Prachovce (siltovce) jsou zpevněné aleurity. Vyskytují se zpravidla společně s drobami nebo jílovými břidlicemi, například v Oderských vrších a na Drahanské vrchovině, nebo provázejí jílovce. Prachová břidlice je hornina, která je úzce spjata s jílovými břidlicemi a fylity, a představuje přechod mezi sedimentárními a metamorfovanými horninami. Následující článek se podrobně zabývá prachovci a prachovými břidlicemi, jejich vznikem, složením, výskytem a zařazením v geologických klasifikacích.
Sedimentární horniny a jejich vznik
Sedimentární (usazené) horniny vznikají při nízkých teplotách v tzv. povrchových zónách působením vnějších geologických sil, přičemž důležitou roli hraje voda. Při usazování nejprve materiál podléhá zvětrávání, rozpadu, rozpuštění a přemístění na vhodné místo, kde se hromadí. Rozlišujeme dva hlavní typy sedimentů:
- Zpevněné sedimenty: Postupně dochází ke zpevnění, např. břidlice, pískovec.
- Nezpevněné sedimenty: Hornina zůstává sypká, nebo je za vlhka tvárná, např. štěrk, jíl.
Typy sedimentárních hornin
1) Úlomkovité sedimenty
Vznikly zvětrávacími procesy z jiných hornin a jsou tvořeny úlomky (klasty), případně úlomky minerálů. Zvětralé úlomky jsou následně transportovány na místo uložení pomocí vody nebo vzduchu a později dochází k jejich zpevnění. Rozlišují se podle velikosti jednotlivých zrn. Hlavními minerály jsou křemen, živce a slídy (např. muskovit, kalcit).
2) Organické sedimenty
Vznikly akumulací úlomků z pevných schránek rostlin a živočichů, metamorfózou odumřelých částí těl živých organismů, nebo vysrážením z vodních roztoků za asistence organismů. Často se zde setkáme s fosiliemi, např. ve vápenci, což umožňuje datovat stáří sedimentů. Podrobněji se dělí dle převládající chemické složky.
- Uhlí: Hlavní obsažený prvek je 70-75 % uhlíku, ostatní prvky síra. Vzniká geochemickou fází (prouhelňování) z organického materiálu za nepřítomnosti vzduchu, kdy dochází k syntéze monomerů. Uhelná ložiska vznikala v období jury a křídy postupnou metamorfózou vrstev odumřelých stromů působením tlaku za nepřítomnosti vzduchu (třetihorní jehličnaté a listnaté stromy). Podle stupně prouhelnění rozlišujeme uhlí hemifázní (lignit), ortofázní a metafázní. Vyskytuje se např. na jižní Moravě, v Krušných horách (sokolovská a chomutovsko-mostecká pánev) a využívá se v energetice.
- Ropné břidlice: Hlavní stavební látkou je kerogen (10-30 %), ostatní látky zahrnují síru (10 %). Vznikají ukládáním rostlinných a živočišných zbytků a dalších sedimentů na dně jezer a moří. Postupně se přeměnily vlivem tlaku a tepla, ale ne tak silně jako ropa. Vyskytují se v USA, Rusku, Chile, Argentině, Libyi a Austrálii a využívají se ke spalování v elektrárnách (např. v Estonsku).
3) Vulkanoklastické sedimenty
Jedná se o úlomkovité sedimenty, jejichž vznik je bezprostředně spojen s vulkanickou činností, nikoli s procesy jejich zvětrávání. Při každém sopečném výbuchu se do atmosféry dostává obrovské množství pyroklastického materiálu. Tyto horniny mají bledě šedou/žlutou barvu a jsou druhem horniny ze sopečného popelu, vyvrženého během sopečné erupce a postupem času konsolidovaného do jednolité masy. Jejich zařazení do kategorie hornin je nejednoznačné. Vzhledem k jejich sopečnému původu jsou řazeny mezi vulkanity (magmatity), ale vzhledem k dalším stádiím vzniku pyroklastik (transport vzduchem, sedimentace a následné zpevnění) jsou také považovány za sedimenty. Vznikají uložením a zpevněním sopečného popelu na souši.
