Skála (geologie) - Rock (geology)

A Skála je jakákoli přirozeně se vyskytující pevná hmota nebo agregát minerály nebo mineraloid hmota. Je kategorizován podle zahrnutých minerálů, jeho chemické složení a způsob, jakým je formován. Skály jsou obvykle seskupeny do tří hlavních skupin: vyvřeliny, metamorfované horniny a sedimentární horniny. Skály tvoří vnější pevnou vrstvu Země, kůra a většina jeho vnitřku, s výjimkou kapaliny vnější jádro a kapsy z magma v astenosféra.
Magmatické horniny se tvoří, když magma ochlazuje v zemské kůře, nebo láva ochlazuje na povrchu země nebo na mořském dně. Metamorfované horniny se tvoří, když jsou stávající horniny vystaveny tak velkým tlakům a teplotám, že jsou transformovány - k čemuž dochází, například kontinentální talíře kolidovat. Sedimentární horniny jsou tvořeny diageneze nebo litifikace z sedimenty, které jsou zase tvořeny zvětrávání, doprava a depozice stávajících hornin.[1]
Vědecké studium hornin se nazývá petrologie, který je podstatnou součástí geologie.[2]
Klasifikace
Horniny jsou složeny převážně ze zrn minerálů, které jsou krystalické pevné látky vytvořený z a chemická sloučenina uspořádány řádně.[3][stránka potřebná ] The agregát minerály tvořící horninu drží pohromadě chemické vazby. Některé horniny také obsahují mineraloidy, což jsou tuhé látky podobné minerálům, jako např vulkanické sklo,[4]:55,79 která postrádá krystalickou strukturu. Druhy a množství minerálů v hornině jsou určeny způsobem, jakým byla vytvořena.
Většina hornin obsahuje silikátové minerály, sloučeniny, které obsahují tetrahedry oxidu křemičitého ve svých krystalová mříž, a tvoří asi jednu třetinu všech známých minerálních druhů a asi 95% zemská kůra.[5] Podíl oxid křemičitý v horninách a minerálech je hlavním faktorem při určování jejich jmen a vlastností.[6]
Horniny jsou klasifikovány podle charakteristik, jako je minerální a chemické složení, propustnost, textura - základních částic a - velikost částic. Tyto fyzikální vlastnosti jsou výsledkem procesů, které formovaly horniny.[4] V průběhu času se horniny mohou transformovat z jednoho typu na jiný, jak je popsáno v geologickém modelu zvaném rockový cyklus. Tato transformace vytváří tři obecné třídy hornin: ohnivý, sedimentární a metamorfický.
Tyto tři třídy jsou rozděleny do mnoha skupin. Mezi spojeneckými skalami však neexistují žádné tvrdé a rychlé hranice. Zvyšováním nebo snižováním podílu svých minerálů procházejí gradacemi od jednoho k druhému; výrazné struktury jednoho druhu horniny lze tedy vysledovat postupně přecházejícími do jiných. Proto definice přijaté v názvech skal jednoduše odpovídají vybraným bodům v sérii s postupnou gradací.[7]
Magmatická skála

Magmatická hornina (odvozená z latinský slovo igneus, význam ohně, z ignis význam oheň) se tvoří chlazením a tuhnutí z magma nebo láva. Toto magma může být odvozeno z částečných tavenin již existujících hornin v obou a planeta je plášť nebo kůra. Tavení hornin je obvykle způsobeno jedním nebo více ze tří procesů: zvýšením teploty, snížením tlaku nebo změnou složení.
Vyvřeliny jsou rozděleny do dvou hlavních kategorií:
- Plutonic nebo rušivé horniny vznikají, když magma vychladne a krystalizuje pomalu uvnitř zemská kůra. Běžným příkladem tohoto typu je žula.
- Sopečný nebo vytlačovací kameny jsou výsledkem toho, že magma dosáhlo povrchu buď jako láva, nebo fragmentární ejecta, tvořící minerály jako např pemza nebo čedič.[4]
Chemická hojnost a rychlost ochlazování magmatu obvykle tvoří sekvenci známou jako Bowenova reakční série. Většina hlavních vyvřelých hornin se nachází v tomto měřítku.[6]
Asi 65% objemové zemské kůry tvoří vyvřeliny, což z ní činí nejpočetnější kategorii. Z toho 66% tvoří čedič a gabbro, 16% tvoří žula a 17% granodiorit a diorit. Pouze 0,6% je syenit a 0,3% jsou ultramafický. The oceánská kůra je 99% čedič, což je magmatická hornina mafic složení. Žula a podobné kameny, známé jako granitoidy, dominují Kontinentální kůra.[8][9]
Sedimentární hornina

