Zemská kůra se skládá z různých hornin. Lidé jich od pradávna používali mnoho: vápenec, mramor, křída, žula. Jiné se začaly hojně využívat ve fázi přeměny lidské civilizace ze zemědělské na průmyslovou – a to jsou především rudné suroviny. Ve XNUMX. století se lidé naučili využívat minerály obsahující vzácné zeminy nebo radioaktivní prvky.
Skály jsou stabilní přírodní útvary vyrobené z minerálů.
Studuje je geologie a její speciální obory – petrografie, litologie a další.
Opatrně! Pokud učitel v práci odhalí plagiát, nelze se vyhnout velkým problémům (až vyloučení). Pokud nemůžete napsat sami, objednejte zde.
V užším slova smyslu se termínem „horniny“ rozumí pouze přírodní útvary, které jsou v pevném stavu agregace, v širším smyslu všechny sloučeniny zemské kůry, včetně kapalných (například ropa).
V Rusku tento termín uvedl do vědeckého oběhu akademik Vasilij Severgin na konci XNUMX. století.
Autorem první učebnice geologie byl velký ruský vědec Michail Lomonosov. Jeho práce „První základy metalurgie nebo těžby rud“, publikovaná v roce 1763, používá pojmy „rudy“, „kameny“ a „tělesa žil“. Navrhli také svou první klasifikaci.
Minerály se mohou navzájem různě kombinovat. V závislosti na tom mohou být skály tvrdé, volné a měkké.
Sypké jsou písek a štěrk, měkké jsou břidlice a pískovce, tvrdé jsou čedič a žula.
Horniny se mohou skládat z organických a anorganických látek, homogenních a heterogenních minerálů.
Minerály jsou nezávislá přírodní tělesa se specifickou krystalickou strukturou, chemickým složením a fyzikálními vlastnostmi.
Minerální křemen se může vyskytovat ve formě samostatných ložisek a může být také součástí hornin. Například žula je složena z křemene, plagioklasu, draselného živce a slídy.
Stabilní útvary, které mají stejný chemický vzorec a podobné fyzikální vlastnosti, jsou považovány za odrůdy stejného minerálu, i když se výrazně liší vzhledem.
Například odrůdy křemene zahrnují horský křišťál, opál, chalcedon, ametyst, citrín a morion.
Obsah
- Skupiny hornin a jejich klasifikace
- Faktory vzniku, popis a charakteristika
- Ohnivý
- Metamorfický
- Sedimentární
- Fyzikální vlastnosti hornin, rozsah jejich použití
- Klasifikace
- Vyvřeliny
- Sedimentární horniny
- metamorfované horniny
- co jsme se naučili?
Skupiny hornin a jejich klasifikace
Existují různé klasifikace hornin.
Hlavní rozdělení je považováno za založené na genetických vlastnostech, to znamená podle původu:
- Magmatický.
- Metamorfický.
- Sedimentární.
V závislosti na množství minerálů obsažených ve složení existují 2 typy:
- Monominerální – skládá se z jednoho minerálu.
- Polyminerální – tvořené několika minerálními druhy.
K dnešnímu dni je známo více než 5 tisíc minerálních druhů a každý rok je objeveno několik desítek nových. Přitom je rozšířeno asi 150 minerálů, z nichž asi 50 je horninotvorných.
Pro vrtání jsou důležité fyzikální a mechanické vlastnosti hornin, proto se také používá klasifikace podle stupně konektivity:
- Rocky – vyznačující se přítomností molekulárních adhezních sil mezi minerálními částicemi, které se neobnovují, když se hornina štěpí. Může mít různou tvrdost.
- Poslové – liší se od připojených v menší síle. Často se jedná o sedimentární horniny, ve kterých jsou částice klastického materiálu vázány k sobě tmelící hmotou.
- volný (volná) – mechanická směs minerálních částic nepropojených silami molekulární adheze.
- Plovoucí – horniny schopné proudění. Například tekuté písky zkapalněné vodou.
V rámci hlavní klasifikace založené na genetických vlastnostech se také rozlišují různé skupiny hornin podle jejich původu, chemického složení a podmínek uložení.
Například mezi sedimentárními horninami jsou síranové a uhličitanové, chemogenní a organogenní.
Faktory vzniku, popis a charakteristika
Vzhled hornin, jejich složení a fyzikální a mechanické vlastnosti jsou dány podmínkami jejich vzniku. Mohou se tvořit jak na povrchu, tak v hlubinách Země.
