Projekt Gymnázia Ústí nad Orlicí  Kras a pseudokras ve výuce přírodovědných předmětů středních škol Pardubického kraje 

NovinkyArchivKe staženíFotogalerie  

Kras a pseudokras / Příspěvky / Kras / Vznik a vlastnosti krasových hornin

Vznik a vlastnosti krasových hornin

Karbonátové horniny

Kras vzniká v dobře rozpustných uhličitanových (karbonátových) horninách (z latinského carboneum = uhlík). Ty jsou tvořeny uhličitanovými minerály. Konkrétně se jedná především o uhličitan vápenatý (CaCO3), který se vyskytuje v různých formách (chemické složení je stejné, liší se však vzhled) a má tedy i různé názvy. Kalcit je CaCO3 krystalující v trojklonné krystalové soustavě, aragonit CaCO3 krystalující v kosočtveřečné soustavě. Dalším uhličitanovým minerálem je dolomit – uhličitan vápenato-hořečnatý, (CaMgCO3)_2.

Karbonátové horniny rozdělujeme na usazené a přeměněné:

Usazené karbonáty vznikají hromaděním pozůstatků částí těl (např. schránek) různých horninotvorných organismů. Patří k nim především koloniální koráli, mechovky a vápnité houby či řasy. Tyto organismy mají schopnost vytvářet rozsáhlé kolonie a útesy.

K horninotvorným organismům karbonátů dále patří ostnokožci, měkkýši, brachiopodi, hlavonožci, četné mikroorganismy (např. dírkovci) a další organismy. Některé z nich jsou již vyhynulé, z některých se vytvářejí karbonáty i v současnosti.

Usazené karbonáty tedy vznikaly hromaděním vápnitých částí těl mořských živočichů, jejichž vrstvy se později působením vyšší teploty a tlaku přeměnily v pevný kámen. K jejich ukládání docházelo v mělkých teplých a čistých (průhledných) mořích (v mořských hlubinách se uhličitan vápenatý vyskytuje pouze rozpuštěný). V současné době u nás „nový“ vápenec nevzniká, z vody s obsahem rozpuštěného vápence se však může vápenec vysrážet opět v pevnou látku (díky tomu mohou např. vznikat krápníky).

Jako vápence označujeme horniny tvořené alespoň z 50 % CaCO3, vzniklé ve sladkovodním i mořském prostředí. Dolomity jsou pak horniny tvořené alespoň z 50 % uhličitany vápníku a hořčíku, u nichž minerál dolomit převládá nad kalcitem. Tyto horniny jen vzácně vznikají přímým chemickým srážením (např. ve velmi slaných zátokách v teplém a suchém podnebí). Většinou jsou produktem druhotného procesu (tzv. dolomitizace), při kterém dolomit zatlačuje kalcitové části původního vápence. Děje se tak např. za působením horkých vodných roztoků (hydrotermální dolomitizace).

Vápenec či dolomit jsou zvláštními příklady hornin, protože se skládají pouze z jednoho minerálu (vápenec z uhličitanu vápenatého, dolomit z dolomitu). Naprostá většina hornin je totiž složena z více minerálů (např. žula z živce, křemene a slídy). Uhličitan vápenatý se v hornině může vyskytovat v různé formě (např. kalcit, aragonit či sintr).

Přeměněné (metamorfované) karbonáty vznikají přeměnou sedimentárních vápenců za působení zvýšeného tlaku a teploty. Bez ohledu na stupeň jejich přeměny bývají označovány jako mramory (krystalické vápence). Při přeměně tyto horniny znovu krystalují (tzv. rekrystalizace). Přitom se nečistoty v přeměňovaném vápenci soustřeďují do pásků a vrstviček za vzniku četných nových minerálů. Mramory bývají takto často „zabarveny“ např. grafitem (tuhou), která vzniká z organických zbytků (sloučenin uhlíku).

Evapority

Zvláštním druhem krasových hornin jsou tzv. evapority, vznikající vypařováním (evaporací) vody a srážením minerálů z houstnoucích vodných roztoků (např. v postupně vysychajícím slaném jezeře). Mezi evapority patří sírany (sádrovec a anhydrit) a chloridy (kamenná sůl).

Sádrovec (CaSO4 . 2 H_2O) a anhydrit (CaSO4, tedy „bezvodý“ sádrovec) jsou minerály tvořící stejnojmenné horniny (stejně jako u vápece či dolomitu se jedná o zvláštní horniny tvořené pouze jedním minerálem). Anhydrit je většinou jemně krystalický a sádrovec až hrubě krystalický. Sádrovec vzniká přímým srážením či hydratací (obohacením vodou) anhydritu v přípovrchových podmínkách. Dochází přitom ke zvýšení objemu horniny 1,557 krát! To způsobuje charakteristické zvrásnění a zvlnění sádrovcových poloh (vznikají tak dokonce jakési klenby a sádrovec může nadzvednout nad ním ležící horniny). Sádrovec vzniklý z anhydritu je prostoupený hustou sítí puklin. Díky tomu se zvyšuje jeho rozpustnost a má předpoklady k tvorbě rozsáhlých jeskynních systémů (viz kapitola o vzniku jeskyní) v rámci sádrovcového krasu. Ten je znám např. z Izraele či Íránu.

V České republice je sádrovec vzácný, pouze v Kobeřicích u Opavy je těženo jedno sádrovcové ložisko. V minerální podobě se sádrovec vzácně vyskytuje ve Zbrašovských aragonitových jeskyních jako jeden z tzv. jeskynních minerálů.

V suchých pouštních oblastech vzácně může vznikat také solný kras. Známý je např. v Izraeli, kde se poblíž Mrtvého moře v solném pni o rozměrech 10×2 km vyskytuje více než 40 jeskyní. Mezi ně patří i nejdelší jeskyně v soli na světě zvaná ICRC, dlouhá více než 3 km. V Evropě se solný kras vyskytuje společně se sádrovcovým krasem na několika místech v Rumunsku (v pohoří Muntii Vrancei je zde druhá největší jeskyně v soli na světě).

Sůl se vyznačuje značnou plasticitou již při nízkém tlaku, je proto bez puklin. Běžně obsahuje i velkou příměs anhydritu. Plasticita způsobuje rychlý zánik podzemních dutin a vysoká rozpustnost rychlé zničení povrchových tvarů. Krasové jevy v těchto horninách jsou proto vzácné a nejčastěji se snimi setkáme v těch pouštích, kde jsou zcela minimální srážky.

Křemence (kvarcity)

Jsou to usazené či přeměněné horniny, tvořené z větší části křemenem (SiO2) a příměsmi. Kras v nich může za určitých podmínek vznikat v tropickém podnebí (známý je např. z Guyanské vysočiny v Jižní Americe).

V dalším textu budeme pracovat již pouze s příkladem vápence jako s u nás nejčastější horninou, ve které vzniká kras.