Čedič, nebo bazalt, je jednou z nejvíce rozšířených hornin na světe. Jedná se o vyvřelou horninu. Tvar kamene je ovlivněn zejména prostředím do kterého se láva dostane a jeho teplotou. Nejzajímavejší formou kamene jsou čedičové sloupy, které vznikají postupným tuhnutím lávy zejména na mořském dně.
Čedičové skály velkých rozměrů, které se rozpadaly ve štíhlé sloupy rovnoběžně nebo vějířovitě uspořádané, se odedávna těšily mimořádné pozornosti. Každý čedičový sloup má stěny tak hladké, jak by byly opracovány rukama nejšikovnějších sochařů.
Čedičové sloupy bývají nejčastěji šestiboké, žádnou vzácnost však nepředstavují ani sloupy pětiboké nebo čtyřboké. Nalézt lze sloupy tříboké až dvanástiboké. Dosahují často délky i několika desítek metrů, například proslulá Devils Tower ve státě Wyoming v USA. Mnoho podobných přírodních skalních útvarů je chráněno zákonem jako vzácná přírodní památka a těžba čediče je z nich zakázána.
Princip vzniku čedičových sloupů je poměrně jednoduchý. Stojí za ním přirozená odlučnost čediče podle puklin vzniklých při chladnutí a tuhnutí magmatu. Čedičové magma tuhne rychleji na povrchu a odlučné trhliny probíhají kolmo k ploše tuhnutí čedičového tělesa. Povrch tuhnoucí hmoty se smršťuje k určitým centrům a tak nastává přirozená dělitelnost podle trhlin probíhajících do středu tělesa. Tak se stane, že žíla čediče prorážející usazeninami se rozpadá na sloupce uspořádané rovnoběžně a podobně je tomu i u příkrovu. Naopak konec žíly, stejně jako okraj kupy, má pak sloupce uspořádány vějířovitě.
Šířka sloupu je určena rychlostí tuhnutí lávy. Zatímco při velmi rychlém tuhnutí lávy se vytvoří velice tenké sloupy, někdy pod 1cm v průměru, při pomalém tuhnutí lávy se můžou vytvořit sloupy i několik desítek centimetrů tlusté. Proud lávy zvykne tuhnout z vrchní části a nejpomalej tuhne dolu, kde se kumuluje nejvíce tepla. Tento rozdíl v tuhnutí spůsobuje, že sloupy u vrcholu mají mnohdy méně pravidelné tvary a jsou tenčí, kdežto na dně lávového proudu vznikají hrubé pravidelné šestihrany.
Sloupcovitá odlučnost čediče je jev poměrně rozšířený a tak se s čedičovými skálami můžeme setkat na mnohých místech, v České republice především v severních Čechách. Jmenujme například Panskou skálu západně od Kamenického Šenova, skálu Vrkoč jižně od Ústí nad Labem, Kozlík u Rtyně či Čertovu zeď u Českého Dubu severozápadně od Turnova.
Úkoly:
- Jak vznikájí z čediče sloupy? (listing)
- Proč jsou některé sloupy tenké a jiné hrubé? (listing)
- Pozorujte sloupy na místě, opište jaké rozmezí šířky dosahují. (příklad 10-20cm) (místo)
- Kolik hran mají místní sloupy? (příklad 5-8) Myslíte že vznikly pomalým nebo rychlým tuhnutím? (místo)
- Opište strukturu kamene - farba, lesk, drsnost... (Místo)
- Přidejte fotografii z místa.
Pozor - na míste jsou taky betonové sloupy, ty lehce poznáte, jsou jiné barvy a taky struktury.
---------------------------------------------------
The environment into which hot liquid lava is thrust, very much defines its later shape after cooling. Basalt can therefore be found in many different forms, such as in a pillow shape often found under water. It is among the most common types of rock on earth, covering much of the ocean floor, naturally dominates on volcanic islands and even covers vast landscapes on the mainland in the form of continental flood basalts.
When a thick lava flow cools down, joints and fractures form in the rock from contraction in the lava during the cooling process. As a lava flow cools from the outside edges toward its center, molten lava slowly solidifies into rock in the same direction. While a lava flow can shrink vertically without fracturing, it can't easily accommodate shrinking in the horizontal direction unless cracks form. As more rock forms toward the center of the flow, an early crack will grow toward the center of the flow's molten core. An extensive developing fracture network results in the formation of columns. These structures are often hexagonal in cross-section, but polygons with three to twelve or more sides can be observed elsewhere. The diameter of the columns depends on the speed of cooling. Very rapid cooling may result in rather small (<1 cm diameter) and fragile columns, while slower cooling is more likely to produce large columns. Basaltic lava flows immediately begin to cool from the top, bottom, and sides toward the center, where the most heat remains. While the bottom of the flow cools slowly because it is insulated by the ground below, the top cools more rapidly because it is exposed to the atmosphere's cooler air, wind, and rain, as well as standing or running water.
In some basaltic lava flow exposures, the joints form near-perfect hexagonal columns. This hexagonal symmetry is best seen in a top-down view, looking at a cross section of the column geometry. You may observe this right here, by standing at the top of the waterfall. Mathematical descriptions of the cooling process predict, that cooling flows should form perfect hexagonal columns with a series of 60- and 120-degree angles. These angles are the most effective at relieving the complex thermal stresses acting on a cooling body of rock. As it turns out, however, few things in nature do exactly what they should, and the result is that we see columns of different shapes—not always perfect hexagons. They look the way they do because the cracks occurred where they needed to be in order to relieve the internal thermal stresses. Even though many of the columns are not hexagonal, they have an overall hexagonal symmetry.
The difference in cooling rate often forms two distinctive types of joint patterns. Joints are fractures in rocks, and columnar joints are a specific type of joint pattern. The slower cooling bottom section typically forms thick, regular-sized columns called "colonnades" by geologists.
The faster cooling top section often forms thin and less regular columns. The resulting "rough and jagged" column pattern is called "entablature". It may be difficult to recognize entablature sections as columnar basalt because its highly fractured appearance lacks a dominant orientation of the columns.
Among the world's best-known examples of these "columnar basalts" are the Giant's Causeway in Ireland and the Devil's Postpile in California, USA. Columnar basalts have even been found on the surface of Mars, evidence of earlier volcanic activity.
Questions:
- How the basalt columns are created? (listing)
- Why are some columns thin and some are thick? (listing)
- From the columns at the place, what diameters do they reach? (example 10-20cm) (place)
- How many edges do the columns have? (example 5-8) Do you think that they were created by fast or slow cooling? (place)
- Describe the rock structure - color, gloss, roughness... (place)
- Add a photo from the place.