Čedič

Čedič je druh vulkanické horniny, která vzniká tuhnutím roztavené lávy. Je to vyvřelá hornina, což znamená, že vzniká ochlazením a tuhnutím magmatu nebo lávy. Čedič je jedním z nejběžnějších typů hornin na Zemi a lze jej nalézt na různých místech po celém světě, a to jak na souši, tak pod dnem oceánu.

Čedič je známý svou tmavou barvou, typicky od černé po tmavě šedou, a svou jemnozrnnou strukturou. Skládá se převážně z minerály jako pyroxen, plagioklas živec, a někdy olivín. Čedič může mít řadu složení, ale obvykle je bohatý železo a hořčík a nízký obsah oxidu křemičitého.

Čedič má řadu jedinečných vlastností, díky kterým je užitečný pro různé aplikace. Je například známý svou trvanlivostí, pevností a odolností proti opotřebení a erozi, díky čemuž je ideální pro stavební materiály, jako je silniční kamenivo, beton a stavební kameny. Čedič se také používá k výrobě vláknitých výztužných materiálů, známých jako čedičové vlákno, které se používají v široké škále aplikací, včetně automobilových dílů, leteckých součástí a sportovních potřeb.

Čedič má také významný geologický význam. Je to běžný typ horniny ve vulkanických oblastech a je spojen se sopečnou činností, jako jsou sopečné erupce a lávové proudy. Zejména proudy čedičové lávy mohou pokrýt velké plochy země a vytvořit rozsáhlé čedičové plošiny, jako je Columbia River Plateau ve Spojených státech a Deccan Traps v Indii. Tyto plošiny mají významný dopad na místní krajinu, ekologii a geologii.

Kromě praktického a geologického významu má čedič také kulturní význam. To bylo používáno různými civilizacemi v průběhu historie pro nástroje, zbraně a umělecké účely. Čedič byl také používán ve folklóru a mytologii v mnoha kulturách po celém světě.

Celkově je čedič fascinující horninový typ se širokou škálou vlastností a aplikací. Jeho jedinečné vlastnosti z něj činí důležitou horninu v různých oblastech, včetně geologie, stavebnictví, výroby a kulturního dědictví.

Skupina: vulkanický.
Barva: tmavě šedá až černá.
Textura: afanitický (může být porfyrický).
Obsah minerálů: základní hmota obecně pyroxenu (augit), plagioklasu a olivínu, případně s menším sklem; pokud jsou porfyritické, budou fenokrysty některé z olivínu, pyroxenu nebo plagioklasu. Oxid křemičitý (SiO ₂) obsah – 45%-52%.

Složení: Čedič se skládá hlavně z minerálů, jako je pyroxen, plagioklasový živeca někdy olivín. Tyto minerály jsou typicky tmavě zbarvené a bohaté na železo a hořčík. Přesné složení čediče se může lišit v závislosti na konkrétním místě a podmínkách jeho vzniku, ale obecně obsahuje asi 45-55 % oxidu křemičitého (SiO2), spolu s různým množstvím dalších prvků, jako je např. hliníkvápník, sodík a draslík.

charakteristika: Čedič vykazuje několik charakteristických vlastností, včetně:

1. Tmavá barva: Čedič je typicky tmavé barvy, od černé po tmavě šedou, kvůli vysokému obsahu tmavě zbarvených minerálů, jako je pyroxen a olivín.
2. Jemnozrnná textura: Čedič má jemnozrnnou texturu, což znamená, že jeho minerální zrna jsou obecně malá a pouhým okem nejsou snadno viditelná. Může za to rychlé ochlazení čedičové lávy na povrchu Země, které brání tvorbě velkých minerálních krystalů.
3. Trvanlivost a síla: Čedič je známý svou odolností a pevností, díky čemuž je ideální pro stavební materiály. Je odolný proti opotřebení, erozi a zvětrávánía vydrží velké zatížení a vysoký tlak.
4. Vysoká hustota: Čedič má relativně vysokou hustotu ve srovnání s mnoha jinými skálys průměrnou hustotou v rozmezí od 2.7 do 3.0 gramů na centimetr krychlový. To z něj dělá těžkou a hustou horninu, což může mít důsledky pro její použití ve stavebnictví a dalších aplikacích.
5. Vezikulární textura: Čedič může někdy vykazovat vezikulární strukturu, což znamená, že obsahuje malé bublinky plynu nebo vezikuly, které jsou zachyceny během tuhnutí lávy. Tyto vezikuly mohou dát čediči porézní vzhled a ovlivnit jeho fyzikální vlastnosti.
6. Běžný výskyt: Čedič je jedním z nejběžnějších typů hornin na Zemi a lze jej nalézt na různých místech po celém světě, jak na souši, tak pod dnem oceánu. Je to běžný typ horniny ve vulkanických oblastech a je spojen se sopečnou činností, jako jsou sopečné erupce a lávové proudy.
7. Unikátní geologické vlastnosti: Čedičové lávové proudy mohou vytvářet jedinečné geologické prvky, jako jsou čedičové plošiny, lávové trubky a sloupcové spoje, které se často používají pro geologické studium a cestovní ruch.

Celkově je čedič odolná, hustá a tmavě zbarvená hornina s jemnozrnnou texturou. Díky svému jedinečnému složení a vlastnostem je vhodný pro různé aplikace a má důležitý geologický a kulturní význam.

