AGT 173: Čedičové sloupy v Libušíně EarthCache

Vítejte na dalším pokračování geologické série AGT. Na několika místech v Libušíně můžete zblízka pozorovat čedič se sloupcovou odlučností – strukturu, díky níž hornina připomíná svazky „varhan“. Jedná se o učebnicový příklad toho, jak se při chladnutí lávy vytváří mnohoúhelníkové sloupce, které se v řezu podobají pěti či šestiúhelníkům.
 

Čedič – základní charakteristika

Čedič (anglicky basalt) je vyvřelá hornina tmavé barvy, patřící do skupiny vulkanitů – tedy hornin vzniklých rychlým ochlazením magmatu na zemském povrchu nebo v jeho blízkosti. Magma, ze kterého čedič vzniká, má nízký obsah oxidu křemičitého (SiO2), a proto je řidší a tekutější než například magma ryolitové či granitové. To mu umožňuje snadno vytékat z vulkánů a rozlévat se do okolí v podobě lávových proudů.

Minerální složení čediče tvoří zejména:

- plagioklasy (vápenato-sodné živce),
- pyroxeny (augit),
- místy olivín,
- příměsi magnetitu a dalších tmavých minerálů.

Barva čediče je většinou šedá až černá, často s matným až skelným leskem. Čedič je velmi odolný vůči zvětrávání, což z něj činí pevnou a trvanlivou horninu hojně využívanou ve stavebnictví i při výrobě dlažebních kostek. Jeho slabší stránkou je odonost vůči chemickému zvětrávání. Alterace může vytvářet kůry, sekundární minerály (zeolity) a kulovité tvary (sferoidální zvětrávání).
 

Vznik odlučnosti v čediči

Při tuhnutí lávy nebo magmatu dochází ke smršťování hmoty. Ochlazující se hornina zmenšuje svůj objem, čímž v ní vznikají pnutí a praskliny. Tyto pukliny postupně vytvářejí pravidelný systém trhlin – tzv. odlučnost.

U čediče je nejtypičtější sloupcová odlučnost. Ta vzniká následovně:

1. Lávový proud nebo magmatické těleso začne chladnout od povrchu dovnitř.
2. Smršťováním se v hornině tvoří trhliny, které se šíří kolmo k ochlazovanému povrchu.
3. Systém trhlin se organizuje do pravidelných mnohoúhelníkových sloupců (nejčastěji pěti- až šestiúhelníkových).
4. Výsledkem je fascinující přírodní struktura, která připomíná obrovské „kamenné varhany“. 

Sloupcová odlučnost je nejvýrazněji vidět na svislých stěnách čedičových lomů, v opuštěných lávových proudech nebo v magmatických žilách. Její pravidelnost a monumentálnost dává čediči velmi charakteristický vzhled, který najdeme na mnoha místech světa (např. Giant’s Causeway v Severním Irsku, Svartifoss na Islandu nebo u nás Panská skála u Kamenického Šenova).
 

Geometrie čedičových sloupců

Sloupce mohou být dlouhé několik metrů, někdy i desítek metrů. Jejich průměr se většinou pohybuje od několika centimetrů do půl metru.

- Pravidelnost tvaru závisí na rychlosti chladnutí a homogenitě lávového proudu. Čím pomaleji magma chladne a čím je prostředí stabilnější, tím dokonalejší a pravidelnější sloupce vznikají.

- Orientace sloupců je směrem od nejhladnější do nejteplejší místo v době vzniku.

Další typy odlučností

Sloupcová odlučnost není jediným typem odlučnosti, který můžeme v čediči a dalších horninách pozorovat. Existuje více druhů, které vznikají podle různých podmínek tuhnutí a mechanického namáhání:

Lavicovitá odlučnost
Hornina se rozpadá do silnějších, téměř paralelních „lavic“ (desek velké mocnosti), které odpovídají buď sedimentárním vrstvám, nebo výrazným soustavám puklin. Lavice mívají mocnost od decimetrů po metry a jsou běžné v pískovcích, vápencích či křemencích; určují i tvar lomových stěn a skalních říms.

Deskovitá (plochá) odlučnost
Projevuje se štěpením do tenčích, plochých desek o mocnosti od milimetrů po centimetry až decimetry. Často souvisí s odlehčováním a exfoliací u povrchu (např. v žulách), kdy vznikají subparalelní pukliny kopírující tvar tělesa; může se však navázat i na jemnější vrstvičnatost či foliaci a dává vznik kamenným „šupinám“ a deskám.

Kostkovitá (bloková) odlučnost
Vzniká křížením dvou až tří zhruba ortogonálních soustav puklin, takže se hornina rozpadá na kvádry až „kostky“. Typická je pro žuly, některé pískovce i vulkanity; velikost bloků kolísá od decimetrů po metry. Tento typ odlučnosti vede k tvorbě balvanitých sutí a kvádrových výstupů na svazích.

Otázky a úkoly
 

1) Jak vzniká sloupcová odlučnost?
2) Kolik sloupců varhanové odlučnosti se nachází na souřadnicích cache?
3) Po prostudování listingu zjistíte, jak poznat, zda tuhnutí lávy bylo pomalé či rychlé. Tuhly tyto sloupce pomalu či rychle?
4) S jakými tvary průřezu se zde můžeme kromě šestiúhelníků setkat?
5) Rozhlédněte se v okolí, kde ještě se můžeme se sloupcovou odlučností setkat?
6) Vytvořte fotografii sebe v místě výchozích souřadnic, svého osobního předmětu, části těla a podobně.

Vaše odpovědi můžete zasílat přes profil, ale budu raději, když využijete následující formulář:

ON-LINE FORMULÁŘ

Pokud žádné odpovědi nezašlete, nebo Váš log nebude obsahovat fotografii / fotografie podle zadání - log nebude uznán a bude odstraněn.

Použité zdroje:
Přehled geologie – Jaroslav Adamovič a kol., Academia, Praha 2010.
Základy obecné petrologie – Josef Hrouda, Karolinum, Praha 2002.
Čedič – typická vyvřelá hornina (online článek Geologická společnost) – geology.cz
Sloupcová odlučnost čedičů – popis lokality Panská skála u Kamenického Šenova, Česká geologická služba.
Basalt and Columnar Jointing – články a obrazové materiály z University of California Berkeley a Geology.com:
https://geology.com/rocks/basalt.shtml
https://geologyin.com/2014/09/columnar-jointing.html
Giant’s Causeway, Northern Ireland – UNESCO World Heritage Centre, whc.unesco.org.
Island – geologie a čedičové varhany – populárně-naučné články z portálů o vulkanismu (např. volcano.si.edu).

Foto: Aleš Novák