Sedimentární horniny (usazené)

- vznikají při nízkých teplotách v tzv. povrchových zónách působením vnějších geologických sil, důležitá role vody

- při usazování nejprve materiál podléhá: zvětrávání, rozpadu, rozpuštění, přemístění na vhodně místo - kde se hromadí

         a) zpevněné sedimenty - postupně dochází ke zpevnění, např. břidlice, pískovec

         b) nezpevněné sedimenty - hornina zůstává sypká, nebo je za vlhka tvárná, např. štěrk, jíl

1) Úlomkovité sedimenty 

- vznikly zvětrávacími procesy z jiných hornin - tvořené úlomky (klasty), případně úlomky minerálů

- zvětralé úlomky jsou následně transportovány na místo uložení pomocí vody, nebo vzduchu - později dochází k jejich zpevnění

- rozlišují se podle velikosti jednotlivých zrn

např. pískovec, slepenec, prachovce, jílovce

Pískovec

• barva - šedá, žlutá, červená
• textura - lavicovitá, deskovitá
• hlavní minerály - krystaly křemene, živce

- vznik: 

• stmelením zrn - klastů (křemen, živec) tmelem - karbonátový/železitý
  
• v různých sedimentačních prostředích - fluviální, jezerní, mělkomořské i hlubokomořské nebo pouštní - rozsáhlá deskovitá tělesa

- výskyt: Izrael, Malé Karpaty, pískovcová skalní města - Klokočské skály, Besedické skály, Suché skály, Příhrazské skály, Hruboskalsko, Prachovské skály

- využití: stavebnictví, sochařství, kamenictví

Slepenec

• barva - různá - podle mateřské horniny
• textura - zrnitá/hrubozrnná
• hlavní minerály - křemen, kalcit

- vznik:

• složeny z valounů a jemnějšího materiálu - vyplňuje mezery a tmelu (chemický původ)
• jednotlivé oblázky se navzájem nedotýkají - jsou v hornině volně uložené a obalené základní hmotou - jsou slabě opracované - strukturně  nezralé
• jednotlivé oblázky se navzájem dotýkají, obsahují malé množství základní hmoty - strukturně zralé

- výskyt: Súľovské skály, Brdy, Česká křídová tabule, Jeseníky, Železné hory

- využití: drcené kamenivo - štěrk

Prachovec

• barva - tmavě šedá, různá - podle příměsí
• textura - zrnitá/jemnozrnná
• hlavní minerály - křemen, jílovité minerály

- vznik: 

• zpevnění prachu - částice velikosti prachu se na složení horniny podílejí minimálně 2/3
• v aluviálních nivách, deltách nebo na mořských šelfech
• eolickou sedimentací, především v aridních a periglaciálních oblastech
  

- výskyt: lom Hrabůvka, Praha

- využití: nemá praktické využití

Jílovec 

• barva - šedá/tmavě šedá, hnědá
• textura - lavicovitá, deskovitá
• hlavní minerály - křemen, živce, slídy - muskovit, kalcit

- vznik: 

• diagenetickou metamorfózou jílů 
• prvotní proces - vytěsňování vody z mezivrstev - stoprocentní ztráta vody - zvýšení teploty na 100 °C a hloubky 2 až 4 km
• při vyšších teplotách - metamorfóza jednotlivých minerálů a postupnému břidličnatění

- výskyt: Veľké Rovné

- využití: nemá praktické využití

Opuka

• barva - světle šedá, šedá až žlutá

• textura - aleuritická

• hlavní minerály - křemen, živce, kalcit

- vznik: 

• z nejjemnějších částic usazených na mořském dně
• tvoří ji jílovité a prachovité částice, dále obsahuje vápencové složky a jehlice mořských hub mikroskopických rozměrů - tzv. spongie
• množství těchto jehlic určuje její pevnost a trvanlivost - kromě nich jsou časté i zbytky dírkonošců
  

- výskyt: Bílé stráně - NPP u Litoměřic, Bílá Hora, Hladová zeď, Rotunda svatého Marina na Vyšehradě

