klima

Na souši je rozhodujícím faktorem klima. Určuje charakter sedimentu. V pouštních oblastech (zabírají asi 1/5 souše) je rozpad hornin ovlivňován střídáním denní a noční teploty a dochází k deskvamaci neboli odlupování povrchu hornin. Vzniklé úlomky jsou dále přenášeny větrem za vzniku dun (písečných přesypů). V období prudkých lijavců mohou i zde vznikat bahnité písčité proudy v korytech jinak vyschlých řek. Rovněž po období zimních mrazů dochází k rozbřídání pouštních sedimentů a jejich novému ukládání. V horkých oblastech dochází k extrémnímu výparu a při povrchu se tak vytváří pevné krusty a kůry, často pestře zbarvené - načervenalé a žlutohnědé.
V podhůří a na úpatí svahů všech zeměpisných šířek vznikají svahové sedimenty. K sedimentaci úlomků dochází účinkem gravitace a přemisťování nastává deštěm nebo svahovými pohyby. Vytvářejí se dejekční kužely i kamenná moře.

Sedimentační prostředí

Podle prostředí, ve kterém sedimentace (usazování) probíhá můžeme rozlišit sedimentaci na pevninách a sedimentaci v mořích.
Mořského původu je převážná část sedimentů. Usazování zde probíhá chemickou i biochemickou cestou, ale i mechanickým tříděním klastických částic přinesených z pevniny.
Podle toho kde k sedimentaci dochází, mění se způsob sedimentace i charakter sedimentu. Na pevninském šelfu (kontinentální pláni), která má velmi mírný sklon a sahá do hloubky cca 200 m vznikají sedimenty štěrkovité, písčité a jílovité a jejich zrnitost se postupně zjemňuje s hloubkou. Mohou zde vznikat i organogenní útesové vápence (korálové bariéry) a v mělkých částech evapority (sůl, sádrovec). Ve větší hloubce pod kontinentálním svahem vznikají jemná bahna i chemické sedimenty. Na tvorbu sedimentů v moři má vliv teplota vody, tlak vody, salinita i organizmy.
Na kontinentech může sedimentace probíhat jednak na souši, jednak pod vodou. K sedimentům, které vznikají na souši patří sedimenty eolické (větrné), sedimenty svahové a sedimenty ledovcové. K sedimentům, které vznikají ve vodním prostředí patří sedimenty říční, jezerní a sedimenty pobřežních lagun.

Vznik sedimentárních hornin

Vznik sedimentárních hornin lze rozdělit na několik fází:
• zvětrávání hornin (magmatických, metamorfovaných nebo starších sedimentárních)
•
o přenos - transport zvětralého materiálu různými transportními činiteli (voda, vzduch, ledovec) v podobě klastických částic nebo formou roztoků
o usazování - sedimentace přeneseného materiálu v sedimentačních prostředích různého charakteru, může jít o hromadění klastických částic nebo srážení minerálů z roztoku
o zpevňování - diageneze usazeného materiálu, a to buď kompakcí (stlačením) vlivem tíhy nadloží, nebo chemickou cestou tzv. cementací, při níž dochází k vysrážení některého minerálu tvořícího v klastických sedimentech tmel. Diagenezí zpevněné sedimenty považujeme za horniny skalní. Příkladem může být vznik pískovce z písku nebo slepence ze štěrku.

HORNINY SEDIMENTÁRNÍ

Jsou nejrozšířenějšími horninami na zemském povrchu. Setkáváme se s nimi ve stavební praxi jako s nejčastějšími typy základové půdy pro jednoduché stavby, založené na plošných základech, i pro liniové dopravní stavby.
Vzhledem k tomu, že petrografická klasifikace sedimentů není dosud ve světě jednotná, uvádíme zde tradiční starší dělení na sedimenty klastické, chemické a organogenní. Ke skupině klastických sedimentů přiřazujeme i skupinu hornin vulkanoklastických a reziduálních.