Výskyt a rozšíření čediče po celém světě

Čedič je rozšířený typ horniny, který se vyskytuje v mnoha částech světa. Je spojován se sopečnou činností a lze jej nalézt v různých geologických prostředích, jak na souši, tak pod dnem oceánu. Zde jsou některé z hlavních výskytů a distribucí čediče po celém světě:

1. Oceánský čedič: Většina čediče na Zemi se nachází na dně oceánu, kde tvoří oceánskou kůru. Oceánský čedič se generuje na středooceánských hřbetech, kde se tektonické desky vzdalují, což umožňuje magmatu stoupat a tuhnout jako čedičová láva. Tento proces vytváří rozsáhlé podvodní sopky hora rozsahy známé jako středooceánské hřbety, jako je Středoatlantický hřbet a Východní Pacifik, kde čedičová láva nepřetržitě vyvěrá a tuhne a přidává se k oceánské kůře.
2. Kontinentální čedič: Čedič lze nalézt také na kontinentech, typicky spojený s vulkanickou činností. Kontinentální čedičové lávové proudy mohou pokrýt velké plochy země a vytvořit rozsáhlé čedičové plošiny, jako je Columbia River Plateau ve Spojených státech, Deccan Traps v Indii a Sibiřské pasti v Rusku. Tyto velké čedičové plošiny jsou pozůstatky starověkých sopečných erupcí, ke kterým došlo před miliony let.
3. Ostrovní čedič: Čedič lze nalézt také ve formě sopečných ostrovů, jako jsou Havajské ostrovy, které jsou složeny převážně z čedičových lávových proudů. Tyto ostrovy jsou tvořeny vulkanickou činností spojenou s hotspoty, což jsou oblasti stoupajícího magmatu z hlubin zemského pláště. Čedičová láva vytéká na dno oceánu, postupem času se hromadí a vytváří sopečné ostrovy.
4. Trhlinový čedič: Čedič se také může vyskytovat v kontinentálních trhlinových zónách, kde se zemská kůra odděluje a ztenčuje, což má za následek výron magmatu a erupci čedičové lávy. Příklady takového trhlinového čediče lze nalézt ve Východoafrickém Rift System a Rio Grande Rift ve Spojených státech.
5. Sopečné ostrovy a podmořský vulkanismus: Čedičové erupce se mohou vyskytovat i na různých sopečných ostrovech a v ponorkách sopky okolo světa. Například čedičové lávové proudy lze nalézt na sopečných ostrovech, jako je Island, Azory a Galapágy, a také v podmořských sopečných oblastech, jako je Juan de Fuca Ridge u pobřeží severozápadního Pacifiku ve Spojených státech.

Celkově je čedič rozšířeným typem horniny, který se vyskytuje v různých geologických prostředích po celém světě. Jeho výskyt a rozšíření úzce souvisí se sopečnou činností, jak na dně oceánů, tak na souši a hraje významnou roli v geologii a geofyzika těchto regionů.

Význam čediče v geologii, geofyzice a historii Země

Čedič je důležitou horninou v oblasti geologie, geofyziky a historie Země díky svým jedinečným vlastnostem a rozšířenému výskytu. Zde je několik klíčových bodů o důležitosti čediče v těchto oblastech:

1. Petrologie a geochemie: Čedič je rozsáhle studován v petrologii a geochemii, protože představuje běžný a dobře charakterizovaný typ horniny. Analýzou minerálního a chemického složení čediče mohou geologové získat vhled do podmínek tvorby magmatu, erupčních procesů a vývoje zemského pláště a kůry. Čedičové horniny také poskytují důležitá vodítka o složení nitra Země a její geologické historii.
2. Vulkanologie a tektonika: Čedičové lávové proudy a erupce jsou důležité při studiu vulkanologie a tektoniky. Studium čedičových vulkanických prvků, jako jsou lávové proudy, škvárové kužely a sopečné průduchy, může poskytnout informace o sopečných procesech, stylech erupcí a vlastnostech magmatu. Pro určování směru a rychlosti pohybů tektonických desek lze také použít čedičové lávové proudy, protože zaznamenávají orientaci magnetického pole Země v době jejich vzniku.
3. Geofyzika a seismologieČedič je významný v geofyzice a seismologii, protože tvoří hlavní složku oceánské kůry. Studium čedičových hornin a jejich fyzikálních vlastností, jako je hustota, seismická rychlost a magnetické vlastnosti, poskytuje pohled na strukturu a složení zemské kůry, pláště a litosféry. Seismické studie využívající čedičové horniny také pomáhají pochopit chování seismické vlny a výklad zemětřesení data.
4. Historie Země: Čedič hraje zásadní roli při rekonstrukci historie Země. Starověké čedičové lávové proudy a náhorní plošiny, uchované v geologických záznamech, poskytují cenné informace o minulé vulkanické činnosti, změně klimatu a vývoji zemské kůry a pláště. Například studium čedičových hornin z velkých magmatických provincií (LIP), jako jsou Deccan Traps v Indii a Sibiřské pasti v Rusku, pomohlo pochopit načasování a environmentální dopady masivních sopečných erupcí v historii Země, včetně jejich potenciální role v masovém vymírání.
5. Ekonomický význam: Čedič má značný ekonomický význam, protože se používá jako stavební materiál, drcený kámen a kamenivo v různých infrastrukturních projektech. Díky své trvanlivosti, pevnosti a odolnosti vůči povětrnostním vlivům je vhodný pro širokou škálu aplikací, včetně silnic, budov a železničních štěrků.

