Magmatizmus
Magmatizmus je soubor všech jevů, které souvisejí s pronikáním magmatu ze zemských hlubin do zemské kůry a se vznikem vyvřelých (magmatických) hornin. Magma je přírodní silikátová tavenina pocházející ze spodní části litosféry a ze zemského pláště. Je složena z tekuté fáze, proměnlivého podílu těkavých komponent a krystalů nerostů s vysokým bodem tání. V průběhu geologických pochodů proniká litosférou k zemskému povrchu. V případě, že se dostane až na samý povrch, hovoříme o lávě.
Obr. 1: Proud lávy
Druhy magmatizmu
-
HLUBINNÝ = intruzivní (plutonizmus - magma proniká pouze litosférou, zůstává pod zemským povrchem a tvoří primární hlubinná geologická tělesa).
-
POVRCHOVÝ = extruzivní (vulkanizmus - magma proniká až na zemský povrch, kde vytváří primární vulkanická tělesa).
Intruzivní magmatizmus = plutonizmus
Plutonická tělesa vznikají utuhnutím magmatu v magmatických krbech nebo jejich blízkém okolí. Magmatický krb je prostor pod povrchem země o velikosti řádově jednotek až desítek kilometrů, vytvořený vystupujícím magmatem. Magmatický krb je také rezervoárem magmatu. Bývá zpravidla v hloubce pět až třicet kilometrů pod povrchem. Teplo z magmatu odnímá okolní prostředí a magma chladne. Dochází k diferenciaci magmatu a k jeho krystalizaci. Magma v magmatickém krbu tuhne ze stran do centra a ze spodu magmatického krbu se ukládají minerály vykrystalizované při vyšších teplotách. Ve vyšších partiích magmatického krbu je tavenina bohatší na kyselé složky a fluidní fáze. Toto zbytkové magma pod tlakem fluidní fáze uniká do blízkého okolí magmatického krbu, kde tuhne.
Obr. 2: Nákres magmatického krbu pod Yellowstonem v USA
Tavenina prostupuje existujícím horninovým prostředím především podél trhlin a otevřených zlomů a svým tlakem je pozvolna rozšiřuje. S pohybem taveniny k povrchu klesá její teplota a dochází ke krystalizaci hlavních horninotvorných nerostů. Výsledkem je vznik geologických těles magmatických hornin různého složení. Na styku intruzivních hornin s pláštěm vzniká lem kontaktně metamorfovaných hornin - kontaktní dvůr. Xenolit je uzavřenina cizorodé horniny v magmatické hornině, např. uzavřenina okolní horniny nebo starší magmatické horniny.
Obr. 3: Schéma pronikání magmatu do okolích hornin
-
Intruzivní tělesa mají různou velikost a objem, které jsou závislé na hloubce, viskozitě a teplotě magmatu. Rozlišujeme: tělesa hlubinná, podpovrchová. Podle vztahu k okolním horninám se dělí na tělesa diskordantní a konkordantní.
-
Hlubinná magmatická tělesa – vznikají ve spodních patrech zemské kůry. Vyznačují se velkými rozměry, obecně je označujeme jako plutony a batolity. Batolity jsou rozsáhlá tělesa složená z dílčích plutonů, které vznikají utuhnutím magmatických krbů. Plutony stejně jako batolity vznikají v průběhu času postupným spojením více magmatických krbů s mírně chemicky odlišným magmatem. Podle tvaru se nejčastěji rozlišují kopulovité a jazykovité plutony, které tuhly většinou v hloubkách 10 - 20 km pod povrchem. Skutečnost, že dnes vystupují na povrch a jsou předmětem těžby v povrchových lomech, je podmíněna následnou erozí. Lakolit je menší hlubinné intruzivní těleso, které má přibližně čočkovitý tvar.
-
-
Podpovrchová magmatická tělesa – tvoří relativně menší útvary, které vystupují ve vyšších patrech zemské kůry do hloubky asi první desítky kilometrů. S většími hlouběji uloženými hlubinnými tělesy bývají spojeny přívodními kanály. Odlišné formy podpovrchových těles jsou žíly. Ty se dělí na pravé a ložní žíly.
Extruzivní magmatizmus = vulkanismus
Vulkanizmus zahrnuje všechny procesy a geologické jevy, které souvisí s výstupem magmatu v podobě lávy na zemský povrch. Odehrává se v místech vyústění sopouchu v sopečném jícnu. Kolem něj se vytváří vulkanické centrum, které označujeme jako sopka nebo vulkán.
-
Magma vystupuje na povrch dvojím způsobem:
-
efuzívně – klidným výlevem lávy na povrch
-
explozívně – vyvrhováním tekuté nebo již utuhlé lávy do atmosféry (pyroklastika)
Vulkán nebo-li sopka je povrchové extruzivní těleso, jehož velikost a tvar závisí na složení magmatu, charakteru a intenzitě sopečné erupce. Pokud je magma bazické, volně vytéká na povrch. Bazické magma je tekuté, a proto se rozlévá do okolí. Explozivita takových vulkánů je nízká. V případě kyselého magmatu je explozivita intenzivnější. Při výstupu magmatu k povrchu dochází k poklesu litostatického tlaku, což způsobuje uvolnění fluidní fáze z magmatu, podobně jako se uvolňuje rozpuštěný oxid uhličitý z rychle otevřené láhve limonády sycené CO2. Původně v magmatu rozpuštěné plyny a páry začínají zvyšovat tzv. tlak fluid. Můžeme si to přirovnat ke tlaku vodní páry v Papinovém hrnci. Pokud plyny a páry plynule unikají z magmatického krbu, k výrazné explozi nemusí dojít. V případě, že dojde k uzavření sopouchu (např. stěny sopouchu se zhroutí a zasypou jej), začne tlak fluid narůstat. V momentě kdy tento tlak překročí odpor vytvořené "zátky", dojde k mohutné explozi, která je často spojena s destrukcí sopečného kužele.
Obr. 4: Schéma erupce sopky
