Hornina

Rozbalit box

Obsah boxu

Šablona:Infobox - hornina Hornina je nehomogenní anorganická přírodnina, která je základní stavební jednotkou zemské kůry a svrchních částí zemského pláště. Je tvořena směsí jednoho či více minerálů (nerostů), případně může obsahovat i vulkanické sklo nebo organické složky. Věda, která se zabývá vznikem, složením, vlastnostmi a výskytem hornin, se nazývá petrologie. Popisem hornin se zabývá petrografie. Na rozdíl od minerálu, který je homogenní a má definovatelné chemické složení a krystalovou strukturu, je hornina heterogenní směsí. Až 99 % všech hornin je tvořeno přibližně 30 základními horninotvornými minerály, mezi které patří například křemen, živec a slída.

Horniny tvoří pevný podklad planety Země a dalších terestrických planet. Jejich zvětráváním vzniká půda. V přírodě se horniny neustále přeměňují v rámci tzv. horninového cyklu, který je poháněn vnitřními (endogenními) a vnějšími (exogenními) geologickými procesy.

📖 Základní dělení hornin

Podle způsobu vzniku se horniny dělí do tří základních skupin:

• Vyvřelé (magmatické) horniny
• Usazené (sedimentární) horniny
• Přeměněné (metamorfované) horniny

Na vyvřelé a přeměněné horniny připadá přibližně 95 % objemu zemské kůry, zatímco usazené horniny tvoří zbývajících 5 %. Na zemském povrchu je však situace opačná – usazené horniny pokrývají až 75 % povrchu kontinentů a dna oceánů.

🔥 Vyvřelé horniny

Vyvřelé horniny (magmatické) vznikají krystalizací a tuhnutím roztavené hmoty – magmatu nebo lávy. Tento proces je spojen s poklesem teploty. Dělí se podle místa tuhnutí:

• Hlubinné vyvřeliny (plutonické): Vznikají pomalým tuhnutím magmatu hluboko pod zemským povrchem. Díky pomalé krystalizaci mají typicky hrubozrnnou strukturu, kde jsou jednotlivé minerály dobře viditelné pouhým okem. Tvoří rozsáhlá tělesa jako plutony a batolity.
  • Příklady:** žula (granit), gabro, diorit, syenit.

• Výlevné vyvřeliny (vulkanické): Vznikají rychlým utuhnutím lávy na zemském povrchu nebo těsně pod ním. Rychlé ochlazení způsobuje, že mají jemnozrnnou až sklovitou strukturu. Často mají pórovitou texturu kvůli úniku plynů.
  • Příklady:** čedič (bazalt), andezit, ryolit, znělec (fonolit).

• Žilné vyvřeliny: Tvoří přechod mezi hlubinnými a výlevnými. Vznikají utuhnutím magmatu v puklinách a trhlinách v zemské kůře, kde tvoří žíly nebo ložní žíly.
  • Příklady:** pegmatit, aplit.

🌊 Usazené horniny

Usazené horniny (sedimentární) vznikají na zemském povrchu nebo v jeho blízkosti za relativně nízkých teplot a tlaků. Jejich vznik zahrnuje několik fází: zvětrávání a erozi starších hornin, transport materiálu (vodou, větrem, ledovci), usazování a nakonec zpevnění (diageneze). Dělí se podle původu materiálu:

• Úlomkovité (klastické): Jsou složeny z úlomků starších hornin a minerálů. Dělí se dále podle velikosti zrn.
  • Příklady:** slepenec (zpevněný štěrk), pískovec (zpevněný písek), prachovec, jílovec.

• Organogenní: Vznikly nahromaděním zbytků těl rostlin a živočichů.
  • Příklady:** vápenec (z vápnitých schránek), křída, uhlí, ropa (kapalná), zemní plyn (plynný).

• Chemogenní: Vznikají chemickým srážením z roztoků, nejčastěji odpařováním vody.
  • Příklady:** travertin, sůl kamenná, sádrovec.

🌡️ Přeměněné horniny

Přeměněné horniny (metamorfované) vznikají přeměnou (metamorfózou) starších vyvřelých, usazených nebo i dříve přeměněných hornin. K přeměně dochází vlivem vysokého tlaku, teploty nebo chemického působení roztoků, aniž by došlo k úplnému roztavení horniny. Charakteristickým znakem mnoha přeměněných hornin je břidličnatost (foliace), což je rovnoběžné uspořádání minerálů vlivem tlaku.

