Geologie zkoumá neživé procesy v rámci vesmírných těles, zejména na Zemi. Toto téma zahrnuje geologická podtémata a popisuje souvislosti mezi živou a neživou přírodou. Systémy se zaměřují hlavně na jejich procvičování.
Země je třetí planetou od Slunce a vznikla asi před 4,54 miliardami let. Z hlediska tvaru se jedná o geoid, který je na pólech zploštělý. Poloměr Země na rovníku činí 6378 km. Magnetické pole chrání planetu před kosmickým zářením.
Zemská kůra a nejsvrchnější část pláště tvoří litosféru, která je rozčleněná v litosférické desky. Kontinentální kůra má mocnost 30-40 km, oceánská 4-15 km. Ty se v dlouhodobém měřítku pohybují po astenosféře rychlostí několika cm za rok. Teplota stoupá směrem do středu Země, teplota jádra je asi 4400-6000 °C.
Minerály a horniny (které se skládají z minerálů) tvoří vesmírná tělesa včetně Země. Minerály (též nerosty) jsou stejnorodé přírodniny. Jejich složení lze popsat chemickým vzorcem či značkou (např. křemen je \mathrm{SiO_2}). Chemické vlastnosti minerálů odpovídají chemickým vlastnostem látek, z nichž jsou minerály složené.
Krystalické minerály mají pravidelně uspořádané stavební částice (zpravidla atomy či ionty) a tvoří krystaly. Tvar krystalů je ovlivněn uspořádáním stavebních částic do krystalové mřížky. Mezi vlastnosti minerálů patří:
Čtěte také: Chemie a globální oteplování
Minerály se rozdělují do skupin podle svého chemického složení. Některé chemické prvky se v přírodě nacházejí samostatně:
Sulfidy obsahují sulfidový anion (\mathrm{S^{2-}}). Sůl kamenná = halit (\mathrm{NaCl}chlorid sodný) - Krystalizuje odpařením roztoků (např. mořské vody), využití v kuchyni či např.
Oxidy jsou sloučeniny kyslíku (ve formě oxidového aniontu \mathrm{O^{2-}}) s dalšími prvky. Křemen (\mathrm{SiO_2}oxid křemičitý) - Nejčastější minerál, vyskytuje se ve všech typech hornin, je důležitý např. pro výrobu skla (ve sklářském písku). Má mnohé barevné odrůdy. Korund (\mathrm{Al_2O_3}oxid hlinitý) - Vyskytuje se např. jako modrý safír či červený rubín, ze syntetického korundu se vyrábějí např.
Mezi uhličitany (karbonáty) patří kalcit (\mathrm{CaCO_3}uhličitan vápenatý). Tvoří např. horniny vápenec či mramor, vzniká krystalizací z roztoků či usazováním schránek organismů.
Živce obsahují různé množství vápníku (\mathrm{Ca}), sodíku (\mathrm{Na}), draslíku (\mathrm{K}). Zvětráváním se tyto prvky uvolňují do prostředí a mohou je využívat např.
Čtěte také: Odpadové hospodářství a nebezpečné vlastnosti
Mastek je měkký minerál, prášek z něj se užívá např. Minerály sestávající z organických látek (organolity) nejsou běžné.
Horniny jsou přírodniny složené z jednoho či více druhů minerálů. Např. žula je tvořena křemenem, plagioklasem, draselným živcem a biotitem. Horniny tvoří geologická tělesa a sestává z nich litosféra. Rozlišujeme tři hlavní typy hornin:
Usazené neboli sedimentární horniny vznikají usazováním úlomků hornin a minerálů, částí organismů nebo krystalizací z roztoků. Úlomky vznikají zvětráváním a mohou být přeneseny vodou či větrem. Na místě usazení mohou být zpevněny tmelem.
Chemogenní usazenou horninou je např. travertin.
Vyvřelé neboli magmatické horniny vznikají tuhnutím magmatu či lávy (to je magma, které se dostalo na zemský povrch). Hlubinné vyvřelé horniny vznikají tuhnutím magmatu hluboko pod povrchem. Magma zde tuhne pomalu, proto dochází k vytváření větších krystalů minerálů. Struktura hlubinných vyvřelin bývá všesměrná. I hlubinné vyvřelé horniny se mohou objevovat na povrchu díky erozi nadloží či vrásnění.
