Horninový cyklus nikdy nekončí a neustále mění krajinu prostřednictvím řady různých procesů. Vědci používají znalosti o tvorbě, zvětrávání a erozi hornin ke studiu historie planety. Fosílie, které se nacházejí ve skalách, nám navíc umožnily dozvědět se více o tom, jak se na Zemi vyvíjel život. Studenti si užijí vytváření vizuálních pomůcek, které jim pomohou pochopit skalní cyklus a typy zvětrávání!
Horninový cyklus je řada procesů, kterými jsou horniny recyklovány po miliony let. Horniny jsou obvykle rozděleny do tří hlavních typů: sedimentární, vyvřelé a metamorfované. Počasí a eroze jsou procesy, které rozdělují skály na menší kousky. Tyto skalní částice jsou transportovány řekami a moři a ukládány na nových místech. K sedimentaci dochází, když se vytvářejí vrstvy sedimentu. V průběhu času vrstvy zhutňují a slinují vrstvy a slepují je dohromady, což vytváří sedimentární horninu. Jak se tyto vrstvy pohybují v podzemí, teplo a tlak mění skálu a vytvářejí metamorfovanou skálu. Pokud se tato skála dále zahřívá a taje, stává se magmatem, nad zemí se stává vyvřelým. Skály, které jsou vytvořeny, jsou poté zvětralé a erodované, aby se proces mohl začít znovu.
| TYP ROCK | POPIS | PŘÍKLADY |
|---|---|---|
| Sedimentární | Sedimentární horniny se vytvářejí po miliony let, kdy menší kusy jiných hornin jsou transportovány jinde řekami. V průběhu času se tato hornina hromadí ve vrstvách, což je proces známý jako sedimentace . Jak více a více vrstev se hromadí, spodní vrstvy jsou stlačeny spolu, který je známý jako zhutnění . Voda se vytlačuje mezi částice. Částice tvoří určitý druh cementu, který částice slepí dohromady. Toto je známé jako cementace . Fosílie se většinou nacházejí v sedimentární hornině. | vápenec, pískovec, křída, břidlice |
| Ohnivý | Igneous skály jsou tvořeny v důsledku tepla uvnitř Země. Toto teplo může být dostatečně horké, aby roztavilo skály. Tyto roztavené horniny, známé jako magma, se ochladzují a zpevňují a vytvářejí vyvřelé horniny. Velikost krystalů, které se objevují ve skalách, závisí na době, po kterou se kameny ochladily. Pokud se kameny rychle ochladí, vytvoří se malé krystaly. Pokud se skála ochladí pomalu, vytvoří se velké krystaly. Igneózní horniny lze dále rozdělit na rušivé a extruzivní horniny. Po vulkanických erupcích se nad zemí vytvoří intruzivní horniny a extruzivní horniny. | obsidián, čedič, žula, gabbro |
| Metamorfický | Proměněné horniny se mění po dlouhou dobu tlakem a teplem. Toto teplo a tlak, který existuje hluboko uvnitř Země, mění chemické složení. Je důležité si uvědomit, že se tyto skály netají; horniny, které se tají, tvoří vyvřelé horniny. | břidlice, mramor, fyllit, křemenec |
Počasí je rozdělení větších skal na menší kousky. K tomu může dojít různými způsoby. Tyto metody lze rozdělit do tří kategorií: biologická, chemická a fyzikální. Biologické zvětrávání nastává v důsledku rostlin, zvířat a jiných živých věcí. Stromy mají často obrovské kořenové systémy a postupem času se tyto kořeny mohou rozbít a rozdělit kameny. Když se chemikálie počasí skály, to je známé jako chemické počasí . Kyselý déšť se vytváří, když se znečišťující látky ve vzduchu rozpustí ve vodě, což způsobí snížení pH vody. Kyselý déšť může reagovat s některými horninami, jako je vápenec. Fyzické zvětrávání je způsobeno fyzickými změnami, jako jsou změny teploty, mráz-tání, vlny, déšť a vítr.
Eroze je proces, kterým se horniny a částice hornin pohybují. Existují čtyři původci eroze: voda, led, vítr a gravitace . Voda může přesouvat úlomky hornin přes řeky, potoky a oceány. Led může tyto částice pohybovat pomocí ledovců. Ledovce jsou obrovské masy ledu, které se velmi pomalu pohybují po zemi. Ledovce se někdy nazývají „ledové řeky“. Vítr může nést písek a prach na velké vzdálenosti. Písek ze saharské pouště může být nesen přes Atlantický oceán, někdy až tak daleko na Floridu. Gravitace způsobuje, že kamenné částice vypadnou z místa, kde jsou zvětralé. Příkladem toho mohou být hromady skal, které se nacházejí na dně útesu. Když se tyto horninové částice přestanou pohybovat nebo jsou upuštěny, nazývá se depozice.
Seberte běžné materiály jako křídu, kostky cukru nebo malé kameny a vodu. Tyto běžné předměty pomáhají studentům vidět zvětrávání zblízka bez speciálního vybavení.
Řekněte studentům, že budou pozorovat, jak se kameny časem rozpadají. Spojení aktivity s cyklem hornin zvyšuje zapojení a porozumění.
Potřete křídu nebo kostky cukru přes papír a nalijte na ně vodu. Studenti sledují, jak se materiály lámou — stejně jako fyzické zvětrávání rozbíjí skály na kusy.
Diskutujte, jak déšť, vítr nebo kořeny rostlin mohou způsobit podobné změny venku. Sdílení místních nebo slavných památek ovlivněných zvětráváním činí lekci nezapomenutelnou.
Požádejte studenty, aby nakreslili nebo napsali, co viděli na tebeši nebo kostkách cukru. Reflexe nad procesem prohlubuje porozumění a podporuje vědecké dovednosti.
Cyklus hornin je nepřetržitý proces, při kterém se horniny mění z jednoho typu na jiný prostřednictvím zvětrávání, eroze, usazování, zhutňování, cementace, tepla a tlaku. Vysvětluje, jak se sedimentární, magmatické a metamorfní horniny tvoří a recyklují po miliony let.
Hlavní tři typy hornin jsou sedimentární (tvoří se z vrstev částic stlačených a zpevněných dohromady), magmatické (vznikají ochlazením a ztuhnutím magmy) a metamorfní (změněné teplem a tlakem bez tavení).
Použijte praktické aktivity jako jednoduché experimenty s pískem, vodou a ledem nebo vytvořte vizuální pomůcky jako diagramy nebo příběhové tabule, které pomohou studentům pochopit, jak zvětrávání rozbíjí horniny a jak eroze je přesouvá.
Zvětrávání je rozpad hornin na menší kusy biologickými, chemickými nebo fyzikálními prostředky. Eroze je přesun těchto částic hornin vodou, ledem, větrem nebo gravitací na nová místa.
Fosilie jsou hlavně nalezeny v sedimentárních horninách, protože tyto horniny vznikají z vrstev sedimentů, které postupně zakrývají a chrání zbytky rostlin a živočichů, a tím je uchovávají v čase bez intenzivního tepla nebo tlaku, které by je mohly zničit.