Čtěte také: Vlastnosti a využití betonového obkladu
Sopečné tufy
Sopečné tufy (ingimbrity) jsou produktem pyroklastických toků dost horkých na to, aby roztavily nebo "spekly" horký popel do jediné rovnoměrné vrstvy (chladná vrstva). Skleněné fragmenty, které tvoří velké množství vyvrženého popelového výronu, se snadno deformují a jejich zkřivené tvary jsou zploštěny a deformovány během procesu spékání.
Typy sopečných tufů:
- Ryolitické tufy: Obsahují pemzu, sklovité fragmenty, malé kousky strusky s křemenem, alkalickým živcem a biotitem. Rozbitá pemza je čistá a izotropní, velmi malé částečky mají půlkruhový, srpkovitý nebo bikonkávní obrysy. Jsou vytvořeny roztříštěním zpěněného skla a někdy jsou popisovány jako popelová struktura. Malé skleněné fragmenty pocházející z rozbité pemzy se nazývají střepy. Vyskytují se na Islandu, v Maďarsku a na Novém Zélandu.
- Trachytické tufy: Neobsahují žádný nebo velmi málo křemene, ale větší množství ortoklasu a oligoklasu, často s biotitem, augitem a amfibolem. Zvětráváním se často mění v měkké červené nebo žluté jílovce, bohaté na kaolíny se sekundárním křemenem. Vyskytují se např. v Siebengebirge na Rýnu, v okolí Neapole na Ischii a v Maďarsku.
- Andesitické tufy: Jsou běžně se vyskytující tufy s červenou nebo hnědou barvou. Struskové fragmenty mají všechny možné velikosti, od obrovských bloků až po drobný zrnitý prach. Dutiny jsou mnohdy vyplněny sekundárním materiálem, jako je vápenec, chlorit, křemen, epidot a chalcedon. Vyskytují se v Kordillerách, Andách, na Novém Zélandu a v Japonsku.
- Čedičové tufy: Hojně se vyskytují v oblastech s činnými sopkami nebo na území, kde sopečná činnost bývala. Mají černou, tmavě zelenou nebo červenou barvu a mohou obsahovat pórovité pumy o velikosti desítek centimetrů v průměru. Často jsou podmořské, mohou obsahovat břidlici, pískovec, štěrk a jiné usazeniny a mohou se v nich také vyskytovat fosilie. Při zvětrávání jsou vyplněny vápencem, chloritem, serpentinem, a speciálně pokud láva obsahuje nefelin nebo leucit. Vyskytují se na Islandu, Faerských ostrovech, Havajských ostrovech a Sicílii.
- Ultramafitické tufy: Jsou velmi vzácné, s hojností olivínu nebo serpentinu a malou přítomností živce a křemene. Vzácně se mohou vyskytovat také v neobvyklých povrchových usazeninách kimberlitu, diamantových polí Jižní Afriky. Základní hornina z kimberlitu je modravě zelená, bohatě zvlněná brekciemi (modrý podklad), které se při úplné oxidaci a zvětrání stanou sypkou hnědou nebo žlutou hmotou (žlutý podklad). Tyto brekcie byly uloženy jako směs plynu a pevných látek a jsou typicky uchované a těžené v tzv. diatremách, majících trubkovitou strukturu. V hloubkách jsou někdy kimberlitové brekcie rozděleny do základních žilních vrstev defragmentované horniny. Na povrchu se mohou vyskytovat v usazeninách.
Fylitické břidlice: Přechod mezi sedimenty a metamorfity
Fylitická břidlice je velmi slabě metamorfovaná hornina na přechodu mezi nemetamorfovanou břidlicí a fylitem. Od fylitu se liší méně intenzivní břidličnatostí, slabším svraštěním a matnějším leskem. Fylitické břidlice představují typického reprezentanta hornin nízkého stupně regionální metamorfózy.