Minerály magmatických hornin

Přehledná charakteristika všech horninotvorných minerálů podle jejich četnosti výskytu a množství v jednotlivých typech hornin je zpracována v tabulkové formě v učebním textu VUT v Brně "Návod k popisu a určování hornin při samostudiu". Minerály jsou seřazeny tak, že se nejprve seznámíte s minerály nejběžnějšími, vyskytujícími se ve všech třech typech hornin a následně s typickými minerály pro magmatické, sedimentární a metamorfované horniny. Minerály jsou charakterizovány základními makroskopicky pozorovatelnými znaky tj. barvou, štěpností, tvrdostí, leskem a habitem. Kromě toho je u každého minerálu uveden jeho chemický vzorec a hustota. Zmíněny jsou také nejdůležitější výskyty daného minerálu v horninách.
Pro přehled je zde uveden pouze výčet nejdůležitějších minerálů, běžně se vyskytujících ve vyvřelých horninách. Mezi nejhojnější minerály, zastoupené ve většině hornin i v největším objemovém množství, patří skupina živců. Ty se dělí podle přítomných kationtů na živce draselné, označované obvykle K-živce, a na živce sodno-vápenaté, značené Na-Ca živce tzv. plagioklasy.
Dále je velmi běžným a důležitým minerálem křemen, který spolu s živci má zásadní klasifikační význam. Následující minerály se v nejrozšířenějších typech hornin zpravidla vyskytují jako minerály podružné. Jsou to slídy muskovit a biotit, dále amfiboly, pyroxeny, foidy, a zcela v nepatrném množství pak turmalín, granát, olivín, analcim a ze sulfidů pyrit.

textura

Panidiomorfní textura je případ, kdy většina krystalů v hornině je omezena idiomorfně. Hypidiomorfní textura vystihuje případy, kdy jsou v hornině přítomny jak minerály omezené idiomorfně, tak i hypidiomorfně a jiné i alotriomorfně. Konkrétním příkladem hypidiomorfní textury je textura granitická, kde tmavé nerosty (amfibol, biotit) mají vyšší stupeň idiomorfie než nerosty světlé, jako např. živce a křemen, který krystalizuje poslední a je téměř vždy alotriomorfní.

idiomorfní

hypidiomorfní
alotriomorfní
Podle stupně krystalizace hmoty horniny lze vyčlenit texturu holokrystalickou s plně vykrystalizovanou hmotou, texturu hypokrystalickou, kde vedle krystalů je v horninové hmotě přítomno i sklo a texturu hyalinní neboli sklovitou, v případě, že většina hmoty vlivem rychlého ochlazení utuhne jako sklo (vulkanická skla). Textury hypokrystalická a sklovitá se vyskytují pouze u hornin výlevných.
Minerály v hornině bývají různě dokonale omezeny krystalovými plochami. Podle stupně idiomorfie se rozlišují idiomorfně (dokonale) omezené minerály, které jsou ohraničeny vlastními krystalovými plochami. Hypidiomorfně omezené minerály jsou ohraničeny vlastními krystalovými plochami jen z části. Částečně jsou nepravidelné, protože se při svém růstu musely přizpůsobit již dříve vykrystalizovaným minerálům. Alotriomorfně omezené minerály jsou zcela nepravidelné. Jsou to obvykle ty, které krystalizují z taveniny jako poslední (např. křemen).
U stejnoměrně zrnitých textur se vyjadřuje charakter vzájemného omezení minerálů v hornině texturami panidiomorfně zrnitou, hypidiomorfně zrnitou a panalotriomorfně zrnitou (aplitickou), které lze však jednoznačně identifikovat zpravidla až mikroskopicky.

Textury vyvřelých hornin podle průměrné absolutní velikosti zrna

Označení textury	Průměrná velikost zrna (mm)	Příklady hornin
velkozrnná	nad 33
velmi hrubozrnná	33 až 10	pegmatit
hrubozrnná	10 až 3,3
středně zrnitá	3,3 až 1	hlubinné horniny
drobně zrnitá	1 až 0,33
jemně zrnitá	0,33 až 0,1	základní hmota žilných hornin
velmi jemně zrnitá	0,1 až 0,01	základní hmota výlevných hornin
makroskopicky celistvá	pod 0,01

Podle relativní velikosti zrna lze rozlišit texturu stejnoměrně zrnitou s řádově stejně velkými minerály a texturu porfyrickou. Ta se vyznačuje relativně velkými krystaly obklopenými jemnozrnnější základní hmotou. Větším krystalům se říká porfyrické vyrostlice. Porfyrická textura je běžná u některých hornin výlevných a žilných.

textura

Dojde-li později k zaplnění pórů nějakým minerálem za postvulkanických procesů, vzniká textura mandlovcovitá. Zvláštním případem je textura pěnovitá, kde jsou mezi jednotlivými dutinami jen velmi tenké stěny sklovité hmoty.

Velice důležitou kategorií textur vyvřelých hornin jsou textury vyjadřující průměrnou absolutní velikost zrn. Zrnitost horniny často velmi dobře charakterizuje podmínky, za kterých hornina vznikala, a je tedy důležitým hlediskem při makroskopickém určování hornin. Důležitá je i souvislost mezi velikostí zrna a některými fyzikálně-mechanickými vlastnostmi. Vyčlenění textur podle průměrné velikosti zrn je uvedeno v tab. 2 podle stupnice E. O. Teuschera.

textura

Některé granitoidy se ojediněle vyznačují kulovitou texturou. Značná část horniny je uspořádána do více méně kulovitých útvarů s koncentrickou stavbou, mezery jsou vyplněny běžnou stejnoměrně zrnitou základní hmotou.