- využití: stavební materiál, sochařství

2) Chemogenní sedimenty 

- vznikly vysrážením z roztoků (bez působení organismů) - nejčastěji vlivem změny pT podmínek - dochází k poklesu tlaku, nebo tlaku

-  železné a manganové sedimenty - jejich vznik je spojen i se změnou pH a evapority

- usazené vápence pórovité textury - travertiny - vznikají vysrážením se sladké vody, nebo v oblastech hydrotermálních pramenů 

Evapority

• barva - bílá, světlá
• textura - vrstevnatá
• hlavní minerály - sádrovec, halit, anhydrit

- vznik: 

• odpařením vody z roztoků - z mořských vod nebo slaných jezer
• vypařování solanky - běžná mořská voda má salinitu cca 35 % - tvorba sraženin je závislá na koncentraci rozpuštěných (minerálních) látek, teplotě i celkovém složení roztoku - některé ionty - slouží jako katalyzátory - podporují tvorbu sraženin jiných

- výskyt: doprovodné horniny - vápence, dolomity, jemnozrnné úlomky - vyskytují se na 1/4 zemské kůry

- využití: stavebnictví, potravinářský a chemický průmysl

Travertin

• barva - bílá/žlutá, červená - zbarvení podle příměsí
• textura - pórovitá 
  
• hustota - 2,6 - 2,8 g/cm3
• hlavní minerály - kalcit

- vznik: pramen vyvěrající z hlubinných zdrojů - horské prameny, oblasti se zvýšenou sopečnou aktivitou - oproti vápenci travertin vzniká ve sladkovodním prostředí (oproti slanému prostředí - vápenec) 

- výskyt: USA, Turecko, Stuttgart, Itálie - Koloseum, Ružomberok, Morava - Travertinová kaskáda, Přerovsko, mezi Prahou a Berounem

- využití: stavebnictví

3) Organické sedimenty

- vznikly akumulací úlomků z pevných schránek rostlin a živočichů - metamorfózou odumřelých částí těl živých organismů, nebo vysrážením z vodních roztoků za asistence organismů

- často se zde setkáme s fosiliemi - ve vápenci - lze tak datovat stáří sedimentů

- podrobněji se dělí dle převládající chemické složky

např. rašelina, ozokerit (zemní vosk), zemní plyn

uhlí, ropa, hořlavé břidlice - kaustobiolity

Rašelina

• barva - hnědá, tmavě hnědá 
• pH - 2-6
• mechanické vlastnosti - měkká a snadno stlačitelná

- vznik: 

• vrství se z rostlinného materiálu, obvykle v bažinatých oblastech - omezen úplný rozklad rostlin - díky acidickým a anaerobním podmínkám
• složena převážně z vegetace mokřin - stromů, trávy, hub a ostatních druhů organických zbytků - hmyz a živočichové
• vrstva roste tak, jak se ukládá materiál na sebe a stupeň rozkladu/humifikace závisí hlavně na složení a na míře nasycení vodou - rašelina vznikající ve velmi vlhkých podmínkách se akumuluje podstatně rychleji a méně rozložená, než v sušších oblastech - indikátor klimatických změn
• za správných podmínek je rašelina - nejranější etapou v tvorbě uhlí
• většina nových rašelinišť byla vytvořena ve vysokých zeměpisných šířkách - po ústupu ledovce - na konci poslední doby ledové - cca před 9000 let

- průměrně rašelina roste rychlostí milimetr za rok

- světová rašeliniště (vytvořená za cca 360 let) 

• pokrývají 2 % povrchu Země - 3 miliony km2
• je v nich uloženo 8 miliard terajoule energie  
• obsahují 550 gigatun uhlíku

- výskyt: USA, Rusko, Skotsko, Irsko, Finsko, Bělorusko, Polsko, Německo, Nizozemsko, Nový Zéland, Šumava, Slavkovský les u Krásna, Blatská stezka a Chalupská slať - vytěžená rašeliniště - teď naučné stezky 

- využití:

• fosilní palivo - po usušení může být použita jako palivo (Irsko, Finsko), používána k vaření a vytápění domů  (Skotsko, Irsko) - země, kde je nedostatek stromů
• zemědělství a zahradnictví - přidávána do půdy ke zvýšení schopnosti uchovávat a zadržovat vlhkost - do půdy přidává humus a zlepšuje její strukturu, neobsahuje žádné živiny a je mírně kyselá, pěstování zvláštních druhů okrasných rostlin - rostliny vyžadující kyselé a humózní půdy - vřes, azalky
• stelivo - možno použit pro dobytek
• bahenní zábaly - příprava léčivých lázní - užívá se k léčení kloubních onemocnění
• potravinářství - používá se při výrobě sladové whisky, skotská whisky - specifické kouřové aroma
• izolace - dobré izolační vlastnosti - používáno v průmyslu
• akvaristika - ve sladkovodních akváriích (měkká voda) - má měkkou texturu a proto je vhodná pro lov pří dně, kyseliny zde změkčují vodu - obsahuje látky vhodní pro rostliny a pro reprodukční zdraví ryb - mlže zabránit růstu řas a zabíjet mikroorganismy, často vytváří ve vodě žluté nebo hnědé zbarvení - vyplavování tříslovin a taninu

Ozokerit

• barva - žlutá, hnědá/červená
• bod tání - 50-100 °C

- vznik: směs pevných a velkých molekulárních uhlovodíků

- výskyt: Severní Amerika, Kaspické moře, Ukrajina - Borisov

- využití: nemá praktické využití

Zemní plyn

• barva - bezbarvá
• hustota (plynný) - 0,7 kg/m3
• hustota (kapalný) - 400 kg/m3

- vznik:

• biogenicky bakteriálním rozkladem organické hmoty
• termogenicky společně s ropou 
• anorganickou cestou během tuhnutí magmatu

- výskyt: USA, Kanada, Rusko, Čína, Írán, Norsko

- využití: fosilní palivo, chemický průmysl

Černé uhlí

• barva - černá, lesklá
• optické vlastnosti - změna lesku a páskování (během vývoje)
• hlavní obsažený prvek - 75-95 % uhlíku
• ostatní obsažené prvky - vodík (3 %), dusík a kyslík (3 %), síra (0,5-1,25 %)

- vznik:

• geochemickou fází - prouhelňování z organického materiálu za nepřítomnosti vzduchu - dochází k syntéze monomerů
• postupnou metamorfózou vrstev odumřelých stromů působením tlaku za nepřítomnosti vzduchu se přecházelo z fáze trouchnivění, rašelinění až k prouhelňování - snižování obsahu kyslíku a dusíku - zvýšení obsahu uhlíku - současný rozpad struktury rostlin a jejich postupné tmavnutí - typická barva uhlí
• rašelina přecházela změnami na uhlí hnědé a to poději na uhlí černé až antracit
• uhelná ložiska vznikala v karbonu a permu - skončila před 286 miliony let 
• nahromadění velkého množství odumřelé vegetace - vznikla uhelná ložiska - uhelné sloje
• cyklická sedimentace - docházelo k opakovanému obnažování a ukládání organického materiálu
• vznik z tropických slatin, přesličky, plavuně, kapradiny/sladkovodní oblasti
• potřeba vysoký tlak - působí na okolí
• postupným překrytím rašelinišť s uloženým materiálem písky a jíly - organický materiál se postupně dostává do hlubších partií zemské kůry - nadložní horniny začínají působit stále větší váhou
• vrstva rašeliny silná 10-15 metrů - vytvoří 1 metr uhelné sloje
• antracit - tektonické síly a vysoké teploty

typy černého uhlí:

• antracit - geologicky nejstarší, lesklý, černý, s nejvyšším obsahem uhlíku, nejkvalitnější a nejvýhřevnější
• černé kamenné - vzniklo v karbonu, černé, tvrdé, lesklé
• koksovatelné druhy - na výrobu koksu
• plynové uhlí - na výrobu svítiplynu

