9. Horniny usazené (sedimentární, sedimenty)
Klastické sedimenty
Usazené horniny jsou tvořeny převážně minerály, které byly původně součástí vyvřelých, přeměněných a starších usazených hornin. Tyto horniny musely být nejprve zvětráváním rozrušeny na drobné částice a materiál byl povrchovou vodou přemístěn a nakonec usazen ve vodním prostředí, nejčastěji v mořích, ale i v jezerech, a poté byl takto usazený materiál zpevněn do podoby tvrdých hornin. Takto vznikající usazené horniny označujeme jako sedimenty klastické, tj. tvořené úlomky – klasty.
Popsaným způsobem vznikají například pískovce. Pískovce jsou tvořeny hlavně drobnými omletými zrny křemene. Zrna křemene byla původně součástí kupříkladu žul; žulová zvětralina byla řekami důkladně přetříděna, takže do mořské nebo jezerní sedimentační pánve, kde došlo k usazování pískovců, se dostala už jenom opracovaná zrna křemene, zatímco ostatní minerály žul se rozpadly již předtím. Tlakem dalších a dalších vrstev přibývajícího ještě nezpevněného křemenného písku se budoucí pískovec zhutňoval. Při ustupování moře nebo jezera proudily pískovcem vodné roztoky, z nichž se vysrážely minerály jako například kalcit, křemen, limonit aj., které písková zrna stmelily a zpevnily v kompaktní pískovcovou horninu. Pískovce jsou hlavní horninou tzv. České křídové tabule; setkat se s nimi můžeme například ve skalách Českého ráje. Pokud je pískovcovým tmelem zmíněný limonit, bývaly takovéto železité pískovce příležitostně těženy jako železné rudy. Vedle pískovců jsou dalšími typickými klastickými sedimenty například slepence, arkózy či droby.
Mírně odlišný způsob vzniku mají vápence. Většina vápenců vzniká v teplých mořích usazováním zlomků drobných vápnitých (kalcitových) schránek mořských organismů. Další vývoj vápence je podobný jako u pískovce. Materiál je zpevněn a často i mírně překrystalován. S přibývajícími vrstvami dalšího a dalšího usazeného materiálu se totiž spodnější vrstvy dostávají do hloubky a tím i do vyšších teplot a tlaků. Masa již pevné vápencové horniny bývá díky pohybu zemských desek rozpraskána a přitom jí pronikají roztoky, z nichž na puklinách vápence krystalizují hrubozrnnějsí formy kalcitu v podobě kalcitových žil. Ve vápencových lomech v Českém krasu bývaly, a čas od času ještě jsou, při těžbě prvohorních vápenců nacházeny pěkné drúzy krystalových mnohostěnů kalcitu, které vykrystalovaly do dutin kalcitových žil.
Chemogenní (vysrážené) sedimenty
Dalším typem usazenin jsou tzv. evapority. Jsou to tzv. chemogenní sedimenty, které vznikly vysrážením z odpařující se mořské vody v lagunách. V evaporitových souvrstvích se střídají vrstvy chemogenních vápenců, dolomitů, halitu, sádrovce, anhydritu a jiných solí. Z evaporitových ložisek pochází většina kuchyňské soli (soli kamenné, halitu), kterou používáme. Jedno z nejznámějších ložisek halitu se nachází v polské Wieliczce u Krakova. Z tamních solných dolů pocházejí bohaté skupiny velkých krychlí halitu, které zdobí mnohé muzejní mineralogické sbírky. Významná ložiska halitu jsou například i v Německu a v Rakousku. V České republice není žádné ložisko kuchyňské soli; poměrně malé evaporitové ložisko se nachází u Opavy, obsahuje ovšem pouze sádrovec.