Podle toho jakým způsobem vyplňuje hmota horniny prostor, se u vyvřelých hornin rozlišují textura kompaktní neboli masivní, u které hmota vyplňuje prostor souvisle a textura pórovitá, typická pro výlevné horniny, u níž prostor není zcela vyplněn. Pórovitá hornina obsahuje různě velké póry zpravidla oválného tvaru, které vznikají uvolněním plynů z horniny. Jejich velikost se může pohybovat od zlomků milimetrů do několika decimetrů.

textura

Nejtypičtější texturou vyvřelých hornin, zvláště plutonitů, je textura všesměrně zrnitá. Pro zájemce je možno se podívat na mikrofotografie textur hornin hlubinných zde). Hmota horniny se jeví při pohledu z různých směrů stejná. Anizometrické krystaly jsou orientovány všemi směry a nevykazují přednostní orientaci.
Méně běžná je proudovitá neboli fluidální textura se zjevnou přednostní orientací, která může být zpodobněna uspořádáním anizometrických krystalů nebo protažením pórů u výlevných hornin do směru pohybu lávy.

Textury magmatických hornin

TEXTURA je soubor charakteristických znaků, které jsou podmíněny uspořádáním nerostných součástek v prostoru, jejich velikostí, omezením, stupněm krystalizace a vyplněním prostoru hmotou. Pro zjednodušení makroskopického popisu hornin jsou v tomto skriptu do pojmu textura zahrnuta i hlediska chápaná v klasickém pojetí jako struktura.
Pro makroskopické rozlišování hornin jsou textury velmi důležité, protože odráží podmínky vzniku horniny, ze kterých vychází základní členění hornin na vyvřelé, usazené a přeměněné. Používají se i jako jedno z klasifikačních kriterií. Textury se rozlišují především na základě těchto hledisek:
• orientace a rozložení součástek (např. všesměrná, šmouhovitá, kulovitá)
• vyplnění prostoru horninovým materiálem (např. masivní, pórovitá, mandlovcovitá)
• velikosti zrn (podle skutečné velikosti např. jemně zrnitá, hrubě zrnitá, nebo podle relativní velikosti porfyrická, stejnoměrně zrnitá)
• stupně krystalizace (např. holokrystalická)
• omezení minerálů (např. hypidiomorfní)

magma

Má-li magma možnost prostupovat podél tektonických trhlin směrem k zemskému povrchu, vznikají v případě utuhnutí magmatu v puklinách deskovitá tělesa různé mocnosti. Někdy dochází i k jejich větvení a v příčném pohledu pak připomínají žíly v lékařském smyslu, od čehož je odvozen název žilných hornin. Tyto horniny se nezřídka vyznačují hmotou, ve které jsou větší, okem viditelné krystaly minerálů obklopeny jemně zrnitou hmotou, která utuhla až v puklině rychlejším ochlazováním. Např. vyšší koncentrací těkavých složek, jako H₂0, CO₂, F, B, může krystalizace i v těchto místech vést ke vzniku zvláštní žilné horniny pegmatitu s krystaly o rozměru i několik decimetrů.

Pokud magma zůstane v hloubce uvnitř zemské kůry, dochází vlivem různého výchozího chemizmu nebo různou diferenciací magmatu během pozvolného ochlazování, ke vzniku různých typů hlubinných vyvřelých hornin. Díky dlouhotrvající krystalizaci (řádově mil. roků) se hlubinné horniny vyznačují makroskopicky zrnitou hmotou. Velikost minerálů se zpravidla pohybuje od několika milimetrů až do několika centimetrů.

Vznik magmatických hornin

Vyvřelé horniny vznikají krystalizací přirozené silikátové taveniny označované jako magma. Podle toho, v jakých podmínkách k této krystalizaci dochází, se vyvřelé horniny rozdělují na horniny hlubinné, žilné a výlevné. Vlivem různých zdrojů tepelné energie, ke kterým patří především teplo vznikající třením podsouvající se jedné desky zemské kůry pod druhou nebo teplo vznikající radioaktivním rozpadem, může docházet až k roztavení hornin a ke vzniku tzv. magmatického krbu.