Sedimentární horniny se tvoří na zemském povrchu akumulací a cementací fragmentů dřívějších hornin, minerálů a organismů[10] nebo jako chemické sraženiny a organické výrůstky ve vodě (sedimentace ). Tento proces způsobuje pružný sedimenty (kousky skály) nebo organický částice (detritus ) se usadit a hromadit, nebo pro minerály chemicky sraženina (odpařit ) z a řešení. Částice pak prochází zhutněním a cementace při mírných teplotách a tlacích (diageneze ).
Před uložením jsou sedimenty tvořeny zvětrávání dřívějších hornin od eroze ve zdrojové oblasti a poté transportován na místo uložení do voda, vítr, led, hromadný pohyb nebo ledovce (agenti obnažení ).[4] Asi 7,9% objemové kůry tvoří sedimentární horniny, přičemž 82% z nich tvoří břidlice, zbytek tvoří vápenec (6%), pískovec a arkózy (12%).[9] Sedimentární horniny často obsahují fosilie. Usazené horniny se tvoří pod vlivem gravitace a obvykle se ukládají v horizontálních nebo téměř horizontálních vrstvách nebo vrstvy, a lze je označovat jako vrstvené horniny.[11]
Metamorfovaná hornina

Metamorfované horniny vznikají vystavením jakéhokoli horninového typu - sedimentární horniny, vyvřeliny nebo jiné starší metamorfované horniny - různým teplota a tlak podmínky, než ve kterých byla původní hornina vytvořena. Tento proces se nazývá metamorfóza, což znamená „změna formy“. Výsledkem je hluboká změna fyzikálních vlastností a chemie kamene. Původní skála, známá jako protolit se transformuje na jiné minerální typy nebo jiné formy stejných minerálů pomocí rekrystalizace.[4] Teploty a tlaky potřebné pro tento proces jsou vždy vyšší než ty, které se nacházejí na zemském povrchu: teploty vyšší než 150 až 200 ° C a tlaky 1 500 barů.[12] Metamorfované horniny tvoří 27,4% objemové kůry.[9]
Tři hlavní třídy metamorfované horniny jsou založeny na mechanismu formování. Vniknutí magmatu, které ohřívá okolní horninu, způsobuje kontaktní metamorfózu - transformaci ovládanou teplotou. Metamorfóza tlaku nastává, když jsou sedimenty pohřbeny hluboko pod zemí; tlak je dominantní a teplota hraje menší roli. Toto se nazývá pohřební metamorfóza a může mít za následek vznik hornin jako např nefrit. Tam, kde hraje roli teplo i tlak, se mechanismus nazývá regionální metamorfóza. To se obvykle vyskytuje v regionech budujících hory.[6]
V závislosti na struktuře jsou metamorfované horniny rozděleny do dvou obecných kategorií. Ty, které mají texturu, se označují jako foliovaný; zbytek se označuje jako nefolicovaný. Název horniny je poté určen na základě typů přítomných minerálů. Břidlice jsou listnaté horniny, které jsou primárně složeny z lamelové minerály jako slídy. A rula má viditelné pruhy lišící se světlost, přičemž běžným příkladem je žulová rula. Mezi další odrůdy foliované horniny patří břidlice, fylity, a mylonit. Mezi známé příklady nefoliovaných metamorfovaných hornin patří mramor, mastek, a hadí. Tato větev obsahuje křemenec — Metamorfovaná forma pískovec -a hornfels.[6]
Lidské použití

