Žula
Linas JuozėnasSdílet
Žula: krystalický rámec kontinentů
Žula není jeden krystal, ale vzájemně propojená hornina sestavená z křemene, alkalického živce, plagioklasu, slídy, amfibolu a malých doplňkových minerálů. Krystalizuje z křemíkem bohaté magmy v hloubce, zaznamenává růst a recyklaci kontinentální kůry, ukotvuje horské pásma a batolity, zásobuje pegmatity a hydrotermální systémy a později zvětrává do torz, kupolí, balvanových polí, jílů a křemenného písku. Každé viditelné zrno uchovává část tohoto dlouhého geologického sledu.
Viditelná mozaika žuly je sestavena z nepravidelného křemene, hranatých živců a menších tmavých vloček nebo hranolů. Zrna jsou vzájemně propojena, protože krystalizovala společně uvnitř chladnoucího magmatického tělesa.
Rychlá fakta
Žula je hrubozrnná plutonická hornina, nikoli jeden minerál. Její identita vychází z poměrů křemene, alkalického živce a plagioklasu, zatímco její vzhled upravují biotit, amfibol, muskovit, oxidy železa a malá, ale vědecky důležitá populace doplňkových minerálů.
| Vlastnost | Typický projev | Proč je to důležité |
|---|---|---|
| Viditelné krystaly | Vzájemně propletená zrna dostatečně velká, aby byla rozpoznatelná pouhým okem nebo lupou. | Ukazuje, že krystalizace probíhala dostatečně pomalu v hloubce, aby mohly růst jednotlivé minerální zrníčka. |
| Celkově světlá barva | Bílá, stříbrně šedá, krémová, světle růžová, lososová nebo světle hnědá, obvykle s tmavými minerálními skvrnami. | Odráží vysoký podíl křemene a živce vzhledem k mafickým minerálům. |
| Smíšená tvrdost minerálů | Křemen má tvrdost 7 podle Mohse, živce asi 6, zatímco slídy a změněné zóny jsou měkčí. | Žula nemá jednotnou tvrdost ani chování při leštění. |
| Nízká primární pórovitost | Čerstvá žula je obvykle hustá, i když mikrotrhliny a změny mohou zvýšit absorpci. | Ovlivňuje zvětrávání, skvrny, požadavky na utěsnění a dlouhodobý výkon budov. |
| Spárnatá skalní hmota | Velké výchozy jsou rozděleny vertikálními, horizontálními nebo zakřivenými trhlinami. | Vzory spár ovlivňují útesy, kupole, bloky z lomů, pohyb podzemní vody a stabilitu svahů. |
Co se počítá jako žula?
V běžném jazyce často granit znamená jakýkoli tvrdý, viditelně krystalický, skvrnitý kámen. Geologické použití je užší. Granit je plutonická hornina obsahující značné množství křemene a obě hlavní skupiny živců: alkalický živec a plagioklas.
Formální klasifikace používá relativní poměry křemene, alkalického živce a plagioklasu, běžně zkráceně Q, A a P. Po normalizaci těchto tří složek obsahují horniny v přísném poli granitu přibližně 20–60 % křemene a podíl alkalického živce mezi asi 35 % a 90 % z celkového množství živců. Toto pole zahrnuje monzogranit a syenogranit.
Granitoid je širší pojem. Zahrnuje granit, granodiorit, tonalit, alkalický živcový granit a několik příbuzných hrubozrnných křemen obsahujících hornin. Hora, batolit nebo obchodní deska popsaná neformálně jako granit může obsahovat více než jeden granitoid.
Terminologie obchodního kamene je ještě širší. Dekorativní materiály prodávané jako granit mohou geologicky být granodiorit, křemený monzonit, rula, anortozit, gabro, dolerit nebo jiná trvanlivá krystalická hornina. Obchodní použití upřednostňuje vzhled, leštění a technické vlastnosti před klasifikací QAPF.
Geologický granit
Křemenem bohatá plutonická hornina klasifikovaná podle měřených poměrů minerálů, textury a terénních vztahů.
Granitoid
Rodinný termín zahrnující několik světlých, hrubozrnných, křemen obsahujících hlubinných hornin.
Obchodní granit
Kategorie stavebního kamene, která může zahrnovat geologicky odlišné horniny schopné trvanlivého povrchu.
Mineralogie a granitová mozaika
Čerstký povrch granitu je minerální mapa. Křemen vyplňuje nepravidelné prostory, živce tvoří blokovitější zrna a tmavé slídy nebo amfiboly vyplňují menší mezery. Doplňková zrna mohou být malá, ale nesou většinu věku, stopových prvků, magnetického a radioaktivního záznamu horniny.
- Křemen Bezbarvý, kouřový, světle šedý, modrošedý nebo sklovitý. Postrádá štěpnost a často zaujímá nepravidelné, mezizrnné tvary.
- Alkalický živec Krémová, světle růžová, lososová, cihlově červená nebo bílá. Ortoklas a mikroklin obvykle vykazují dvě štěpnosti blízko 90 stupňů.
- Plagioklas Bílá až světle šedá a někdy zelenkavá při změně. Na vhodné štěpné ploše se mohou objevit jemné paralelní rýhy.
- Biotit a muskovit Biotit tvoří hnědočerné pružné vločky; muskovit tvoří světle stříbrné plátky v silně peraluminózních granitech.
- Hornblenda Tmavě zelená až černá prismatická zrna s amfibolovým štěpností. Je běžný v mnoha granitoidech spojených s oblouky.
