Štruktúry

Štruktúra magmatickej horniny je mikroskopický súhrn znakov odrážajúcich prostredie kryštalizácie magmy, veľkosť, tvar a distribúciu minerálnych zŕn. Štruktúru, ktorá vystihuje vnútornú stavbu horniny, ovplyvňuje rýchlosť chladnutia magmy alebo lávy, rozmiestnenie a usporiadanie minerálov a zloženie taveniny. Neexistuje však celkom jasná hranica medzi textúrou a štruktúrou magmatickej horniny, lebo niektoré štruktúry je možné pozorovať voľným okom a naopak. Poznáme širokú škálu štruktúr magmatických hornín, cca 90 (Hejtman, 1956), avšak štyri najzákladnejšie sú: faneritická, afanitická, sklovitá a pyroklastická.

Faneritická (z gréckeho slova faneros – viditeľný alebo zreteľný) štruktúra je zrnitá až hrubozrnná štruktúra tvorená vzájomne prerastanými kryštálmi, ktoré sú makroskopicky identifikovateľné voľným okom. Charakteristická je pre plutonické (intruzívne) horniny kryštalizujúce z pomaly chladnúcej intrúzie vo veľkých hĺbkach, kde je dostatočný čas na rast kryštálov. Podľa veľkosti zrna rozoznávame veľmi hrubozrnnú horninu (> 1 cm), hrubozrnnú (3 mm - 1 cm), strednozrnnú horninu (1 mm – 3 mm) a jemnozrnnú až drobnozrnnú (0,1 - 1 mm).

Afanitická (z gréckeho slova faneros – viditeľný alebo zreteľný) štruktúra má minerálne zrná veľmi malé (< 0,01 mm) na priame pozorovanie voľným okom, a preto musí byť na ich identifikáciu použitý mikroskop, alebo iný zobrazovací prístroj. Tento typ textúry je typický pre rýchlo chladnúcu magmu extrudovanú na povrch, prípadne pre okrajové časti plytkých magmatických intrúzií. Horniny s afanitickou štruktúrou sú vulkanické (extruzívne).

Rovnomerne zrnitá je faneritická štruktúra, kde je rovnaká veľkosť minerálnych zŕn.

Nerovnomerne zrnitú porfyrickú štruktúru majú magmatické horniny s dvomi veľkosťami minerálnych zŕn. Väčšie výrastlice (fenokryštály alebo fenokrysty) sú umiestnené v drobnozrnnejšej základnej hmote (matrix). Fenokryštály vznikali skôr počas obdobia pomalšieho chladnutia vo väčších hĺbkach v magmatickom krbe. Základná hmota kryštalizovala rýchlejšie v pripovrchových a povrchových podmienkach počas záverečného štádia evolúcie horniny. Zaradenie porfyrických hornín k plutonickým alebo vulkanickým závisí od veľkosti zŕn v základnej hmote, keďže táto závisí od rýchlosti chladnutia. Častejšie sa v prírode vyskytujú porfyrické afanitické horniny ako porfyrické faneritické horniny, preto má väčšina porfyrických hornín aj charakter vulkanickej horniny. Porfyrická štruktúra nepatrí k základným typom štruktúr. Nachádza sa niekde medzi afanitickou a fanerititickou štruktúrou. Ak tvoria porfyrické výrastice zhluky, potom hovoríme o štruktúre glomeroporfyrickej a zhluky takto usporiadaných minerálov sa nazývajú syneuziá. Termín porfyrický bol odvodený z gréckeho slova porfyreos – červený, purpurový. Týmto slovom bol označovaný červený porfyrit (porfyro rosso antico) z egyptskej lokality Djabel Dokhan.

