Horniny a nerosty Přednáška: NEŽIVÁ PŘÍRODA ZÁKLADNÍ PODMÍNKY PRO ŽIVOT NA ZEMI • Sluneční záření (zdroj světla a tepla) • Voda (kapalné, plynné, pevné skupenství) • Vzduch (kyslík, dusík, oxid uhličitý, … • Minerály – anorganické látky (prvky nebo sloučeniny) Minerály = NEROSTY • Stejnorodé látky – všechny části mají stejné chemické složení a vnitřní uspořádání • Vznikly: krystalizací z magmatu (živec, křemen, slída) srážením z roztoků (zlato, stříbro, galenit) metamorfózou – přeměnou (jíly na slídy) zvětráváním (limonit) působením organismů (kalcit) Vlastnosti nerostů • Krystalový tvar • Hustota • Tvrdost • Barva • Lesk • Štěpnost a lom • Magnetismus Krystalový tvar • Nerosty mají pevně danou vnitřní stavbu – krystalovou strukturu (ta může být patrná na první pohled, případně potlačena poškozením či omezením při vzniku) • Každý nerost krystalizuje v jedné ze šesti krystalových soustav. • Některé nerosty nekrystalizují v žádné z krystalových soustav – řadíme je mezi nerosty amorfní Hustota • Nerosty dělíme na lehké (hustota do 3g/cm3) a těžké (hustota nad 3g/cm3) • Každý nerost má svou specifickou hustotu – přesnou hodnotu naleznete v odborné literatuře • Rozdíly jsou patrné při srovnání dvou stejně velkých nerostů v ruce (galenit je těžší než magnetit zlato je těžší než pyrit) Tvrdost • Odpor proti vnikání cizího materiálu označujeme jako tvrdost. • Stanovujeme ji rýpáním zkoumaného nerostu do nerostů Mohsovy stupnice. • Na 1. stupni rozlišuje tvrdost podle tří charakteristik – lze rýpat nehtem, lze rýpat nožem, rýpe do skla Barva • Nerosty barevné – mají vždy stejnou barvu – ta odpovídá barvě vrypu • Nerosty bezbarvé – čiré, jejich vryp je bílý • Nerosty zbarvené – barva je způsobena přítomností různých příměsí, vryp zůstává bílý • Nerosty průhledné – světlo jimi prochází (kalcit, křemen) • Nerosty průsvitné – světlo slabě prochází zejména na okrajích (chalcedon, biotit) • Nerosty neprůhledné – nepropouští světlo vůbec (pyrit, galenit) Lesk • Lesk souvisí s odrazem světla od krystalových ploch nerostu. • Lesk kovový - odráží se převážná většina světla (kovy, pyrit, galenit, chalkopyrit) • Lesk polokovový – odráží menší množství světla, přechod mezi kovovým a nekovovým leskem (magnetit, tuha) • Lesk nekovový – velmi rozmanitý, dále se dělí podle charakteru Diamantový - u průhledných nerostů (diamant, zirkon) Skelný – u většiny průhledných nerostů (křemen, kalcit, fluorit) Perleťový – způsoben vláknitou stavbou nerostu (slída, sádrovec, živec) Matný lesk – velmi slabý lesk na naleptaných plochách Mdlé nerosty – nerosty ber lesku (kaolinit) Štěpnost a lom • Štěpnost je způsob, jakým se nerost láme podél přesně vymezených ploch nejmenší odolnosti. • Plochy štěpnosti jsou obyčejně rovné a přesně týž tvar lze docílit opakovaným úderem kladiva. • Plochy štěpnosti nejsou tak dokonale rovné jako plochy krystalové, nicméně jsou velmi soudržné a dokonce i odrážejí světlo. • Štěpnost se dá označit jako zřetelná nezřetelná nebo žádná. • Lom získáme při uderu geologickým kladívkem do nerostu. Ten se rozlomí a zanechá plochy, které jsou hrubé a nerovné. • Většina minerálů se láme i štěpí, ale některé se pouze lámou. Běžnými označeními lomu jsou:nerovný (křišťál), lasturovaný (opál), hákovitý (zubatý) a tříšťnatý. Magnetismus • Silně magnetické (feromagnetické) látky zesilují magnetické pole a jsou póly magnetu k sobě