Teorie přednášky

GEOLOGIE
ROZDĚLENÍ HORNIN V LITOSFÉŘE
sahá do hloubky 1200 km a tvoří tak 40%
Podle způsobu vzniku se dělí:
Vyvřelé (magmatické)
vznikají krystalizací a tuhnutím magmatu v různých částech litosféry
Podle toho kde magma tuhne:
Hlubinné
Žilné
Výlevné
Usazené horniny (sedimenty)
vznikají druhotně buď usazováním a vysrážením ve vodním prostředí anebo činností organismů
Podle toho se dělí na:
Klastické
Chemické
Organogenní
Přeměněné horniny (metamorfované)
vznikají přeměnou za určitých podmínek v zemské kůře působením vysokých teplot a tlaků na horniny, které se tak dostanou do fuze plastického stavu a mění svoji texturu a strukturu, příp. i minerální složení.
Mohou vznikat ze všech 3 typů uvedených hornin
STRUKTURA vs TEXTURA HORNIN
Struktura vyjadřuje vývoj hmoty, omezení jednotlivých součástek a jejich vzájemný vztah a relativní velikost v hornině.
Textura vyjadřuje prostorové uspořádání minerálních součástí v hornině.
PŘEHLED HLAVNÍCH HORNINOTVORNÝCH MINERÁLŮ
V syntetické geologii se minerály dělí podle chemického složení:
Prvky
Sirníky
Halovce
Kysličníky
Sírany
Uhličitany
Fosfáty
Křemičitany
CO JE MINERÁL A HORNINA
Minerál
nerost, jehož chemické složení můžeme vyjádřit vzorcem (prvek nebo sloučenina)
je charakterizován fyzikálními vlastnostmi (krystalografická souměrnost, habitus a forma a barva, tvrdost, štěpnost, lest a měrná hmotnost)
Hornina
nehomogenní minerální asociace, které tvoří určitou jednotku v skladbě zemské kůry
Složení: zpravidla z jednotlivých minerálů
můžeme je charakterizovat strukturou a texturou, !chemické složení hornin nelze vyjádřit vzorcem!
ROZDĚLENÍ MAGMATICKÝCH HORNIN (VYVŘELIN)
Podle nerostného složení – je do značné míry výrazem chemické povahy magmatu.
Rozeznáváme:
Nerostné součásti podstatné - jsou rozhodující pro zařazení do určité skupiny
Součásti vedlejší - odlišují jednotlivé druhy vyvřelin ve skupině
Přídatné součásti - jsou zastoupeny nejrůznějšími minerály (mizivé množství)
Podle geologické pozice magmat. hornin
projevuje se v extuře a struktuře
Magma stejného chemického složení mohlo utuhnout v různých hloubkách pod nebo na povrchu
Dělí se na vyvřeliny:
hlubinné, podpovrchové a výlevné
VYJMENUJTE NĚKTERÉ VYVŘELINY
Žula, granodiorit, syenit, diorit, gabro, pyroxenit, amfibolovec, těšinit
ŽULA
Složení:
podstatné součásti: křemen, K-živec, kyselý plagioklas
Vedlejší součásti: muskovit, biotit, obecný amfibol, pyroxen
Vznik:
1. Intrusí magmatu v závěru horotvorných pochodů
2. překrystalováním usazených hornin za vysokých teplot a tlaků
Technické vlastnosti: opotřebitelnosti – malá, leštitelnost – dobrá, odlučnost – kvádrovitá, tlustě lavicovitá.
Tektonicky neporušené žuly se používají na:
obklady, dlažbu, obrubníky, schody.
do betonu lze použít jen tehdy, pokud nebude vystaven velkým teplotním rozdílům
poskytují únosné a stabilní základové půdy.
výskyt
Český Brod, Tábor, Písek, Klatovy, Píbram.