Vznik a složení fylitických břidlic
Vznikají zpravidla metamorfózou jílových břidlic a obdobných sedimentů, o čemž svědčí postupné přechody mezi jílovými břidlicemi a fylity, přičemž hranice mezi těmito horninami není jednoznačně stanovena. Na složení fylitů se podílí především křemen, muskovit (sericit), albit a často též chlorit. Někdy však fylity mohou obsahovat větší množství kalcitu (tzv. kalcitické fylity). V silněji metamorfovaných fylitech bývá přítomen biotit, jehož přibýváním při rostoucím stupni metamorfózy fylity plynule přecházejí do svorů. Značně rozšířené jsou fylity s příměsí grafitu (grafitické fylity).
Původně klastické minerály jsou částečně rekrystalované. Za přechod sedimentární horniny do metamorfované se považuje přeměna organické substance na grafit, přeměna illitu na sericit, případně vznik některých zeolitů. Minerály jsou rozlišitelné pouze mikroskopicky. Slídové minerály a chlority zvýrazňují foliační plochy. Velikost jednotlivých šupinek slíd je relativně stejná. Plošně paralelní orientace slíd podmiňuje dokonalou břidličnatost.
Čtěte také: Vše, co potřebujete vědět o betonových plotech s imitací břidlice
Barva a textura
Barva fylitických břidlic je v závislosti na složení šedobílá, stříbřitá, nazelenalá nebo hnědočerná. Typické fylity mají velmi výrazné a detailně provrásněné foliační plochy s charakteristickým hedvábným leskem, jenž je způsoben jemnými šupinkami muskovitu (sericitu). Textury bývají obvykle plošně paralelní nebo břidličnaté, foliace může být málo výrazná. Přítomnost chloritu způsobuje zelené zbarvení, sericitu šedobílé se stříbřitým leskem, zvyšující se obsah biotitu se projevuje odstíny od zlatožluté po tmavě hnědou, přítomnost grafitu vede k šedočernému až černému zabarvení.
Charakteristika textury a struktury fylitických břidlic
- Barva: Šedobílá, stříbřitá, nazelenalá, hnědočerná (v závislosti na složení).
- Textura: Plošně paralelní, břidličnatá, foliace.
- Struktura: Homeoblastická: lepidoblastická, granolepidoblastická.
- Zrnitost: Jemnozrnná.
Typickým rysem je odlučnost podél hladkých paralelních ploch. Původem jsou pelitické sedimenty, popel, případně velmi jemné psamity.
Metamorfní podmínky
Fylitické břidlice jsou regionálně metamorfované horniny vznikající v epizonálních podmínkách orogenních pásem. To znamená, že jsou vystaveny velmi nízkým teplotám (200 - 350°C) a slabému tlaku nadloží, přičemž působí silný orientovaný tlak. Horní teplotní hranice jejich vzniku se pohybuje přibližně kolem 500°C.
Výskyt a využití
Fylitické břidlice jsou hojně rozšířeny v západní části Krušných hor, v Barrandienu, Krkonoších a Podkrkonoší, Železných horách a Hrubém Jeseníku. Typickým příkladem jsou pokrývačské fylitické břidlice z povodí Střely u Rabštejna a Manětína. Tence deskovitá odlučnost byla dobrým předpokladem pro jejich využití ve stavebnictví, kde se používaly jako pokrývačské břidlice.
Lokalita Kounice: Příklad výskytu prachovců a břidlic
600 m západně-jihozápadně od Kounic na levém břehu Kounického potoka (lokalita U cihelny), asi 4 km severo-severozápadně od obce, jsou v lomu odkryty jemně laminované břidlice a prachovce svrchní části štěchovické skupiny barrandienského proterozoika (neoproterozoika). Tyto horniny vystupují jako součást proterozoické kry při kounickém zlomu. Směr vrstev je přibližně 45°, úklon cca 20° k severozápadu. Na lokalitě je odkryta doprovodná zlomová porucha, projevující se tektonickými ohlazovými plochami, které podle Coubala (1989) indikují orientaci největší složky hlavního napětí ve směru severo-severovýchod-jiho-jihozápad.