Použití horniny mělo obrovský dopad na kulturní a technologický rozvoj lidské rasy. Skála byla používána lidmi a jinými hominidy alespoň 2,5 milionu let.[13] Litická technologie označuje jedny z nejstarších a nepřetržitě používaných technologií. The hornictví skály kov obsah byl jedním z nejdůležitějších faktorů lidského pokroku a na různých místech postupoval různým tempem, zčásti kvůli druhu kovů dostupných v horninách regionu.
Hornictví
Těžba je těžba cenný minerály nebo jiný geologický materiály ze Země, z Ruda tělo, žíla nebo šev.[14] Termín také zahrnuje odstranění půdy. Mezi materiály získané těžbou patří obecné kovy, drahé kovy, žehlička, uran, uhlí, diamanty, vápenec, ropná břidlice, kamenná sůl, potaš, stavební agregát a rozměrný kámen. Těžba je nutná k získání jakéhokoli materiálu, který nelze vypěstovat zemědělský procesy nebo vytvořeny uměle v laboratoř nebo továrna. Těžba v širším smyslu zahrnuje těžbu jakéhokoli zdroj (např. ropa, zemní plyn, sůl nebo dokonce voda ) ze Země.[15]
Těžba hornin a kovů se od té doby provádí prehistorický krát. Moderní těžební procesy zahrnují vyhledávání u ložisek nerostných surovin analýza ziskového potenciálu navrhovaného dolu, těžba požadovaných materiálů a nakonec rekultivace půdy, aby se po ukončení těžby připravila na další využití.[16]
Procesy těžby mohou mít negativní dopady na životní prostředí jak během těžby, tak i po letech, kdy těžba skončila. Tyto potenciální dopady vedly k tomu, že většina světových zemí přijala předpisy k řízení negativních účinků těžební činnosti.[17]
Viz také
Reference
- ^ Tarbuck; Lutgens, s. 194
- ^ Harbaugh, John W .; Windley, Brian Frederick. "Geologie". Encyklopedie Britannica. Citováno 15. dubna 2019.
- ^ Cipriani, Nicola (1996). Encyklopedie hornin a minerálů. New York: Barnes & Noble. ISBN 978-0-7607-0291-8.
- ^ A b C d E Blatt, Harvey; Tracy, Robert J. (1996). Petrologie (2. vyd.). W.H. Freemane. ISBN 978-0-7167-2438-4.
- ^ Heinen, Wouter; Oehler, John H. (1979). „Evoluční aspekty biologického zapojení do cyklování oxidu křemičitého“. In Trudinger, P.A .; Swaine, D.J. (eds.). Biogeochemické cyklování prvků tvořících minerály. Amsterdam: Elsevier. str. 431. ISBN 9780080874623. Citováno 13. dubna 2020.
- ^ A b C d Wilson, James Robert (1995), Sběratelský průvodce po skalních, minerálních a fosilních lokalitách v Utahu, Utah Geological Survey, s. 1–22, ISBN 978-1-55791-336-4, archivováno z původního dne 19. listopadu 2016.
- ^
Jedna nebo více z předchozích vět obsahuje text z publikace, která je nyní v veřejná doména: Flett, John Smith (1911). "Petrologie V Chisholmu, Hugh (ed.). Encyklopedie Britannica. 21 (11. vydání). Cambridge University Press. str. 327.
- ^ Condie, Kent C. (2015). Plate Tectonics & Crustal Evolution (2. vyd.). New York: Pergamon. str. 68. ISBN 9781483100142. Citováno 13. dubna 2020.
- ^ A b C Bucher, Kurt; Grapes, Rodney (2011), Petrogeneze metamorfovaných hornin, Heidelberg: Springer, s. 23–24, ISBN 978-3-540-74168-8, archivováno z původního dne 19. listopadu 2016.
- ^ Gilluly, James (1959). Principy geologie. W.H. Freemane.
- ^ Monroe, James S .; Wicander, Reed (2008). Měnící se Země: Zkoumání geologie a evoluce (5. vydání). Belmont, CA: Brooks / Cole. str. 438. ISBN 9780495554806. Citováno 13. dubna 2020.
- ^ Blatt, Harvey a Robert J. Tracy, Petrologie, W.H. Freeman, 2. vydání, 1996, s. 355 ISBN 0-7167-2438-3
- ^ William Haviland, Dana Walrath, Harald Prins, Bunny McBride, Evolution and Prehistory: The Human Challenge, str. 166
- ^ Gajul, Shekhar (28. července 2018). „Podzemní těžební zařízení na trhu 2017 Globální klíčoví hráči, sdílení, výzvy, velikost odvětví, příležitosti k růstu a prognóza do roku 2021“. Novinářská kniha.
- ^ Botin, J.A., ed. (2009). Udržitelné řízení těžebních operací. Denver, CO: Společnost pro těžbu, metalurgii a průzkum. ISBN 978-0-87335-267-3.
- ^ Wilson, Arthur (1996). Živá skála: Příběh kovů od nejranějších dob a jejich dopad na rozvoj civilizace. Cambridge, Anglie: Woodhead Publishing. ISBN 978-1-85573-301-5.
- ^ Teraskop. „Environmentální rizika těžby“. Budoucnost strategických přírodních zdrojů. Cambridge, Massachusetts: Massachusetts Institute of Technology. Archivováno z původního dne 20. září 2014. Citováno 10. září 2014.