Stručně řečeno, čedič je zásadní horninový typ v geologii, geofyzice a historii Země, který poskytuje cenné poznatky o složení, struktuře a historii naší planety. Jeho rozšířený výskyt a jedinečné vlastnosti z něj činí klíčovou horninu pro studium vulkanických procesů, tektoniky, geofyziky a evoluce Země, stejně jako pro její ekonomické aplikace.

Petrologie čediče

Petrologie je obor geologie, který studuje původ, složení, texturu a strukturu hornin. Čedič, jako běžný typ horniny, byl rozsáhle studován v petrologii, aby se porozumělo jeho formování a vlastnostem. Zde jsou některé klíčové aspekty petrologie čediče:

1. Vznik a vznik: Čedič je vulkanická hornina, která vzniká tuhnutím čedičového magmatu, což je druh magmatu, který je bohatý na železo a hořčík a má nízký obsah oxidu křemičitého. Čedičové magma vzniká v plášti buď částečným tavením hornin pláště nebo tavením pláště ve středooceánských hřbetech nebo horkých místech. Čedičové magma typicky vybuchuje na zemském povrchu prostřednictvím sopečných erupcí nebo může proniknout do existujících hornin jako rušivé čedičové horniny. Chlazení a tuhnutí čedičového magmatu má za následek vznik čedičových hornin.
2. Složení: Čedič je mafická hornina, což znamená, že je bohatý na hořčík (Mg) a železo (Fe) a má nízký obsah oxidu křemičitého (SiO2). Čedič typicky obsahuje minerály, jako je plagioklasový živec (bohatý na vápník), pyroxen (běžně augita nebo jiné odrůdy) a menší množství olivínu a magnetit. Přesné minerální složení čediče se může lišit v závislosti na konkrétních geochemických a geotermálních podmínkách při jeho vzniku.
3. Textura: Čedič vykazuje charakteristickou jemnozrnnou texturu, známou jako afanitická textura, která se obvykle skládá z mikroskopických krystalů, které nejsou viditelné pouhým okem. Tato jemnozrnná textura je výsledkem rychlého ochlazení čedičové lávy na zemském povrchu, což brzdí růst velkých krystalů. V některých případech však může čedič také vykazovat porfyrickou texturu, kde jsou větší krystaly minerálů, jako je olivín nebo plagioklas, zapuštěny do jemnozrnné matrice.
4. Chemické vlastnosti: Čedič se vyznačuje relativně nízkým obsahem oxidu křemičitého (typicky v rozmezí 45-55 % SiO2) a vysokým obsahem železa a hořčíku. Toto chemické složení dává čediče jeho tmavou barvu a hustotu. Čedičové magma je také typicky obohaceno o určité stopové prvky, jako např chróm, nikl, a kobalt, který může poskytnout pohled na geochemické procesy probíhající v plášti a kůře.
5. Klasifikace: Čedič je klasifikován na základě minerálního složení, textury a chemických vlastností. Jedním běžně používaným klasifikačním schématem je klasifikace TAS, která kategorizuje čedičové horniny do čtyř hlavních typů: tholeitické, alkalické, přechodné a vysokohlinité bazalty na základě jejich obsahu oxidu křemičitého a obsahu alkálií (sodíku a draslíku) a oxidu hlinitého (Al2O3). . Dalším klasifikačním schématem je celkový alkalicko-křemičitý diagram (TAS), který je založen na celkovém obsahu alkálií (sodík + draslík) a oxidu křemičitého v čedičových horninách.

Stručně řečeno, petrologie čediče zahrnuje studium jeho původu, složení, textury a klasifikace. Čedič je mafická vulkanická hornina, která vzniká tuhnutím čedičového magmatu a vykazuje charakteristickou jemnozrnnou texturu. Jeho složení, textura a klasifikace poskytují pohled na procesy spojené s jeho tvorbou a geochemické charakteristiky pláště a kůry.

Mineralogie a hlavní horninotvorné minerály v čediči

Čedič je mafická sopečná hornina, která obvykle obsahuje několik minerálů, přičemž některé minerály jsou pro čedič hojnější a charakteristické než jiné. Zde jsou hlavní horninotvorné minerály, které se běžně vyskytují v čediči:

1. Plagioklas živec: Plagioklasový živec je jedním z nejhojnějších minerálů v čediči, typicky tvoří 40-60 % složení horniny. Plagioklasový živec v čediči je obvykle bohatý na vápník a patří do řady minerálů známých jako řada pevných roztoků plagioklasů, od anortitu bohatého na vápník až po albit bohatý na sodík. Plagioklasový živec má typicky bílou až světle šedou barvu a má prizmatický krystalový tvar.
2. Pyroxen: Pyroxen je další hlavní minerál v čediči a patří do skupiny silikátových minerálů. Nejběžnějším pyroxenem v čediči je augit, což je tmavě zbarvený minerál s prizmatickým krystalovým tvarem. Pyroxen se může vyskytovat i v jiných odrůdách jako např hypersten a pigeonit. Pyroxenové minerály jsou typicky tmavě zelené až černé barvy a jsou důležité při určování textury a složení čediče.
3. Olivine: Olivín je běžný minerál v čediči, i když se obvykle vyskytuje v menším množství ve srovnání s plagioklasovým živcem a pyroxenem. Olivín je křemičitan hořečnato-železitý a má typicky olivově zelenou barvu. Olivín se může vyskytovat v různých odrůdách, jako je forsterit a fayalit, a jeho přítomnost v čediči může ovlivnit chemické složení a fyzikální vlastnosti horniny.
4. Magnetit: Magnetit je běžný akcesorický minerál v čediči a je to druh oxidu železa. Obvykle se vyskytuje jako malá černá nebo šedá zrna a někdy může být přítomna ve významných množstvích, což přispívá k magnetickým vlastnostem čediče.
5. Ostatní minerály: Čedič může obsahovat i další minoritní minerály jako např ilmenit, apatit, a amfiboly, v závislosti na konkrétních geochemických a geotermálních podmínkách při jeho vzniku. Tyto minerály mohou poskytnout další informace o původu a historii čedičových hornin.

V souhrnu, mineralogie Čedič typicky zahrnuje plagioklasový živec, pyroxen, olivín a magnetit jako hlavní horninotvorné minerály. Tyto minerály přispívají k charakteristickému složení, textuře a fyzikálním vlastnostem čedičových hornin a jejich studium může poskytnout pohled na tvorbu a vývoj čedičového magmatu a hornin.

Klasifikace čediče

Čedič lze klasifikovat do různých typů na základě různých kritérií, jako je jeho složení, textura a prostředí tvorby. Zde jsou některé běžné klasifikace čediče:

1. Klasifikace na základě složení:
   • tholeiitický čedič: Tento typ čediče se vyznačuje nízkým obsahem oxidu křemičitého (typicky kolem 45-52 % hmotn.) a relativně vysokým obsahem železa a hořčíku. Tholeiitický čedič je typicky spojován se středooceánskými hřbety a oceánskými ostrovy a je to nejběžnější typ čediče nalezený na Zemi.
   • Alkalický čedič: Tento typ čediče má vyšší obsah oxidu křemičitého (typicky kolem 48-52 % hmotn.) a vyšší obsah alkalických prvků (sodík a draslík) ve srovnání s tholeitickým čedičem. Alkalický čedič je typicky spojován s vulkanickými oblouky, riftovými zónami a nastavením mezi deskami.
2. Klasifikace na základě textury:
   • Afanitský čedič: Tento typ čediče má jemnozrnnou texturu, kdy jednotlivé minerály nejsou pouhým okem viditelné. Typicky se tvoří, když se magma rychle ochladí na zemském povrchu, například při sopečných erupcích nebo když magma pronikne do mělkých hornin kůry.
   • Porfyrický čedič: Tento typ čediče má kombinaci jemnozrnné matrice (základní hmoty) a větších viditelných krystalů (fenokrystů), které jsou v něm zabudovány. Porfyrický čedič se typicky tvoří, když magma prochází dvěma fázemi ochlazování, přičemž pomalejší ochlazování umožňuje tvorbu větších krystalů.
3. Klasifikace podle prostředí formace:
   • Oceánský čedič: Tento typ čediče se tvoří v oceánských prostředích, jako jsou středooceánské hřbety, oceánské ostrovy a centra šíření mořského dna. Oceánský čedič má typicky tholeitické složení a vyznačuje se jemnozrnnou texturou.
   • Kontinentální čedič: Tento typ čediče se tvoří v kontinentálních prostředích, jako jsou riftové zóny, záplavové čedičové provincie a vulkanické plošiny. Kontinentální čedič může mít složení buď tholeitický nebo alkalický čedič a může vykazovat různé textury od afanitové po porfyrickou.
4. Jiná klasifikace:
   • Polštář Basalt: Tento typ čediče se tvoří pod vodou, typicky při podmořských sopečných erupcích nebo na úpatí lávových proudů v podmořských prostředích. Polštářový čedič je charakteristický svými zaoblenými, polštářovitými strukturami vytvořenými rychlým uhašením lávy ve vodě.
   • Sloupovitý čedič: Tento typ čediče vykazuje unikátní sloupcový vzor spojování, kde se proud lávy nebo hráze láme do šestiúhelníkových nebo polygonálních sloupců, jak se ochlazuje a smršťuje. Sloupovitý čedič se často vyskytuje ve vulkanických oblastech a je známý svým výrazným a nápadným vzhledem.

Toto jsou některé z běžných klasifikací čediče na základě složení, textury a prostředí formace. Čedičové horniny mohou vykazovat širokou škálu variací a charakteristik, což z nich činí zajímavou a různorodou skupinu vyvřelé skály v geologii.

Druhy čediče

Čedič je vulkanická hornina, která může vykazovat různé typy nebo odrůdy na základě různých faktorů, jako je složení, textura a mineralogie. Některé z běžně uznávaných typů čediče zahrnují:

tholeiitický čedič je relativně bohatý na oxid křemičitý a chudý na sodík. V této kategorii je zahrnuta většina bazaltů oceánského dna, většina velkých oceánských ostrovů a kontinentální povodňové čediče, jako je Columbia River Plateau.