- Doplňkové a změnové minerály Může obsahovat zirkon, apatit, titanite, allanite, monazit, magnetit, ilmenit, turmalín, granát, chlorit, epidot a železné oxidy.
| Minerál | Vzhled v ručním vzorku | Diagnostické chování | Geologické informace |
|---|---|---|---|
| Křemen | Sklovité, šedé nebo bezbarvé nepravidelné skvrny bez konzistentního blokovitého obrysu. | Mohsova tvrdost 7, bez štěpnosti, skořepinatý lom. | Indikuje křemíkem bohatou taveninu a běžně krystalizuje relativně pozdě v hlavní sestavě. |
| Alkalický živec | Růžové, krémové, bílé nebo červené blokovité zrníčka; místy velmi velké fenokrysty. | Dva štěpné směry blízko 90 stupňů; může být viditelný perthitický pruh. | Jeho hojnost odlišuje granit od plagioklasem dominovaného granodioritu a tonalitu. |
| Plagioklas | Bílé až šedé zrníčka, běžně více neprůhledné než křemen. | Dva štěpné směry; mohou se objevit jemné paralelní albity-twin rýhy. | Zonace a alterace zachovávají měnící se chemii magmatu a pozdějších fluid. |
| Biotit | Černé až hnědé lesklé šupiny, které se štěpí na pružné listy. | Dokonalý bazální štěp a nízká tvrdost ve srovnání s křemenem a živcem. | Zaznamenává vodu, železo, hořčík, fluor a tlakovo-teplotní podmínky. |
| Hornblenda | Tmavě zelenočerné protáhlé zrníčka nebo kompaktní hranoly. | Dva štěpné směry blízko 60 a 120 stupňů. | Běžný ve vodonosných, metaluminózních magmatech a mnoha kontinentálních obloukových granitoidech. |
| Zirkon | Obvykle příliš malý na identifikaci bez zvětšení nebo separace. | Extrémně odolný a schopný uchovat informace o stáří uran-olovem. | Zaznamenává stáří krystalizace, zděděnou starší kůru a izotopové důkazy o zdrojích magmatu. |
Granit a jeho nejbližší příbuzní
Granitické horniny přecházejí plynule jedna v druhou. Hlavní změna názvu nastává, když alkalický živec ustupuje plagioklasu nebo když se množství křemene snižuje.
- Alkalický živec granit Křemenná hornina, v níž je téměř veškerý živec alkalický.
- Syenogranit Granit s viditelně více alkalického živce než plagioklasu, často růžový nebo lososový.
- Monzogranit Granit obsahující vyváženější směs alkalického živce a plagioklasu.
- Granodiorit Křemenný granitoid, v němž plagioklas převyšuje alkalický živec.
- Tonalit Křemenný granitoid, jehož živce jsou převážně plagioklas.
| Hornina | Klíčový rozdíl v složení | Typický dojem z ručního vzorku |
|---|---|---|
| Granit | Významné množství křemene s alkalickým živcem i plagioklasem. | Světlá, vzájemně propletená mozaika, běžně růžová, bílá nebo šedá s tmavými skvrnami. |
| Granodiorit | Plagioklas dominuje mezi živci. | Často šedivější a více „pepřovo-slaný“ než růžový granit. |
| Tonalit | Křemen je přítomen, ale téměř všechny živce jsou plagioklas. | Obvykle světle šedý až středně šedý, běžně s hornblendem nebo biotitem. |
| Křemenný monzonit | Vyvážené živce, ale méně křemene než granit. | Může vypadat téměř stejně bez pečlivého odhadu modálního složení. |
| Syénit | Dominují živce s malým nebo žádným množstvím křemene. | Hrubozrnná a často růžová, ale postrádá hojné sklovité křemenné skvrny. |
| Diorit | Středně vyzrálá hornina s hojným plagioklasem a mafickými minerály, obvykle s málo křemene. | Klasická černo-bílá textura „sůl a pepř“. |
| Gabro | Mafická složení dominovaná vápníkem bohatým plagioklasem a pyroxenem. | Tmavý, hustý a obecně bez viditelného křemene. |
| Rhyolit | Široce podobná kyselá chemie, ale ochlazená na povrchu nebo blízko něj. | Drobnozrnný, porfyrický, proudově páskovaný nebo sklovitý spíše než hrubě krystalický. |
| Granitová rula | Granitický materiál reorganizovaný metamorfní deformací. | Minerály jsou uspořádány nebo segregovány do foliace a kompozičních pásů. |
Jak vzniká granit
Granit vzniká prostřednictvím propojené sekvence tavení, segregace, stoupání, ukládání, krystalizace, koncentrace fluid, zvedání a eroze. Různé granity vstupují do této sekvence z různých výchozích materiálů.
Zdrojové horniny začínají tát
Teplo z magmat pocházejících z pláště, ztluštění kůry, dekomprese, voda nebo radioaktivní produkce tepla mohou generovat částečné tavení v kontinentální kůře nebo její spodní části.
Křemičitá tavenina se odděluje a stoupá
Tavenina migruje přes hranice zrn, zlomy a trhliny, přenášejíc rozpuštěnou vodu a stopové prvky od svého zdroje.
Magma se hromadí v kůře
Opakované injekce budují komory, masivy, plutony a batolity. Nové magma se může míchat se starším magmatem nebo začleňovat okolní horninu.
Krystaly se během ochlazování vzájemně propojují
Společně rostou živce, křemen, slídy, amfiboly a doplňkové minerály. Jejich konečná velikost zrn odráží nukleaci, rychlost růstu, obsah vody a historii ochlazování.
Koncentrace zbytkové taveniny a fluid
Voda, bor, fluor, lithium, beryllium, fosfor a inkompatibilní prvky se obohacují v pozdních taveninách, pegmatitech, aplitech a hydrotermálních žilách.
Zvedání a eroze odhalují pluton
Hornina, která kdysi krystalizovala kilometry pod povrchem, se může stát horskou stěnou, lomovou stěnou, říčním valounem, písčitou půdou nebo leštěným architektonickým kamenem.
Tektonická prostředí a rodiny granitů
Granity se vyskytují v kontinentálních obloucích, kolizních pásech, riftových zónách, postorogenních oblastech a intraplatových provinciích. Mineralogie a chemie pomáhají rekonstruovat zdroj a tektonické prostředí, i když žádná kategorie nezachycuje všechny přírodní systémy.
