Pískovec

Rozbalit box

Obsah boxu

Šablona:Infobox hornina Pískovec je zpevněná, klastická sedimentární hornina. Vzniká stmelením zrn velikosti písku (0,06 až 2 mm) tmelem. Společně s písky patří mezi nejrozšířenější sedimentární horniny a tvoří více než čtvrtinu všech známých sedimentů na zemském povrchu. Díky své pórovitosti je významným kolektorem podzemní vody, ropy a zemního plynu. Pro svou relativně snadnou opracovatelnost a estetický vzhled je hojně využíván ve stavebnictví a sochařství již od starověku.

🧐 Pro laiky: Co je pískovec?

Představte si pískovec jako přírodní beton nebo velmi starý a tvrdý "koláč" upečený samotnou Zemí. Základem jsou miliardy drobných zrnek písku, podobně jako mouka v koláči. Tato zrnka jsou vlastně malé úlomky starších hornin, které byly po miliony let omílány vodou a větrem.

Aby z písku vznikl pevný kámen, je potřeba "lepidlo". V přírodě tuto roli hraje tmel, který se postupně vysráží mezi zrnky písku a vše pevně spojí. Tímto tmelem mohou být různé minerály:

Křemitý tmel: Je jako superlepidlo. Dělá pískovec velmi tvrdým a odolným.
Vápnitý tmel: Je méně odolný, podobně jako školní lepidlo. Když na něj kápnete ocet, zašumí.
Železitý tmel: Funguje jako barvivo. Dodává pískovci krásné teplé odstíny – od žluté, přes oranžovou až po sytě červenou.

Výsledkem je kámen, který je dostatečně měkký na to, aby z něj sochaři mohli tvořit sochy (Karlův most je plný pískovcových soch), ale zároveň dostatečně pevný, aby z něj bylo možné stavět hrady, katedrály a celé domy. Když se procházíte skalním městem, jako jsou Adršpašsko-teplické skály, díváte se vlastně na dno dávného moře, které se za miliony let proměnilo v pevnou horninu a bylo vymodelováno erozí do dnešní podoby.

geology Vznik a složení

Vznik pískovce je dlouhodobý geologický proces o několika krocích:

Zvětrávání a eroze: Původní horniny (např. žula nebo rula) jsou na povrchu rozrušovány působením vody, mrazu a větru.
Transport: Uvolněná zrna jsou transportována vodními toky nebo větrem, během čehož se dále omílají a třídí podle velikosti.
Sedimentace: Když transportní médium ztratí energii (např. řeka se vleje do jezera nebo moře), zrna se usazují na dně a tvoří vrstvy písku.
Zpevňování (Diageneze): Vrstvy písku jsou překrývány dalšími sedimenty. Tlak nadložních vrstev stlačuje zrna k sobě (kompakce) a v pórech mezi nimi cirkulující voda vysráží minerály, které zrna stmelí (cementace).

Základní složky pískovce jsou:

Zrna (klasty): Tvoří hlavní objem horniny. Nejčastěji jde o odolný křemen, ale mohou být přítomny i živce, slídy a úlomky jiných hornin. Přítomnost živců často ukazuje na suché, pouštní klima v době vzniku.
Tmel (cement): Chemicky vysrážená hmota, která vyplňuje póry a spojuje zrna. Kvalita tmelu určuje výslednou pevnost a odolnost pískovce.
- Křemitý tmel vytváří nejtvrdší a nejodolnější pískovce, které se někdy označují jako kvarcity.
- Vápnitý tmel (z kalcitu) je měkčí a snadno reaguje s kyselinami.
- Železitý tmel (oxidy a hydroxidy železa jako hematit) dodává hornině charakteristické žluté, oranžové, červené až hnědé zbarvení.
- Jílovitý tmel je nejméně pevný a pískovce s tímto tmelem snadno zvětrávají.
Matrix: Jílovitá nebo prachovitá základní hmota, která vyplňuje prostor mezi většími zrny.

🔬 Fyzikální vlastnosti

Barva: Barva pískovce je velmi rozmanitá a závisí především na složení tmelu a přítomnosti příměsí. Železité tmely způsobují odstíny od žluté po červenou, glaukonit mu dává nazelenalou barvu, zatímco organické příměsi jej mohou zbarvit do šeda až černa.
Struktura a textura: Podle velikosti zrn se pískovce dělí na jemnozrnné, střednězrnné a hrubozrnné. Textura může být masivní, ale častěji je vrstevnatá, což odráží postupnou sedimentaci.
Pórovitost a propustnost: Pískovec má obecně vysokou pórovitost, což znamená, že v sobě dokáže zadržet velké množství vody (až 30 % objemu). Díky tomu je klíčovou horninou pro tvorbu zásobáren podzemní vody (zvodeň) a je také významným rezervoárem pro ropu a zemní plyn.
Tvrdost a odolnost: Tyto vlastnosti jsou silně závislé na typu tmelu. Pískovce s křemitým tmelem jsou velmi tvrdé a odolné vůči zvětrávání. Naopak pískovce s jílovitým nebo vápnitým tmelem jsou měkké, snadno opracovatelné, ale také náchylnější k erozi.

📋 Klasifikace a druhy

Pískovce se klasifikují na základě minerálního složení zrn a podílu základní hmoty (matrixu).