• Typy metamorfózy:
  • Kontaktní (dotyková):** Dochází k ní v okolí magmatických těles, kde je hlavním faktorem vysoká teplota.
  • Regionální:** Postihuje rozsáhlé oblasti zemské kůry, typicky při horotvorných procesech, kde působí vysoký tlak i teplota.
  • Šoková:** Vzniká při extrémně rychlém a vysokém nárůstu tlaku a teploty, například při dopadu meteoritu.

• Příklady přeměněných hornin:
  • Z jílovitých břidlic:** fylit, svor, pararula.
  • Ze žuly:** ortorula.
  • Z vápence:** mramor.
  • Z pískovce:** kvarcit (křemenec).

🔄 Horninový cyklus

Horninový cyklus je klíčový koncept v geologii, který popisuje neustálou přeměnu hornin z jednoho typu na druhý. Tento cyklus nemá začátek ani konec a je poháněn energií ze zemského nitra (pohyby litosférických desek, vulkanismus) a energií Slunce (která ovlivňuje zvětrávání a erozi).

• Zjednodušený průběh cyklu:

1. Magma chladne a krystalizuje, čímž vznikají vyvřelé horniny. 2. Vyvřelé horniny na povrchu podléhají zvětrávání a erozi, čímž vzniká sypký materiál (sediment). 3. Sedimenty jsou přenášeny a ukládány, kde se procesem diageneze zpevňují na usazené horniny. 4. Pokud se usazené nebo vyvřelé horniny dostanou do velkých hloubek, jsou vystaveny vysokému tlaku a teplotě a mění se na přeměněné horniny. 5. Při dalším zvýšení teploty se přeměněné horniny mohou roztavit zpět na magma a cyklus začíná znovu.

Každá hornina může být přeměněna na jakýkoli jiný typ, případně může být recyklována v rámci stejné skupiny (např. přeměněná hornina se může přeměnit na jiný typ přeměněné horniny).

🔬 Vlastnosti a identifikace hornin

Horniny se určují na základě několika klíčových vlastností:

• Minerální složení: Jaké minerály hornina obsahuje. Například přítomnost křemene je typická pro žulu a pískovec.
• Struktura: Popisuje velikost, tvar a uspořádání minerálních zrn. Může být hrubozrnná (např. žula), jemnozrnná (např. čedič) nebo porfyrická (velké krystaly v jemnozrnné hmotě).
• Textura: Popisuje celkové uspořádání horniny, například zda je vrstevnatá (usazené horniny) nebo břidličnatá (přeměněné horniny).
• Barva: Je dána barvou převládajících minerálů. Světlé horniny (žula, vápenec) často obsahují živec a křemen, zatímco tmavé (čedič, gabro) obsahují minerály bohaté na železo a hořčík.
• Hustota a tvrdost: Závisí na minerálním složení a pórovitosti.

🏛️ Hospodářský význam a využití

Horniny jsou pro lidskou civilizaci nepostradatelným zdrojem surovin a materiálů.

• Stavebnictví: Jako stavební a dekorační kámen (žula, mramor, pískovec), na výrobu štěrku a drceného kameniva (čedič, vápenec), pro výrobu cementu a vápna (vápenec, jílovec).
• Energetika: Uhlí, ropa a zemní plyn (organogenní usazené horniny) jsou klíčovými fosilními palivy. Uranové rudy pro jadernou energetiku se těží z určitých typů hornin.
• Průmysl: Horniny jsou zdrojem rud kovů (železo, měď, hliník) a nerudních surovin (sůl kamenná, sádrovec, kaolin).
• Zemědělství: Zvětráváním hornin vznikají půdy. Některé horniny (např. fosfát) se používají jako hnojiva.
• Šperkařství a umění: Některé horniny, jako lapis lazuli, jsou považovány za drahokamy. Mramor je tradičním sochařským materiálem.

🌍 Výskyt v České republice

Geologie České republiky je velmi pestrá. Český masiv, pozůstatek variského horotvorného procesu, je tvořen převážně vyvřelými a přeměněnými horninami.

• Žuly a granodiority: Tvoří rozsáhlé plutony, např. Středočeský pluton nebo moldanubický pluton.
• Čediče: Typické pro vulkanické oblasti jako České středohoří a Doupovské hory. I hora Říp je tvořena příbuznou horninou.
• Pískovce: Tvoří charakteristická skalní města v oblasti Česká křídová pánev (např. Adršpašsko-teplické skály, České Švýcarsko).
• Vápence: Vyskytují se v krasových oblastech jako Moravský kras nebo Český kras.
• Přeměněné horniny: Ruly, svory a fylity jsou hojné v horských oblastech jako Krkonoše, Šumava a Hrubý Jeseník.

