Pokud jde o složení Země, do hry vstupují tři hlavní typy hornin. Tyto jsou známé jako metamorfovaná hornina, sedimentární hornina a vyvřelá hornina. Také známý jako „ohnivý kámen“ (odvozený z latinského „ignus“), tento typ horniny je nejběžnějším typem horniny na zemském povrchu. Ve skutečnosti v kombinaci s metaforickou horninou tvoří vyvřelá hornina 90 až 95 % veškeré horniny do hloubky 16 km od povrchu.
Vyvřelé horniny jsou také velmi důležité, protože jejich minerální a chemické složení lze použít k poznání složení, teploty a tlaku, který existuje v zemském plášti. Mohou nám také říci mnoho o tektonickém prostředí, protože jsou úzce spojeny s konvekcí tektonických desek. Ale jak se tyto skály tvoří?
Vyvřelé horniny v podstatě vznikají ochlazováním a tuhnutím magmatu (nebo lávy). Jak horká, roztavená hornina stoupá k povrchu, podléhá změnám teploty a tlaku, které způsobují její ochlazování, tuhnutí a krystalizaci. Celkem řečeno, existuje více než 700 známých typů vyvřelých hornin, z nichž většina je vytvořena pod povrchem zemské kůry. Některé však vznikají i na povrchu v důsledku sopečné činnosti.
Ty, které zapadají do první kategorie, jsou známé jako rušivé (nebo plutonické) horniny, zatímco ty, které zapadají do druhé kategorie, jsou známé jako extruzní (nebo vulkanické) horniny. Kromě nich existuje také hypabyssal (neboli subvulkanická hornina), méně běžná forma vyvřelé horniny, která se tvoří na Zemi mezi plutonickými a vulkanickými horninami.
Intruzivní (Plutonická) vyvřelá hornina:
Intruzivní vyvřelá hornina se tvoří, když magma chladne a tuhne v malých kapsách obsažených v kůře planety. Jelikož je tato hornina obklopena již existující horninou, magma se pomalu ochlazuje, což má za následek, že je hrubozrnné – tedy minerální zrna jsou dostatečně velká, aby je bylo možné rozeznat pouhým okem. Nejběžnějšími typy plutonických vyvřelých hornin jsou žula, gabro nebo diorit.
Centrální jádra velkých pohoří se skládají z velkých těles rušivých vyvřelých hornin – také známých jako batolity –, protože jsou výsledkem ochlazování magmatu v již existující pevné hornině na povrchu. Kromě batolitů zahrnují další typy struktur vyvřelých hornin pažby, lakolity, lopolity, fakolity, chonlity, prahy, hráze a sopečné trubky (nebo hrdla). Všechny se nacházejí v podzemních vrstvách, ale někdy mohou prorazit povrch v důsledku tektonické aktivity.
Extruzivní (vulkanická) vyvřelá hornina:
Extruzivní horniny jsou tak pojmenovány, protože jsou výsledkem vylévání magmatu na povrch planety a ochlazování. Když se dostane na povrch, buď na kontinentálním šelfu jako sopka, nebo na dně oceánu jako podmořská sopka, stává se podle definice lávou. Viskozita lávy závisí na teplotním složení a obsahu krystalů samotné roztavené horniny.
Proto může láva proudit pomalu a vytvářet krátké strmé proudy; nebo může proudit rychle a vytvářet dlouhé tenké proudy. Může také prudce explodovat a rozptýlit magma do vzduchu, které padá zpět na povrch jako popel a tufy. Ve srovnání s intruzivní horninou se tento typ vyvřelé horniny ochlazuje a krystalizuje mnohem rychleji, protože je vystaven vzduchu nebo vodě, což má za následek jemnozrnnost.
Jak vznikají vyvřelé horniny. Kredit: Wikipedia Commons/Jasmin Ros
Někdy je ochlazení tak rychlé, že zabrání tvorbě i malých krystalů po vytlačování, což má za následek horninu, která může být většinou sklo (jako je obsidián). Pokud by ochlazování lávy probíhalo pomaleji, byly by horniny jemnozrnné nebo porfyrické – kde se krystaly liší velikostí, přičemž alespoň jedna skupina krystalů je zjevně větší než jiná skupina.
