Čedič
Čedič neboli bazalt (starší, paleozoické bazalty se nesprávně nazývají diabas[2] nebo melafyr[3]) je velice četná tmavá výlevná vyvřelá hornina s charakteristickou porfyrickou nebo sklovitou strukturou, někdy s vyrostlicemi jednotlivých minerálů. Vyskytuje se však i ve formě škváry, bez viditelných krystalů. Obvykle má šedou či černou barvu, zvětralý čedič má barvu spíše šedou.
| Čedič | |
|---|---|
 Pórovitá bazaltová láva | |
| Zařazení | magmatická hornina |
| Hlavní minerály | plagioklas, pyroxeny, olivín |
| Textura | masivní, mandlovcová, fluidální |
| Barva | tmavěšedá, černá |
| Hustota | 2,95 až 3,15[1] |
Termín čedič (bazalt) se používá k označení jemně zrnitých extruzivních, případně mělce uložených intruzivních hornin, hrubě zrnité hlubinné horniny daného složení se označují názvy dolerit a gabro. Termín bazalt, předtím používaný už ve starém Řecku a Egyptě, zavedl v současném pojetí v roce 1546 Georgius Agricola.[4]. Starověké použití termínu je připisováno římskému přírodovědci Pliniovi staršímu.[5]
Pro čedič je charakteristická jemnozrnná stavba vzniklá rychlým utuhnutím lávy na povrchu planety. Ve své stavbě obsahuje často velké krystaly minerálů či vesikule, drobné bublinky vyplněné plynem či druhotnou mineralizací, a nebo se vyskytuje ve formě strusky. Odlučnost čediče je obvykle sloupcovitá. Při chladnutí magmatu a pozdějším zvětrávání se tvoří pěti, šesti či sedmiúhelníkové bloky. Textura bývá proudovitá nebo všesměrná. Dle oficiální definice vycházející z pozice čediče v diagramu QAPF je tato hornina jemnozrnná vyvřelá hornina, která má méně než 20 objemových procent křemene a méně než 10 % foidů a minimálně 65 % živců ve formě plagioklasu.
Na Zemi vzniká většina čedičových magmat dekompresním tavením pláště. Mimo Země jsou čediče známé taktéž z Měsíce, Marsu, Venuše a dokonce i z asteroidu Vesta. Předpokládá se, že zdrojovými horninami pro částečné tavení jsou jak peridotity tak i pyroxenity.[6]. Čediče tvoří ve velké míře oceánskou kůru, která vzniká na středooceánských hřbetech výstupem (upwelling) plášťového materiálu z hlavní části.
Etymologie
Čedič, lidově „čadič“, původně nářeční výraz pro očazený černý kámen. Teprve v národním obrození přijat jako termín pro bazalt.[7]
Složení
Nejvýznamnější složkou bazaltů jsou zásadité (sodno-vápenaté) živce - plagioklasy (labradorit, anortit až bytownit) a pyroxeny (rombické i monoklinické, augit, titanaugit)[8]. Ve značném množství může být přítomen i ilmenit a magnetit, pro některé typy bazaltů jsou typické vyšší obsahy minerálů skupiny olivínu. V meziprostorech mezi minerály je vulkanické sklo, nebo druhá generace stejných minerálů v drobnozrnném vývoji.[3]
Formy
V závislosti na místě a typu erupce, ale i na vlastnostech magmatu, tvoří bazaltové lávy různé formy:
- lávové proudy s různou strukturou - pahoehoe, nebo Aa lávy (v závislosti na viskozitě)
- vzácně tvoří i různé vulkanoklasty a tufy
- podmořskými erupcemi vznikají polštářové (anglicky pillow) lávy.