| Široká skupina | Společný zdroj nebo prostředí | Typické rysy | Opatrnost při interpretaci |
|---|---|---|---|
| Granitoidy typu I | Obvykle pocházejí z magmatických protolitů nebo kůry ovlivněné pláštěm v kontinentálních obloucích. | Obvyklé jsou amfibol a biotit; horniny jsou často metaluminózní až slabě peraluminózní. | Mnoho obloukových plutonů má smíšenou historii kůry a pláště, nikoli jeden čistý zdroj. |
| S-typ granitů | Částečné tavení sedimenty bohaté kůry, zejména během kontinentální kolize a zesílení kůry. | Může obsahovat muskovit, granát, kordierit, turmalín nebo aluminosilikáty; složení je obvykle peraluminózní. | Minerální složení se liší podle složení zdroje, tlaku, vody a stupně tavení. |
| A-typ granitů | Extenzní, postorogenní nebo v rámci desky, často zahrnující teplejší a relativně suchá magmata. | Může být bohatá na alkalické prvky, železo a vybrané prvky s vysokou polní sílou a vzácné zeminy. | Kategorie zahrnuje několik petrogenetických cest a neměla by být považována za jediný zdroj. |
| M-typ granitoidů | Přímější magmata pocházející z pláště, zejména v oceánských nebo mladých obloukových prostředích. | Poměrně vzácné v kontinentálních granitových souborech. | Interakce s kůrou může rychle modifikovat původně z pláště pocházející taveninu. |
| Smíšené a hybridní granitoidy | Míchání magmatu, asimilace, opakované injekce a částečné tavení několika zdrojových hornin. | Inkluze, textury nerovnováhy, zonované minerály, kontrastní žíly a složité izotopové signatury. | Mnoho velkých batolitů jsou složené systémy sestavené během opakovaných magmatických pulzů. |
Kontinentální oblouky
Subdukce zavádí vodu a teplo do systému plášť-kůra. Opakovaná tvorba magmatu může vytvořit obrovské granitoidní batolity podél kontinentálních okrajů.
Kolizní pásma
Zesílená kontinentální kůra se zahřívá natolik, že taje, čímž vznikají granity, které mohou obsahovat muskovit, granát, turmalín nebo kordierit.
Riftové a intraplatové oblasti
Roztažení kůry a ohřev pláště mohou generovat alkalické a stopové prvky bohaté granitové soubory daleko od aktivní subdukce.
Textury, struktury a záznam ochlazování
Textura popisuje velikost zrn, tvar zrn, jejich uspořádání a interrůstky. Může odhalit, zda magma krystalizovalo rovnoměrně, přijalo nové injekce, koncentrovalo taveninu bohatou na těkavé látky, smísilo se s odlišným magmatem nebo bylo deformováno po ztuhnutí.
Equigranulární faneritická textura
Většina zrn má přibližně stejnou velikost. Hornina může být jemno-, středně- nebo hrubozrnná a přitom zůstává viditelně krystalická po celou dobu.
Porfyrická textura
Velké fenokrysty živce sedí v hrubší krystalické matrici, což naznačuje více než jednu fázi nebo rychlost růstu krystalů.
Grafická interrůstka
Křemen a alkalický živec rostou do úhlových, písmem připomínajících vzorů vzniklých současnou krystalizací.
Rapakivi textura
Zaoblené krystaly alkalického živce jsou obklopeny plagioklasem, což vytváří charakteristické prstencové ovály ve vybraných proterozoických a mladších granitových souborech.
Mafické inkluze
Tmavé jemnozrnné skvrny mohou představovat teplejší mafické magma vstříknuté do chladnějšího křemičitého magmatu před úplnou krystalizací.
Xenolity
Úlomky starší mateřské horniny jsou uzavřeny v intruzi, zachovávají důkazy asimilace a kontaktní metamorfózy.
Miarolitické dutiny
Otevřené dutiny vystlané dobře vyvinutými krystaly vznikají tam, kde tavenina nebo fluidum bohaté na těkavé látky zanechávají prostor pro volné krystalové plochy.
Aplity a pegmatity
Jemný, světlý aplity a extrémně hrubý pegmatit mohou protínat hlavní žulu jako pozdní žíly, žilky nebo nepravidelná tělesa.
Magmatická nebo tektonická foliace
Uspořádané živce a tmavé minerály mohou zaznamenat tok magmatu, regionální deformaci nebo pozdější deformaci. Silné rekrystalizované páskování posouvá horninu směrem k ruli.
Fyzikální a optické vlastnosti složené horniny
Vlastnosti žuly jsou průměry minerálního agregátu. Velikost zrn, poměr minerálů, zvětrávání, mikropraskliny, foliace a obsah žil mohou výrazně měnit vlastnosti mezi jednotlivými deskami nebo výchozy.
| Vlastnost | Typický projev žuly | Interpretace |
|---|---|---|
| Složení | Křemen a živce s podřízenou slídy, amfibolem a doplňkovými minerály. | Pro celou horninu neplatí žádný pevný chemický vzorec. |
| Krystalové systémy | Existuje několik systémů současně: trojklonný křemen, jednoklonné nebo trojklonné živce a slídy a několik doplňkových struktur. | Žula nemá jeden celohorninový krystalový systém. |
| Tvrdost | Křemen má tvrdost 7 podle Mohse, živec asi 6, amfibol asi 5–6 a slída je výrazně měkčí. | Leštění a opotřebení může být nerovnoměrné tam, kde měkká slída nebo alterovaný živec leží vedle tvrdého křemene. |
| Hustota | Obvykle kolem 2,6–2,75 g/cm³. | Vyšší podíl mafických a železnatých minerálů obvykle zvyšuje hustotu. |
| Pórovitost | Obvykle nízká u čerstvé horniny, ale zvyšuje se prasklinami, alterací hranic zrn a zvětráváním. | Ovlivňuje nasákavost vodou, skvrny, odolnost proti mrazu a zda leštěný povrch těží z utěsnění. |
| Štěpení | Žádné celohorninové štěpení; zrna živce a slídy si zachovávají vlastní směry štěpení. | Praskliny sledují spáry, žíly, alterované zóny, hranice zrn nebo uspořádané slabé minerály. |
| Lom | Neregulérní, zrnité nebo blokové na měřítku horniny. | Čerstvé zlomy odhalují jednotlivé minerální lesky jasněji než zvětralé povrchy. |
| Lesk | Smíšený: sklovitý křemen, perleťové štěpení živce, reflexní slída a matná alterovaná zrna. | Známý třpyt žuly je složený odraz, nikoli jeden optický jev. |
| Optický charakter | Každý minerál má své vlastní indexy lomu, dvojlom, barvu a pleochroismus. | Mikroskopie tenkých řezů odděluje optické znaky skryté v ručním vzorku. |
| Magnetická odezva | Liší se podle magnetitu a dalších železnatých minerálů. | Některé žuly slabě přitahují silný magnet nebo obsahují magnetické doplňkové zrníčka; jiné jsou prakticky nemagnetické. |
| Reakce na kyselinu | Čerstvý křemen a živec při ředěné kyselině viditelně nešumí. | Jakékoliv šumění obvykle pochází z prasklin vyplněných kalcitem, karbonátové alterace nebo přidružené horniny. |
| Tepelné chování | Jednotlivé minerály se při zahřátí rozpínají různě. | Opakované tepelné cykly mohou rozšiřovat mikrotrhliny, zejména kolem velkých křemenných zrn a vystavených hran. |
Identifikace v terénu
Žula se nejlépe identifikuje na čerstvém povrchu rozpoznáním křemene, oddělením dvou skupin živců, pozorováním populace tmavých minerálů a rozhodnutím, zda jsou zrna propojená nebo uspořádaná.