Sklovitá (vitritická, hyalínna) štruktúra (z gréckeho hyalos a latinského vitrum – sklo) obsahuje výhradne alebo prevažne vulkanické sklo, napr. obsidián. Vzniká pri veľmi rýchlom tuhnutí, kedy ióny nemali čas usporiadať sa do kryštálovej štruktúry. Textúra je budovaná amorfným sklom a mikrolitmi (počiatočné formy tvoriacich sa kryštálov) ± mikrofenokryštálmi. Je typická najmä u lávových prúdov, ktoré majú vyššie obsahy SiO₂, lebo vysoká viskozita sťažuje difúziu atómov a zabraňuje tvorbe kryštálov. Vitrofyrická štruktúra je porfyrická štruktúra, v ktorej sú porfyrické výrastlice izolované vo vulkanickom skle tvoriacom základnú hmotu. Sklovitá a vitrofyrická štruktúra sa vyskytuje u vulkanických hornín.

Hemikryštalickú štruktúru (z gréckeho slova hemi – polovica) majú horniny, v ktorých prevládajú vykryštalizované minerály nad sklom. Vyskytuje sa asi najčastejšie u vulkanických hornín, vzácne aj u niektorých žilných hornín.

Holokryštalickú štruktúru (z gréckeho slova holos – úplný) majú úplne vykryštalizované horniny.

Pyroklastická (z gréckeho slova pyro – vulkanický, magmatický a anglického slova clastic – fragment) alebo fragmentálna štruktúra vznikla pri vulkanických, hlavne explozívnych procesoch. Tvoria ju dezintergrované úlomky rôzneho materiálu nazývané tiež pyroklasty. Spevnené horniny zložené zo 75 % z pyroklastov sa nazývajú pyroklastické. Vulkanické horniny s pyroklastickou štruktúrou sú tufy (pyroklasty do 2 mm), lapillové tufy (pyroklasty od 2 do 64 mm), alebo pyroklastické brekcie/aglomeráty (pyroklasty > 64 mm), a sú zložené z dezintegrovaných úlomkov skla, hornín a/alebo minerálov, pemzy a tmelené spravidla popolom. Ak sa medzi pyroklastami nachádza aj sklo, potom je to štruktúra hyaloklastická. Ak sú úlomky skla tmelené sklom je to štruktúra vitroklastická.

Ďalšie štruktúry zrnitých hornín bližšie špecifikujú minerály v magmatickej hornine podľa stupňa obmedzenia kryštálov:

Panalotriomorfne (panxenomorfne) zrnitá štruktúra (z gréckeho slova allotrios – iný, xénos – cudzí) – prevládajú minerály s alotriomorfným ohraničením, ktorý nie je obmedzený žiadnou kryštálovou plochou.

Panidiomorfne (panautomorfne) zrnitá štruktúra (z gréckeho slova ídios – vlastný, autos – svoj) – prevládajú minerály s idiomorfným ohraničením, ktoré mali priestor a čas ku kryštalizácii a sú obmedzené svojimi vlastnými kryštálovými plochami.

Hypautomorfne zrnitá štruktúra – väčšina zŕn je hypautomorfne obmedzená. Zrná sú čiatočne obmedzené vlastnými kryštálovými plochami. Je to prechodný typ medzi panalotriomorfne zrnitou a panidiomorfne zrnitou štruktúrou.

Ďalšie špeciálne typy zrnitých štruktúr sa častokrát vzťahujú ku konkrétnemu typu horniny:

Granitická štruktúra – tmavé minerály majú vyšší stupeň ohraničenia (automorfie) ako svetlé minerály. Plagioklasy majú vyšší stupeň automorfie ako K-živce a kremeň.

Ofitická štruktúra – je tvorená lištami plagioklasov orientovanými všetkými smermi a medzerami vyplnenými tmavými minerálmi, ktoré kryštalizovali neskôr. Ak je medzi plagioklasmi len sklo, je to štruktúra hyaloofitická. Ak je v gabre ofitická štruktúra, nazývame ju gabroofitická štruktúra, kde majú dlhé lištové rezy plagioklasov vyšší stupeň obmedzenia ako tmavé minerály. Ak nie sú lišty plagioklasov celkom uzavreté v pyroxénoch, alebo pyroxény sú prerastané dominantnými plagioklasmi, táto štruktúra sa nazýva subofitická.

Intersertálna štruktúra obsahuje medzi plagioklasmi (prípadne pyroxénmi) zachytenú sklovitú hmotu a malé zrná tmavých minerálov.

