Čedič

Čedič
Pórovitá bazaltová láva
Zařazení	magmatická hornina
Hlavní minerály	plagioklas, pyroxeny, olivín
Textura	masivní, mandlovcová, fluidální
Barva	tmavě šedá, černá
Hustota	2,95 až 3,15[1]

Čedič neboli bazalt (starší, paleozoické bazalty se nesprávně nazývají diabas^[2] nebo melafyr^[3]) je velice četná tmavá výlevná vyvřelá hornina s charakteristickou porfyrickou nebo sklovitou strukturou, někdy s vyrostlicemi jednotlivých minerálů. Vyskytuje se však i ve formě škváry, bez viditelných krystalů. Obvykle má šedou či černou barvu, zvětralý čedič má barvu spíše šedou.

Termín čedič (bazalt) se používá k označení jemně zrnitých extruzivních, případně mělce uložených intruzivních hornin, hrubě zrnité hlubinné horniny daného složení se označují názvy dolerit a gabro. Termín bazalt, předtím používaný už ve starém Řecku a Egyptě, zavedl v současném pojetí v roce 1546 Georgius Agricola.^[4] Starověké použití termínu je připisováno římskému přírodovědci Pliniovi staršímu.^[5]

Pro čedič je charakteristická jemnozrnná stavba vzniklá rychlým utuhnutím lávy na povrchu planety. Ve své stavbě obsahuje často velké krystaly minerálů či vesikule, drobné bublinky vyplněné plynem či druhotnou mineralizací, a nebo se vyskytuje ve formě strusky. Odlučnost čediče je obvykle sloupcovitá. Při chladnutí magmatu a pozdějším zvětrávání se tvoří pěti, šesti či sedmiúhelníkové bloky. Textura bývá proudovitá nebo všesměrná. Dle oficiální definice vycházející z pozice čediče v diagramu QAPF je tato hornina jemnozrnná vyvřelá hornina, která má méně než 20 objemových procent křemene a méně než 10 % foidů a minimálně 65 % živců ve formě plagioklasu.

Na Zemi vzniká většina čedičových magmat dekompresním tavením pláště. Mimo Země jsou čediče známé taktéž z Měsíce, Marsu, Venuše a dokonce i z asteroidu Vesta. Předpokládá se, že zdrojovými horninami pro částečné tavení jsou jak peridotity tak i pyroxenity.^[6] Čediče tvoří ve velké míře oceánskou kůru, která vzniká na středooceánských hřbetech výstupem (upwelling) plášťového materiálu z hlavní části.

Etymologie

Čedič, lidově „čadič“, původně nářeční výraz pro očazený černý kámen. Teprve v národním obrození přijat jako termín pro bazalt.^[7]

Složení

Nejvýznamnější složkou bazaltů jsou zásadité (sodno-vápenaté) živce – plagioklasy (labradorit, anortit až bytownit) a pyroxeny (rombické i monoklinické, augit, titanaugit).^[8] Ve značném množství může být přítomen i ilmenit a magnetit, pro některé typy bazaltů jsou typické vyšší obsahy minerálů skupiny olivínu. V meziprostorech mezi minerály je vulkanické sklo, nebo druhá generace stejných minerálů v drobnozrnném vývoji.^[3]

Formy

V závislosti na místě a typu erupce, ale i na vlastnostech magmatu, tvoří bazaltové lávy různé formy:

• lávové proudy s různou strukturou – pahoehoe, nebo Aa lávy (v závislosti na viskozitě)
• vzácně tvoří i různé vulkanoklasty a tufy
• podmořskými erupcemi vznikají polštářové (anglicky pillow) lávy.

Typy bazaltových láv

• Tholeitické bazalty – jsou nejrozšířenějším typem. Do této kategorie spadají všechny bazalty oceánského dna (tzv. mid ocean ridge basalt – MORB), velkých vulkanických ostrovů i kontinentálních bazaltů. Charakteristický je nízký obsah sodíku a průměrný obsah křemíku. Mineralogicky je tento typ charakterizován obsahem pyroxenů (augit), plagioklasu a magnetitu. Jako akcesorie se vyskytuje oxid křemičitý (křemen, příp. tridymit) a olivín.
• Olivinické tholeity jsou dost podobné, jen mají zvýšený obsah olivínu.
• Vysoce hlinité bazalty – mají zvýšený obsah Al₂O₃ až 17 % a nižší obsah TiO₂.
• Alkalické bazalty – jsou produktem vulkanismu divergentních deskových okrajů. Mají vyšší obsah foidů a flogopitu.

Vlastnosti a složení

Teplota bazaltového magmatu je okolo 1 100 až 1 250 °C. Díky tomu, jakož i díky nízkému obsahu rozpuštěných plynů je magma značně pohyblivé (vytváří až 20 km dlouhé lávové proudy), erupce bývají zpravidla klidné, bez větších explozí. Bazalty jsou pevnější než granitoidy, přibližně o třetinu (pevnost v tlaku za sucha 180 až 380 MPa). Jejich hustota se pohybuje od 2,95 do 3,15 g/cm³.^[1]

Geochemie

Bazalty mají v porovnaní s jinými běžnými horninami malý obsah oxidu křemičitého (SiO₂) – od 48 do 52 hm. %. Zbytek je tvořen převážně oxidem hořečnatým (MgO – 5 až 12 hm. %), oxidem vápenatým (CaO – okolo 10 hm. %), oxidy železa (FeO a Fe₂O₃ – 5 až 14 hm. %) a oxidem hlinitým (Al₂O₃ – více než 14 hm. %). Oproti světlejším horninám mají menší obsah CaO, Na₂O, K₂O. Asi 2–6 hmotnostních % tvoří alkálie, 0,5–2,0 % TiO₂.