přitahovány. (železo, magnetit) • Slabě magnetické látky – diamagnetické – magnetické pole nepatrně zeslabují a jsou od magnetu slabě odpuzovány ( zlato, stříbro, měď, sůl kamenná, křemen) • Slabě magnetické látky – paramagnetické – magnetické pole slabě zesilují a jsou v magnetickém poli slabě přitahovány (siderit, turmalín) Seznam nerostů pro poznávací zkoušku HORNINY • Horniny jsou nestejnorodé směsi minerálů (nerostů). • Jejich složení (až na výjimky) nelze vyjádřit chemickým vzorcem, na rozdíl od nerostů. • U hornin nemůžeme zkoumat vlastnosti jako je tvrdost, lesk, …, rozlišujeme pouze jejich STRUKTURU a TEXTURU. • Podle způsobu vzniku dělíme horniny na magmatické - VYVŘELÉ, sedimentární - USAZENÉ a matamorfované - PŘEMĚNĚNÉ. STRUKTURA a TEXTURA • Strukturou se chápe velikost a tvar jednotlivých nerostů v hornině. • Někdy ji lze rozeznat makroskopicky – pouhým okem, jindy je potřeba mikroskopu. • Textura je dána prostorovým uspořádáním nerostů v hornině. • Texturu posuzuje především makroskopicky. Struktura a textura horniny VYVŘELÉ HORNINY • Vznikly utuhnutím magmatu. (magma je žhavá tavenina obsahující nerosty, vodu a plyny) • Magma rozlišujeme na žulové (s vysokým obsahem křemene a živců) a magma čedičové (s nižším obsahem živců, zato vyšším obsahem železa a hořčíku) • Z žulového magmatu, které utuhlo v hlubších vrstvách zemské kůry vznikla ŽULA, pokud se dostalo na povrch a utuhlo rychle vznikl RYOLIT. • Z čedičové magma utuhlé na povrchu dalo vznik BAZALTU (ČEDIČI), pokud utuhlo pomalu v hloubce, vzniklo GABRO. Vyvřelé horniny ZVĚTRÁVÁNÍ • Zvětrávání je proces, kdy jsou působením vnějších faktorů narušovány horniny. • Při zvětrávání dochází k rozpadání horniny na menší části a jejich odnášení pryč. • Nebo dochází k přeměně některých minerálů na jiné. • Případně dochází k rozpadání i přeměně zároveň. • Zvětrávání působí: Mrznutí vody v prasklinách Tepelná roztažnost nerostů Chemické zvětrávání – rozpouštění vodou Biologické zvětrávání způsobené organismy USAZENÉ HORNINY • Horniny uvolněné zvětráváním se na jiných místech zase usazují. • Hromaděním takovýchto vrstev materiálu a působením tlaku se z nich stávají horniny usazené. • Hromaděním úlomků: – štěrk → slepenec - písek → pískovec - jíly → jílové břidlice - úlomky vápence → vápenec • Hromaděním pozůstatků organismů: vápenec, černé uhlí, hnědé uhlí, zemní plyn, ropa, asfalt • Krystalizací z roztoků: travertin, vápenec Přeměněné horniny • Horniny vyvřelé i usazené se v průběhu času a geologických procesů mohou dostat opět do hloubek, kde na ně působí TEPLOTA a TLAK. • Působením vysoké teploty a tlaku dochází k přeměně minerálů v horninách a tedy i ke změně vlastností struktury a textury horniny → vznikají horniny nových vlastností – HORNINY METAMORFOVANÉ. • Přeměněné horniny: vápenec → mramor žula → (orto)rula čedič, gabro → zelené břidlice, amfibol jílovitá břidlice → fylit, svor Seznam hornin pro poznávací zkoušku granit (žula) granit (žula) gabro diorit syenit bazalt (čedič) rula svor fylit ropa Pro další studium: • Učebnice přírodopisu pro 9. ročník ZŠ (např. Cílek V. a kol.: Přírodopis IV, Scientia, Praha, 2000. ISBN 80-7183-204-9) • Webové stránky: www.ped.muni.cz katedra biologie Doc. RnDr. Jiří Matyášek, CSc. studijní materiály 1. stupeň ZŠ • Andreska J. a kol.: Geologie a biologie pro studenty 1. stupně základních škol, IVS nakladatelství, Praha, 1999. ISBN 80-85866-46-3