USAZENÉ HORNINY (SEDIMENTY)
Vznikají na zemském povrchu usazováním
různé podmínky, prostředí (na souši, ve vodních tocích, v mořích, v jezerech, v umělých nádržích)
tvoří 3/4 zemského povrchu
Jejich vlastnosti potřebujeme znát pro zakládání staveb
Podle způsobu vzniku se dělí na:
Úlomkovité (klastické) – vzniklé usazením úlomků ze starších narušených hornin
Chemické – vzniklé chem. vyloučením a vysrážením látek rozpuštěných ve vodě
Organogenní – které se vytvořily působením organismů nebo vznikly ze zbytků odumřelých organismů
Významnou vlastností sedimentů je vrstevnatost (Základním tvarem – vrstva)
Polohu nakloněných vrstev určíme stanovením směru a sklonu vrstev
Strukturou sedimentů
především velikost a tvar částic
podle velikosti zrna
Psefity – nad 2 mm
Psamity – 2 – 0,06 mm
Aleurity – 0,06 – 0,002 mm
Pelity – pod 0,002 mm
Texturu sedimentů
charakterizuje uspořádání částic ve vrstvách, druhy zvrstvení a různé jevy na povrchu vrstevných ploch
CO JE ŠTĚRK A PÍSEK
ŠTĚRKY
jsou zaoblené psefity s proměnlivou příměsí písku a jílu
dělení dle původu
jezerní, mořské, říční
dle kvalitativního složení
monoliktní
polimyktní
použití
ve stavebnictví - do betonu, filtrů
zlepšení základové půdy – únosné, málo stlačitelné
ulehlost
neulehlé, středně ulehlé, ulehlé
Glaciofluviální štěrky – vznik odplavováním tillových (ledovcové morény) nánosů z pod čela ledovců
PÍSKY
jsou sypké klastické sedimenty psamitické struktury
složení:
zrnka křemene, živců a muskovitu, někdy glaukonitu
mohou obsahovat těžké minerály, jílovitou příměs, štěrk, úlomky hornin
dělení (S – N – J)
křemenné
drobové
arkózové
Kuřavka – tekoucí písek
Použití:
ve stavebnictví
jílovité písky ve slévárenství
křemité pro filtry, ve sklářství, v keramickém průmyslu
poskytují dobrou a málo stlačitelnou základní půdu.
říční písky se vyskytují v nivách a terasách řek
JEMNOZRNNÉ KLASTICKÉ SEDIMENTY (ALEURITY, PELITY)
Spraše
charakteristické je velké procento Ca Co3
Dobře stlačitelná, s vodou rozbřídá a ztrácí pevnost
V suchém stavu se udrží poměrně dlouho v téměř svislých stěnách
Sprašové hlíny
jsou v podstatě odvápněné spraše. Mechanické vlastnosti jsou však příznivější.
Hlíny
Eluviální hlíny - povrchové zvětraliny skalního podloží nad eluviem
Deluviální - přemístěné hlinité materiály eluviální do nižších poloh
Aluviální - nejmladší naplaveniny řek
Souvkové hlíny – ledovcový původ
Slíny
složení:
jílové materiály a karbonátové příměsi
Vznik
mořskou sedimentací a velmi často se střídají s vrstvami jílů
Jsou objemově nestálé.
PŘEMĚNĚNÉ (METAMORFOVANÉ) HORNIN
Přeměna hornin v zemské kůře, vzniklá účastí vnitřních činitelů, zejména zemského tepla, vnitřních tlaků, magmatu a chemického působení vodních roztoků, přehřátých par a plynů. Mění se textura i struktura hornin.
Minerály metamorfitů nevznikají krystalizací žhavotekuté taveniny, ale jakýmsi přeměněním taveniny tzv. blastezí.
Metamorfity: fylit, svor, ruly, pararuly, ortoruly, metakvarcit
PŮSOBENÍ VNITŘNÍCH GEOLOGICKÝCH SIL
Vývoj vnitřních částí zemské kůry a zemského povrchu je výsledkem:
Vnitřních sil - původ vnitřního zemského tělesa
Projevují se zejména horotvorní tlaky a pohyby v zemské kůře, zemětřesením a vulkanickými pochody.
dochází k lámání zemské kůry
Vnějších sil - původ na zemském povrchu, v hydrosféře, atmosféře, v kosmickém prostoru
zaměřeno z části na vyrovnání těchto rozdílů a na vytváření parovinného povrchu
POHYBY A DEFORMACE V ZEMSKÉ KŮŘE
Zemská kůra je v neustálém pohybu, který je důsledkem mechanických pochodů odehrávajících se v hlubších podkorových sférách země. Tyto pohyby jsou jednou z příčin změn ve stavbě zemské kůry (tektonické pohyby). Tektonické pohyby probíhají v zemské kůře pomalu téměř neznatelně, pouze zemětřesné pohyby mají rychlý a často katastrofální průběh.
