny ( brekcie , konglomeráty , písky , silty ) - hrubé produkty převážně mechanické destrukce mateřských hornin, které obvykle dědí nejstabilnější minerální asociace mateřských hornin;
  • jílovité horniny - rozptýlené produkty hluboké chemické přeměny silikátových a hlinitokřemičitanových minerálů mateřských hornin, které přešly na nové minerální druhy;
  • Chemogenní , biochemogenní a organogenní horniny - produkty přímého srážení z roztoků (například soli ), za účasti organismů (například křemičité horniny), akumulace organických látek (například uhlí ) nebo odpadních produktů organismů ( např. například organogenní vápence ).

Mezilehlou polohu mezi sedimentárními a vulkanickými horninami zaujímá skupina efuzivně-sedimentárních hornin. Mezi hlavními skupinami sedimentárních hornin jsou pozorovány vzájemné přechody, které jsou výsledkem míšení materiálu různé geneze. Charakteristickým znakem sedimentárních hornin, spojeným s podmínkami vzniku, je jejich vrstvení a výskyt v podobě více či méně pravidelných geologických těles ( vrstev ).

Meteority

Meteorit je těleso kosmického původu, které dopadlo na povrch velkého nebeského objektu . Většina nalezených meteoritů má hmotnost v rozmezí od několika gramů do několika kilogramů . Největší nalezený meteorit je Goba (jehož hmotnost se odhaduje na 60 tun) [8] . Předpokládá se, že na Zemi spadne 5-6 tun meteoritů za den, nebo 2 tisíce tun za rok [9] . Existence meteoritů nebyla rozpoznána [10] předními akademiky 18. století a hypotézy o mimozemském původu byly považovány za pseudovědecké . Pařížská akademie věd se údajně v roce 1790 rozhodla nepovažovat od nynějška zprávy o padajících kamenech na Zemi za nemožný jev. V mnoha muzeích byly meteority (v tehdejší terminologii - aerolity) vyjmuty ze sbírek, aby "nedělaly z muzeí legraci" [9] [11] . Studiem meteoritů se zabývali akademici V. I. Vernadsky , A. E. Fersman , známí nadšenci do studia meteoritů P. L. Dravert , L. A. Kulik a mnoho dalších. Ruská akademie věd má nyní zvláštní výbor, který řídí sběr, studium a skladování meteoritů. Výbor má velkou sbírku meteoritů .

Nejběžnější jsou kamenné meteority (92,8 % pádů). Tvoří je především silikáty: olivíny (Fe, Mg) 2 [SiO 4 ] (od fayalitu Fe 2 [SiO 4 ] po forsterit Mg 2 [SiO 4 ]) a pyroxeny (Fe, Mg) 2 Si 2 O 6 (z ferosilitu Fe2Si206 na enstatit Mg2Si206 ) . _ _ _ _ _ _ _ _ _ Drtivá většina kamenných meteoritů (92,3 % kamenných meteoritů, 85,7 % z celkového počtu pádů) jsou chondriti. Chondry se jim říká, protože obsahují chondruly  – kulovité nebo eliptické útvary převážně silikátového složení. Většina chondrulí není větší než 1 mm v průměru, ale některé mohou dosáhnout několika milimetrů. Chondruly jsou umístěny v detritální nebo jemně krystalické matrici a matrice se často neliší od chondrul ani tak složením, jako krystalickou strukturou. Složení chondritů téměř úplně opakuje chemické složení Slunce , s výjimkou lehkých plynů, jako je vodík a helium . Proto se má za to, že chondrity vznikly přímo z protoplanetárního mračna obklopujícího Slunce kondenzací hmoty a akrecí prachu se středním ohřevem. Achondriti tvoří 7,3 % kamenných meteoritů. Jedná se o fragmenty protoplanetárních (a planetárních [[{{{1}}}|?]] ) těles, která prošla tavením a diferenciací ve složení (na kovy a silikáty). Železné meteority jsou složeny ze slitiny železa a niklu . Tvoří 5,7 % pádů. Železito-silikátové meteority mají střední složení mezi kamennými a železnými meteority. Jsou poměrně vzácné (1,5 % pádů). Achondrity, železo a železo-křemičitanové meteority jsou klasifikovány jako diferencované meteority. Pravděpodobně se skládají z hmoty diferencované v asteroidech nebo jiných planetárních tělesech. Dříve se stávalo, že všechny diferencované meteority vznikly roztržením jednoho nebo více velkých těles, jako je planeta Phaethona . Analýza složení různých meteoritů však ukázala, že pravděpodobně vznikly z úlomků mnoha velkých asteroidů . Dříve byly izolovány také tektity , kusy křemíkového skla šokového původu. Později se ale ukázalo, že tektity vznikají, když meteorit narazí na horninu bohatou na oxid křemičitý [12] .