Typy bazaltových láv
- Tholeitické bazalty - jsou nejrozšířenějším typem. Do této kategorie spadají všechny bazalty oceánského dna (tzv. mid ocean ridge basalt - MORB), velkých vulkanických ostrovů i kontinentálních bazaltů. Charakteristický je nízký obsah sodíku a průměrný obsah křemíku. Mineralogicky je tento typ charakterizován obsahem pyroxenů (augit), plagioklasu a magnetitu. Jako akcesorie se vyskytuje oxid křemičitý (křemen, příp. tridymit) a olivín.
- Olivinické tholeity jsou dost podobné, jen mají zvýšený obsah olivínu.
- Vysoce hlinité bazalty - mají zvýšený obsah Al2O3 až 17 % a nižší obsah TiO2.
- Alkalické bazalty - jsou produktem vulkanismu divergentních deskových okrajů. Mají vyšší obsah foidů a flogopitu.
Vlastnosti a složení
Teplota bazaltového magmatu je okolo 1 100 až 1 250 °C. Díky tomu, jakož i díky nízkému obsahu rozpuštěných plynů je magma značně pohyblivé (vytváří až 20 km dlouhé lávové proudy), erupce bývají zpravidla klidné, bez větších explozí. Bazalty jsou pevnější než granitoidy, přibližně o třetinu (pevnost v tlaku za sucha 180 až 380 MPa). Jejich hustota se pohybuje od 2,95 do 3,15 g/cm³[1]
Geochemie
Bazalty mají v porovnaní s jinými běžnými horninami malý obsah oxidu křemičitého (SiO2) - od 48 do 52 hm. %. Zbytek je tvořen převážně oxidem hořečnatým (MgO - 5 až 12 hm. %), oxidem vápenatým (CaO - okolo 10 hm. %), oxidy železa (FeO a Fe2O3 - 5 až 14 hm. %) a oxidem hlinitým (Al2O3 - více než 14 hm. %). Oproti světlejším horninám mají menší obsah CaO, Na2O, K2O. Asi 2 - 6 hmotnostních % tvoří alkálie, 0,5-2,0 % TiO2.
Alkalické bazalty mají obsah Al2O3 od 17 do 19 %; boninity mají obsah MgO do 15%. Na foidy bohaté mafické horniny až alkalické bazalty mohou mít obsah Na2O a K2O aj 12% a více.
Protože jsou MORB bazalty považovány za jeden z klíčových faktorů chápání deskové tektoniky, jejich chemické složení bylo poměrně podrobně prozkoumáno. Složení MORB bazaltů je sice odlišitelné od bazaltů vznikajících v jiných prostředích, ale netvoří homogenní skupinu. Jejich složení se mění na základě jejich umístění v středooceánském hřbetu a je závislé i na jednotlivých lokalitách a oceánských bazénech. MORB bazalty a jejich intruzivní ekvivalenty, gabra jsou typickými horninami středooceánských hřbetů. Jsou též označovány jako tholeitické bazalty a mají poměrně nízký obsah alkálií a nekompatibilních stopových prvků. MORB bazalty také mají poměrně vyrovnanou křivku obsahu kovů vzácných zemin (REE), normalizovanou na plášťové chondritické hodnoty. Naproti tomu, alkalické bazalty mají normalizované hodnoty obohaceny o lehké prvky REE a mají celkově vyšší obsah REE a dalších nekompatibilních prvků.
Výskyt
Svět
Místa výskytu bazaltových magmat jsou různá, nejčastěji jde o riftová údolí (nacházející se v středooceánských hřbetech, nebo na kontinentech), horké skvrny, ale bazaltový vulkanismus se vyskytuje i v konvergentních okrajích střetávajících se tektonických desek, zvláště pokud jsou obě desky tvořeny oceánskou kůrou.