Tektonické pohyby dělíme na:
Relativně pomalé
poklesávání a vyzdvihávání větších úseků zemské kůr. V minulosti vedly k dlouhodobým mořským záplavám anebo naopak k vynořování
Relativně rychlejší a silné pohyby
měly za následek výrazné deformace zemské kůry a při nichž spolupůsobily napětí ve směru tečny k zemskému povrchu. Vedly k vzniku pásemných velehor. Výsledky dosavadních výzkumů ukazují, že současné pohyby zemské kůry jsou velmi rozšířeny, že prakticky neexistují stabilní oblasti zemské kůry.
PRAKTICKÝ VÝZNAM VÝZKUMU TEKTONICKÝCH POVRCHŮ
Tektonický výzkum patří k nejvýznamnějším úkolům ve stavební geologii, při řešení hydrogeologických otázek a při vyhledávání a průzkumu ložisek nerostných surovin.
K poznání tektonické stavby území přispívá někdy studium povrchu území a rozbor jeho morfologických a hydrogeologických zvláštností. Přítomnost velkých zlomů nebo pouze nakloněných vrstev se projevuje často náhlými změnami reliéfu krajiny. Někdy vyvěrají na zlomených liniích prameny. Řeky a potoky prohlubující často některé úseky svých údolí podél zlomových linií.
Tektonické porušení může způsobovat nestejnorodost základové půdy (nepřístupné rozdíly v sedání)
Studium tektoniky je nutným předpokladem pro řešení velikosti horských tlaků v tunelech, štolách i pro posouzení stability stěn a stropů podzemních kaveren, při výběru přehradního místa, pro vyhledávání zásob podzemní vody, vyhledávání ložisek nerostných surovin.
ZVĚTRÁVÁNÍ HORNIN
Horniny zemského povrchu jsou neustále vstaveny fyzikálnímu a chemickému působní atmosféry, hydrosféry i biosféry.
Působením fyzikálních faktorů dochází k rozpadu hornin = dezintegrace, faktory chemické způsobují rozklad hornin. Probíhají souběžně, vliv klimatických poměrů se může projevit v tom, že některý způsob převažuje.
Zvětráváním jsou postiženy horniny vystupující na souši poměrně do malé hloubky – pásmo zvětrávání, v níž se projevují ještě tepelné účinky slunečního záření a chemičtí účastníci vody a ovzduší.
VZNIK PŮD, PŮDOTVORNÉ ČINITELE
Zvětralé horniny tvoří na zemském povrchu zvětralinový plášť.
Pokud zůstávají na místě – eluvium, které je rozšířeno zvláště na plošinách, rovinách. Z matečních hornin a jejich zvětralin vznikají během času půdy. Půda se vyvíjí na zvětralinovém plášti působením podnebí a dalších půdotvorných činitelů, ústrojných i neústrojných. Vznikem, vlastnostmi, proměnami rozšířením půd se zabývá pedologie.
Tvorbu půdy podmiňují půdotvorní činitelé, jejichž působením se výchozí zemina (substrát) rozděluje v genetické horizonty, skládající půdní profil
půdotvorní činitelé:
Faktory přímé - podmiňují přeměny substrátu v půdu (voda, teplota a vodíkové ionty)
Faktory nepřímé - podmiňují a ovlivňují účinky přímo působících činitelů (podnebí, organismy, relief a čas)
PŮDNÍ PROFIL, PŮDNÍ TYPY, HODNOCENÍ PŮD
Přemístěním pohyblivých složek, vyluhováním, promýváním, vynášením k povrchu, kapilárním zdvihem a jejich odváděním a ukládáním na jiných místech povrchové zóny se rozčlení původní homogenní substrát v heterogenní, mnohdy ostře omezená pásma označována jako genetické půdní horizonty, jejichž soubor tvoří půdní profil. Jeho stavba je základním znakem půdního typu.
V humidních oblastech se půdní profil obecně skládá ze tří hlavních horizontů (A, B a C)
A – ochuzený, eluviální
povrchové homózní pásmo půdních profilům, na nějž je vázána hlavní biologická činnost v půdě.
B – obohacený, iluviální
zhutnělý, hromadí se v něm vyluhované a proplavované látky z hor. A
C
půdotvornými pochody nedotčená matečná hornina nebo její zvětralina.
V některých půdách se vyskytují tyto další horizonty: G – glejový, Ca – karbonátový
Půdy dělíme podle perkolace (směru pohybu půdních roztoků)
Půdy terestrické (suchozemské)
surové půdy, rankerovité, rendziny, černozemě, hnědozemě…
půdy semiterestické
vývoj určuje vysoká hladina podzemní vody nebo pravidelné záplavy
dělení:
nivní půdy – dočasně zaplavené údolní nivy
glejové – vliv vzlínající podzemní vody
slan