Na prostředí usazenin evaporitového typu jsou vázána i mnohá ložiska přírodní ryzí síry. Síra na těchto ložiscích vznikla chemickou redukcí sádrovce. Zejména v 19. století, v době výrazného průmyslového rozvoje, měla velký význam ložiska síry na Sicílii, odkud pocházejí překrásné drúzy sytě žlutých, silně skelně lesklých, dokonale omezených, až 12 cm velkých krystalů síry. Tyto drúzy narůstají na stěny puklin příčných na vrstvy mořských usazenin. Velmi podobné ložisko síry, které je stejně jako ložiska sicilská již vytěžené, se nacházelo u polského Tarnobrzegu, odkud byly rovněž získávány efektní drúzy krystalů přírodní síry.
Sedimentárními pochody mohou vznikat ložiska železných rud. Prapůvod takového železa je v horninách s křemičitany železa a dalších prvků (amfiboly, pyroxeny). Křemičitany jsou chemickým zvětráváním přeměněny, železo se z nich uvolňuje a v podobě dalších sloučenin migruje. Nakonec se může vysrážet na dně vodní sedimentační pánve v podobě hematitu, sideritu nebo Fe-chloritu. Sedimentární železné rudy byly u nás těženy především v 19. století na mnoha ložiscích v širším okolí Berouna, kde jsou železné rudy vyvinuty v podobě čočkovitých těles mezi vrstvami mořských usazenin ordovického stáří (starší prvohory).
Trochu jiným typem ložisek železných rud jsou tzv. páskované železné rudy. Ty vznikaly zhruba před dvěma až třemi miliardami let na mořském dně vysrážením z mořské vody. V těchto pradávných dobách ještě chyběl v atmosféře Zěmě kyslík. Veškerý kyslík, který vyprodukovaly tehdejší jednobuněčné mořské organismy, byl totiž spotřebován právě na „výrobu“ hematitu Fe2O3. Dnes jsou ložiska páskovaných železných rud hlavním světovým zdrojem železa a jejich zásoby jsou tak obrovské, že bez problému lidstvu vystačí ještě po tisíciletí. Těží se zejména na Ukrajině, v Brazílii, Austrálii, Číně, Indii, Kanadě a USA. Páskované železné rudy jsou tvořeny několik cm mocnými rovnoběžnými pásky jemnozrnného červeného hematitu, popřípadě černého magnetitu, uloženými v šedých křemencích.
Zvláštním případem usazených hornin jsou tzv. buližníky (silicity). Jsou tvořeny převážně jemnozrnným křemenem zbarveným uhlíkem (grafitem) šedě až černě. Buližníky vznikly na mořském dně, a to pravděpodobně srážením gelu kyseliny křemičité za přispění kolonií mikroorganismů. Kyselina křemičitá měla původ v horkých podmořských pramenech spjatých s vulkanickou činností. Buližníky vystupují v krajině v podobě odolných skal na mnoha místech v Praze, na Berounsku, Plzeňsku a jinde.
Ekonomický význam mají usazená ložiska fosfátů (fosforit). Nejčastěji jsou tvořena různými typy apatitu a vznikla na dně teplých moří, oplývajících životem, nahromaděním kosterních pozůstatků odumřelých živočichů a jejich výkalů. Prouděním vody byl tento lehký materiál splaven a nahromaděn do lokálních proláklin, pohřben mladšími usazeninami a později při kompakci v pevnou horninu mírně přeměněn (překrystalován) na čočkovitá tělesa tvořená převážně apatitovými minerály. Fosfátové sloučeniny mohly též prostřednictvím roztoků sedimentem putovat a vysrážet se v něm v podobě kulovitých apatitových konkrecí. Fosfority jsou hlavní surovinou pro výrobu sloučenin fosforu a fosfátových hnojiv.
Sedimentárního původu je také ropa a uhlí. Jejich vznik zde rozebírat nebudeme – předpokládejme, že jej všichni alespoň zhruba znají.
Související odkazy
- Přehled sedimentárních hornin – přehled nejběžnějších usazených hornin s údaji o prostředí jejich vzniku, minerálním složení horniny a popisem jejího vzhledu
Odkazy jinam
- Fotografie usazených hornin ve virtuální galerii hornin ČVUT
- Textury a struktury hornin, ČVUT
Předchozí: « Hydrotermální a autometamorfní proces
Další: Horniny přeměněné (metamorfity) »
Obsah