Čedič je nejhojnější magmatická hornina zemského povrchu, tvoří prakticky celé oceánské dno a z velké části zemskou kůru. Na pevnině jsou známy obrovské výlevy bazaltů z triasu: Dekánská plošina, případně sibiřské trapy - obrovské plošiny tvořené bazalty, vzniklé v průběhu jen několika tisíc let (v geologickém měřítku jde o velmi krátkou dobu), což představuje enormní vulkanickou aktivitu. Dalším příkladem plošinových kontinentálních bazaltů je oblast řeky Columbia. Podobná vulkanická aktivita byla zaznamenána na začátku jury kolem nově vznikajícího Atlantiku.[9] Další velká akumulace bazaltů, která je vulkanicky aktivní i v současnosti, se nachází na Havajských ostrovech a také na Islandu.
Bazaltové horniny jsou známy i z Měsíce. Různé typy bazaltů jsou také hlavní horninou tvořící povrchové útvary na Venuši.
Česká republika
Bazalty se vyskytují v Českém středohoří, např. kopce Tlustec, Radobýl nebo hora Říp. Doupovské hory jsou tvořeny pouze z čediče (48 druhů). Známé lokality po celé republice jsou chráněny jako přírodní památky, jako například Panská skála u obce Kamenický Šenov, čedičová žíla Boč, čedičové varhany u Hlinek nebo Rotava.
Využití
Čedič se už po tisíciletí používá jako stavební kámen, na štěrk a kamenivo, součást betonů i směsí při stavbě silnic. Novodobé využití našel ve 20. století s rozvojem petrurgie. Taví se při teplotách kolem 1300 °C. Slévárny čediče produkují např. dlažby, žlaby nebo třeba otěruvzdorná potrubí, která se nejčastěji používají pro pneumatickou nebo hydraulickou dopravu abrazivních materiálů. Dlažby se používají i pro odolné průmyslové podlahy. Žlaby, cihly a trouby jsou pro své vlastnosti používány i pro kanalizace.
Čedičová tavenina se dá také rozvláknit, čímž vznikají vysoce pevná a ohebná vlákna, která předčí svými fyzikálními, mechanickými a chemickými vlastnostmi vlákna skleněná i azbestová. Tkaniny z čedičových vláken se dají použít ve stavebnictví, v leteckém průmyslu, k výrobě tepelných, zvukových a chemických izolací, kompozitních výztuží atd. Tato vlákna jsou zpracovávána při výrobě vysokopevnostních, tepelně odolných Hi-Tech šňůr a sítí.
V České republice je čedič zpracováván tavením ve Staré Vodě u Mariánských Lázní.
Panská skála u Kamenického Šenova
Giant's Causeway v Severním Irsku
Reference
- On-line geologická encyklopedie - Tabulka 9. Pevnost v tlaku a hustota hlavních skupin hornin [online]. geology.cz, 23. 2. 2016. Dostupné online. (anglicky)
- Kamenický, J., Hovorka, D., 1980, O návrhu subkomisie IUGS pre systematiku eruptív na klasifikáciu a nomenklatúru vulkanických a niektorých ďalších skupín hornín. Mineralia Slovaca, 12, 1, s. 75-88
- Hovorka, D., 1990: Sopky. Veda, vydavateľstvo Slovenskej akadémie vied, Bratislava, 147 s.
- Přehled názvů hornin [online]. geologie.estranky.cz, 23. 2. 2016. Dostupné online.
- Le Maitre (Editor), 2002, Igneous rocks A Classification and Glossary of Terms Recommendations of the International Union of Geological Sciences Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks. Cambridge University Press, Cambridge, s. 61
- Sobolev et al., 2007
- Rejzek J. Český etymologický slovník, Leda, Brno 2001, ISBN 80-85927-85-3
- Krist, E., Krivý, M., 1985: Petrológia. Alfa, Bratislava, 464 s.
- Kontak, J.D., 2008, On the edge of CAMP: Geology and volcanology of the Jurassic North Mountain Basalt, Nova Scotia. Lithos, 101, s. 74–101
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu čedič na Wikimedia Commons 
Slovníkové heslo čedič ve Wikislovníku