Potvrďte viditelná propojená zrna
Žula je fanerická. Pokud většina horniny vypadá jednotně a jemnozrnně, zvažte ryolit, felsit, svařený tuf nebo alterovanou vulkanickou horninu.
Najděte křemen
Hledejte sklovitá, šedá, kouřová nebo bezbarvá zrna s nepravidelnými hranicemi a bez zjevného štěpení.
Oddělte živce
Alkalický živec je běžně růžový nebo krémový a může vykazovat perthit; plagioklas je běžně bílý nebo šedý a může mít paralelní dvojčatá rýhování.
Prohlédněte si tmavá zrna
Šupinatá lesklá zrna naznačují biotit; protáhlá zeleno-černá zrna s amfibolovým štěpením naznačují hornblend.
Zkontrolujte foliaci a vrstvení
Silné uspořádání nebo střídání světlých a tmavých vrstev může naznačovat rulu, migmatit nebo deformovaný granitoid spíše než nedeformovanou žulu.
Použijte kontext
Kontaktní zóny, žíly, enklávy, spáry, lomy, přidružené metamorfované horniny a regionální mapy mohou být diagnosticky užitečnější než jeden volný úlomek.
| Možný podobný vzhled | Proč se podobá žule | Užitečné rozlišení |
|---|---|---|
| Granodiorit | Hrubozrnná, světlá, křemenná vyvřelá hornina. | Plagioklas jasně dominuje alkalickému živci, často vytváří šedivější vzhled. |
| Diorit | Hrubá textura „sůl a pepř“ s živci a tmavými minerály. | Obvykle obsahuje mnohem méně křemene a větší podíl tmavých minerálů. |
| Gabro | Hrubá vzájemně propojená vyvřelá textura. | Tmavé mafické složení, běžně s pyroxenem a málo nebo žádný křemen. |
| Syénit | Hrubozrnná, běžně růžová nebo bledá hornina bohatá na živce. | Obsahuje málo nebo žádný křemen. |
| Rula | Může obsahovat stejné minerály křemene, živce a slídy. | Projevuje minerální uspořádání, foliaci nebo složení vrstev vzniklé metamorfózou. |
| Křemenec | Tvrdý, bledý, bohatý na křemen a odolný. | Skládá se převážně ze spojených křemenných zrníček a postrádá nápadnou mozaiku živců a slídy. |
| Mramor | Bledý krystalický vzhled. | Dominují karbonátové minerály, běžně reaguje s ředěnou kyselinou a postrádá sklovité křemenné zrníčka. |
| Kommerční „černá žula“ | Leštěný, odolný rozměrový kámen prodávaný pod kategorií žuly. | Často geologicky gabro, dolerit, anortozit nebo jiná tmavá krystalická hornina. |
Žula pod mikroskopem
V tenkém řezu se zdánlivě jednoduchá skvrnitá hornina stává záznamem růstu krystalů, chemie magmatu, deformace, ochlazování a alterace tekutinami.
Křemen
Bezbarvý s nízkým reliéfem v rovině světla a nízkými interferenčními barvami prvního řádu pod zkříženými polarizátory. Undulózní vymizení zaznamenává deformaci, zatímco subzrna a rekrytalizované okraje indikují deformaci.
Plagioklas
Polysyntetické albity dvojčatění vytváří opakující se světlé a tmavé pruhy pod zkříženými polarizátory. Kompoziční zonace a sericitová alterace mohou zachovat změny během růstu a pozdějšího pohybu tekutin.
Alkalický živec
Mikroklin může vykazovat tartanové dvojčatění, zatímco perthit se projevuje jako albity bohaté lamely nebo skvrny exsolvované v draselném živci během ochlazování.
Biotit
Silný hnědý, zelenohnědý nebo načervenalý pleochroismus se objevuje při otáčení preparátu. Může být viditelná štěpnost, zirkonové haló, chloritová alterace a exsoluce oxidů.
Hornblenda
Zelený až hnědý pleochroismus, vyšší reliéf a štěpnost amfibolu jej odlišují od biotitu a pyroxenu.
Doplňková zrna
Zirkon, apatit, titanite, allanite, monazit, magnetit, ilmenit, turmalín a granát se mohou vyskytovat v malých, ale geochemicky významných populacích.
| Mikroskopická textura | Vzhled | Možná interpretace |
|---|---|---|
| Hypidiomorfní granulární textura | Směs částečně dobře vytvořených a nepravidelně vzájemně propojených zrn. | Typická krystalizace minerálů soupeřících o prostor v ochlazujícím se plutonickém magmatu. |
| Perthit | Jemné nebo hrubé albity bohaté prorůstání v alkalickém živci. | Exsoluce během ochlazování z dříve homogenního vysokoteplotního živce. |
| Myrmekit | Červovité prorůstání křemene v plagioklasu vedle alkalického živce. | Náhrada, exsoluce, deformace nebo spojená reakce na hranicích zrn. |
| Grafická textura | Geometrické křemenné tyčinky nebo klíny prorůstající živcem. | Současná pozdní krystalizace křemene a živce. |
| Reakční okraje | Jeden minerál částečně obklopený jinou minerální skupinou. | Změna chemie magmatu, tlaku, teploty, oxidačního stavu nebo podmínek tekutin. |
| Kataklastické nebo rekrytalizované zóny | Rozbité zrno, textura malty, subzrna a nový jemný křemen. | Deformace po krystalizaci podél zlomů, smykových zón nebo regionálních tektonických struktur. |
V ručním vzorku je žula mozaikou. Pod zkříženými polarizátory se tato mozaika mění v posloupnost: růst, exsoluce, náhrada, deformace, praskání a rekrytalizace se objevují v různých vrstvách téže horniny.
