Lokalita 1: Prostor před muzeem
Seznamte se: liberecká žula
Žula je hlubinná vyvřelina. Co to znamená? Je to hornina vzniklá z magmatu, lávy, která se nedostala na povrch. Geologové si to představují tak, že teplo z jádra Země stoupá přes oslabené části zemského pláště až k zemské kůře. Na hranici pláště a kůry je toto teplo tak obrovské, že přivede do tekutého stavu okolní horniny. Tyto horniny pak stoupají dále přes zemskou kůru. Pokud najdou v kůře nějakou poruchu, vystoupají až na povrch Země a vytvoří sopky, ze kterých se řine láva. Pokud ovšem je zemská kůra v tom konkrétním místě natolik pevná, že nedovolí této roztáté hornině vystoupat až na povrch, pak hornina pomalu tuhne někde pod povrchem. Protože tuhne pomalu, jednotlivé minerály mají “čas” krystalizovat a vytvářejí velké krystaly.
Typická liberecká žula, foto: Emil Drápela
Každý minerál má jinou teplotu krystalizace. Když chladnoucí hornina dosáhne této teploty, minerál začne krystalizovat. Pokud je zbytek horniny ještě tekutý, má minerál hodně prostoru a vytváří velké krystaly, čím více je hornina utuhlá, tím méně místa zbývá a krystaly jsou tak stále menší. V liberecké žule tak můžete vidět, že jako první krystalizoval růžový draselný živec, jehož krystaly jsou největší a z hlavních složek nejpozději slídy, které tvoří jen nepatrné lesklé krystalky.
Další pohled na libereckou žulu, foto: Emil Drápela
Krasavice v růžovém
Původní roztavená hornina (magma) má různé složení. Čím blíže k plášti (tedy hlouběji) bylo původní místo roztavené horniny, tím bude výsledná hornina obsahovat více tmavých minerálů a její chemická reakce bude bazická (zásaditá). Čím blíže k zemské, především kontinentální, kůře vzniklo původní magma, tím bude hornina světlejší a bude mít chemickou reakci kyselejší. Žula vzniká v kontinentální kůře, relativně daleko od pláště. Proto její barva je světlá a reakce kyselá. Tmavé minerály mají nižší viskozitu a jsou těžší než světlé minerály. Tím pádem světlé magma vystoupá výš k povrchu Země a tmavé magma zůstává spíš v plášti. Proto se v přírodě častěji vyskytují světlé hlubinné horniny (žuly, diority) než tmavé (gabra).
Liberecká žula je hrubozrnná vyvřelina tvořící většinu podloží města Liberce. Charakteristické světle růžové zbarvení způsobují hlavně růžové vyrostlice draselného živce, které zaujímají až polovinu objemu horniny. Jejich tvar je obvykle tlustě tabulkovitý. Řezy největších vyrostlic dosahují rozměrů 3 × 2cm. V hrubozrnné (5–10mm) základní hmotě je vedle draselného živce i sodno-vápenatý živec (plagioklas), křemen, biotit a amfibol, muskovit a v malém množství také zirkon, apatit, titanit, ortit, magnetit a pyrit.
Xenolit v liberecké žule. Xenolit je kus cizí horniny, který se do žuly dostal v době, kdy byla ještě v plastickém stavu, foto: Ivan Rous
Není žula jako žula
Zemská kůra ani plášť nejsou homogenní a mají různé složení na různých místech Země. Každé magma vzniká na jiném místě v zemské kůře nebo v plášti a podle toho pak má i chemické složení. Stačí malý rozdíl v poměru různých molekul a výsledné magma je podstatně jiné. Proto i na relativně malém prostoru můžeme nalézt různé typy hlubinných vyvřelin.
Narůžovělá liberecká žula se na první pohled liší od běžných černo-šedo-bílých žul z jiných koutů republiky, ve světě najdeme i žuly sytě červené či temně zelené. Některé žuly jsou velmi jemně zrnité, jiné naopak obsahují velké krystaly, které mohou nabývat i netradičních tvarů, jako např. kulovité krystaly živce ortoklasu ve finské žule rapakivi. I v nejbližším okolí Liberce se vyskytuje hned několik druhů žul: jizerská, tanvaldská, fojtská a další. Jizerská žula je výrazně hrubozrnná a obsahuje více biotitu (tmavé slídy) než liberecká žula a proto je odborně nazýváme granodiorid a ne granit, jako libereckou žulu. Tanvaldský granit je středně zrnitý a obsahuje více muskovitu (světlé slídy) i biotitu (tmavé slídy), fojtský granit je drobně zrnitý a obsahuje podstatně více amfibolu a je proto výrazně tmavší než liberecká žula.
Tanvaldský granit, foto: Jakub Šrek
Radiometrickým datováním bylo určeno svrchnokarbonské stáří (od cca 320 až 295 milionů let) pro horniny v okolí Liberce. Na základě vzájemných kontaktů různých žul předpokládáme následující sukcesi (od nejstarších po nejmladší): tanvaldský – fojtský – jizerský – liberecký – harrachovský – krkonošský granit.
Přímo na území města Liberce se vyskytují především dva typy žul: liberecká a fojtská. Některé drobné odchylky ve struktuře a složení mají i lidové názvy, jako např. granit z Mikschova lomu v ulici Na Bídě se nazýval "kokardová žula". Je to drobnozrnná vyvřelina obnažená v opuštěném stěnovém lomu, kde tvoří několik desítek metrů široké kopulovité těleso ve starší liberecké žule. Charakteristickým znakem této neobvyklé horniny jsou hojné, 2–3 cm velké kulovité shluky křemene a živce s hrubozrnnými agregáty biotitu ve svém středu. Fojtská žula se nachází v několika samostatných blocích v lese v blízkosti vrcholu kóty Výšina, kde tvoří uzavřeniny v liberecké žule. Černě kropenatá drobnozrnná hornina se skládá z draselného a sodno-vápenatého živce, tmavé slídy (biotitu), amfibolu a křemene.
Fojtský granit, foto: Jakub Šrek