Pískovec

Pískovcový útvar Lví tlama v lokalitě Twyfelfontein, Namibie (výška zhruba 5 m)

Pískovec je zpevněná, klastická usazená hornina. Zjednodušeně lze horninu označit za pískovec tehdy, pokud podstatnou část tvoří křemenná zrna o velikosti 0,06 až 2 mm. Velmi časté jsou křemenné pískovce, kde více než 90 % zrn tvoří křemen. Pískovec vzniká stmelením zrn (odborně klastů – křemene, menšího podílu živců, případně horninových úlomků jako jsou např. silicity) základní hmotou (obvykle jílovitou), zvanou matrix, která ale někdy může úplně chybět. Pokud je obsah základní hmoty větší než 15 %, tento druh pískovce se nazývá droba. Větší podíl živců představuje arkózu. Vlastnosti pískovců tvořících význačné skalní útvary jsou ale mnohem častěji určeny tmelem sekundárně vysráženým z cirkulujících roztoků z okolních hornin nebo autigenním převážně z původních živců nebo částečně rozpuštěných křemenných zrn. Tento tmel, nejčastěji kaolinický, karbonátový (převážně kalcitový), železitý nebo křemitý, způsobuje převážnou část soudržnosti horniny. Důležitou vlastností je pórovitost, která dosahuje širokého rozmezí 10–35 % (výjimečně 1-40 %). Složení pískovce se liší podle místa výskytu, tedy způsobu ukládání a průběhu diageneze. Pískovec mívá velmi různé barvy: od šedé přes žlutou až k červené (indikuje přítomnost oxidů železa), někdy může být i vícebarevný. Některé druhy se velmi snadno drolí a zvětrávají, obzvláště za přítomnosti vody, která částečně rozpouští některé tmely, především karbonátové nebo jílovité. Hojně se využívá ve stavebnictví, sochařství a ke kamenickým účelům.

Pískovce jsou společně s písky jedněmi z nejrozšířenějších sedimentárních hornin – společně tvoří více než čtvrtinu všech sedimentů na povrchu Země. Jejich význam spočívá mimo jiné v tom, že je v nich obsaženo zhruba 50 % světových zásob ropy a 30–40 % zemního plynu.

Anglický termín sandstone oficiálně zavedl Charles Lyell v roce 1833. Název je ve většině jazyků odvozen od hlavní složky – písku, spolu s nímž se pískovce také označují jako psamity (z řeckého ψάμμος písek) a především dobře vytříděné „čisté“ pískovce se někdy označují jako arenity (z latinského arēna písek).

Složení

Strmé svahy v miocenních pobřežních pískovcích, Sandberg, Devínska kobyla, Malé Karpaty. Pískovce na Sandbergu mají hojnou klastickou příměs slídy, která pochází z bratislavských granitoidů

Pískovce se skládají ze zrn o průměru 0,05 (resp. 0,064) až 2 mm, v technické praxi se za pískovce považují i horniny zrnitosti až 3,3 mm. Tyto úlomky jsou zbytky starších rozpadlých hornin. Vzhledem k jejich malým rozměrům mohou být tyto úlomky monominerální (tvořené jedním minerálním zrnem).

Křemen je dominantní složka pískovců – v průměru až dvě třetiny klastických úlomků představují křemenná zrna, u pískovcových útvarů na území ČR to je nejčastěji 90–98 % s pórovitostí kolem 20 %. Důvod hojného výskytu křemene je ten, že křemen je i nejběžnější složkou většiny vyvřelých a přeměněných hornin, je odolný vůči mechanickým účinkům transportu a také vůči chemickému zvětrávání.

Chalcedon a opál plní v mladších pískovcích většinou úlohu cementu, ve starších jsou devitrifikované (zbavené vody z jejich struktury) a přeměněné na křemen.

Živce bývají v pískovcích zastoupeny v menší míře, protože jsou v procesu zvětrávání a transportu nestabilní. V pískovcích jsou zastoupeny všechny hlavní živcové skupiny – jak alkalické, tak i sodno-vápenaté. Přítomnost vody v pískovci způsobuje chemické změny v živcích (illitizace, kaolinizace). Výskyt živců poukazuje na aridní (pouštní) klimatické podmínky vzniku pískovce.

