Jak vznikají nerosty a horniny

Nerost je totéž jako minerál, oba názvy se používají stejně často. Definice je důležitá: nerost je homogenní, čili stejnorodá pevná látka, lze ji vyjádřit chemickým složením a je anorganického původu. Homogenní je proto, že má v každém místě stejné složení.

Výjimky bychom našli: nerost není vždy pevnou látkou, třeba rtuť je kapalná a přece jde o nerost. Syntetické, tedy uměle vytvořené drahé kameny považujeme též za nerosty.

Horniny jsou tvořeny několika nerosty, nejsou homogenní, neboť na každém místě mají jiné složení. Výjimkou jsou horniny z jednoho nerostu, např. vápenec, celý z kalcitu nebo křemenec, celý z křemene.

Nerostů o známé vnitřní struktuře, krystalové soustavě a chemickém složení, je dnes na 5000. Hornin je několik stovek, ale nejčastěji se používá názvů šedesáti nebo sedmdesáti.

Vápenec, zástupce sedimentárních hornin

Svět krystalů

Nerosty mají svou vnitřní strukturu. Jsou tvořeny pravidelně uspořádanými atomy nebo molekulami. Jsou různě seskupeny, což se projeví na vnějším tvaru krystalu, na hustotě nerostu, štěpnosti a dalších fyzikálních vlastnostech. Pokud neměly nerosty dost místa k růstu nebo pokud byla krystalizace překotná, tvořily se agregáty. Když rostly skupiny krystalů jedním směrem do dutiny, vznikaly drúzy. Proto obdivujeme nádherné ametystové drúzy i tzv. horské křišťály (jak ametyst tak horský křišťál jsou stejným nerostem – křemenem).

Ametystová drúza

Avšak není všechno nerostné krystalem! Jsou i nerosty s neuspořádanou vnitřní strukturou, které proto nemohou krystalizovat. Říkáme jim amorfní neboli beztvaré. Je to třeba opál nebo různé oxidy železa s vodou.

Klasifikace, čili dělení na skupiny

Jak nerosty, tak horniny dělíme na skupiny. Nerosty hlavně podle chemického složení, někdy i podle struktury a tvaru krystalů, jindy podle fyzikálních vlastností. Chemické složení ryzích kovů je velmi jednoduché. I diamant charakterizujeme jediným písmenem: C = uhlík. Ani vzorce nerostů oxidů tolik místa nezaberou. Je mezi nimi nejhojnější nerost v zemské kůře, křemen, chemicky SiO2. K oxidům patří i běžné oxidy železa, jako hematit (Fe2O3) a drahý kámen korund (Al2O3). Vzorce křemičitanů jsou již složitější, přitom to jsou spolu s křemenem nejhojnějšími nerosty, tvoří více než 90 % objemových zemské kůry.

Uhličitany jsou po křemičitanech nejdůležitější. Kalcit, doprovázený dolomitem, bývají téměř jediným nerostem vápenců a dolomitů. Pozor! Uvědomte si rozdíl mezi vápencem a kalcitem: kalcit je nerost, zatím co vápenec horninou, tvořenou převážně kalcitem. Z hlediska nerostných surovin nás zajímají sirníky neboli sulfidy, mezi něž patří pyrit (FeS2), galenit (PbS) sfalerit (ZnS) a další. Nepopleťte si sirníky se sírany čili sulfáty. Síranem jsou veledůležitý sádrovec (CaSO4.2H2O) a bezvodý anhydrit.

Nerosty horninotvorné

Název horninotvorný pěkně vystihuje charakter některých nerostů – prostě tvoří horniny, jsou jejich běžnou součástí. K nejdůležitějším patří křemen, křemičitany a uhličitany. Z křemičitanů je to živec, mnohdy dokonce hojnější než křemen, světlá slída a jílové minerály. Pak je tu skupina tzv.tmavých minerálů, z nichž jsou nejčastější amfibol, pyroxen, olivín a tmavá slída – biotit. V usazených horninách je hojný kalcit a dolomit, někdy i siderit, nezapomeňme ani na oxidy a hydroxidy železa a fosfáty.

