polska wersja poniżej

Enklávy na náměstí

Foto: Ondřej Žváček, Commons Wikipedia

Náměstí ČSA v Českém Těšíně je zajímavým místem.  Radnice je působivá svou architekturou. V zimě můžeme obdivovat vánoční strom a dokonce i stáj. Kašna stojící uprostřed náměstí se jistě stala trvalou součástí náměstí. V zimě nefunguje a není v něm voda. V letních měsících nám chlad a zvuk vody může přinést úlevu, když je slunce horké. Na fontáně může odpočívat i tak, že se posadí na její okraj. A právě při pohledu na okraj fontány můžeme vidět výsledek docela zajímavého geologického jevu.

Než se však blíže podíváme na geologické unikáty, které jsou v kamenech kašny patrné, pojďme si určit, z jakého kamene je kašna vyrobena.

Vlastní fotka

Kámen, ze kterého je fontána vyrobena, je plutonická hornina. Svědčí o tom krystaly, které jsou viditelné pouhým okem. Magma mělo poměrně dost času na ztuhnutí a krystaly měly spoustu času na růst, jak magma chladlo. A protože můžeme pozorovat a obdivovat krystaly ve fontánových kamenech, můžeme také určit, z jakých minerálů se tato hornina skládá.

Fontána na první pohled vyniká specifickou růžovou barvou. Je to draselný živec, felsický minerál. Oproti tomu zbytek krystalů je tmavý, černý, i když odstíny černé, na které se podíváme blíže, se od sebe mírně liší. Tmavé krystaly nalezené v kamenech fontány jsou biotit a rohovec. Je zajímavé, že poslední dva jsou mafické minerály.

Felsické vs. mafické minerály

Geologický jev, který můžeme v kamenech fontány pozorovat, souvisí s různými druhy minerálů. Mezi plutonické horniny patří horniny sestávající z felsických nebo mafických minerálů. Jde však o jakési spektrum. Protože při tvorbě magmatu dochází k diferenciaci magmatu, mohou magmata vznikat v celém rozsahu felickeho-mafickeho spektra.

Druh nerostu/horniny	Mafické (ang. mafic)	Felsické (ang. felsic)
Barva	Tmavá, černá, tmavě zelená	Světlé, různé světlejší barvy (bílá, šedá, růžová)
Příklad
Složení	větší množství hořčíku a železa	Křemík, kyslík, hliník, sodík, draslík
Hustota	vysoká hustota	nižší hustota
Viskozita magmatu	nízká (blízko vody)	vysoká (podobně jako hustý, tekutý med)
Místo vytvoření	Zemská oceánská kůra	Kontinentální kůra
Teplota tání	vyšší / od 800 do 1200 stupňů Celsia	nižší / kolem 600 stupňů Celsia
Hlavní minerály	Olivín, pyroxen, amfibol, biotit, vápencový plagioklas	Křemen, živec
Příklady hornin	čedič, gabro	všechny druhy žuly

Vlastní studium

Barvy a minerální složení nám umožňují určit, že v případě naší fontány máme co do činění s přechodnou horninou obsahující mafické a felsické minerály. Bližší pohled a analýza nám umožňuje určit, že ke vzniku horniny, ze které je fontána vyrobena, pravděpodobně přispělo smíchání dvou typů magmatu. Najdeme o tom přímý důkaz ve fontáně. Tímto důkazem jsou mafické enklávy (z angličtiny: mafic microgranular enclaves  - MME) 

Co jsou mafické enklávy (MME) a ​​jak se tvoří?

Mafické enklávy (MME) jsou výsledkem smíchání dvou typů magmatu. Jde o příklad diferenciace magmatu (změny chemického složení magmatu), která může probíhat formou různých procesů. V tomto případě máme ale nejspíš co do činění s míšením, ke kterému dochází, když se spojí dvě magmatické komory obsahující dva různé druhy magmatu a vlivem tlaku a dalších faktorů proniká magma z jedné komory do druhé.

Vlastní studium

V komoře, do které proniká mafický druh magmatu, se mění chemické a minerální složení magmatu. Pokud magma ztuhne před úplným ukončením procesu míchání, budeme schopni vidět enklávy tmavšího mafického magmatu, které proniklo do komory. Takové ztuhlé enklávy, které se nestihly rozpustit a zcela se vstřebat, se nazývají mafické enklávy (MME).

Mafické enklávy jsou oblasti hornin, které jsou obklopeny mateřskou horninou s různým složením a genezí. Je to jednoduše výsledek neúplného promíchání magmatu.

Enklávy se liší od xenolitů, což jsou úlomky hornin tvořících stěny magmatických komor, které se odlomily a spadly do magmatu.

Při logování keše prosím přidejte fotku. Stačí, aby byl na fotce vidět nějaký váš předmět, aby bylo jasné, že jste tam byli.

Otázky:

1. Co je diferenciace magmatu?
2. Jak se vytvářejí mafické enklávy (MME)?
3. Podívejte se blíže na okraj fontány. Jakou velikost MME jsi našel?
4. Vlastními slovy popište, jak MME vypadá. Jak se liší od okolní části kamenné desky?
5. Co nám říkají mafické enklávy o tom, kde byly vytvořeny?

Zdroje:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0024493717303067

https://opentextbooks.uregina.ca/geolmanual/chapter/overview-of-igneous-rocks/

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Geophys/meltrock.html

Děkuji TruGeo za inspiraci a odborné rady.

polska wersja poniżej

Enklawy na Rynku

Foto: Ondřej Žváček, Commons Wikipedia

Rynek w Czeskim Cieszynie to ciekawe miejsce. Ratusz imponuje swoją architekturą. W zimie możemy podziwiać choinkę oraz nawet stajenkę. Na stałe w krajobraz miejski rynku wpisała się na pewno również fontanna, która centralnie stoi na rynku. W zimie nie działa i nie ma w niej wody. W miesiącach letnich chłód i szum wody może przynieść nam natomiast ulgę gdy słońce mocno praży. Na fontannie może też spocząć siadając na jej krawędzi. I właśnie przypatrując się krawędzią fontanny możemy zauważyć wynik dość ciekawego zjawiska geologicznego.