Zvětrávání, půdy a žulové krajiny
Žula je trvanlivá v lidském časovém měřítku, ale na povrchu Země chemicky nestabilní. Voda, kyslík, změny teploty, kořeny, soli, uvolnění napětí a gravitace postupně oddělují její vzájemně propojená zrna.
Živec se mění na jíl
Hydrolýza rozkládá živce na jílové minerály a uvolňuje rozpuštěný křemík, draslík, sodík a vápník do podzemní vody.
Křemen se mění na písek
Křemen odolává chemickému zvětrávání účinněji než živce a po rozkladu horniny se hromadí jako odolná zrnka písku.
Tmavé minerály oxidují
Biotit a amfibol se mění na chlorit, jíl, oxidy železa a další sekundární minerály, což způsobuje hnědé zbarvení a oslabení hranic zrn.
Vzniká grus
Hluboce zvětralá žula se může rozpadnout na volný úhlový štěrk při zachování původních obrysů krystalů a vzoru spár.
Jádrové kameny a tory vystupují
Zvětrávání proniká nejrychleji podél spár, zaobluje chráněné bloky pod zemí. Pozdější eroze odstraňuje měkčí matrici a odhaluje balvany nebo naskládané tory.
Exfoliace formuje dómy
Zakřivené deskové spáry se vyvíjejí blízko povrchu vlivem regionálního napětí, odlehčení, tepelných efektů a zvětrávání. Desky se oddělují paralelně k povrchu výchozu.
| Tvar krajiny nebo materiál | Proces vzniku | Viditelný charakter |
|---|---|---|
| Grus | Granulární rozpad po alteraci živce a slídy, která oslabuje hranice zrn. | Volný, hrubý sediment obsahující křemen, fragmenty živce a jílu. |
| Exfoliační dóm | Zakřivené deskové spáry se otevírají a zvětrávají blízko vystaveného skalního povrchu. | Zaoblené monolitické kopce s deskami odlupujícími se paralelně ke svahu. |
| Tor | Hluboké zvětrávání řízené spárami následované odstraněním rozložené žuly. | Hromady nebo věže odolných bloků na vyvýšeném povrchu. |
| Inselberg nebo bornhardt | Diferenciální eroze zanechává odolnou žulovou masu stojící nad okolním terénem. | Velký izolovaný dóm nebo strmý skalní kopec. |
| Ledovcová dlažba | Pohybující se led brousí a leští vystavené žulové podloží. | Hladké povrchy, rýhy, rýhování a tvary roche moutonnée. |
| Útes řízený spárami | Vertikální a horizontální trhliny řídí odstraňování bloků ledem, vodou a gravitací. | Strmé stěny, pravoúhlé římsy, trhliny a oddělené bloky. |
Žula, zirkon a hluboký čas
Malé doplňkové krystaly umožňují žule stát se jedním z nejpřesnějších geologických archivů kontinentálního růstu, recyklace kůry, sestavování magmatu, deformace a zdvihu.
Datování zirkonu uran-olovo
Zirkon běžně začleňuje uran při krystalizaci a přijímá velmi málo počátečního olova. Měření mateřských a dceřiných izotopů může s vysokou přesností stanovit čas krystalizace.
Zděděná jádra zirkonu
Nový žula může obsahovat zirkonové fragmenty zděděné ze starších zdrojových hornin. Jejich stáří odhaluje kůru, která existovala před vznikem magmatu.
Opakované magmatické pulzy
Batholit může obsahovat plutony usazené během milionů let, nikoli jednu komoru zmrazenou v jediném okamžiku. Zónovaný zirkon může uchovat několik fází růstu.
Izotopové stopovače
Izotopy hafnia, kyslíku, stroncia, neodymia a olova pomáhají rozlišit mladé plášťové přírůstky od recyklace starého kontinentálního materiálu.
| Minerál nebo metoda | Zachované informace | Běžné použití |
|---|---|---|
| Zirkon U-Pb | Věky krystalizace, zděděná jádra, metamorfní přerůstání a historie ztráty olova. | Stanovení věku uložení a dědictví zdrojové horniny. |
| Monazit U-Th-Pb | Růst během tavení, krystalizace a metamorfních reakcí. | Datování peraluminózních žul a související metamorfózy. |
| Titanit U-Pb | Krystalizace, ochlazování a hydrotermální rekristalizace. | Spojení uložení plutonu s pozdějšími tepelnými nebo fluidními událostmi. |
| Systémy Ar v biotitu nebo živci | Ochlazování přes podmínky uzavření při nižších teplotách. | Rekonstrukce ochlazování a zdvihu po krystalizaci. |
| Izotopy celých hornin a minerálů | Charakter zdroje, pobyt v kůře, kontaminace a míchání magmatu. | Testování modelů vzniku a recyklace kontinentální kůry. |
Pegmatity, hydrotermální fluidy a mineralizace
Závěrečné fáze granitového magmatismu mohou koncentrovat vodu a prvky, které se obtížně začleňují do raných živců, křemene, slídy nebo amfibolu. Tyto pozdní fluidy a taveniny vytvářejí některé z největších krystalů a nejrozmanitějších mineralogických souborů spojených s žulou.
Pegmatity
Extrémně hrubozrnné tělesa dominované křemenem, živcem a slídou. Některé obsahují beryl, turmalín, spodumen, topaz, granát, fosfátové minerály, tantal-nióbové minerály nebo fáze vzácných zemin.
Aplity
Světlé, jemnozrnné žíly vzniklé z vyvinuté křemičité taveniny. Jejich malá velikost krystalů ostře kontrastuje s okolním pegmatitem.
Miarolitické kapsy
Dutiny v mělkých žulách nebo pegmatitech poskytují otevřený prostor pro ukončené krystaly křemene, živce, slídy, fluorit, topaz a dalších.