Ohnivý
Vyvřelé horniny (magmatity) jsou přírodní útvary, které jsou výsledkem tuhnutí magmatu.
Jejich vlastnosti závisí na počátečním složení magmatu a také na termodynamických podmínkách, za kterých tuhlo.
Magma je roztavená ohnivá kapalná hmota v útrobách Země. Vzniká v plášti a hlubokých vrstvách zemské kůry.
Podle místa a způsobu tuhnutí se magmata dělí do 3 skupin:
- Dotěrný – vznikl v důsledku tuhnutí magmatu v hloubce. K jejich označení se také používají výrazy „propast“ a „plutonity“.
- Efuzivní – vznikl ztuhnutím sopečné lávy na povrchu země. Nazývá se také „vulkanický“ nebo „vulkanický“.
- Hypabyssální – zaujímají mezilehlou polohu mezi intruzivními a efuzivními. Vzniká v malých hloubkách.
Nejjednodušší způsob diagnostiky vyvřelých hornin je podle stupně krystalizace: intruzivní horniny mají holokrystalickou strukturu, výlevné horniny mají sklovitou nebo neúplně krystalickou strukturu a hypabysální horniny mají strukturu kryptokrystalickou.
Podle obsahu oxidu křemičitého se dělí na:
- Kyselý.
- Průměrný.
- Ty hlavní.
- Ultrabasic.
Seznam vyvřelých hornin podle chemického složení
- Struktura. Hluboké odrůdy se vyznačují hustou krystalickou strukturou, zatímco vulkanické jsou sklovité nebo porézní.
- Forma výskytu. Magma vylité na povrch tvoří specifické formy: kryty, toky, kopule, výbušné trubky, kužely, krátery. Plutonity často tvoří masy těles uvnitř sedimentárních hornin, z nichž se větví žíly.
- Struktura. Hornotvorné minerály pro magmatity jsou: živce, křemen, slídy, amfiboly, pyroxeny. Čím kyselejší je složení, tím více křemene obsahuje.
Oceánská kůra Země se skládá téměř výhradně z čediče.
Metamorfický
Metamorfované horniny jsou stabilní přírodní minerální sloučeniny vzniklé v důsledku metamorfózy, tedy přeměny sedimentárních a vyvřelých hornin ve velkých hloubkách pod vlivem vysokých teplot a tlaku.
- textura. Převládají tyto typy textur: břidlicové, masivní, zploštělé, mandlové, páskované, skvrnité. Mnoho odrůd se vyznačuje šupinovitými, listovitými a lamelárními minerály, což způsobuje rozsáhlé listování, které se projevuje rozpadem mleté hmoty na dlaždice a desky.
- Forma výskytu. Liší se v závislosti na způsobu vyplnění prostoru základní horniny. Například při metamorfóze sedimentárních hornin se tvoří listové formy, zatímco vulkanické horniny tvoří listy.
- Struktura. Minerální složení je velmi různorodé a závisí na počátečním složení přeměňovaného materiálu. Kromě křemene, živců, slíd a amfibolů, které jsou typické pro řadu hornin, obsahují typické metamorfované minerály: andaluzit, granát, cordierit a další. Existují také monominerální typy – například křemenec. Mírně metamorfované odrůdy také obsahují epidot, chlorit, aktinolit a mastek.
Typickými příklady metamorfovaných hornin jsou ruly, břidlice a amfibolity.
Krystalické štíty se skládají z metamorfovaných a vyvřelých hornin.
Typ metamorfózy je metasomatóza – změna pevné horniny vlivem roztoků a tekutin. V tomto případě dochází k procesu přirozené náhrady minerálních komplexů a chemického složení.
Metasomatické horniny jsou přírodní minerální útvary, jejichž určujícím procesem byl metasomatismus.
Ve většině případů jsou zdrojem minerálních roztoků a tekutin pro metasomatické přeměny ztuhlé intruze.
Příklady metasomatických hornin: greiseny, fenity, skarny.
Sedimentární
Sedimentární horniny vznikají na povrchu země nebo ve vodních plochách v důsledku přeměny jiných hornin bez vystavení vysokým teplotám a tlaku.
Podle původu se dělí na:
- Mechanogenní – představují úlomky zdrojových hornin. Například písky, brekcie, slepence.
- Chemogenní — vznikají jako výsledek chemického srážení minerálních částic z vodných roztoků. Příkladem jsou různé druhy solí.