Čedič je běžná forma extruzivní vyvřelé horniny a tvoří lávové proudy, lávové příkrovy a lávové plošiny. Extruzní vyvřelé horniny zahrnují andezit, čedič, obsidián, pemzu, ryolit, scoria a tuf. Vzhledem k tomu, že minerály jsou většinou jemnozrnné, je mnohem obtížnější rozlišit mezi různými typy extruzivních vyvřelin než mezi různými typy intruzivních vyvřelin.
Obecně lze minerální složky jemnozrnných extruzních vyvřelin určit pouze mikroskopickým vyšetřením, takže v terénu lze obvykle provést pouze přibližnou klasifikaci.
Hypabysální (subvulkanická) vyvřelá hornina:
Hypabyssální hornina je forma intruzivní vyvřelé horniny, která tuhne ve střední až mělké hloubce v kůře, obvykle v puklinách jako hráze a rušivé prahy. Tyto horniny mají typicky střední zrnitost a texturu mezi intruzivními a extruzivními horninami. Jak by se dalo očekávat, ukazují struktury, které se nacházejí mezi strukturami extruzivních a plutonických hornin. Běžnými příklady subvulkanických hornin jsou diabas, křemen-dolerit, mikrožula a diorit.
Čedičová hornina, běžná forma vyvřelé horniny. Světle zbarvené stopy ukazují směr proudu lávy. Kredit: Wikipedia Commons
Klasifikace vyvřelých hornin:
Vyvřelé horniny jsou klasifikovány podle způsobu jejich výskytu, textury, mineralogie, chemického složení a geometrie vyvřelého tělesa. Dvě důležité proměnné, které se používají pro klasifikaci vyvřelých hornin, jsou velikost částic a minerální složení horniny. Živec, křemen, olivíny, slídy atd. jsou všechny důležité minerály při tvorbě vyvřelých hornin a jsou důležité pro jejich klasifikaci.
Typy vyvřelých hornin s dalšími esenciálními minerály jsou velmi vzácné. Ve zjednodušené klasifikaci se vyvřelé horniny oddělují podle typu přítomného živce, přítomnosti nebo nepřítomnosti křemene a – v případech, kdy živec nebo křemen nejsou přítomny – podle typu přítomných železných nebo hořčíkových minerálů. Horniny obsahující křemen jsou křemičitým přesycené, zatímco horniny s feldspatoidy jsou křemičitým nedosycené.
Vyvřelé horniny, které mají krystaly dostatečně velké na to, aby je bylo možné vidět pouhým okem, jsou klasifikovány jako faneritické, zatímco horniny s krystaly příliš malými na to, aby je bylo možné vidět, jsou afanitické. Horniny patřící do faneritické třídy jsou typicky intruzivního původu, zatímco afanitické horniny jsou extruzivní.
Vyvřelá hornina s většími, jasně rozeznatelnými krystaly zasazenými do jemnozrnnější matrice je klasifikována jako porfyr. Porfyrické textury se vyvíjejí, když láva chladne nerovnoměrně, což způsobuje, že některé krystaly rostou před hlavní hmotou roztavené horniny.
Takže až se příště ocitnete někde a jen tak stojíte, pamatujte, že půda, po které kráčíte, byla vytvořena z docela pekelného procesu. Začalo to hluboko v Zemi, kde se silikátové horniny, zmítané extrémním žárem a intenzivním tlakem, staly horkou, vytékající kaší. Jednou to vybuchlo na povrch. buď explodovala do atmosféry, nebo roztavila cestu napříč krajinou, než vychladla na místě.
Stručně řečeno, náš svět se zrodil z podmínek, které dělají DanteůvPeklove srovnání vypadají nudně a vesele!
Pro Universe Today jsme napsali mnoho článků o vyvřelých horninách. Zde je článek o Jak se tvoří skály , Z čeho je vyroben zemský plášť? , a Jaký je rozdíl mezi magmou a lávou?
A pro podrobnější pohled na Zemi, zde je What is the Litosféra? , a Jaké jsou vrstvy Země?
Pokud byste chtěli více informací o vyvřelých horninách, podívejte se Webová stránka americké geologické služby . A zde je odkaz na Geology.com .
Nahráli jsme také epizodu Astronomy Cast o planetě Zemi. Poslouchej tady, Epizoda 51: Země .