Hydrotermální žíly
Vody bohaté fluidy opouštějí krystalizující intruzi a srážejí křemen, fluorit, turmalín, sulfidy, karbonáty a alterované minerály v okolních trhlinách.
Kontaktní metamorfóza
Teplo a fluidy přeměňují okolní břidlice, vápenec, dolomit a vulkanické horniny na hornfels, mramor, skarn a mineralizované reakční zóny.
Asociace rud
Vybrané žulové systémy jsou spojeny s cínem, wolframem, molybdenem, lithiem, tantalem, uranem, vzácnými zeminami, mědí a další mineralizací. Asociace závisí na chemii zdroje a vývoji fluid.
| Materiál nebo zóna | Textura | Běžné minerály | Geologický význam |
|---|---|---|---|
| Jednoduchý pegmatit | Velmi hrubozrnná hornina z křemene, živce a slídy. | Mikroklin, albite, křemen, muskovit, biotit. | Pozdní tavenina bohatá na těkavé složky s zvýšenou pohyblivostí prvků. |
| Vzácno-prvkový pegmatit | Zónovaný, hrubozrnný, místně dutinový a mineralogicky rozmanitý. | Spodumen, lepidolit, beryl, turmalín, topaz, fosfáty, tantal-nióbové minerály. | Silná chemická frakcionace a koncentrace inkompatibilních prvků. |
| Aplit | Jemnozrnná, světlá, cukrovitá textura. | Křemen a živce s malým obsahem tmavých minerálů. | Vyvinutá křemičitá tavenina krystalizovaná s hojnou nukleací. |
| Greisen | Mikro-křemenná bohatá náhrada žuly v blízkosti trhlin nebo kupolí. | Křemen, muskovit, topaz, fluorit, turmalín, kasiterit, volframit. | Intenzivní pozdní hydrotermální přeměna, běžná v cínovo-wolframových systémech. |
| Skarn | Hrubozrnná kalc-silikátová náhrada v blízkosti karbonátové matečné horniny. | Granát, pyroxen, epidot, vezuvián, wollastonit, sulfidy. | Chemická výměna mezi intruzivními tekutinami a vápencem nebo dolomitem. |
Žulové krajiny a klasické oblasti
Proslulá žulová krajina není zřídka tvořena pouze složením. Tvar plutonu, členitost, vyzdvižení, glaciace, klima a zvětrávání určují, zda se granitické těleso stane hladkou kupolí, vertikální stěnou, polem torů, alpskou věží nebo širokou rašeliništěm.
| Region | Kontext horniny | Geologický význam |
|---|---|---|
| Yosemite a Sierra Nevada, Spojené státy | Složený batolit obsahující žulu, granodiorit, tonalit a příbuzné granitoidy. | Ledovcová eroze, listové spáry a vertikální systém prasklin vytvořily leštěné kupole a obrovské stěny. |
| Oblast Pikes Peak, Colorado | Výrazná růžová mezoproterozoická žula s přidruženými pegmatity. | Známý pro velké živcové, kouřové křemeny, amazonit, fluorit a berylem bohaté pegmatitové systémy. |
| Cornubian Batholith, jihozápadní Anglie | Více granitových plutonů pod Dartmoorem, Bodmin Moorem, Land’s End a přilehlými oblastmi. | Vytvořilo klasické torové útvary a podporovalo významnou hydrotermální mineralizaci cínu, wolframu a mědi. |
| Stone Mountain, Georgia | Velké těleso křemenného monzonitu běžně označované v běžném jazyce jako žula. | Ukazuje zakřivené exfoliační plochy a ilustruje rozdíl mezi obchodní nebo krajinářskou terminologií a přísnou klasifikací hornin. |
| Torres del Paine, Chile | Mladý granitický intruzivní komplex vsunutý do starších sedimentárních hornin. | Ledovcová eroze odhalila ostré kontakty, světlé intruzivní věže a dramatické tmavé nad světlými horninovými vztahy. |
| Masiv Mont Blanc, Evropské Alpy | Žula a metamorfované podloží vyzdvižené během alpského vrásnění. | Vysoký reliéf, ledovcové modelování, praskliny a alpské minerální žíly odhalují hlubinné horniny na povrchu. |
| Oblast Aswan, Egypt | Starověké lomy v růžových až červených granitických horninách. | Dodávala monumentální kámen pro obelisky, architektonické prvky, nádoby a sochy, což dokládá rané velkoplošné těžby a dopravu. |
Žula v architektuře, inženýrství a každodenním životě
Žula kombinuje tlakovou pevnost, nízkou pórovitost, odolnost proti oděru, vizuální rozmanitost a schopnost přijmout různé povrchové úpravy. Tyto vlastnosti ji činí důležitou pro památníky, budovy, dlažbu, obrubníky, mosty, schody, sochy, pracovní desky a drcený kamenivo.
Rozměrový kámen
Velké lomy jsou řezány na desky, dlaždice, schody, sloupy, obklady, dlažbu a památníky. Kvalita bloku závisí na rozestupu spár, skrytých prasklinách, přeměně a struktuře zrna.
Leštěné povrchy
Leštění prohlubuje barvu živce, zpřehledňuje křemen a vytváří silný kontrast s tmavými minerály. Pryskyřice může být použita k vyplnění malých jam nebo trhlin v některých deskách.
Leštěné, ohnivé a texturované povrchy
Leštění zmírňuje odraz; ohnivá úprava vytváří hrubý protiskluzový povrch díky rozdílné tepelné roztažnosti; bouchání křovím a pískování vytvářejí další architektonické textury.
Památníky a sochařství
Odolnost žuly podporuje venkovní památníky a velké vyřezávané formy, i když její smíšená tvrdost minerálů vyžaduje více úsilí než řezání mramoru nebo vápence.
Štěrk
Drcená žulová hornina se používá v betonu, asfaltu, podkladu silnic, železničním štěrku, odvodnění a krajinářství, pokud jsou místní inženýrské vlastnosti vhodné.