Od horninotvorných k drahým nerostům

Patří k nim všechny, které jsou vzácné a žádané, samozřejmě i drahé, používají se k ozdobným účelům, mají krásnou barvu, jsou tvrdé a lesknou se. Když jsou drahé, tak si zaslouží alespoň vyjmenovat:

Nejznámější drahé kameny

Nerosty se rodí v horninách

Více nerostů pohromadě vytvoří horninu. V hornině mohou být dva nerosty, ale i třeba dvacet. Jsou ovšem horniny z jednoho nerostu, jako vápenec či křemenec. Horniny dělíme podle vzniku na tři skupiny:

• 1. Horniny z magmatu, tedy magmatické
• 2. Horniny ze sedimentujícího kalu a prachu, tedy sedimentární
• 3. Horniny, které podlehly přeměně tlakem a horkem, tedy přeměněné čili metamorfované

Horniny magmatické

Horninám magmatickým říkáme česky vyvřeliny. Oba výrazy nám hodně prozradí. Jsou z magmatu, které se buď dostane nebo nedostane na povrch, jsou vyvřelé, protože magma je horké a vře. Pokud magma utuhne hluboko pod povrchem, vzniknou horniny hlubinné neboli plutonické. Pokud se dostane na povrch, vylije se jako láva a utuhne jako horniny výlevné, vulkanické neboli efuzívní (také extruzívní). Také se může stát, že se magma vnutí do puklin, dutin, trhlin blízko pod povrchem a utuhne jako žíly. Pak jsou z něj horniny žilné.

Pod povrchem jsou plutony

Řekneme-li žula, rozumíme tím hlubinnou neboli plutonickou vyvřelinu. Řekneme-li granit, je to totéž. Hlubinné vyvřeliny dělíme podle toho, kolik mají křemene, živců a tmavých minerálů. Žula má nad 20% křemene a pod 20% tmavých minerálů. Podle chemického složení má víc než 65% SiO2 (oxidu křemičitého). Ubývá-li křemene a přibývá tmavých minerálů, žula přechází do granodioritu, pak do dioritu až gabra. Takové gabro má nad 50% tmavých minerálů a žádný křemen. Podle toho také vypadá, je černé jako noc. Žul máme v naší republice mnoho, ve středních Čechách, na Šumavě, na Českomoravské vrchovině, na Karlovarsku, Liberecku i jinde. Utuhly sice pod povrchem, nejčastěji zhruba před 300 miliony let, eroze však odstranila jejich pokryv a obnažila je. Žula nás provází na každém kroku. Chodíme po žulové dlažbě ulic, po žulovém štěrku vesnických cest, dotýkáme se žulových kamenů staveb. Ze žuly jsou desky na podlaze pražského metra. I jiné hlubinné vyvřeliny najdeme na stavbách, diority jsou běžným stavebním materiálem, gabra najdeme jako obklady nebo náhrobky. Přechodnou horninu mezi diority a gabry nazýváme gabrodiorit, a tzv. peceradský gabrodiorit z Posázaví s krásnými krystaly amfibolu, někteří považují za nejkrásnější českou horninu.

Gabro, oproti žule velmi tmavé

Žula

Na povrchu jsou vulkány

Vulkanity neboli horniny výlevné doprovázejí sopky. Láva se vylévá v proudech, příkrovech, kupách a utuhne nejčastěji jako čedič (bazalt – to je totéž cizím slovem). V naší republice je to běžná hornina, staví se z ní, drtí se na štěrk, ale neradíme použít jej na dlažební kostky. Navlhčený čedič totiž nepříjemně klouže! Čedičová je větší část Českého středohoří, skoro celé Doupovské hory. Z čediče je snad nejslavnější kámen na světě, egyptská Rosettská deska, podle níž rozluštil hieroglyfy Francouz Jean-François Champollion. S čediči soutěží znělce, čili fonolity, mající o něco více oxidu křemičitého. Proto říkáme, že jsou kyselejší.

Horniny z kalu, prachu a úlomků (sedimentární)

Jsou to sedimenty, čili usazené horniny. Ty se jednoduše dělí na klastické a neklastické.