- Biogenní nebo organogenní – jsou výsledkem životně důležité činnosti živých organismů. Příklady: křída, opoka, vápenec.
Tři čtvrtiny zemského povrchu jsou pokryty usazenými horninami. Ve formě sedimentárních krytů pokrývají krystalické štíty platforem. Ale jako procento z celkového objemu zemské kůry tvoří jen asi 10 %.
- Struktura. Je různorodá – od hrubých klastických až po mikrokrystalické. Organogenní odrůdy mají často biomorfní strukturu, to znamená, že obsahují jasně definované zbytky živých organismů – mohou to být kusy skořápek nebo koster.
- Forma výskytu. Leží na zemském povrchu nebo v různých vodních plochách ve formě vrstev.
- Struktura. Složení jasně rozlišuje 2 skupiny minerálů: alothogenní a autigenní. První jsou spojeny s původním složením matečné horniny, druhé vznikly v místě akumulace a změny sedimentů. Příklady autentických minerálů: soli, chloritany, glaukonity, sulfidy mědi, olovo, zinek, přírodní prvky.
Vápenec se stopami organické aktivity
Fyzikální vlastnosti hornin, rozsah jejich použití
Všechny složky v hornině spolu úzce souvisí a představují jeden fyzikální a chemický systém.
Základní fyzikální vlastnosti:
- Hustota. Určuje poměr hmotnosti na jednotku objemu. Pohybuje se od 1000 do 4700 kg/m³. Čím nižší hustota, tím lehčí hornina. Nejnižší hustotu mají sopečné tufy, nejvyšší nativní zlato a platina.
- Trvanlivost. Vztahuje se na vlastnost materiálu, že se pod vnějšími vlivy nezhroutí. Žuly, diority, gabra a čediče mají velkou sílu.
- Tvrdost. Definováno v relativních jednotkách od 1 do 10 na Mohsově mineralogické stupnici. Nejtvrdší je diamant, nejměkčí mastek.
- Tepelná vodivost. Jedná se o schopnost přenášet teplo z více vytápěných prostor do méně vytápěných. Nejvyšší tepelnou vodivost má stříbro, nejnižší hnědé uhlí.
- Vodopropustnost. Charakterizuje schopnost propouštět vodu skrz sebe. Jíly jsou voděodolné, písky jsou snadno propustné.
Podle morfologických charakteristik se rozlišují důležité vlastnosti, jako jsou:
- Struktura — určeno tvarem a velikostí zrn, krystalinitou, poměrem krystalů k základní hmotě. Metamorfované horniny mohou mít například fibroblastickou strukturu. To znamená přítomnost vláknitých krystalů.
- textura – je určena polohou a orientací jednotlivých částí horniny. Náhodné uspořádání komponent se nazývá masivní textura.
Horniny se používají v různých oblastech národního hospodářství.
Hlavní oblasti použití:
- Průmysl. Z rud se získávají užitečné složky, které slouží jako základ pro chemickou výrobu, metalurgii a strojírenství.
- Budova. Hlína a písek slouží jako materiály pro výrobu cihel. Stavební bloky jsou vyrobeny z vápence. Cement je směs vápence, jílu a sádry. Žuly, čediče a mramory se používají k dekoraci drahých interiérů a obložení zdí paláců a vládních budov.
- Zemědělství. Hnojiva se vyrábějí z draselných solí, kaolinového jílu a apatitu.
- Zdroj energie. Uhlí, rašelina a další nosiče energie se používají k přeměně tepelné energie na elektřinu.
- Šperky a umění. Z okrasných a drahých kamenů se vyrábí šperky, dekorativní a aplikované výrobky a upomínkové předměty. Pomníky a základy pro ně jsou často vyrobeny ze žuly.
Ruské malachitové produkty jsou známé po celém světě. Mnohé z nich jsou skutečnými uměleckými díly.
Povrch Země je tvořen minerály, které zase tvoří různé horniny. Vznikají za určitých podmínek a podle původu mají zvláštní, charakteristické vlastnosti. Horniny leží v zemské kůře – povrchové skořápce naší planety a jsou pro člověka velmi zajímavé jako nerostné suroviny.
Klasifikace
Horniny lze klasifikovat podle různých kritérií, která ovlivňují jejich složení a vlastnosti.
V závislosti na množství minerálů ve složení se rozlišují dva typy hornin:
- Jednoduchý(monominerální) – skládají se pouze z jednoho druhu minerálu.