Historická kamenná práce
Starověcí a pozdější stavitelé využívali přírodní trhliny, kladiva, oheň, klíny, obrušování a leštění k tvarování žulového kamene dávno před moderními diamantovými pilami.
| Povrchová úprava | Charakter povrchu | Typický efekt |
|---|---|---|
| Leštěný | Hladký, vysoce reflexní povrch. | Maximalizuje sytost barev, kontrast zrn a zdánlivou hloubku. |
| Leštěný do matna | Hladký, ale matný až s nízkým leskem povrch. | Vytváří tišší vzhled a snižuje ostré odlesky. |
| Ohnivý | Hrubý krystalický povrch vytvořený řízeným tepelným ošetřením. | Zlepšuje venkovní trakci a zdůrazňuje minerální texturu. |
| Bouchání křovím | Jednotně propíchaná mechanická textura. | Vytváří robustní architektonický povrch s vysokou protiskluzností. |
| Kůže nebo kartáčovaný | Nízkolesklý texturovaný povrch následující minerální zrno. | Zachovává hmatovou variaci a zároveň snižuje zrcadlový lesk. |
| Přírodní štěp | Nerovný povrch následující spáry, hranice zrn nebo lomové trhliny v lomu. | Zachovává více geologický vzhled pro stěny, schody a krajinný kámen. |
Péče, čištění a ochrana
Žula je odolná, ale dokončené povrchy, spoje, výplně z pryskyřice, upravená zrna, tenké hrany a připojené minerály mohou být citlivější než samotná čerstvá hornina.
Leštěný vnitřní kámen
Otírejte měkkým hadříkem, vlažnou vodou a pH neutrálním čističem na kámen nebo jemným mýdlem. Odstraňte oleje a silně zbarvené skvrny dříve, než zůstanou na povrchu.
Kyseliny a alkalické čističe
Žula je odolnější vůči kyselinám než mramor, ale silné kyseliny a agresivní alkalické přípravky mohou ovlivnit leštění, pryskyřici, těsnicí prostředky, upravený živcový minerál, kovové minerály a okolní spáry.
Teplo a nárazy
Používejte podložky pod velmi horké nádobí. Koncentrované teplo a nárazy na okraj mohou rozšířit skryté mikrotrhliny, i když minerály odolávají poškrábání.
Těsnění
Těsnění není univerzálně vyžadováno. Potřeba závisí na savosti, povrchové úpravě, trhlinách, pryskyřici, použití a doporučeních zpracovatele, nikoli pouze na barvě kamene.
Venkovní žula
Udržujte odvodnění průchodné a pokud možno se vyhněte solím na odstraňování námrazy. Voda, cykly mrazu a tání, biologický růst, rezavějící doplňky a krystalizace solí využívají spáry a póry.
Geologické vzorky
Odměňujte prach měkkým štětcem nebo ruční pumpou. Čistěte krátce mírným mýdlem pouze pokud vzorek nemá křehký povlak, rozpustný žilní minerál, nestabilní matrici, štítek nebo staré lepidlo.
| Riziko | Možný efekt | Preventivní přístup |
|---|---|---|
| Abrazivní prášek nebo hrubá podložka | Ztráta lesku, matný křemen, poškrábaná pryskyřice a nerovnoměrný odraz. | Používejte měkké hadříky a neabrazivní čističe bezpečné pro kámen. |
| Silná kyselina nebo zásada | Leptání přidružených minerálů, poškození těsnicího prostředku, zbarvení nebo zhoršení spárovací hmoty. | Používejte neutrální přípravky a okamžitě opláchněte náhodné vystavení. |
| Koncentrované teplo | Tepelný stres, zbarvení pryskyřice a rozšiřování mikrotrhlin. | Používejte podložky a vyhněte se přímému plameni nebo rychlé změně teploty. |
| Náraz na hranu | Odlupování u výřezů dřezu, rohů, vrtaných děr, schodů nebo tenkých výčnělků. | Chraňte zranitelné hrany a vyhněte se koncentrovaným bodovým zatížením. |
| Stojící voda venku | Rozšiřování mrazem, biologické skvrny a pohyb solí. | Udržujte odvodnění a opravujte otevřené spáry, kde je to vhodné. |
| Ztracený původ | Ztráta geologického, architektonického nebo historického kontextu. | Zachovejte záznamy o lokalitě, lomu, budově, povrchu, ošetření a obnově. |
Symbolický a reflexivní význam
Žula nemá žádný jednotný starověký symbolický systém sdílený napříč kulturami. V současném reflexivním použití její geologický charakter podporuje témata základu, kolektivní síly, kontinuity, trpělivého formování a vztahu mezi odolností a změnou.
Základ
Žula vzniká hluboko v zemské kůře a často se stává strukturálním jádrem hor. Může symbolizovat pozornost k tomu, co musí být stabilní, než začne viditelná práce.
Kolektivní síla
Žádné jednotlivé zrno není žula. Síla vzniká vzájemným propojením minerálů různých tvarů do jednoho soudržného celku.
Trpělivé formování
Viditelné zrno žuly zaznamenává trvalý růst v chladicím systému, nikoli okamžitou povrchovou událost.
Hranice a spáry
I pevná hornina je formována trhlinami. Žula může představovat důležitost uznání strukturálních limitů dříve, než se stres promění v poruchu.
Větrání a obnova
Feldspar se mění na jíl, křemen na písek a masivní hornina na půdu. Odolnost a přeměna nejsou protiklady.
Dlouhá perspektiva
Zirkon, zdvih, eroze, těžba a architektura umisťují jednu horninu do několika velmi odlišných časových měřítek.
Reflexivní praktiky
Tyto cvičení využívají zrnitou strukturu žuly, spáry a dlouhou geologickou sekvenci jako rámce pro praktickou reflexi.
Plán propletených zrn
- Pozorujte tři viditelně odlišné minerály na povrchu žuly.
- Přiřaďte každý minerál k jedné části aktuálního projektu: struktura, pružnost a podpora.
- Napište jednu akci požadovanou z každé části.
- Určete, kde se musí tři akce propojit.
- Nejprve dokončete akci, která posílí toto spojení.
Audit základu
- Uveďte výsledek, který se snažíte dosáhnout.
- Vyjmenujte podmínky, které musí pod ním zůstat stabilní.
- Označte jeden slabý spoj: chybějící informace, čas, peníze, dovednosti nebo podporu.
- Vyberte jednu opravu, která sníží tlak na daný spoj.
- Odložte dekorativní úpravy, dokud nebude základ pevný.