Slídy jsou přítomny prakticky ve všech pískovcích, větší výskyt je ale v jemnozrnnějších variantách. Výskyt určité minerální variety slíd indikuje původní horninu – muskovit je běžnější v metamorfitech, a biotit naopak v magmatitech. Glaukonit se vyskytuje výlučně v píscích a pískovcích mořského původu. Vzniká rozkladem Mg-Fe silikátů v mírně redukčním prostředí a způsobuje zelenavé zabarvení.

Uhličitany (kalcit, siderit, dolomit) plní obvykle úlohu cementu, i když kalcit (a v ojedinělých případech i dolomit) se podílí i na složení zrn.

Jako akcesorie (příměs) může být ve složení pískovců přítomná řada minerálů. Jen některé jsou však užitečné pro zjištění zdrojové oblasti. Nejvhodnější jsou k tomu těžké minerály. Jde o zrna, jejichž měrná hmotnost je vyšší než 2,8 g·cm⁻³. Jejich obsah v pískovcích obvykle nebývá větší než 1 % a závisí od četnosti jejich zastoupení v zdrojové hornině, odolnosti vůči zvětrávání, transportu a diagenetickým procesům. Význam jejich výskytu v pískovcích spočívá v tom, že na základě určité minerální asociace je možno charakterizovat zdrojovou oblast. Všeobecně platí, že čím je pískovec starší, tím je obsah těžkých minerálů nižší. Mezi těžké minerály patří turmalíny, zirkon, rutil, olivín, amfiboly, pyroxeny, ilmenit, magnetit, titanit, granáty a mnoho dalších minerálů.

Úlomky hornin jsou poslední, ale ne nevýznamnou složkou pískovců. Jejich výskyt a procentuální zastoupení opět závisí na odolnosti vůči mechanické destrukci během zvětrávání a transportu, ale svou úlohu hraje i plošný rozsah a morfologie zdrojové oblasti. Čím je reliéf členitější, tím víc litických úlomků se dostane do pískové frakce. Obdobný efekt má i větší plošné rozšíření zdrojové horniny.

Pískovcové útvary v Česku (a blízkém okolí)

Skalní hřib Kelchstein, Oybin, Horní Lužice (výška přibližně 17 m)

Ačkoli se pískovce na území ČR nacházejí v mnoha útvarech od kambria až po neogén, podmínky pro vznik výrazných a četných skalních útvarů, především kvádrový rozpad, existují prakticky výhradně ve svrchní křídě. Zhruba před 97 miliony let došlo k poslednímu zaplavení slanou vodou, Záliv pokrýval část území Českého ráje po dobu 10–13 milionů let. Subtropické křídové moře zanechalo převážně dobře vytříděné vrstvy písků a dalších usazenin, mocnosti stovek metrů. Menší část usazenin, především starší a severnější, je i sladkovodní a brakická. Následovalo zpevnění (cementace) při zachování relativně snadné erodovatelnosti. Další nezbytnou podmínkou bylo tektonické vyzdvižení nad úroveň okolního terénu - saxonská tektonika. Až na několik zlomových pásem (především Lužický zlom) při tom zůstaly vrstvy prakticky ve vodorovné poloze. Zbývá dostatek srážek, střídání teplot a pro vznik některých mikroreliéfů také vítr. Hlavním koordinátorem modelace je ale tlak (přesněji stres), v důsledku působení gravitace.

Starší, převážně karbonské pískovce se vyskytují na Plzeňsku a Rakovnicku, kde tvoří izolované skalní útvary jako Malesická skála, Čertova kazatelna nebo Přílepská skála. 

Na Moravě, kde jsou pískovce naopak mladší a slabě vytříděné, byly na rozdíl od klidného průběhu tektonických procesů v Čechách, ve flyšovém pásmu Vnějších Západních Karpat paleogenní vrstvy značně zvrásněny. Výsledkem je často šikmé uložení jílovitého pískovce a izolované skalní "hrady" a "hradby" nižších výšek.