Klastické, můžeme jim říkat i úlomkovité, dělíme podle velikosti zrna na slepence, pískovce, prachovce a jílové sedimenty. Slepence nazýváme též konglomeráty, některé jsou z velkých balvanů, bloků, valounů, jiné z malých valounků. Slepence jsou zpevněným štěrkem, který sedimentuje v řekách, v podhůří i v mělkém moři. U nás je mnoho kambrických slepenců v Brdech, jiné jsou v permokarbonu boskovického příkopu i ve spodním karbonu Nízkého Jeseníku. Pískovce patří mezi nejhojnější sedimenty. Dělíme je na tři druhy, křemenné pískovce, arkózy a droby. Ty první jsou bohaté křemennými zrny, arkózy mají mnoho živců a úlomků hornin, a droby navíc hodně jílové základní hmoty mezi zrny. Pískovce mohou sedimentovat všude, na souši i v moři, od svahů hor přes pouště až po nejhlubší moře. V naší republice najdeme pískovce nejrůznějšího stáří, od starohor až po čtvrtohory. Pískovce křídové, stavební materiál našich skalních měst, jsou nejznámější. Prachovce jsou něčím mezi pískovci a jílovci, zrnka v nich jsou droboučká, kolem setiny milimetru, ale nepodceňujme je! Jejich plno, jak na souši, tak v moři. Jílovce jsou zpevněné jíly, jejich hlavní součástí jsou jílové minerály. Z nich je nejznámější kaolinit. Pokud jsou jílové minerály jílovců zvýšenými tlaky rekrystalizovány, říkáme jim jílové břidlice. Je jich všude plno, od Plzně přes Prahu na Moravu do Nízkého Jeseníku. Bývají na pohled ošklivé, ale proslavily se jako pokrývačské břidlice, které se snadno štípou a jsou z nich střechy i obklady budov.

Neklastické sedimenty vznikají chemickými i biologickými procesy jak na souši, tak v jezerech a mořích. Nejznámější z nich jsou vápence. Jsou tak různorodé, že o nich samotných jsou sepsány tlusté učebnice. Některé jsou ze schránek organismů, jiné z jemného kalu a další z kalcitu sráženého chemicky z horkých i chladnějších vod. Ty poslední známe pod názvem travertin. Většina vápenců je z nerostu kalcitu, obyčejného uhličitanu vápenatého, ale je tu i minerál stejného složení, avšak jiné vnitřní struktury a jiných krystalových tvarů – aragonit. Z uhličitanových hornin je velmi důležitý dolomit, který má kromě vápníku i hořčík. Podle vápence jsou nazvány Vápencové Alpy, podle dolomitu jihotyrolské Dolomity. Kdyby nebylo vápenců, neměli bychom veliké a cenné sbírky trilobitů a jiných prvohorních organismů. Křemité sedimenty, cizím slovem silicity se do hojnosti nemohou vápenci rovnat, ale pomáhaly přežít našim dávným předkům. Máme na mysli pazourky, což jsou rohovce, tvořené chemicky sráženým křemenem. I tvrdé a odolné buližníky jsou křemitým sedimentem. Nesmíme zapomenout na sádrovec, síran vápenatý s vodou, a jeho bezvodého bratra anhydrit. Jsou to sedimenty původem z vod, bohatých minerálními látkami. Nakonec ještě něco co je nad zlato, obyčejná kamenná sůl. Opět sediment, jehož ukládání můžeme pozorovat v pobřežních salinách. Kvallitnější, než ta čerstvá ze salin je starší podzemní sůl, dobývaná třeba v Polsku u Krakova.

Horniny přeměněné

Přeměna je řecky metamorfóza, proto se tato velká skupina nazývá horniny metamorfované. Mnozí jim říkají prostě horniny přeměněné, jenže slovo přeměna má širší význam a kromě toho uvažujme takto: máme magmatity a sedimenty. K nim se hodí metamorfity a rozhodně ne přeměněnity. Vysoká teplota a velké tlaky, konkrétně víc než 200° C a 25 MPa (megapascalů), takové úděsné podmínky potřebují metamorfity ke svému zrodu. Metamorfity vznikají z původních hornin, to mohou být jak vyvřeliny, tak sedimenty. Metamorfity z vyvřelin mají pak předponu orto- (např. ortoruly), ze sedimentů para- (např. pararuly). U ruly tyto předpony potřebujeme, u svoru a fylitu nikoli, protože to původně byly sedimenty. Pomůže nám i předpona meta- (metapelity jsou přeměněné jílové sedimenty, metakvarcity přeměněné křemence, metabazity přeměněné tmavé výlevné horiny apod).

Horninami, jejichž názvy známe i z křížovek, jsou svor, fylit a rula. Metamorfóza mění minerální složení i strukturu původních hornin. Napřed se horniny drtí, pak minerály rekrystalizují a tvoří se nové. Pro metamorfity je typické, že minerály bývají protaženy kolmo na směr tlaku, říkáme, že jsou usměrněné. Proto jsou fylity břidličnaté a štípou se.

Pro metamorfované horniny jsou typické tyto minerály: sillimanit, kyanit o stejném složení, cordierit (složitý hlinitokřemičitan), chlorit, různé granáty, určité druhy turmalínu i další.

Odkazy