Zanim jednak przyjrzymy się dokładniej wyjątkowym cechom geologicznym, które są widoczne w kamieniach fonannty, ustalmy z jakiego kamienia wykonana jest fontanna.   

Foto: Własne zdjęcie

Kamień z którego wykonana jest fontanna to skała plutoniczna. Dowodem na to są kryształy, które widoczne są gołym okiem. Magma miała dośc sporo czasu aby zastygnąć a kryształy podczas stygnięcia magmy miały sporo czasu aby urosnąć. A ponieważ możemy obsrewować i podziwiać kryształy w kamieniach fontanny, możemy też ustalić z jakich minerałów składa się ta skała.

Na pierwszy rzut oka wyróżnia ją specyficzny różowy kolor. To skaleń potasowy, kwaśny minerał. Dla kontrastu reszta kryształów jest ciemna, czarna, chociaż te odcienie czerni, jaki się im bliżej przyjrzymy trochę różnią się od siebie. Ciemne kryształy które znajdziemy w kamieniach fontanny to kwarc, biotit i hornblend.  Co ciekawe, właśnie te dwa ostatnie to zasadowe minerały.  

Zasadowe vs. Kwaśne

Geologiczne zjawisko które możemy zaobserwować w kamieniach fontanny właśnie ma związek z różnymi rodzajami minerałów. Wśród skał plutonicznych wyróżniamy skały składające się z minerałów alkalicznych lub kwaśnych. Jest to jednak pewnego rodzaju spektrum. Ponieważ podczas formowania magmy dochodzi do differencjacji magmy mogą powstawać magmy w całej szerokości spektum zasodowo-kwaśnego.

Rodzaj minerału/skały	zasadowe (ang. mafic)	kwaśne (ang. felsic)
Kolor	Ciemny, czarny, ciemnozielony	Jasny, różne jasniejsze kolory (biały, szary, różowy)
Przykładowe zdjęcie
Skład	większe ilości magnezu i żelaza	Krzem, tlen, aluminium, sód, potas
Gęstość	duża	mniejsza
Lepkość (wiskoza) magmy	niska (zbliżona do wody)	wysoka (podobna do gęstego, płynnego miodu)
Miejsce powstawanie	Skorupa ziemska oceaniczna	Skorupa kontynentalna
Temperatura topnienia	wyższa / od 800 do 1200 stopni Celcjusza	niższa / około 600 stopni Celcjusza
Główne minerały	Oliwin, pyroksen, amfibole, biotit, wapienny plagioklaz	Kwarc, skalenie
Przykłady skał	basalt, gabro	wszystkiego rodzaju granity

Opracowanie własne

Kolory i skład mineralny pozwala nam ustalić iż w przypadku naszej fontanny mamy do czynienia ze skałą pośrednią zawierającą minerały zasadowe i kwaśne. Bliższe przyjrzenie się i analiza pozwalają nam ustalić iż mieszanie się dwóch rodzajów magmy prawdopodobnie przyczyniło się do powstania skały z kótrej wykonana jest fontanna. Znajdziemy na to bezpośredni dowód na fontannie. Tym dowodem są zasadowe enklawy (z angielskiego mafic microgranular enclaves  - MME) 

Czym są zasadowe enklazy (MME) i jak powstają?

Zasadowe enklawy (MME) to efekt mieszania się dwóch rodzajów magmy. Czasem dochodzi do tego, że dwa różne rodzaje płynnej magmy mieszają się ze sobą. Jest to przykład dyferencjacji magmy (zmiany składu chemicznego magmy), który może przebiegać w postaciach różnych procesów. W tym przypadku jednak mamy do czynieni najprawdopodobniej z mieszaniem, które ma miejsce kiedy dwie komory magmowe zawierające dwa różne rodzaje magmy są ze sobą połączone i pod wpływem ciśnienia i innych czynników magma z jednej komory przenika do drugiej.  

Opracowanie własne

W komorze do której przenika inny rodzaj magmy dochodzi do zmiany składu chemicznego i mineralnego magmy. Jeśli magma zastygnie zanim proces mieszania się całkowicie zakończył będziemy mogli w magmie zauwazyć wyraźne enklawy ciemniejsze, zasadowej magmy która wniknęła do komory. Właśnie takie zastygłe enklawy, które nie zdąrzyły się rozpuścić i zostać całkowicie wchłonięte nazywamy zasadowymi enklawami (MME).

Enklawy magmowe to obszary skał które otoczone są skałą macierzystą o odrębnym składzie i oddzielnej genezie. Jest to po prostu efekt niepełnego wymieszania magmy.

Enklawy odróżnia się od ksenolitów, które są fragmentami skał tworzących ściany komór magmowych, które oderwały się wpadły w magmę lub lawę.

Pytania:

1. Co to jest diferencjacja magmy?
2. Jak powstają MME?
3. Przyjrzyj się bliżej krawędzi fontanny. Jakiej wielkości MME udało Ci się znaleźć?
4. Opisz własnymi słowami wygląd MME. Jak różni się od otaczjącej części płyty kamiennej?
5. Co nam zasadowe enklawy mówią o miejscu ich powstawania?

Źródła:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0024493717303067

https://opentextbooks.uregina.ca/geolmanual/chapter/overview-of-igneous-rocks/

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Geophys/meltrock.html
Dziękuje TruGeo za inspiracje i fachową rade.