ROZDĚLENÍ HORNIN

Horniny je možné dělit z mnoha hledisek. Pro základní představu je však nejvýhodnější členění na základě geologického prostředí a podmínek, ve kterých horniny vznikaly. Tomuto se říká genetické hledisko, podle kterého se horniny rozdělují do tří základních skupin. Horniny vyvřelé (magmatické), usazené (sedimentární) a přeměněné (metamorfované).

I. HORNINY MAGMATICKÉ (VYVŘELÉ)
• hlubinné (intruzívní, plutonické)
• žilné
• výlevné (vulkanické)
- paleovulkanity
- neovulkanity

II. HORNINY SEDIMENTÁRNÍ (USAZENÉ)
klastické (úlomkovité)
- nezpevněné
- sypké
- soudržné
- zpevněné
podle velikosti převládajících úlomků dělíme úlomkovité sedimenty na:
- psefity (> 2 mm)
- psamity (2 - 0,06 mm)
- aleurity (0,06 - 0,002 mm)
- pelity (< 0,002 mm)
biochemické
- organogenní
- chemogenní
Zvláštní postavení v systému hornin mají:
• vulkanoklastické horniny
• reziduální horniny

III. HORNINY METAMORFOVANÉ (PŘEMĚNĚNÉ)
• kontaktně metamorfované
• regionálně metamorfované (krystalické břidlice)
- ortobřidlice
- parabřidlice

OBJEM HORNINY m3
TĚŽENÍ HORNINY TŘÍDA Figura 1 Figura 2 Figura 3 CELKEM

Skrývka ornice T1 1634
Výkop 1. stupně T2 3463 2448 912 6823
Výkop 2. stupně T3 5194 3672 1020 9886
Výkop 3. stupně T4 3463 1469 179 5111
Strojní těžení pasů T4 527 527
Ruční začištění T4 363,6 243,48 63,33 670,41
CELKEM 24651,41







PRACNOST délka
Č. ČINNOST m.jednotka množství na 1nh suma nh pracovníků činnosti
1 příprava staveniště m2 8170 0,02 163 3 1
2 sejmutí ornice m3 1634 0,013 21 2 2
3 vytýčení jámy m2 3400 0,02 68 3 1
4 osazení zápor bm 96 0,16 15 4 9
5 strojní výkop jámy 100m3 24651,41 0,719 178 8 10
6 ruční začištění m3 670,41 0,09 60,34 4 5

Výpočty :

g – 48,75 %
s – 51,03 %
f – 0,12 % pro určení typu zeminy jsme použili trojúhelníkový diagram
=> SP , Písek špatně zrněný



Výsledky prosévací zkoušky zeminy
velikost imaginárního síta (mm) hmotnostní zbytek na sítě (g) celkový propad sítem (g) celkový propad sítem (%)
32 0 1001,59 100
16 24,50 977,09 97,55
8 167,52 809,57 80,83
4 188,67 620,90 61,99
2 108,15 512,75 51,19
1 124,34 388,41 38,78
0,5 163,32 225,09 22,47
0,25 153,17 71,92 7,18
0,125 56,20 15,72 1,57
0,063 14,56 1,16 0,11
0 1,16 0 0
Celková hmotnost vzorku (g) 1001,59 - -



Graf: - přiložen na A4

Pomůcky :

- sada normovaných sít
- prosévací přístroj
- váhy
- plastové misky
- štěteček a kartáč na čištění sít

Postup zkoušky :

Z vysušeného vzorku odebereme 1000 g zeminy. Zeminu upravíme tak, aby byla od sebe oddělena jednotlivá zrna. Takto připravenou navážku nasypeme na síta, umístíme do prosévacího stroje a minimálně 6 minut proséváme. Zbytky na jednotlivých sítech odvážíme (Gz) a vypočteme procentuální podíl z celkové navážky.

Zz = Gz Gz


Rozdíl hmotnosti mezi odebranou navážkou a Gz nesmí překročit 1%. Výsledné hodnoty se vynesou do formuláře pro křivku zrnitosti.

ZRNITOST ZEMIN

– PROSÉVACÍ ZKOUŠKA

Zrnitost, nebo-li granulometrické složení zemin udává hmotnostní podíl jednotlivých velikostních skupin zrn zeminy na celkovém složení zeminy.
Granulometrické složení zeminy znázorňujeme graficky křivkou zrnitosti, což je součtová čára, jejíž každý bod udává, kolik procent z celkové hmotnosti vzorku činí hmotnost všech zrn menších než určitý průměr zrna d v milimetrech.
Prosévací zrnitostní zkouškou stanovíme tu část křivky zrnitosti, která odpovídá zrnům o průměru větším než 0,063 mm. Část křivky, odpovídající zrnům o menším průměru, je nutno stanovovat hustoměrnou zkouškou.