Dlouhodobé přezkoumání
- Vyberte rozhodnutí, které se zdá naléhavé, ale není nouzové.
- Oddělte, co musí nyní krystalizovat, od toho, co potřebuje další čas.
- Zaznamenejte již dostupné důkazy.
- Stanovte konkrétní čas pro další přezkoumání místo nucení okamžité jistoty.
- Proveďte jednu vratnou akci, která zachová budoucí možnosti.
Často kladené otázky
Je žula minerál?
Ne. Žula je vyvřelá hornina složená z několika minerálů, především křemene, alkalického živce a plagioklasu, s menším množstvím slídy, amfibolu a doplňkových minerálů.
Proč jsou některé žuly růžové?
Růžové, lososové a červené tóny obvykle pocházejí z alkalického živce, zejména mikroklinu nebo ortoklasu. Barvení oxidy železa může barvu zintenzivnit.
Proč jsou některé žuly šedé nebo bílé?
Světlejší plagioklas, bezbarvý nebo šedý křemen, bílý alkalický živec a nižší podíl silně zbarveného živce vytvářejí bílé nebo šedé odrůdy.
Je černá žula geologicky žulou?
Obvykle ne. Mnoho komerčních černých žul jsou gabra, dolerity, anortozity nebo jiné tmavé krystalické horniny prodávané v kategorii stavebního kamene.
Jaký je rozdíl mezi žulou a granodioritem?
Obě obsahují hojné množství křemene, ale žula obsahuje větší podíl alkalického živce. Granodiorit je ovládán plagioklasem a obvykle vypadá šeději.
Jaký je rozdíl mezi žulou a rulou?
Žula je hlubinná vyvřelá hornina s propletenou zrnitou strukturou. Rula je metamorfovaná a vykazuje uspořádání minerálů nebo páskování složení. Některé ruly vznikly ze žuly.
Jaký je rozdíl mezi žulou a ryolitem?
Mohou mít zhruba podobnou kyselou chemii. Žula krystalizuje pomalu v hloubce a je hrubozrnná; ryolit chladne na povrchu nebo blízko něj a je jemnozrnný, porfyrický nebo sklovitý.
Je pegmatit typem žuly?
Pegmatit je texturální a geologická kategorie výjimečně hrubozrnné vyvřelé horniny. Mnoho pegmatitů má žulový složení, ale pegmatit není synonymem pro žulu.
Obsahuje žula vždy křemen?
Geologická žula obsahuje značné množství křemene. Hrubozrnná hornina bohatá na živce s malým množstvím nebo bez křemene se klasifikuje jako syenit nebo jiná příbuzná hornina.
Jak tvrdá je žula?
Žula nemá jednotnou tvrdost podle Mohse. Křemenná zrna mají tvrdost 7 podle Mohse, živce asi 6, amfibol asi 5–6 a slídy jsou výrazně měkčí.
Reaguje granit s kyselinou?
Čerstvý křemen a živec běžně v zředěné kyselině nešumí. Šumění obvykle znamená žilku kalcitu, karbonátovou alteraci nebo jinou horninu.
Jak je granit starý?
Granit se vyskytuje po většinu historie Země. Některé plutony jsou miliardy let staré, jiné vznikly teprve před několika miliony let. Věk konkrétního tělesa určuje datování zirkonu.
Jak hluboko se granit tvoří?
Granitové magma krystalizuje v kůře v hloubkách od mělkých plutonických úrovní po hluboké kůrové prostředí. Přesná hloubka se rekonstruuje z minerálních rovnováh, tlakem citlivých textur a okolních hornin.
Může granit obsahovat drahokamy?
Pegmatity a dutiny spojené s granitem mohou obsahovat beryl, turmalín, topaz, spodumen, granát, křemen, fluorit a další sběratelské minerály. Většina běžného granitu neobsahuje krystaly klenotní kvality.
Mohou se ve granitu vyskytovat fosílie?
Pravé fosílie obvykle nepřežijí tavení a krystalizaci. Granit může uzavírat fragmenty starší mateřské horniny, ale rozpoznatelné fosílie v těchto fragmentech jsou vzácné a často tepelně pozměněné.
Proč granit tvoří zaoblené kupole?
Zakřivené vrstvy, regionální napětí, zvětrávání, eroze a uvolnění spolu působí tak, že odstraňují desky rovnoběžné s povrchem a vytvářejí exfoliační kupole.
Proč se granit stává písčitým?
Živce a slída zvětrávají na jíly a železem bohaté sekundární minerály, což oslabuje hranice zrn. Odolné fragmenty křemene a živce zůstávají jako grus a písek.
Potřebuje každý granitový pracovní deska těsnění?
Ne. Těsnění závisí na absorpci, trhlinách, povrchu, ošetření pryskyřicí a použití. Hustý materiál s nízkou absorpcí může vyžadovat málo zásahů, zatímco více pórovitý nebo štěrbinový kámen těží z vhodného těsnicího prostředku.
Může být granit poškozen teplem?
Granátové minerály snášejí vysoké teploty, ale náhlé nebo koncentrované zahřívání může vytvářet napětí mezi zrny, rozšiřovat mikrotrhliny a ovlivňovat pryskyřice, těsnicí prostředky nebo okolní stavební materiály.
Jaký je nejlepší způsob čištění leštěného granitu?
Použijte vlažnou vodu, jemné mýdlo nebo pH neutrální čistič kamene a měkký hadřík. Vyhněte se abrazivním práškům, silným kyselinám, silným zásadám a opakovanému tepelnému šoku.
Závěrečná úvaha
Granit je často považován za symbol trvalosti, přesto je jeho hlubší příběh příběhem pohybu. Zdrojové horniny tají, magma stoupá, krystaly rostou, kapaliny unikají, hory se zvedají, trhliny se otevírají, živce se mění na jíly a křemenná zrna putují dál jako písek.
Jeho síla nevychází z jednotnosti. Křemen, živec, slída, amfibol a doplňkové minerály si zachovávají různé struktury a vlastnosti, přičemž tvoří jeden vzájemně propojený celek. Tato minerální rozmanitost umožňuje granitu uchovat pozoruhodně úplný záznam o stavbě a změnách kontinentů.
Použijte navigační tlačítka výše k opětovnému zobrazení jakékoli části průvodce.