- výskyt: USA, Rusko, Čína, Indie, Austrálie, Ukrajina, Kazachstán, ostravsko-karvinská pánev, rosicko-oslavanská pánev, plzeňsko-manětínská pánev, kladensko-slánská pánev

- využití: energetika, metalurgie, chemický průmysl, výroba koksu

Hnědé uhlí

• barva - hnědá, černohnědá
• vryp - hnědý
• hlavní obsažený prvek - 70-75 % uhlíku 
• ostatní obsažené prvky - síra

- vznik: 

• geochemickou fází - prouhelňování z organického materiálu za nepřítomnosti vzduchu - dochází k syntéze monomerů
• uhelná ložiska vznikala v období jury a křídy 
  
• postupnou metamorfózou vrstev odumřelých stromů působením tlaku za nepřítomnosti vzduchu - třetihorní jehličnaté a listnaté stromy
  

podle stupně prouhelnění rozlišujeme:

• uhlí hemifázní (hemitypy) - nejméně prouhelněné - lignit 
• uhlí ortofázní (ortotyty) - středně prouhelněné 
• uhlí metafázní (metatyty) - nejvýší stupeň prouhelnění

- výskyt: jižní Morava, Krušné hory - sokolovská a chomutovsko-mostecká pánev

- využití: energetika, surovina pro výrobu tzv. aktivního koksu - druh aktivního uhlí, surovina pro výrobu montánního vosku - vyrábí se extrakcí

Ropa

• barva - hnědá až nazelenalá
• hustota (obecné rozmezí) - 0,73-1,05 g/cm3
• hustota (lehké ropy) - 0,61-0,85 g/cm3
• hustota (středně těžká ropa) - 0,85-0,93 g/cm3
• hustota (velmi těžká ropa) - 0,93-1,05 g/cm3
• hlavní stavební látky - uhlovodíky - alkany 
• podrobnější složení ropy
• uhlík - 84-87 %
• vodík - 11-14 %
• síra - 4 %
• kyslík - 1 %
• dusík - 1%

- vznik:

• anorganický původ
• působení přehřáté páry na karbidy těžkých kovů - v dobách, kdy se vyskytovaly blízko zemského povrchu
• redukcí oxidu uhličitého - při tuhnutí magmatu
• organický původ
• termogenický rozklad organické hmoty - rostlinné a živočišné zbytky
• organický materiál se vlivem tlaku a tepla přemění nejprve na kerogen, pak na ropu a zemní plyn - ropa se začíná tvořit při teplotě cca 60 stupňů Celsia - termogenickým rozpadem kerogenu - až do 120 stupňů Celsia
• teplotní intervaly a hloubka tvorby
  
• ropa - ropné okno - 60-12 stupňů Celsia
• okolo 2-4 km
• zemní plyn - plynové okno - 100-200 stupňů Celsia
• okolo 3-6 km

- výskyt: Venezuela, Alžírsko, Nigérie, Saúdská Arábie, Malajsie, Indonésie, Severní moře - Norsko, Velká Británie, Nizozemsko

- využití: 

• pěstování potravin - 95 % veškerých potravin je pěstováno za přispění ropy
• pohonné hmoty - ropné deriváty zprostředkovávají 90 % světové dopravy
• spalovací  motory - automobil, autobus, motorka
• dieselové vlaky
• letadla a vrtulník
• lodě
• veškeré vyráběné zboží - 95 % vyráběného zboží potřebuje pro svou výrobu ropu
• za každou kalorii běžně vyráběných potravin se skrývá 10 kalorií z ropy 
• k výrobě jednoho typického počítače se spotřebuje ropa o množství desetinásobku jeho hmotnosti 

Ropné břidlice

• barva - tmavě hnědá, černá
• hlavní stavební látky - kerogen - 10-30 %
• ostatní stavební látky - síra - 10 %

- vznik:

• ukládáním rostlinných a živočišných zbytků a dalších sedimentů - na dně jezer a moří
• postupně se přeměnily vlivem tlaku a tepla - ne však tak silné jako u vzniku ropy