Čtěte také: Chemické látky v odpadu
Žilné vyvřelé horniny vznikají tuhnutím magmatu v puklinách. Výlevné vyvřelé horniny vznikají tuhnutím lávy či magmatu těsně pod povrchem. Tuhnutí je rychlé, tvoří se tedy menší krystaly.
Magma obsahuje mj. Kyselá magmata vznikají tavením zemské kůry zejména v subdukčních zónách. Obsahují více oxidu křemičitého, jsou viskóznější a tvoří tedy spíše hlubinné magmatické horniny (např. žula). Bazická magmata vznikají tavením zemského pláště např. ve středooceánských hřbetech nebo v kontinentálních riftech. Jsou méně viskózní, snadněji se dostávají na povrch a tvoří spíše výlevné horniny (např. bazalt). Jejich zásaditá povaha vychází z většího obsahu alkalických kovů a kovů alkalických zemin.
Přeměněné neboli metamorfované horniny vznikají přeměnou vyvřelých, usazených či jiných přeměněných hornin. Přeměna (metamorfóza) probíhá za zvýšené teploty a tlaku.
Geologické děje souvisejí s postupnými proměnami vesmírných těles, bezprostředně se s nimi lze setkat na Zemi. Mohou se odehrávat na povrchu (vnější geologické děje) či pod povrchem (vnitřní geologické děje). Vlivem vnějších geologických činitelů dochází ke zvětrávání. Zvětrávání spojené s odnosem materiálu se označuje jako eroze. Zvětrávání může být mechanické či chemické. Zvětrávání souvisí jak s rušivou činností.
Vnější geologické děje zahrnují:
Vnitřní geologické děje jsou vyvolané vnitřní energií Země, vyznačují se pohybem tepla a hmoty. Většinou jsou dlouhodobé (např. vznik pohoří, pohyb litosférických desek), mohou ovšem být i krátkodobé (např. výbuchy sopek, zemětřesení, tsunami). Při přibližování desek dochází obvykle k jejich podsouvání (subdukci). Vznikají tak pásemná pohoří (např. Andy, Himaláje). Při oddalování desek vzniká kontinentální rift (to je příkopová struktura), což v důsledku vede až ke vzniku nového oceánu.
Pohyb litosférických desek či jejich částí vyvolává vrásnění, způsobuje zlomy či další tektonické poruchy. Zlomem zemské kůry a posunem nadloží vznikají tzv.
Sopečná činnost souvisí se vznikem a pohybem magmatu. Magma pod povrchem vzniká jen za určitých podmínek: při podsouvání litosférických desek, ve středooceánských hřbetech či v tzv. horkých skvrnách (hotspots). Hory v sopečných pohořích mívají tvar kuželů či kup, v Česku je sopečného původu např. České středohoří či Říp. Sopečnou činnost (i po jejím vyhasnutí) mohou doprovázet např.
Zemětřesení vzniká obvykle při vyrovnávání napětí mezi litosférickými deskami. Zemětřesení mohou též být sopečná (souvisí se sopečnou činností) či řítivá (např. při zřícení stropu v krasové oblasti). Ohnisko zemětřesení (hypocentrum) bývá obvykle v hloubce do 70 km. Největší intenzitu má zemětřesení v místě nad ohniskem (epicentrum).
Vlny tsunami vznikají často vlivem zemětřesení na dně moře. U pobřeží vlny nabývají výšky až desítek metrů, dochází k záplavě značného území.
Vnitřní geologické děje v širším smyslu nemusejí probíhat jen na Zemi. V minulosti byl vulkanicky aktivní Mars, příkladem zdejšího působení vulkanismu je např. štítová sopka Olympus Mons, nejvyšší hora Sluneční soustavy. Vulkanická aktivita pravděpodobně probíhá (v určitých intervalech) na Venuši.
Půda pokrývá povrch Země. Je složitým systémem, který se skládá z látek různého skupenství a živé hmoty. Půda se člení na půdní horizonty (vrstvy). Půdy vznikají zvětráváním matečné horniny, její složení ovlivňuje i vlastnosti půdy. Vznik půd je ovlivněn podnebím, povahou terénu, přítomností vody či živých organismů. Složení půdy:
Podle zrnitosti (velikosti částic) se rozlišují půdní druhy: půdy písčité, hlinité či jílovité. Podle povahy půdního profilu (to je svislý řez půdou a jejím bezprostředním podložím) se rozlišují půdní typy.