Vysoko a nízko titan čediče. Čedičové horniny jsou v některých případech klasifikovány podle obsahu titanu (Ti) do odrůd High-Ti a Low-Ti. Čediče s vysokým obsahem Ti a nízkým obsahem Ti byly rozlišeny v pastích Paraná a Etendeka.a pasti Emeishan.

Čedič středního oceánu (MORB) je tholeiitický čedič běžně vybuchovaný pouze na hřebenech oceánů a má charakteristicky nízký obsah neslučitelných prvků

Čedič s vysokým obsahem oxidu hlinitého může být nedostatečně nasycený nebo přesycený oxidem křemičitým (viz normativní mineralogie). Má více než 17 % oxidu hlinitého (Al₂O₃) a je meziproduktem ve složení mezi tholeitickým čedičem a alkalickým čedičem; složení poměrně bohaté na oxid hlinitý je založeno na horninách bez fenokrystů plagioklasů.

Alkalický čedič je relativně chudý na oxid křemičitý a bohatý na sodík. Je nedostatečně nasycený oxidem křemičitým a může obsahovat živce, alkalické živce a flogopit.

Boninit je vysoce hořčíková forma čediče, která je vybuchována obecně v nádržích se zadním obloukem, vyznačující se nízkým obsahem titanu a složením stopových prvků.

Textura a struktura čediče

Textura a struktura čediče jsou důležité charakteristiky, které poskytují pohled na historii formování a ochlazování horniny. Zde jsou některé běžně pozorované textury a struktury v čediči:

1. Afanitická textura: Afanitická textura je jemnozrnná textura, která se běžně vyskytuje u čediče. Vyznačuje se drobnými minerálními zrnky, která nejsou snadno viditelná pouhým okem. Afanitický čedič typicky vzniká poměrně rychlým ochlazením lávových proudů, buď na zemském povrchu, nebo jako tenké intruze, které brání tvorbě velkých minerálních krystalů.
2. Vezikulární textura: Vezikulární textura je charakterizována přítomností vezikul, což jsou malé dutiny nebo bublinky plynu, v čedičové hornině. Vezikuly se tvoří, když se plyn zachytí v magmatu během sopečných erupcí a poté ztuhne, když láva chladne a tuhne. Vezikulární čedič má často porézní a lehký vzhled kvůli přítomnosti těchto vezikul a vezikuly se mohou lišit velikostí a tvarem.
3. Skleněná textura: Skleněná textura se vyznačuje nekrystalickým, skleněným vzhledem v čedičových horninách. Sklovitý čedič se typicky tvoří, když láva velmi rychle ochlazuje, což zabraňuje tvorbě minerálních krystalů. Obvykle je černé nebo tmavé barvy a má hladký, sklovitý povrch.
4. Sloupcové spojování: Sloupovité spojení je charakteristická struktura, kterou lze pozorovat v některých čedičových horninách, zejména v hustých lávových proudech. Vzniká, když se láva ochlazuje a smršťuje, což má za následek vznik svislých nebo téměř svislých sloupců s šestiúhelníkovými nebo mnohoúhelníkovými tvary. Sloupovité spojování je často vidět v exponovaných čedičových výchozech a může vytvořit jedinečné a nápadné geologické formace.
5. Amygdaloidní textura: Amygdaloidní textura je charakterizována přítomností amygdalů, což jsou zaoblené nebo protáhlé dutiny v čedičové hornině, které jsou vyplněny sekundárními minerály. Amygdales se tvoří, když jsou bubliny plynu v lávě naplněny tekutinami bohatými na minerály poté, co láva ztuhla. Amygdaloidní čedič často vykazuje skvrnitý vzhled kvůli kontrastním barvám sekundárních minerálů vyplňujících amygdaly.
6. Porfyritická textura: Porfyrická textura je charakterizována přítomností větších minerálních krystalů, známých jako fenokrysty, uložených v jemnozrnné matrici. Porfyrický čedič se typicky tvoří, když se láva ochlazuje různými rychlostmi, což umožňuje růst větších krystalů v prostředí s pomalejším chlazením, než láva vytryskne na povrch.

To jsou některé z běžných textur a struktur, které lze pozorovat v čedičových horninách. Textura a struktura čediče poskytuje důležité informace o rychlosti ochlazování, prostředí erupce a historii ochlazování horniny, což může vrhnout světlo na vulkanické procesy a geologickou historii oblasti.

Geochemie čediče

Geochemie čediče se týká složení a distribuce chemických prvků a minerálů v čedičových horninách. Čedič se obvykle skládá z tmavě zbarvených minerálů, jako je pyroxen, olivín a plagioklasový živec, spolu s malým množstvím dalších minerálů, jako je magnetit, ilmenit a apatit. Chemické složení čediče se může lišit v závislosti na zdroji magmatu, prostředí erupce a následném zvětrávání a změna procesy. Zde jsou některé klíčové aspekty geochemie čediče:

1. Hlavní prvky: Čedič je typicky bohatý na oxid křemičitý (SiO2) a obsahuje různá množství dalších hlavních prvků, jako je hliník (Al), železo (Fe), vápník (Ca), hořčík (Mg), sodík (Na) a draslík (K) . Poměry těchto prvků v čediče se mohou lišit, což vede k různým typům čediče s odlišným chemickým složením. Například alkalický čedič se vyznačuje vyšším podílem sodíku a draslíku, zatímco tholeitický čedič se vyznačuje vyšším podílem železa a hořčíku.
2. Stopové prvky: Čedič také obsahuje stopové prvky, které jsou přítomny v mnohem menším množství, ale mohou mít významné geochemické a geologické důsledky. Tyto stopové prvky lze použít ke studiu zdrojového magmatu, procesů tání a tektonického uspořádání čedičových hornin. Například přítomnost určitých stopových prvků, jako je chrom (Cr), nikl (Ni) a kobalt (Co), může indikovat zdroj pláště pro čedič, zatímco přítomnost prvků jako zirkonium (Zr) a titan (Ti) může poskytnout pohled na historii krystalizace magmatu.
3. Izotopy: Izotopy jsou varianty prvku, které mají ve svých atomových jádrech různý počet neutronů. Čedič může vykazovat izotopové variace v určitých prvcích, jako je kyslík (O), stroncium (Sr) a neodym (Nd), které mohou poskytnout informace o původu a vývoji zdroje magmatu, stejně jako o procesech tvorby magmatu a diferenciace. Izotopové studie čediče mohou pomoci určit stáří horniny, izotopové složení pláště zdroje a stupeň tání pláště a kontaminace kůrou.
4. Zvětrávání a alterace: Čedič může po svém vzniku podléhat zvětrávání a přeměnám, které mohou mít za následek změny jeho chemického složení. Například čedič může zvětrávat a tvořit jílové minerálya procesy změny mohou vést k tvorbě sekundárních minerálů, jako jsou zeolity, chloritany a uhličitany. Tyto procesy zvětrávání a přeměny mohou ovlivnit geochemické vlastnosti čediče a poskytnout informace o geologické historii a podmínkách prostředí v oblasti.

Geochemie čediče hraje klíčovou roli v pochopení původu, vývoje a geologického významu čedičových hornin. Geochemické studie čediče mohou poskytnout pohled na zdroj magmatu, procesy tání, tektonické nastavení a podmínky prostředí během a po formaci čediče, což vědcům pomůže odhalit složitou geologickou historii Země.

Petrogeneze čediče

Petrogeneze čediče zahrnuje procesy, kterými vznikají čedičové horniny a jejich původ. Čedičové horniny mohou vznikat různými mechanismy, včetně částečného tání pláště, tání spodní kůry a frakční krystalizace magmatu. Zde jsou některé klíčové petrogenetické procesy, které se podílejí na tvorbě čediče:

1. Částečné tání pláště: Čedič se často získává částečným roztavením zemského pláště, což je pevná vrstva pod zemskou kůrou. K tání pláště může dojít v důsledku procesů, jako je dekompresní tání, ke kterému dochází, když horniny pláště stoupají do mělčích hloubek a pokles tlaku snižuje bod tání horniny. K tomu může dojít na divergentních hranicích desek, kde se tektonické desky pohybují od sebe, což umožňuje materiálu pláště stoupat vzhůru a tát za vzniku čedičového magmatu.
2. Tání spodní kůry: Dalším procesem, který může generovat čedič, je tavení spodní kůry. K tomu může dojít v oblastech, kde je kůra silná, například při vytváření velkých sopečných horských pásem, kde může spodní kůra podléhat částečnému tání v důsledku vysokého tepla a tlaku. Tato roztavená spodní kůra pak může vystoupit na povrch a vybuchnout jako čedičové magma.
3. Frakční krystalizace: Čedičové magma může podstoupit frakční krystalizaci, což je proces, kdy minerály krystalizují a oddělují se od taveniny, jak se ochlazuje. Prvními minerály, které krystalizují z magmatu, jsou typicky plagioklasové živce bohaté na vápník a pyroxen, které jsou hustší a usazují se na dně magmatické komory a zanechávají za sebou taveninu bohatší na oxid křemičitý. Tato tavenina bohatá na oxid křemičitý pak může vybuchnout na povrchu jako čedičové magma, které může mít odlišné složení ve srovnání s původním magmatem v důsledku odstranění určitých minerálů během frakční krystalizace.
4. Asimilace a míchání magmatu: Čedičové magma může také podstoupit asimilaci a míšení magmatu, ke kterému dochází, když magma interaguje s okolními horninami a včlení je. Například při výstupu čedičového magmatu k zemskému povrchu může asimilovat a roztavit okolní horniny, jako jsou korové horniny nebo starší čedičové horniny, což může ovlivnit složení magmatu. Míchání magmatu může také nastat, když se dvě nebo více magmat s různým složením dostanou do kontaktu a smíchají se, což vede k hybridnímu magmatu se středními charakteristikami.
5. Heterogenita pláště: Plášť pod zemskou kůrou není rovnoměrně homogenní a může obsahovat různé kompoziční heterogenity, jako jsou pláště pláště, subdukovaná oceánská kůra a recyklovaná oceánská litosféra. Tyto heterogenity pláště mohou ovlivnit složení a vlastnosti čedičových magmat, které jsou odvozeny z tání pláště, což má za následek variace v čedičových horninách po celém světě.

Petrogeneze čediče je komplexní proces, který zahrnuje více mechanismů, včetně částečného tání pláště, tání spodní kůry, frakční krystalizace, asimilace a míšení magmatu a vlivu heterogenity pláště. Studium petrogeneze poskytuje pohled na původ a vývoj čedičových hornin a pomáhá vědcům porozumět geologickým procesům, které formují zemskou kůru a plášť.

