Úvoddogeologie,vnitřnístavbaZemě,rozděleníhorninGeologie:výzkumlátkovéhosloženíZemě,jejístavbyapochodů,kterýmidocházíkezměnězemskéhopovrchuanitraZemě- významgeologie ve stavební praxi (projektování velkých pozemních a vodních

staveb,sídlišť,vodohospodářskýchzařízeníapod.)– inženýrskágeologie,kteráseopírámj.omechanikuzemin,hydrogeologii,aj.

- důležitost uvědomění zákonitostí geologických pochodů a zákonitostí změn vesloženípřírodníchhmotajejichpraktickýchdůsledků

TvaravelikostZemě,jejípohyby

- mírně zploštělá ve směru osy vlastního otáčení (zemské osy) – důsledek

vzájemnéhopůsobeníodstředivésílyasílyzemsképřitažlivosti- rotační elipsoid (sféroid; polární poloosa 6 353,631 km, rovníková poloosa 6

378,099km)- povrch Země tvarově velmi nepravidelný (horstva, roviny, údolí, svahy, atd.) –

vyžitíidealizovanéplochygeoidukegeodetickýmúčelům- celkový objem Země 1 083 320mil km3, váha cca 6*1021 tun, střední hustota

5,51g/cm3(hlubšíčástizeměvyššíhustotanežpovrchové)Druhyzemskýchpohybů:

a) otáčeníkolemzemskéosy–365,2422krát (Z–Vsměr),vminulosti seZeměotáčelarychleji(1rok–cca400dní)

b) oběh kolem Slunce – rychlostí cca 30 km/s, po eliptické dráze vzdálené odSlunce147až152mil.km,jedenoběh365dní5hod49min(tj.hvězdnýrok)–důsledkemjestřídáníročníchobdobíavznikzákladníchklimatickýchpásem

c) rotační pohyb zemské osy (precese) – působením sluneční gravitace apřitažlivostíMěsíce(nutace)

- změny vpohybovém režimu vyvolávají vnitřní napětí – vznik tzv. hlubinných

zlomů- slapové síly – díky gravitační síle Měsíce, střídání přílivu a odlivu - týká se

atmosféry, hydrosféry, ale i litosféry (náklony jednotlivých bloků zemské kůry,gravitační skluzy sedimentů na svazích oceánského dna, mělká zemětřesení,vulkanismusaněkterétektonicképohyby)

PovrchZemě

- cca510mil.km2,ztohosouš149mil.km2(29,2%),vodstvo361mil.km2(70,8

%)- rozdělenívodasoušíznačněnerovnoměrné–vlivnapodnebíkontinentů- vysoká pohoří, zemské hřbety a náhorní planiny často vystupují na okraji

kontinentůnebojelemují

- voceánech naopak mnohdy nejhlubší místa vblízkosti horských hřbetů nebosopečných pohoří při okrajích kontinentů nebo podél velkých ostrovních řad;vcentrálníchčástechoceánskéhodnasezvedajívysokéhřbety

- horská pásma dělí kontinenty na oblasti odvodňování do různých částísvětovéhomoře (většinapevniny–AtlantikaSeverní ledovémoře,menšíčástdoTichéhoaIndickéhooceánu–zvětraláhorninováhmotasplavovánavrůznémmnožstvídojednotlivýchčástísvětovýchoceánů

- rozsahoceánůakontinentůseběhemgeologickéminulostiměnil

VnitřnístavbaZemě- nejhlubšídolyvhloubcecca3200m(zlatonosnédolyvjižníIndiiaAfrice)- nejhlubšívrty–vroponosnýchoblastechod3do6km,nejhlubšívrt12261m

(Murmanskáoblast,Rusko)- směremodpovrchudonitraZeměrosteteplotaatlak,měníseisloženízemské

hmotyazvyšujesejejíhustota- oddělení jednotlivých sfér působením gravitace (nejtěžší vjádře, lehčí

vkoncentrickýchobalech)způvodnížhavotekutéhmoty(Obr.1,2)- seizmickémetody–nejvhodnějšípronepříméstudiumzemskéhonitra

Obr.1Průřezzemísvyznačenímjednotlivýchgeosfér,diskontinuitageofyzikálníchzón(Sial=SiaAl,

hlavnísložkykřemičitanů;Sima=SiaMg,křemičitanyněkterýchzásaditějších,těžšíchvyvřelin;Crofesima=CraFe;kovovéprvkyzastoupenévkřemičitanechzásaditýchvyvřelinarudách;Nifesima

=NiaFe,kovovéjádroZemě)(převzatozhttp://geologie.vsb.cz/jelinek/tc-lit-desky.htm).

Obr.2Schémamocnostilitosféryaastenosférypodoceányakontinenty(převzatozhttp://geologie.vsb.cz/jelinek/tc-lit-desky.htm).