Tholeitická štruktúra obsahuje medzi lištami plagioklasov pyroxén a sklo.

Poikilitická štruktúra (z gréckeho slova poikilos – pestrý, škvrnitý) – hornina obsahuje oikokrysty (veľké, prevažne hypidiomorfne obmedzené kryštály), ktoré uzatvárajú drobnejšie rôzne orientované zrná iných idiomorfných minerálov. Uzatvárané minerály nemajú navzájom rovnakú optickú orientáciu, zhášajú rôzne. Na rozdiel od ofitickej štruktúry je u poikilitickej štruktúry dôležité obmedzenie kryštálov.

Poikiloofitická štruktúra – plagioklasové lišty sú uzatvárané v omnoho väčších zrnách pyroxénu.

Ďalšie štruktúry odrážajúce špeciálne usporiadanie a habitus kryštálov sú:

Trachytická štruktúra – drobné lišty plagioklasov v základnej hmote horniny sú orientované v smere prúdenia. Medzi týmito lištami plagioklasov je kryptokryštalický materiál alebo sklo. Hornina s touto štruktúrou častokrát obsahuje aj veľké fenokryštály plagioklasov.

Pilotaxitická štruktúra – drobné lišty plagioklasov v základnej hmote sú náhodne orientované a obklopujú väčšie fenokryštály. Je typická pre afanitickú základnú hmotu andezitických alebo niektorých bazaltických hornín.

Hyalopilitická štruktúra – drobné lišty plagioklasov, ktoré sú hojnejšie ako základná sklovitá hmota.

Agpaitická (nefelinická) štruktúra – medzery medzi automorfnými kryštálmi nefelínu sú vyplnené tmavým minerálom.

Symplektitické štruktúry. Symplektit (z gréckeho symplékó – spojujem, splietam) je vzájomné prerastanie dvoch rôznych minerálov. Patria tu štruktúry myrmekitické, grafické a granofyrické.

Myrmekitická štruktúra – v hornine sú hojné myrmekity, jemnozrnné (do 1 mm) červíkovité prerasty Na-bohatého plagioklasu a kremeňa, ktoré sú obyčajne v kontakte s K-živcom. Tvary myrmektitického prerastania sú zaoblené a vznikajú obyčajne počas metasomatózy v súvislosti s deformačnými procesmi. Vyskytujú sa hlavne v granitických horninách.

Grafická (písmenková) štruktúra (z gréckeho slova grafein – písať) je vzájomné prerastanie K-živca a kremeňa vznikajúce ako záverečný produkt súčasnej kryštalizácie u hornín so stredne vysokým až vysokým obsahom kremíka. Kremeň v K-živci má tvary podobné starovekému klinovému písmu a má rovnakú orientáciu, čo sa prejavuje rovnakým zhášaním. Na rozdiel od myrmekitickej štruktúry je grafická štruktúra výsledkom magmatického procesu. Častokrát je viditeľná i makroskopicky v pegmatitoch.

Granofyrická štruktúra je vzájomné prerastanie kremeňa a alkalického živca ako produkt kryštalizácie kyslej eutektickej taveniny pravdepodobne v prítomnosti H₂O-bohatej fluidnej fázy. Granofyrická štruktúra sa môže vyvinúť aj počas kryštalizácie podchladenej kyslej taveniny. Je typická pre intruzívne horniny, ktoré kryštalizujú blízko pod povrchom z kyslej taveniny podobnej granitom.

Spinifexová štruktúra je pomenovaná podľa druhu trávy nazývanej spinifex. Vyskytuje sa len u ultrabázických vulkanitov - komatiitov. Vzniká pri rýchlom chladnutí tavenín bohatých na Mg-Fe silikáty. Textúru tvoria dlhé ihlicovité fenokrysty olivínu alebo pseudomorfné sekundárne minerály. Typické spinifexové komatiity sú nápadné veľkými navzájom sa pretínajúcimi kryštálmi olivínov.

Literatúra

Hejtman, B., 1956: Všeobecná petrografie vyvřelých hornin. Nakladatelství Československé Akademie věd, Praha, 370 s.