Alkalické bazalty mají obsah Al₂O₃ od 17 do 19 %; boninity mají obsah MgO do 15 %. Na foidy bohaté mafické horniny až alkalické bazalty mohou mít obsah Na₂O a K₂O i 12 % a více.

Protože jsou MORB bazalty považovány za jeden z klíčových faktorů chápání deskové tektoniky, jejich chemické složení bylo poměrně podrobně prozkoumáno. Složení MORB bazaltů je sice odlišitelné od bazaltů vznikajících v jiných prostředích, ale netvoří homogenní skupinu. Jejich složení se mění na základě jejich umístění v středooceánském hřbetu a je závislé i na jednotlivých lokalitách a oceánských bazénech. MORB bazalty a jejich intruzivní ekvivalenty, gabra jsou typickými horninami středooceánských hřbetů. Jsou též označovány jako tholeitické bazalty a mají poměrně nízký obsah alkálií a nekompatibilních stopových prvků. MORB bazalty také mají poměrně vyrovnanou křivku obsahu kovů vzácných zemin (REE), normalizovanou na plášťové chondritické hodnoty. Naproti tomu, alkalické bazalty mají normalizované hodnoty obohaceny o lehké prvky REE a mají celkově vyšší obsah REE a dalších nekompatibilních prvků.

Výskyt

Svět

Místa výskytu bazaltových magmat jsou různá, nejčastěji jde o riftová údolí (nacházející se v středooceánských hřbetech, nebo na kontinentech), horké skvrny, ale bazaltový vulkanismus se vyskytuje i v konvergentních okrajích střetávajících se tektonických desek, zvláště pokud jsou obě desky tvořeny oceánskou kůrou.

Čedič je nejhojnější magmatická hornina zemského povrchu, tvoří prakticky celé oceánské dno a z velké části zemskou kůru. Na pevnině jsou známy obrovské výlevy bazaltů z triasu: Dekánská plošina, případně sibiřské trapy – obrovské plošiny tvořené bazalty, vzniklé v průběhu jen několika tisíc let (v geologickém měřítku jde o velmi krátkou dobu), což představuje enormní vulkanickou aktivitu. Dalším příkladem plošinových kontinentálních bazaltů je oblast řeky Columbia. Podobná vulkanická aktivita byla zaznamenána na začátku jury kolem nově vznikajícího Atlantiku.^[9] Další velká akumulace bazaltů, která je vulkanicky aktivní i v současnosti, se nachází na Havajských ostrovech a také na Islandu.

Bazaltové horniny jsou známy i z Měsíce. Různé typy bazaltů jsou také hlavní horninou tvořící povrchové útvary na Venuši.

Česká republika

Bazalty se vyskytují v Českém středohoří, např. kopce Tlustec, Radobýl nebo hora Říp. Doupovské hory jsou tvořeny pouze z čediče (48 druhů). Známé lokality po celé republice jsou chráněny jako přírodní památky, jako například Panská skála u obce Kamenický Šenov, čedičová žíla Boč, čedičové varhany u Hlinek nebo Rotava.

Využití

Čedič se už po tisíciletí používá jako stavební kámen, na štěrk a kamenivo, součást betonů i směsí při stavbě silnic. Novodobé využití našel ve 20. století s rozvojem petrurgie. Taví se při teplotách kolem 1300 °C. Slévárny čediče produkují např. dlažby, žlaby nebo třeba otěruvzdorná potrubí, která se nejčastěji používají pro pneumatickou nebo hydraulickou dopravu abrazivních materiálů. Dlažby se používají i pro odolné průmyslové podlahy. Žlaby, cihly a trouby jsou pro své vlastnosti používány i pro kanalizace.

Čedičová tavenina se dá také rozvláknit, čímž vznikají vysoce pevná a ohebná vlákna, která předčí svými fyzikálními, mechanickými a chemickými vlastnostmi vlákna skleněná i azbestová. Tkaniny z čedičových vláken se dají použít ve stavebnictví, v leteckém průmyslu, k výrobě tepelných, zvukových a chemických izolací, kompozitních výztuží atd. Tato vlákna jsou zpracovávána při výrobě vysokopevnostních, tepelně odolných Hi-Tech šňůr a sítí.

V České republice je čedič zpracováván tavením ve Staré Vodě u Mariánských Lázní.

• 
  Čedičová brekcie
  La Palma, Kanárské ostrovy (12 cm)
• 
  Olivinický čedič
  La Palma, Kanárské ostrovy
• 
  Panská skála u Kamenického Šenova
• 
  Giant's Causeway v Severním Irsku

Reference

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu čedič na Wikimedia Commons
• Slovníkové heslo čedič ve Wikislovníku