Zemskákůra- hmota Země se do hloubky nemění plynule, ale vurčitých hloubkách jsou

nápadnézměny–plochynespojitosti(diskontinuity):• Mohorovičičovadiskontinuita (MOHOplocha) – vhloubce 30 až 40 kmpod

povrchem kontinentů, 7 až 15 km pode dnem oceánů; podMOHO nárůstrychlosti zemětřesných vln, tj. pod plochou je vyšší hustota hornin; vnějšílitosféranadplochou=zemskákůra

• Conradova diskontinuita – vhloubce cca 10 km vkontinentálních úsecíchzemskékůry(nevšudevýrazně)

-nazákladědiskontinuitrozděleníkůrynatřihloubkovápatra:1. usazenéhorniny(sedimentárnívrstva)–nejsvrchnějšípatro,mocnost1až5

km (místy až 10 km); nepřeměněné (max. slabě přeměněné, popř.sopečných),průměrnáhustota2,0g/cm3

2. krystalickéhorniny–zejménakyselévyvřeliny(žuly,diority),pluskrystalickébřidlice; průměrná hustota 2,7 g/cm3; spodní hranice Conradova plocha;voblastechoceánůtatozónavětšinouchybí

3. čedičovánebogabrovávrstva–nejspodnějšípatrozemskékůry,hustotacca2,9g/cm3

- voblastechkontinentůtlustšínežvoblastioceánů–žulovépatrovelkámocnost(50 až 60 km, zejménapodpásemnýmipohořími) jakodůsledekhorotvornýchpochodů(naúkoroceánskékůry)

Zemskýplášť- odMOHOplochydohloubkycca2900km- vysokáhustota(3,3až3,6g/cm3)- peridotová(eklogitová)„vrstva“,složenípodobnémeteoritům- 3vrstvy–svrchníB,přechodnívrstvaC,spodnívrstvaD; vevrstvěBobrovské

zdroje energie a endogenních sil, které vyvolávají horotvorné a vulkanicképochody

- astenosféra–vhloubce100až200km,předpokladviskózníhoprouděníhmotypláště,kterápakvystupujejakomagma

- vevrstvěChlubokáohniskazemětřesení

Zemskéjádro- plocha nespojitosti vhloubce 2 900 km Gutenberg-Wiechertova – hranice

jádro/plášť- hustota 8 až 12 g/cm3 – nejspíše ze slitin Fe a Ni, příčinamagnetického pole

Země- vnějšíobaljádra(2900až5100km)nejspíšekapalnýneboplastický,vnitřníčást

(až6371km)vtuhémstavu=jadérko

FyzikálnívlastnostiZemě

Hustota,tlak,gravitace- příméurčenípouzevnejsvrchnějšíčástízemskékůry- nejnižší hustota – organické hmoty (např. ropa), nejvyšší – zásadité vyvřeliny

neboněkterépřeměněnéhorniny- hustotavněkterýchhloubkáchpřibýváskokem- působeníhmotyZeměnavšechnatělesapřitažlivousilou,tj.gravitací- zemská tíže – výslednice gravitace a odstředivé síly, pomocí gravimetrického

měření,směrvšudekolmýkpovrchugeoidu- narovníkunejsilnějirušenyúčinkygravitaceodstředivousilou(neplatízcela,ale

zhruba)- anomálie–důsledeknerovnoměrnéhorozmístěníhmot;kladnétíhovéanomálie

důsledekhmoty o větší hustotě vhloubce (zásadité vyvřeliny nebo ložiska rudtěžkýchkovů);zápornéanomálie(přítomnosttěleslehčíhmoty)

Zemskýmagnetismus

- Zeměsechovájakopermanentnídvoupólovýmagnetsosoumírněodchýlenou

odzemskéosy(nesouhlasnápolohazemskýchpólůsmagnetickými)- magnetickádeklinace–odchylkasměruzemskéhomagnetismuodseverojižního

směruvdanémmístě- důsledek nejspíše působení termoelektrických proudů vdůsledků procesů

vjádře- poruchydruhotnéhomagnetickéhopolevdůsledkurůznémagnetizaciminerálů

ahorninlitosféry- směravelikostmagnetickéhopoleseběhemgeologickéhistorieměnily

TepelnýrežimZemě- dvahlavnízdroje:

1. vnější–slunečnízáření(nazemskémpovrchupodíl99,5%)2. vnitřní–radioaktivnírozpadlátekzemskéhmoty

- denní kolísání teploty způsobené rotacíměřitelnédohloubkymax1,5až2m,ročnívariacedohloubkymax25až30m

- neutrálnípásmo–hloubkaustálenéteploty(Prahav20mcca8,1až8,9°C;Pařížv28mcca11,8°C)

- teplota roste shloubkou – teplotní gradient = přírůstek teploty na 100 mhloubky

- geotermický stupeň – hloubkový rozdíl, při němž se teplota zvýší o 1°C(průměrně30až33mvnejsvrchnějšíčástizemskékůry,měnísesezeměpisnoupolohouageologickýmipoměry;závisínatepelnévodivosti,nazpůsobuuloženívrstev, střídání méně i více vodivých hornin); důležité při projektovánípodzemníchprací(maxteplota50°C,přivlhkémvzduchu40°C)

- vnejhlubšíchzónáchZeměteplotamax4000až5000°C- zdrojvnitřníhoteplazejménarozpadradioaktivníchprvkůvhorninách