Křemenný pískovec (kvarcit): Obsahuje více než 90 % křemenných zrn. Je velmi světlý, chemicky i mechanicky odolný. Vzniká dlouhodobým transportem a tříděním materiálu, například v plážovém nebo pouštním prostředí.
Arkóza: Obsahuje významné množství (nad 25 %) živců. Červená barva je často způsobena přítomností draselných živců nebo hematitového tmelu. Arkózy obvykle svědčí o rychlé erozi a krátkém transportu ze zdrojové oblasti (často žulové).
Droba: Je tmavý pískovec s vysokým podílem matrixu a úlomků nestabilních hornin. Je typický pro prostředí, kde docházelo k rychlému ukládání materiálu bez výrazného třídění.
Glaukonitický pískovec: Obsahuje minerál glaukonit, který mu dodává zelenavou barvu a svědčí o mořském původu.

🌍 Výskyt ve světě a v Česku

Pískovec je celosvětově rozšířená hornina. Tvoří rozsáhlé geologické útvary a je základem mnoha ikonických krajinných scenérií.

V Česku

Česká republika je na pískovcové útvary mimořádně bohatá, což je dáno především existencí rozsáhlé České křídové pánve. Během období křídy bylo toto území zaplaveno mělkým mořem, kde se usadily mocné vrstvy písků. Pozdější tektonické pohyby a eroze vymodelovaly unikátní krajinu skalních měst.

Nejvýznamnější oblasti:

České Švýcarsko: Domov největší pískovcové skalní brány v Evropě, Pravčické brány.
Adršpašsko-teplické skály: Největší a nejdivočejší skalní město ve střední Evropě.
Český ráj: Oblast s mnoha skalními městy, jako jsou Prachovské skály, Hruboskalsko a Klokočské skály.
Broumovsko: Zahrnuje Broumovské stěny a stolovou horu Ostaš.
Kokořínsko: Známé svými pokličkami a dalšími bizarními skalními útvary.

Těžba kvalitního pískovce probíhá v řadě lomů, například v Hořicích (hořický pískovec), Božanově nebo u Mšeného-lázní. V posledních letech se však dostupnost stavebního kamene, včetně pískovce, stává problematickou kvůli vyčerpávání starých ložisek a složitému povolování nových.

Ve světě

Petra (Jordánsko): Celé starověké město vytesané do červeného pískovce.
Národní parky v Utahu (USA): Parky jako Arches, Bryce Canyon a Zion jsou proslulé svými monumentálními pískovcovými branami, věžemi a kaňony.
Antelope Canyon (USA): Úzký kaňon vytvořený erozí v červeném pískovci.
Uluru (Austrálie): Obrovský monolit tvořený arkózovým pískovcem.
Saské Švýcarsko (Německo): Německá část Labských pískovců, navazující na České Švýcarsko.
Chrámy a pevnosti v Indii: Mnoho historických staveb, například Červená pevnost v Dillí, je postaveno z červeného pískovce.

🏛️ Využití

Pískovec je díky svým vlastnostem všestranně využívaným materiálem již po tisíce let.

Stavebnictví: Pískovec je tradiční stavební kámen. Používá se na stavbu podezdívek, opěrných zdí, plotů, mostů i celých budov. V moderní architektuře se uplatňuje jako obkladový materiál na fasády, dlažby, schodiště nebo parapety. Mezi nejznámější stavby z pískovce v Praze patří Karlův most a Katedrála svatého Víta, Václava a Vojtěcha.
Sochařství: Díky své relativní měkkosti a snadné opracovatelnosti je pískovec oblíbeným materiálem sochařů. Umožňuje vytvářet jemné detaily. Z pískovce jsou vytvořeny tisíce soch, božích muk a náhrobků po celé zemi. Významným příkladem je Braunův Betlém v Kuksu.
Průmysl:
- Sklářství: Velmi čisté křemenné pískovce jsou zdrojem oxidu křemičitého pro výrobu skla.
- Brusivo: Pevné druhy pískovce se historicky používaly na výrobu brusných kamenů a mlýnských kol.
- Hydraulické frakování: Speciální, vysoce čistý a dobře vytříděný křemenný písek (tzv. "frac sand") se používá při těžbě ropy a zemního plynu.

💡 Zajímavosti

Pískovcové útvary neexistují jen na Zemi. Důkazy o existenci pískovce byly nalezeny i na planetě Mars, což je jedním z klíčových důkazů o přítomnosti tekoucí vody v její dávné minulosti.
V některých pískovcích se mohou zachovat zkameněliny mořských živočichů, rostlin nebo stopy dinosaurů, které poskytují cenné informace o dávných ekosystémech.
Mechanismus vzniku některých unikátních pískovcových útvarů, jako jsou tenké skalní brány, byl dlouho záhadou. Teprve nedávno vědci z Univerzity Karlovy a Akademie věd ČR popsali, jak vnitřní napětí v hornině v kombinaci s erozí vede ke vzniku těchto stabilních a elegantních tvarů.
Některé pískovce, jako například ty v oblasti Utahu v USA, jsou proslulé svými fascinujícími barevnými vrstvami, které vytvářejí geologický fenomén známý jako "obrázkový pískovec" (Picture Sandstone).

Zdroje

Pískovec - Wikipedie Pískovec a jeho výskyt v ČR, těžba, vlastnosti a využití - Lidová architektura Pískovec - Kamenictví JEŽ Pískovec - Atlas hornin, Česká geologická služba Skalní města ČR Skalní města - Kudy z nudy Pískovcové skalní útvary: princip vzniku odhalen! - Přírodovědci.cz