Viz také

Literatura

  • Geologický slovník, svazek 2. - M .: "Nedra", 1978. - S. 37, 177, 320, 238, 319, 331, 473.
  • Daly R. O. Vyvřelé horniny a jejich původ. Ve 2. kap. 1920. kap. 1., kap. 2. 225 s.
  • Makarov V.P. O mechanismu těžby nerostů. /Materiály XVI. vědeckého semináře "Systém Planeta Země" M .: ROO "Harmonie struktury Země a planet", 2008, S. 265 - 300. ISBN 978-5-397-00196-0
  • Milanovský E.V. Původ hornin. M.: typ. PROFGORTOP, 1922. 79 s. (Hornická knihovna; č. 3)
  • Milanovský EV Horniny: Vznik a život hornin a jejich význam pro národní hospodářství. 4. vydání, Rev. M.; L.; Novosibirsk: ONTI, Stát. vědecký tech. těžba-geol.-ropa. nakladatelství, 1934. 189, [1] s.
  • Milovský A. V. Mineralogie a petrografie. - M . : Státní vědeckotechnické nakladatelství literatury o geologii a ochraně nerostných surovin, 1958. - S. 274-284.

Poznámky

  1. ↑ Rock // Ruská geologická encyklopedie. T.1. M.; Petrohrad: Nakladatelství VSEGEI, 2010. S. 432.
  2. ↑ Horniny // Geologický slovník. T. 1. M.: Gosgeoltekhizdat, 1960. C. 187-188.
  3. ↑ Skály Moskaleva V.N. // Geologický slovník. T. 2. M.: Nedra, 1978. S. 121.
  4. ↑ Levinson-Lessing F. Yu., Struve E. A. Petrografický slovník. M.: GNTI lit. Geologie a nerostná ochrana, 1963, s. 256-257.
  5. ↑ Zavaritsky A.N. Popisná petrografie: Ve 2 hodinách 1922-1929: Část 1. Vyvřelé horniny. Str.: Ed. Báňský ústav, 1922. 137 s.; 2. vyd., dodat. Leningrad: KUBUCH, 1929. 297, [24] s.: ill. ; Část 2. Sedimentární horniny: průběh přednášek, chit. na geol.-průzkum. f-ty v roce 1925/26 úč. rok. L.: KUBUCH, 1926. 153 s.
  6. ↑ Severgin V. M. První základy mineralogie aneb přírodní historie fosilních těles: Ve 2 knihách. Petrohrad: typ. Císařská akademie věd, 1798: kníže. 1. [2], VI, 498, [2] s.; Rezervovat. 2. XVI., 437, XXXII.
  7. ↑ Severgin V. M. Geognosia aneb nauka o horách a skalách. Petrohrad: typ. Císařská akademie věd, 1810. X, 530, [4] s.
  8. ↑ Kravchuk P. A. Záznamy přírody. - L .: Erudit, 1993. - 216 s. — 60 000 výtisků.  — ISBN 5-7707-2044-1 .
  9. ↑ 1 2 „Železo ve vesmíru“  – kapitola z knihy N. A. Mezenina Zajímavě o železe. M. "Hutnictví", 1972. 200 s.
  10. ↑ www.astrolab.ru: Co jsou meteority (nepřístupný odkaz) . Získáno 29. května 2013. Archivováno z originálu 11. ledna 2012. 
  11. ↑ Meteority, „kameny hromu“ a pařížská akademie věd před „historickým soudem“
  12. ↑ Kameny, které spadly z nebe (nepřístupný odkaz) . Získáno 29. května 2013. Archivováno z originálu 31. července 2013. 

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
 Hornictví
Infrastruktura
Průzkum ložisek nerostných surovin
Hornictví