- tepelnýtok–množstvíteplaprocházejícíjednotkouplochyzajednotkučasu

𝑄 = −𝑘𝑑𝑇𝑑𝑧

- k = koeficient tepelné vodivosti hornin, T = teplota °C a z = hloubka vcm;

Hodnotatepelnéhotokuseudávávcal/cm2s- k – závisí na jejich složení, struktuře, pórovitosti, velikosti zrna a obsahu vody

(nejhorší vodiče některé sedimenty jako např. pískovce, slíny; nejlepší vodičekřemen,masivnívyvřelinyaněkterémetamorfity)

ChemickésloženíZemě

- přesnéchemickésloženíobtížnězjistitelné,vzorkyzmax.hloubky20km- rozboryvulkanickýchhorninvystoupanýchzvelkýchhloubek- složení spodní části zemského pláště a jádra zejména díky geofyzikálním

metodám- geochemie – řeší rozmístění chemických prvků, jejich pohyby, slučování,

chemickézměnyarozpad,chemiigeologickýchprocesů- klark – průměrný procentuální obsah jednotlivých prvků vzemské kůře nebo

jinémgeochemickémprostředí- kyslík - nejhojnější prvek (klark 49,13 hmot. %), společně skřemíkem (Si) a

hliníkem (Al) tvoří asi 82,58%; další nejhojnější prvky železo (Fe), vápník (Ca),sodík (Na), draslík (K), hořčík (Mg), vodík (H) – společně sO, Si a Al 98,13 %veškeréhmotyzemskékůry

- chemické složení Země se neustále mění vdůsledku geologických pochodůuvnitř i na povrchu Země, činnosti živé hmoty, dopadem kosmického prachuapod., vč. transmutací prvků vzemské kůře, jejich rozpadem a změnamivizotopickémsložení

- v1km3hmotyzemskékůryprům.130mil.tunFe,230mil.tunAl,260tis.tunCu,8000tunU

Geochronologie

- určovánístářínerostůnebohornin,vč.celýchgeologickýchjednotek- historickágeologie–zkoumávývojZemě- jinývývojzemskékůryvoceánskýchakontinentálníchoblastech- relativní geologické stáří – podle vzájemné pozice geologických objektů;

vsouboru usazených hornin, uložených vprůběhu jednoho sedimentačníhoprocesu,jsouvždyspodnívrstvystaršínežvrstvynadnimi(zákonsuperpozice)–platípokudneníjejichpoziceporušenamladšímipohyby(např.vrásněním)

- žílynebojinátělesavyvřelinjsoumladšínežhorniny,kterýmipronikají- sedimentyzvalounů–vždymladšínežhorninyvalounů- paleontologie–určenírelativníhostáříusazenýchhornin(studiumzkamenělin);

starší geologické útvary společenstva primitivních forem života, postupněpřibýváorganizovanějšíchasložitějšíchforem;některédruhyarodyzakmenělin

charakteristické pro velmi krátká časová období, tzn. jsou zvláště vhodnékdatování

- geologickééry–nejstaršíjecharakteristickánedostatkemorganickýchzbytků=archeozoická (archaická, prahorní) éra -> primitivní organismy =proterozoická(starohorní) éra -> staré živočišné formy = paleozoická (prvohorní) éra ->dokonalejší,přechodnéorganickéformy=mezozoická(druhohorní)éra->mladéorganické formy = kenozoická (třetihorní) éra -> přítomnost mladýchorganickýchforem=kenozoická(třetihorní)éra součástí tétoéry je inejmladšíanthropozoikum(čtvrtohory),proněžjetypickývývojčlověka(vizObr.3a4)

- geologickéérysedělínakratšíčasováobdobí:periody,epochy,věkyaobdobí- stratigrafie–studiumčasovéhosledugeologickýchjednotekurčitéoblasti,jejich

vývojeaobsahuzkamenělin- stanovení absolutního stáří – radiogeologie (založena na studiu rozpadu

radioaktivníchprvků)

Rozděleníhornin- podlegeneze:

a) vyvřelé(magmatické)horniny–vzniktuhnutímakrystalizacížhavétaveniny,tj.magmatu; láva =magma výlevných hornin; patří sem horniny hlubinné,žilné,výlevné

b) usazené(sedimentární)horniny–vznikmechanickýmrozpademachemickýmrozkladem původních hornin a ukládáním těchto produktů ve vodnímprostředí nebo na souši; velkou část tvoří zbytky organismů; patří semhorninyklastické(úlomkovité),chemogenní,biogenní,(příp.biochemogenní)

c) přeměněné (metamorfované) horniny – vznik fyzikálně chemickýmipřeměnamihornin,přinichžpůsobízejménavyššímiteplotamiatlaky;patřísemhorninyregionálně,šokově,kontaktněamechanickymetamorfované

d) existují horniny „přechodné“ – např. sopečného původu, ale ukládány jakosedimenty(např.sopečnýpopel,tuf)

Obr.3Zjednodušenástratigrafickátabulka(převzatozChlupáčetal.,2011).

Obr.4Zjednodušenástratigrafickátabulka(převzatozhttp://www.oskole.sk/?id_cat=54&clanok=20087).