Environmentální a ekonomický význam čediče

Čedič má několik ekologických a ekonomických významů. Tady jsou některé z nich:

Ekologický význam čediče:

1. Tvorba půdy: Zvětrávání a eroze čediče mohou přispívat k tvorbě půdy, protože uvolňuje do půdy základní živiny, jako je vápník, hořčík a draslík. Čedičové půdy jsou často úrodné a mohou podporovat zemědělské aktivity.
2. Uhlíková sekvestrace: Čedič má potenciál pro sekvestraci uhlíku, protože reaguje s oxidem uhličitým (CO2) z atmosféry za vzniku stabilních uhličitanových minerálů prostřednictvím procesu zvaného minerální karbonace. To může pomoci zmírnit změnu klimatu ukládáním CO2 v pevné formě a snížením jeho uvolňování do atmosféry.
3. Přirozené prostředí: Čedičová krajina může poskytnout stanoviště pro různé rostlinné a živočišné druhy, včetně jedinečné flóry a fauny, které se přizpůsobily drsným podmínkám čedičových terénů. Tato stanoviště mohou mít ekologický a ochranářský význam.

Ekonomický význam čediče:

1. Konstrukce Materiál: Čedič je široce používán jako konstrukční materiál díky své trvanlivosti, tvrdosti a odolnosti vůči povětrnostním vlivům. Používá se jako drcený kámen pro stavbu silnic, železniční štěrk, betonové kamenivo a stavební kameny. Čedičová vlákna, která jsou odvozena z čedičových hornin, se také používají jako výztuž ve stavebních materiálech.
2. Průmyslová použití: Čedič lze použít v různých průmyslových aplikacích, například při výrobě čedičového vlákna, které má vynikající mechanické vlastnosti a používá se v kompozitech, textiliích a dalších vysoce výkonných aplikacích. Čedič se také používá jako surovina pro výrobu čedičové minerální vlny, což je druh izolačního materiálu.
3. Turistika a rekreace: Čedičové krajiny, jako jsou čedičové sloupy a lávové proudy, mohou být atraktivní pro turistické a rekreační účely. Mnoho slavných památek, jako např Giant's Causeway v Severním Irsku a Ďáblova věž ve Spojených státech jsou vyrobeny z čediče a přitahují turisty z celého světa.
4. Geotermální energie: Čedičové útvary mohou sloužit jako rezervoáry pro výrobu geotermální energie. Horká voda nebo pára mohou být extrahovány z podzemních čedičových hornin k výrobě elektřiny, která poskytuje obnovitelný a čistý zdroj energie.

Stručně řečeno, čedič má jak environmentální, tak ekonomický význam, od jeho role při tvorbě půdy, sekvestraci uhlíku a přírodních stanovištích až po jeho použití jako stavební materiály, průmyslové aplikace, turistiku a rekreaci a výrobu geotermální energie.

Shrnutí klíčových bodů obsažených v osnově

1. Definice, složení a vlastnosti čediče: Čedič je jemnozrnná vulkanická hornina, která vzniká rychlým ochlazením lávy na povrchu Země nebo v jeho blízkosti. Skládá se převážně z tmavě zbarvených minerálů, jako je pyroxen, plagioklasový živec a někdy olivín. Čedič je typicky tmavé barvy, hustý a má jemnozrnnou strukturu.
2. Výskyt a rozšíření čediče po celém světě: Čedič se vyskytuje po celém světě a tvoří významnou část zemské kůry. Je běžně spojována se sopečnou činností, jako jsou sopečné ostrovy, středooceánské hřbety a záplavové čedičové provincie. Čedičové horniny se také vyskytují v kontinentálních prostředích, jako jsou riftové zóny a vulkanické plošiny.
3. Význam čediče v geologii, geofyzice a historii Země: Čedič hraje klíčovou roli v pochopení geologie, geofyziky a historie Země. Poskytuje pohled na vulkanické procesy, tektonika desek, a složení a vývoj zemského pláště. Čedičové horniny také uchovávají důležité informace o minulých podmínkách prostředí a klimatických změnách.
4. Petrologie čediče: Čedič má specifickou petrologii charakterizovanou svým minerálním složením, texturou a strukturou. Obvykle obsahuje minerály, jako je pyroxen, plagioklasový živec a olivín, a může mít různé textury a struktury, jako je vezikulární, amygdaloidní a sloupcovité spojení.
5. Mineralogie a hlavní horninotvorné minerály v čediči: Čedič je složen převážně z tmavě zbarvených minerálů, včetně pyroxenu, plagioklasového živce a někdy olivínu. Tyto minerály jsou hlavními horninotvornými minerály v čediči a přispívají k jeho charakteristickému složení a textuře.
6. Druhy čediče: Čedič lze klasifikovat do různých typů na základě různých kritérií, jako je jeho mineralogie, textura a geochemické vlastnosti. Mezi běžné typy čediče patří mimo jiné tholeiitický čedič, alkalický čedič a přechodný čedič.
7. Textura a struktura čediče: Čedič může vykazovat různé textury a struktury v závislosti na podmínkách jeho vzniku a historii ochlazování. Textura odkazuje na velikost a uspořádání minerálních zrn v hornině, zatímco struktura odkazuje na celkový tvar a uspořádání horninového masivu, jako je sloupcovité spojení, vezikulární textura a proudění.
8. Geochemie čediče: Čedič má jedinečné geochemické složení, které odráží jeho původ a vývoj. Čedičové horniny se typicky vyznačují nízkým obsahem oxidu křemičitého, vysokým obsahem železa a hořčíku a obohacením o určité stopové prvky. Geochemická analýza čediče může poskytnout pohled na jeho zdroj, složení magmatu a tektonické nastavení.
9. Petrogeneze čediče: Petrogeneze čediče zahrnuje procesy tvorby magmatu, transportu a umístění. Čedičová magmata se mohou tvořit částečným táním zemského pláště nebo táním spodní kůry nebo subdukované oceánské kůry. Složení a vlastnosti čediče jsou ovlivněny těmito petrogenetickými procesy.
10. Klasifikace čediče: Čedič lze klasifikovat do různých typů na základě různých kritérií, jako je jeho mineralogie, textura a geochemické vlastnosti. Klasifikační schémata, jako je TAS diagram, se používají ke klasifikaci čedičových hornin do různých skupin, které poskytují pohled na jejich petrogenezi a tektonické uspořádání.
11. Environmentální a ekonomický význam čediče: Čedič má několik ekologických a ekonomických významů. Může přispívat k tvorbě půdy, sloužit jako rezervoár uhlíkových sekvencí