- výskyt: USA, Rusko, Chile, Argentina, Libye, Austrálie

- využití: spalování - elektrárny v Estonsku

4) Vulkanoklastické sedimenty

Tuf

• barva - bledě šedá/žlutá
• druh horniny ze sopečného popelu - vyvrženého během sopečné erupce a postupem času konsolidovaného do jednolité masy
• nejednoznačné zařazení to kategorie hornin
• vzhledem k jejich sopečnému původu - vulkanity (magmatity) 
• vzhledem k dalším stádiím vzniku pyroklastik - transport vzduchem, sedimentace a následné zpevnění - sedimenty
  

- vznik: uložením a zpevněním sopečného popelu na souši

Sopečný popel

• produkty sopečné erupce - vulkanický plyn, láva, výpary a tefra

• magma je vyvrženo stranou díky silnému účinku vulkanického plynu a výparů

• pevný materiál vyvržený do vzduchu pomocí takovýchto sopečných erupcí se nazývá tefra (nezáleží na složení nebo velikost částic)

• tyto částečky - malé kousky magmatické strusky a hornin, které byly vyvrženy do vzduchu párou a jinými plyny

• magma může být rozdrobené díky expanzi plynů v něm

Sopečné tufy (ingimbrity)

- produkt pyroklastických toků dost horkých k tomu, aby roztavily nebo "spekly" horký popel do jediné rovnoměrné vrstvy = chladná vrstva

- skleněné fragmenty, které tvoří velké množství vyvrženého popelového výronu - snadno se deformují, jejich zkřivené tvary, jsou zploštěny a deformovány během procesu spékání

- formace Lava Creek Tuff - 1000 krát větší než sedimenty vzniklé výbuchem sopky Mount St. Helens

- jsou obvykle svou skladbou tufy ryolitickými

Ryolitické tufy 

- jí pemzu, sklovité fragmenty, malé kousky strusky s křemenem, alkalickým živcem, biotitem

- rozbitá pemza je čistá a izotropní, velmi malé částečky mají půlkruhový, srpkovitý nebo bikonkávní obrysy

- vytvořeny roztříštěním zpěněného skla - někdy popisovaného jako popelová struktura

- malé skleněné fragmenty pocházející z rozbité pemzy se nazývají střepy - snadno se deformují a jsou tekuté, pokud jsou sedimenty dostatečně horké

- Island, Maďarsko, Nový Zéland

Trachytické tufy

- zvětráváním se často mění v měkké červené nebo žluté jílovce - bohaté na kaolíny se sekundárním křemenem

- Siebengebirge - na Rýnu, okolí Neapole - na Ischii, Maďarsko 

Andesitické tufy

- běžné se vyskytující tufy

- barvu mají červenou nebo hnědou

- struskové fragmenty mají všechny možné velikosti - od obrovských bloků až po drobný zrnitý prach

- dutiny jsou mnohdy vyplněny sekundárním materiálem jako je vápenec, chlorit, křemen, epidot, chalcedon

- povahu původní lávy můžeme vždy rozeznat z tvarů a vlastností malých krystalů v mikroskopických částečkách, nacházejících se v rozložené sklovité základní hmotě

- Kordillery, Andy, Nový Zéland, Japonsko

Čedičové tufy

- hojně vyskytující se tufy - v oblastech s činnými sopkami nebo na území, kde sopečná činnost bývala

- barvu mají černou, tmavě zelenou nebo červenou

- mohou obsahovat pórovité pumy o velikosti desítek centimetrů v průměru

- jsou často podmořské, mohou obsahovat břidlici, pískovec, štěrk a jiné usazeniny a mohou se v nich také vyskytovat fosilie

- při zvětrávání jsou vyplněny vápencem, chloritem, serpentinem, a speciálně pokud láva obsahuje nefelin nebo leucit

- Island, Faerské ostrovy, Havajské ostrovy, Sicílie 

Ultramafitické tufy

- jsou velmi vzácné

- hojnost olivínu nebo serpentinu a malá přítomnost živce a křemene

- vzácně výskyty mohou také zahrnovat neobvyklé povrchové usazeniny kimberlitu, diamantových polí Jižní Afriky