- Komplexní(polyminerální) – skládají se z několika různých minerálů.
Mezi hlavní kritéria pro klasifikaci hornin patří chemické a minerální složení. Ten je určen procentem minerálů v horninách.
Různorodost minerálů není tak velká – v přírodě je jich asi 50. Chemické složení je však mnohem bohatší, protože téměř všechny prvky z periodické tabulky lze nalézt v horninách. To je jeden z faktorů, proč se složení půdy na zemi tolik liší.
Rýže. 1. Minerály
Velmi běžná klasifikace hornin podle původu je:
kteří spolu s tím čtou
- Ohnivý(magmatické) – horniny vzniklé při tuhnutí magmatu v útrobách Země nebo na jejím povrchu.
- Sedimentární – horniny vzniklé nahromaděním organických a anorganických látek na povrchu země nebo na dně vodních nádrží.
- Metamorfický– horniny vzniklé v důsledku přemístění vodorovných vrstev zemské kůry, jakož i pod vlivem vysoké teploty, tlaku a chemicky aktivních složek.
Vyvřeliny
Vyvřelé horniny neboli magmatity jsou nejstarší horniny vzniklé v důsledku ochlazování a tuhnutí roztaveného magmatu nacházejícího se ve svrchních vrstvách zemské kůry nebo na povrchu země.
V závislosti na podmínkách, za kterých došlo k procesu ochlazování magmatu, mohou být horniny intruzivní nebo výlevné.
- Dotěrné kameny vznikají při dlouhodobém a postupném ochlazování magmatu hluboko pod zemí, vystaveném vysoké teplotě a tlaku. V důsledku toho vznikají velmi husté, masivní horniny s krystalickou strukturou, bez jakýchkoli pórů a dutin. Intruzivní magmatity zahrnují žulu, peridotit, diorit a syenit.
- Extruzivní horniny se tvoří na povrchu země nebo v jejích nejsvrchnějších vrstvách za jiných termodynamických podmínek. K ochlazování magmatu dochází nerovnoměrně, při mnohem nižší teplotě a atmosférickém tlaku.
Intruzivní a výlevné horniny vznikají z poruch v zemské kůře, když v horách dochází k sopečným erupcím. Ty jsou navíc tvořeny z lávy – přechodného stavu magmatu, který se objevuje na povrchu Země.
Rýže. 2. Sopečná láva
V důsledku toho vznikají horniny amorfních typů, s nekrystalickou strukturou, ve kterých jsou vzácné krystaly viditelné pouhým okem. Charakteristickými rysy vulkanických magmatitů jsou pórovitost a propustnost.
Sedimentární horniny
Sedimentární horniny jsou na naší planetě nejrozšířenější a zabírají většinu její plochy. Jejich vznik ovlivňuje celý soubor faktorů: sluneční záření, kolísání teplot, voda, srážky.
Tím se horniny začnou hroutit, deformovat a dochází k přenosu a následnému hromadění jejich úlomků. Postupem času se zhutňují a usazují a získávají jedinečné vlastnosti a vlastnosti.
V závislosti na vlastnostech sedimentačního procesu se rozlišují následující skupiny sedimentárních hornin:
- klastický– vznikají při mechanickém transportu částic magmatitu;
- biochemické– výsledek kombinovaného vlivu živých organismů a chemických činidel;
- chemogenní– vzniká, když se látky vysrážejí z koncentrovaných roztoků;
- biogenní– vznikají při rozkladu organické hmoty.
Mezi nejběžnější sedimentární horniny patří živec, apatit, křída a vápenec.
metamorfované horniny
Metamorfované nebo změněné horniny vznikají jako výsledek složitého fyzikálního a chemického procesu. Zároveň jsou ovlivňovány systémem termodynamických podmínek:
- nejvyšší teplota a tlak;
- různé chemicky aktivní složky.
Bez nich je proces metamorfózy nemožný.
Takovou proměnou mohou projít naprosto všechny typy hornin, bez ohledu na jejich pevnost a kvalitu jejich krystalické struktury.
Mezi metamorfity patří mramor, křemenec a břidlice.
co jsme se naučili?
Dozvěděli jsme se, jaké druhy hornin existují, kde je najdete, jak vznikají a jaké jsou k tomu nutné podmínky. Tvorba hornin je dlouhý a velmi složitý proces, který umožňuje získat velké množství velmi rozmanitých kombinací.