Čedičové časté dotazy

Otázka: Co je čedič?

Odpověď: Čedič je jemnozrnná vulkanická hornina, která vzniká rychlým ochlazením lávy na povrchu Země nebo v jeho blízkosti. Skládá se převážně z tmavě zbarvených minerálů, jako je pyroxen, plagioklasový živec a někdy olivín. Čedič je typicky tmavé barvy, hustý a má jemnozrnnou strukturu.

Otázka: Kde se nachází čedič?

A: Čedič se vyskytuje po celém světě a tvoří významnou část zemské kůry. Je běžně spojována se sopečnou činností, jako jsou sopečné ostrovy, středooceánské hřbety a záplavové čedičové provincie. Čedičové horniny se také vyskytují v kontinentálních prostředích, jako jsou riftové zóny a vulkanické plošiny.

Otázka: Jaké jsou hlavní minerály v čediči?

Odpověď: Hlavními minerály v čediči jsou pyroxen, plagioklasový živec a někdy olivín. Tyto minerály tvoří většinu složení horniny a přispívají k její charakteristické struktuře a vzhledu.

Otázka: Jaké jsou druhy čediče?

Odpověď: Čedič lze klasifikovat do různých typů na základě různých kritérií, jako je jeho mineralogie, textura a geochemické vlastnosti. Mezi běžné typy čediče patří mimo jiné tholeiitický čedič, alkalický čedič a přechodný čedič.

Otázka: Jaká je petrogeneze čediče?

Odpověď: Petrogeneze čediče zahrnuje procesy tvorby magmatu, transportu a usazování. Čedičová magmata se mohou tvořit částečným táním zemského pláště nebo táním spodní kůry nebo subdukované oceánské kůry. Složení a vlastnosti čediče jsou ovlivněny těmito petrogenetickými procesy.

Otázka: Jaká je geochemie čediče?

Odpověď: Čedič má jedinečné geochemické složení, které odráží jeho původ a vývoj. Čedičové horniny se typicky vyznačují nízkým obsahem oxidu křemičitého, vysokým obsahem železa a hořčíku a obohacením o určité stopové prvky. Geochemická analýza čediče může poskytnout pohled na jeho zdroj, složení magmatu a tektonické nastavení.

Otázka: Jaký je význam čediče v geologii a historii Země?

A: Čedič hraje klíčovou roli v pochopení geologie, geofyziky a historie Země. Poskytuje pohled na vulkanické procesy, deskovou tektoniku a složení a vývoj zemského pláště. Čedičové horniny také uchovávají důležité informace o minulých podmínkách prostředí a klimatických změnách.

Otázka: Jaký je ekonomický a environmentální význam čediče?

A: Čedič má několik ekonomických a ekologických významů. Může být použit jako surovina pro stavbu, stavbu silnic a jako dekorativní kámen. Čedič může také přispívat k tvorbě půdy a sloužit jako rezervoár pro sekvestraci uhlíku. Jeho těžba a využívání však může mít také dopady na životní prostředí, jako je ničení stanovišť a narušení ekosystémů. Pro zmírnění těchto dopadů je důležité správné řízení a postupy udržitelnosti.

Reference

• Le Maitre, RW (2005). Vyvřelé horniny: Klasifikace a glosář pojmů: Doporučení Subkomise Mezinárodní unie geologických věd pro systematiku vyvřelých hornin, 2. vydání. Cambridge University Press.
• Ronald Louis Bonewitz, (2012) PRŮVODCE PŘÍRODOU A MINERÁLY, Smithsonian PŘÍRODNÍ PRŮVODCE, LONDÝN, NEW YORK, MELBOURNE, MNICHOV A DILLÍ
• Sandatlas.org. (2019). Čedič – vyvřelé horniny. [online] Dostupné na: https://www.sandatlas.org/basalt/ [Přístup 4. 2019. XNUMX].