Půdy jsou zcela klíčové pro produkci potravin. Vznikají velmi pomalu, proto jsou cenné a těžko nahraditelné. Jsou ohroženy ukládáním chemických látek z hnojiv a pesticidů, větrnou a vodní erozí (ta může být zdůrazněna např.
Jako zemina se označuje nezpevněná část litosféry, která není členěná na půdní profily. Hlína je zemina konkrétního složení. Půdy obsahují živou složku, nezpevněný horninový pokryv jiných vesmírných těles (např.
Země vznikla asi před 4,54 miliardami let, první živé organismy se objevily v období před 4,28-3,7 miliardami let. Vznik a vývoj Země i života na ní lze zkoumat na základě složení hornin a díky fosiliím (též zkamenělinám). To jsou zachovalé zbytky nebo stopy dříve žijících organismů, obvykle se nacházejí v usazených horninách.
Období před 4600-541 miliony let se označuje jako prekambrium, zahrnuje mj. prahory a starohory. V prahorách existovaly bakterie, u některých se postupem času vyvinula fotosyntéza (vznikli předchůdci dnešních sinic). Díky fotosyntéze se dostával kyslík do atmosféry a mohly vzniknout organismy se složitější stavbou buňky (eukaryotní organismy, mezi které patří např. rostliny, živočichové či houby).
V období prvohor (před 541-252 miliony let) došlo nejprve k tzv. kambrické explozi, kdy vznikalo velké množství nových druhů organismů. Složitější život byl vázán na vodní prostředí. V kambriu a ordoviku žili nejrůznější členovci (včetně trilobitů), měkkýši či řasy. V siluru se rozvíjeli např. koráli či rybovití obratlovci, souš osidlovaly cévnaté rostliny. V devonu docházelo k rozvoji ryb či obojživelníků (obratlovci se dostávali na souš), součástí vegetace byly hlavně výtrusné rostliny. V karbonu tehdejší rostliny vytvářely množství biomasy, z níž poté vznikalo černé uhlí. Rozvíjel se např. hmyz.
Druhohory (252-65 milionů let nazpět) zahrnují období zvaná trias, jura a křída. Docházelo k rozvoji plazů, zejména v juře a křídě byli dominantními obratlovci dinosauři. Rozšířené byly nahosemenné rostliny (cykasy, jinany, jehličnany, obalosemenné). V průběhu křídy se rozvíjely krytosemenné (kvetoucí) rostliny, s nimi např. jejich opylovači a živočichové, kteří konzumovali jejich plody. Dopad planetky na konci druhohor vedl mj.
Ve třetihorách (paleogénu a neogénu, 65-2,58 milionů let nazpět) se rozvíjeli např. Čtvrtohory (od 2,58 milionů let nazpět dodnes) zahrnují střídání ledových a meziledových dob.
Česko je z hlediska geologické stavby značně různorodé. Na jeho území zasahují dva celky: Český masiv a Západní Karpaty. Český masiv má blokovou stavbu: vznikl spojením více částí litosféry, tyto bloky na sebe víceméně navazují svými okraji. Západní Karpaty mají příkrovovou stavbu, vrstvy hornin v rámci nich podléhaly rozsáhlému vrásnění a posunům.
Části Českého masivu byly ovlivněny kadomským vrásněním, které probíhalo koncem starohor a v kambriu. V prvohorách zhruba od kambria do devonu bylo např. V období karbonu a permu se odehrávalo variské vrásnění. Díky němu se spojily části Českého masivu (mikrokontinenty) a došlo ke vzniku karbonských jezerních pánví. V nich se ukládala biomasa, ze které vzniklo černé uhlí (dříve se těžilo např. na Kladensku, dodnes se těží na Ostravsku, kde je překryto sedimenty Karpat). V rámci variského vrásnění též vzniklo velké množství hlubinných vyvřelých hornin (žula aj.).
Od karbonu a permu dále docházelo k ukládání víceméně nezvrásněných hornin (to se označuje jako platformní pokryv). Vzhledem k suchému klimatu v permu vznikaly červené sedimenty obsahující oxid železitý (\mathrm{Fe_2O_3}) - vlivem toho se např. Co se týká druhohor, horniny z triasu a jury nejsou na území Česka časté. Ve třetihorách vlivem alpinského vrásnění docházelo ke vzniku so...
tags: #vlastnosti #nezive #prirody #vyčet