Čtěte také: Moderní dekory Fatra Thermofix
Zařazení a datování hornin
Zařazení hornin do spodního ordoviku je analogické - podle nálezů Phycodes circinati RICHT. a ordovických trilobitů (v Durynsku). Předpokládá se, že se jedná o svrchní kambrium až spodní ordovik jako analogie stejných "vrstev" mimo ČR; existuje i názor, že jde pouze o ordovik (Škvor, 1975). Fylitické břidlice ("fykodové" fylitické břidlice) byly v geologických mapách značeny jako "7 - nepravidelně páskované, ve svrchní části šedé, ve spodní olivově zelené fylitické břidlice (phycodová skupina)", řazené do ordoviku.
Konkrece v břidlicích
Nedávno při stavbě sportovního a zábavního parku v Praze 9 byly navršeny 10 m vysoké haldy materiálu pocházejícího ze základů výškové budovy na Pankráci. Jedna halda je z tmavé břidlice a pouze v této kupě se nalézají zvláštní peckovité útvary, připomínající tvarem i barvou běžnou škebli říční nebo pecku ze švestky. Velikosti jsou však pozoruhodné - od několika centimetrů do více než metru. Obal těchto pecek je z tmavého tvrdého materiálu, vnitřek z měkkého světlého pískovce. Jde nepochybně o konkrece, velmi pravděpodobně prvohorního (ordovického) stáří.
Konkrece se zformovaly krátce po usazení porézního, ještě nezpevněného materiálu na dně (nejčastěji moře) v důsledku chemické nerovnováhy, dané nehomogenitou usazeniny (v některých souvrstvích byl touto nehomogenitou často zbytek živočicha, který pak bývá v centru konkrece zachován jako zkamenělina). Na chemické bariéře se pak srážel zpravidla běžný minerál (jako je kalcit, křemen či fosfát) a vyplnil tak póry mezi úlomky horniny (tyto úlomky mohou být extrémně malé, např. šupinky jílu). Výsledkem je pak velmi dobře tmelená hornina, „vložená“ mezi slabě zpevněný materiál, například jílovec. Jílovce (stejně jako prachovce atd.) při zatížení nadložím nebo při tektonickém tlaku podléhají stlačení, konkrece nikoliv; proto jsou zkameněliny v konkrecích obvykle mnohem lépe zachované než v okolní břidlici. Protože jsou konkrece tvrdší než okolní hornina, odolávají erozi, z původní horniny se oddělují a může docházet k jejich hromadění například v ornici nebo ve zvětralině mezi půdou a neporušeným horninovým prostředím.
Aleurity a spraše
Aleurity jsou nezpevněné sedimenty tvořené prachovými částicemi. Spraše jsou nezpevněné aleurity eolického původu, poněkud modifikované půdotvorným procesem, který se označuje jako zesprašnění. Obvykle mají žlutavou až nahnědlou barvu, nejsou vrstevnaté a mají charakteristickou vertikální odlučnost. Jsou tvořeny zrníčky křemene, živce a jílovými minerály. Mohou obsahovat práškovité povlaky na trhlinách nebo konkrece (cicváry). Spraše čtvrtohorního stáří jsou hojně rozšířeny ve středních a severních Čechách a především na jižní Moravě, v Moravské bráně a na Ostravsku. Jsou známy z Číny, kde spraše pokrývají plochu více než 600 000 km² (mocnost spraší zde dosahuje až 600 m) - materiál čínských spraší byl vyvát ze středoasijských stepí a pouští.
tags: #prachovec #prachova #bridlice #informace