- základní hornina z kimberlitu je modravě zelená, bohatě zvlněná brekciemi (modrý podklad), které se při úplné oxidaci a zvětrání stanou sypkou hnědou nebo žlutou hmotou (žlutý podklad) - tyto brekcie byly uloženy jako směs plynu a pevných látek a jsou typicky uchované a těžené v tzv. diatremách, majících trubkovitou strukturu

- v hloubkách jsou někdy kimberlitové brekcie rozděleny do základních žilních vrstev defragmentované horniny

- na povrchu se mohou vyskytovat v usazeninách v tzv. maarech

- diatremové plochy kimberlitu se častěji nazývají ultramafickými brekciemi nežli tufy

Význam tufů

• v pohoří Yucca Mountain (USA) - úložiště pro vyčerpané nukleární reaktory a jiný radioaktivní odpad

• stavební materiál - peperin

• sochařská architektura

Výskyt tufů v ČR

• České středohoří - Komorní a Železná hůrka 

• Bruntálsko - Uhlířský vrch

Tefra

• barva - šedá, světle černá 

 - nezpevněné sopečné vyvrženiny - tefra je možno podle velikosti úlomků rozdělovat na:

- vznik:

• vzniká při explozivních sopečných erupcích
• tyto vrstvy se při těchto erupcích mohou usadit v širokém okolí sopky na tisících kilometrů čtverečních
• v případě velkého množství akumulované tefry dochází v pozdějších stádiích k jejímu přepracování za vzniku úlomkových proudů/vulkanických brekcií na úpatích sopek a ve výplavových vějířích
• tvořena vulkanickým sklem - vznikajícím při chladnutí drobných kapiček lávy ve vzduchu, jakož i minerálními zrny
• silné erupce mohou mít za následek i výraznou příměs litoklastů starších hornin
  

- výskyt: na recentních sopkách - Vesuv, Etna, Stromboli, i na starších sopkách - Velký a Malý Roudný, Venušina sopka u Bruntálu

- využití: nemá praktické využití

5) Zbytkové sedimenty

- vznikly jako důsledek tektonických projevů - kataklazity

- impaktní brekcie - spojeny s dopadem mimozemských těles

Kataklazit

• barva - šedá, žlutá, načervenalá
• textura - všesměrná
• deformační struktury - kataklastická, maltovitá

- katakláza = mechanické porušení hornin, obvykle spjaté s dynamometamorfismem, nebo zlomovou tektonikou

- hornina vzniklá takovým procese - kataklazit - fylonit, mylonit, zlomkové brekcie 

- vznik: 

• křehkou deformací v podmínkách nízkých teplot - 300 stupňů Celsia a vysokého orientovaného tlaku
• dochází k drcení minerálů původní horniny a různému stupni jejich rekrystalizace
• charakter původní horniny se zachovává - používá se pro bližší klasifikaci
• kataklastická rula
• kataklastický granit

Brekcie

• barva - zbarvení podle minerálního složení mateřské horniny/šedá, načervenalá
• textura - klastická
• hlavní minerály - různé, podle složení mateřské horniny

- vzácně se uvnitř horniny nacházejí fosílie

- vznik:

• terestrickým nebo ledovcovým způsobem
• při rozpadu hornin přímo na místě nebo svahovými sesuvy, zřícením z útesu nebo jeskyně - minimální transport
• tvořena ostrohrannými úlomky minerálů a hornin

různé typy vzniklých brekcií:

• mrazová suť
• vznik horniny podpořen mrazovým rozpadem a pukáním hornin a sutě z ledovcových morén = kamenný val, vzniklý činností ledovce
• vulkanické a tektonické brekcie
• vznikají při erupcích vulkánů
• impaktní brekcie 
• vznikají při dopadu meteoritů na zemský povrch
• kráter Gardnos v Norsku 

- výskyt: Norsko - impaktní krátery, okolí Kutné Hory

- využití: nemá praktické využití