Skalní pískovcová města

Související informace naleznete také v článku Skalní město.

Pískovec často tvoří celá skalní města, tabulové plošiny, lemované pásy bohatě členěných skal. Na tváři krajiny zapracovaly slunce, mráz, vítr a voda (dohromady tvořící erozivní činitele) a vytvořily unikátní pískovcová skalní města. Tektonikou a procesy zvětrávání byly z pískovcových desek vymodelovány krajiny skalních pískovcových měst. V Česku se na severu nad hlubokým údolím Jizery tyčí skalní města Klokočské skály, Betlémské skály, Besedické skály a Drábovna. Na severovýchodu je ohraničuje hřeben Suchých skal. Ve střední části leží Příhrazské skály, Hruboskalsko a řada menších skalních měst. Na východě jsou známé Prachovské skály. Pískovcové skály také tvoří podstatnou část Českého Švýcarska. V Broumovském výběžku se nachází největší skalní město střední Evropy Adršpašsko-teplické skály. Na západě křídové tabule je rozsáhlá oblast nižších a izolovanějších skal v CHKO Kokořínsko a jejím okolí.

Pískovcová věž Homole nedaleko Pravčické brány (výška cca 17 m, z údolí 60 m)

Využití

Po opuce nejčastěji používané v době románské byl od doby gotické pískovec pro svou dobrou opracovatelnost a širokou dostupnost nejpoužívanější stavební kámen v českých zemích. Stejně oblíbený byl i v oblasti sochařské.

Náročnost dopravy těžkého materiálu vedla v minulosti k hojné místní těžbě často málo kvalitního pískovce. Zejména venkovské sochařské památky nejednou trpí malou odolností vůči erozi povětrností. Lokality s většími ložisky kvalitních pískovců, které se naopak na významnější díla dovážely i na větší vzdálenosti, daly pískovcům jména:

• žehrovický – poblíž Kamenných Žehrovic na Kladensku, hrubozrnný arkózový pískovec a arkóza, doložený už ve 14. století při stavbě katedrály sv. Víta
• hořický – poblíž Hořic, převážně jemnozrnný, kaolinický, v některých polohách křemitý, rozvoj od druhé poloviny 19. století, kdy zde i založena kamenická škola, použit např. na dostavbu svatovítské katedrály, stavbu Národního divadla či Mlýnské kolonády v Karlových Varech
• mšenský – poblíž Mšeného-lázní u Budyně nad Ohří, jemnozrnný s kaolinitovým tmelem, hojně užívaný za první republiky (Ministerstva obchodu a průmyslu, financí, úpravy Pražského hradu)
• božanovský – v oblasti Broumova, dle Božanova, středně až hrubě zrnitý, užívaný hlavně v novější době, zvláště od 70. let při obnově památek, jako například úpravách na Pražském hradě nebo opravách Karlova mostu, a vedle hořického i na sekané kopie barokních soch, posléze i v soudobé architektuře zejména pro obklady (např. hotel Four Seasons v Praze)
• maletínský – lom poblíž obce Maletín mezi Mohelnicí a Moravskou Třebovou, jemnozrnný sedimentární kámen žluté barvy s načervenalými kresbami. Typickým znakem jsou takzvané železité broky, drobné limonitové konkrece. Těžil se od 13. století, v období baroka byl důležitým sochařským a stavebním kamenem v oblasti střední a severní Moravy. Je z něj zhotoven barokní sloup Nejsvětější Trojice v Olomouci, zapsaný na seznam UNESCO a řada dalších památek.

Pískovce se také těží v lomu U Devíti Křížů, náležejícím do pozdně triasového bohdašínského souvrství.

Odkazy

Související články

• Jílovec
• Prachovec
• Slínovec

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu pískovec na Wikimedia Commons
• Slovníkové heslo pískovec ve Wikislovníku
• Ukázkové fotografie pískovců

Autoritní data	NKC: ph156600 BNF: cb11961094h (data) GND: 4127360-6 LCCN: sh85117245 NDL: 00569937 NLI: 987007555802205171