🤔 Pro laiky: Co je to vlastně kámen?

Představte si horninu jako "dort" a minerály jako jednotlivé "ingredience" (mouka, cukr, vajíčka).

• Minerál (ingredience): Je to jedna konkrétní, čistá látka. Například krystalek cukru nebo zrnko mouky. Vždy má stejné složení a vlastnosti. V přírodě je to třeba křemen nebo sůl.
• Hornina (dort): Je to směs různých ingrediencí. Když smícháte mouku, cukr a vajíčka, dostanete těsto na dort – to je jako hornina. Můžete vidět jednotlivé kousky (třeba kousky čokolády v těstě), podobně jako v žule vidíte zrnka různých barev. Některé horniny jsou ale jako "dort z jedné ingredience" – třeba mramor je tvořen skoro jen jedním minerálem, vápencem.

A jak vznikají ty tři hlavní druhy?

• Vyvřelé horniny (pečený dort): Jsou jako roztavená čokoláda, která ztuhne. Když tuhne pomalu v lednici (hluboko v Zemi), udělají se v ní velké krystalky. Když ji vylijete na stůl a ztuhne rychle (na povrchu), bude hladká a jemná.
• Usazené horniny (vrstvený pudink): Jsou jako když na dno sklenice nasypete vrstvu sušenek, na ni dáte vrstvu pudinku a pak vrstvu ovoce. V přírodě se takhle na dně moří a jezer usazují vrstvy písku, bahna a zbytků mušlí. Časem se to celé "speče" a zpevní.
• Přeměněné horniny (upečený a stlačený dort): Vezměte hotový dort (původní horninu), dejte ho pod obrovský lis a ještě ho u toho zahřejte. Ingredience se pomačkají, přeskupí a změní se jejich struktura. Z měkkého dortu se stane tvrdá, slisovaná placka. Tak vzniká třeba mramor z vápence.

✨ Zajímavosti

• Nejstarší známé horniny na Zemi byly nalezeny v Kanadě (Nuvvuagittuq greenstone belt) a jejich stáří se odhaduje na 4,28 miliardy let. Další velmi staré horniny pocházejí z formace Acasta Gneiss v Kanadě (4,03 miliardy let) a z Grónska (3,9 miliardy let).
• Některé výlevné vyvřeliny, jako čedič, mají charakteristickou šestibokou sloupcovitou odlučnost. Vzniká při chladnutí a smršťování lávy. Krásným příkladem v Česku je Panská skála.
• Věda o horninách, petrologie, je klíčová pro hledání ložisek nerostných surovin, ropy a dalších přírodních zdrojů.
• Studiem hornin a zkamenělin v nich obsažených můžeme rekonstruovat geologickou minulost Země.

Zdroje

Wikipedie - Petrologie HO Lysá - Základní dělení hornin Atlas hornin - Horniny a jejich vlastnosti Petrologie - Horninový cyklus Malachit-obchod.cz - Co je nerost, hornina a drahý kámen? Umíme fakta - Přeměněné horniny Přírodovědecká fakulta UK - Co to je minerál Malachit-obchod.cz - Petrologie věda o horninách Wikipedie - Horninotvorný cyklus VŠB - Vyvřelé (eruptivní) horniny ČGS - Geologické dějiny ČGS - Mineralogie a petrologie Wikipédia - Hornina Petrologie MUNI Horniny - Horninový cyklus Wikina - Nejstarší horniny Týden.cz - V Kanadě byla objevena nejstarší hornina světa Minerals-Stones - Typy hornin s minerály Umíme fakta - Minerály a horniny Wikipedie - Hornina Wikipedie - Sedimentární hornina ZŠ Dobřichovice - Přeměněné horniny Umíme fakta - Vyvřelé horniny Wikipedie - Metamorfovaná hornina Umíme fakta - Usazené horniny Stoplusjednička.cz - Jakou známe nejstarší horninu na Zemi? Wikipedie - Magmatická hornina Fosilie-shop.cz - Hadaikum Horniny a nerosty - Dalibor Velebil Atlas hornin - Metamorfované horniny Kameny.cz - Popis a složení hornin a minerálů ČVUT - Magmatické (vyvřelé) horniny Wikipédia - Premenená hornina IS MUNI - PETROLOGIE Horniny - Usazené horniny GeoWeb - Dotaz: horniny a minerály Horniny - Vyvřelé horniny UK - Geologický cyklus ELUC - Stavba a klasifikace sedimentárních hornin Školákov - Vyvřelé horniny ČT edu - Geologické procesy zapsané v horninách IS MUNI - Hlubinné a žilné vyvřeliny