Akademia Górniczo – Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

Wydział Górnictwa i Geoinżynierii

SPRAWOZDANIE Z ĆWICZEŃ Z GEOLOGI

Makroskopowe rozpoznawanie skał magmowych i metamorficznych.

Krzysztof Pryszcz

Maciej Wysopal

Kierunek: GiG

Rok I

Jastrzębie Zdrój

Niestacjonarne

2009/2010

Skala twardości Mohsa

Talk Gips Kalcyt Fluoryt	Apatyt Ortoklaz Kwarc	Topaz Korund Diament

Cechy minerałów

1. Przeźroczystość – zdolność przepuszczania światła, rozróżniamy minerały przeźroczyste, półprzeźroczyste i nieprzeźroczyste.

2. Struktura – jest to sposób uporządkowania składników i stopień wypełnienie przez nie przestrzeni skały.

3. Tekstura – jest to sposób wykształcenia składników skały, tzn. stopień jej krystaliczności, wielkości i kształt kryształów, oraz wzajemne ich stosunki między nimi

4. Luminescencja – jarzenie, zimne świecenie, emisja promieniowania elektromagnetycznego o natężeniu większym od promieniowania cieplnego w danej temperaturze, zachodząca w dłuższej skali czasowej (względem okresu emitowanych drgań). Ciało poddane określonemu działaniu fizycznemu absorbuje pewien rodzaj energii, a następnie emituje go w postaci promieniowania widzialnego. Ze względu na rodzaj wzbudzenia wyróżnia się różne rodzaje luminescencji: chemiluminescencję, elektroluminescencję.

5. Rysa – ściślej mówiąc barwa sproszkowanego minerału, jest jedną z najważniejszych cech rozpoznawczych. Barwa minerału sproszkowanego została nazwana rysą, ponieważ najłatwiej proszek ten można uzyskać poprzez potarcie minerału o twardą i szorstką powierzchnie. Za pomocą rysy można odróżnić minerały zabarwione od barwnych. Minerały barwne mają rysę barwną, a zabarwione rysę bezbarwną.

6. Łupliwość - to w mineralogii zdolność minerału do pękania i podziałów wzdłuż określonych kierunków zwanych płaszczyznami łupliwości pod wpływem uderzenia lub nacisku. Liczba kierunków łupliwości oraz kątów, które one tworzą, jest zmienna, ale stała dla wszystkich osobników tego samego rodzaju minerału. Zależnie od stopnia gładkości płaszczyzn wyróżnia się łupliwość: doskonałą, dokładną, niedokładną, wyraźną i niewyraźną.

7. Barwa – to wynik selektywnej absorpcji światła. Rozróżniamy minerały barwne, które są obdarzone stałą, charakterystyczną dla siebie barwą, oraz minerały bezbarwne, które nie mają charakterystycznej barwy. Natomiast minerały bezbarwne zawierają zwykle domieszki różnych pierwiastków barwiących, wskutek czego stają się minerałami zabarwionymi.

8. Połysk – wrażenie optyczne, które powstaje dzięki odbiciu i rozproszeniu światła na powierzchni ciał stałych. Zależy on od współczynnika załamania światła, absorpcji, przezroczystości i charakteru powierzchni. Rozróżniamy połyski metaliczne i niemetaliczne.

9. Przełam – minerały i kryształy pękają wzdłuż nierwónych powierzchni zwanych przełamem, które mają pewne cechy charakterystyczne określone opisowo. Są to cechy swoiste dla ciał pozbawionych łupliwości. Płaszczyzny przełamu są nierówne. Wyróżnia się przełam muszlowy, zadziorowaty, nierówny, haczykowaty i ziemisty.

10. Twardość – nazywamy opór stawiany przez minerał zewnętrznemu czynnikowi mechanicznemu usiłującemu zarysować jego powierzchnię. Do oznaczania twardości używa się skali Mohsa w skali od 1 – 10.

SKAŁY MAGMOWE

głębinowe subwulkaniczne wylewne żyłowe

Skały będące produktem zastygnięcia krzemianowego stopu magmy. Należy do nich prawie 1000 gatunków skał sklasyfikowanych na podstawie dwóch głównych kryteriów:

1. geologicznych warunków powstania

2. składu mineralnego.

Skały magmowe dzielimy na:

• Skały głębinowe (plutoniczne), które zastygają głęboko pod powierzchnia Ziemi

• Skały subwulkaniczne, które zastygają niezbyt głęboko pod powierzchnia Ziemi

• Skały wylewne (wulkaniczne), które wydostają się na powierzchnie Ziemi

• Skały żyłowe, które występują w formie stosunkowo cienkich żył pośród innych skał.

W zależności od zawartości SiO₂ (krzemionka) skały magmowe dzielone na:

- kwaśne - zawierają więcej niż 65% wag. SiO₂, (skalenie + kwarc).

- skały obojętne (pośrednie) - zawierają 53 - 65% wag. SiO₂, (skalenie, brak

  skaleniowców i kwarcu).

- skały zasadowe (bazyty) - zwierają 44 - 53% wag. SiO₂, (skalenie +

  skaleniowce).

- skały ultrazasadowe (ultrabazyty) - zawierają mniej niż 44% wag SiO₂, (brak

  minerałów jasnych).

Skała nr 1

1. Barwa:

- berzowa.

1. Struktura:

-zbita

-bezładna (nieuporządkowana bezkierunkowa)

1. Tekstura:

- holokrystaliczna,

- fanerokrystaliczna,

• nierównokrystaliczna,

• fanerokrystaliczno – porfirowa.

1. Skład mineralny:

- skaleń

- łuszczyk

- kwarc

- muskowit

- plagioklaz

1. Nazwa: Pegmatyt – grubokrystaliczny granit.

2. Klasyfikacja skały:

- głębinowa (duże kryształy)

- kwaśna

- leukokratyczna.

Skała nr 2

1. Barwa

- szara

1. Struktura:

- zbita

- bezładna (nieuporządkowana bezkierunkowa)

1. Tekstura:

- holokrystaliczna

- fenokrystaliczna (jawnokrystaliczna)

• równokrystaliczna,

• średniokrystaliczna.

1. Skład mineralny

- skaleń

- kwarc

- biotyt (łyszczyk)

1. Nazwa: Granit.

2. Klasyfikacja skały:

- głębinowa

- kwaśna

- leukokratyczna

Skała nr 3

1. Barwa:

- ciemnoszara z odcieniem zieleni

1. Struktura:

- zbita

- bezładna (nieuporządkowana bezkierunkowa)

1. Tekstura:

- holokrystaliczna

- fanerokrystaliczna

• równokrystaliczna

• grubokrystaliczna

1. Skład mineralny:

- augit (piroksen, diobsyt)

- skaleń

- kwarc

1. Nazwa: Gabro

2. Klasyfikacja skały:

- głębinowa

- zasadowa

- melanokratyczna

Skała nr 4

1. Barwa:

- szara z odcieniem brązu

1. Struktura:

- zbita

- bezładna (nieuporządkowana bezkierunkowa)

1. Tekstura:

- holokrystaliczna

- porfirowa

1. Skład mineralny:

- skaleń

- biotyt

- kwarc

1. Nazwa: Ortoklaz

2. Klasyfikacja skały:

- wylewna

- kwaśna

- melanokratyczna

Skała nr 5

1. Barwa:

- ciemnoszara

1. Struktura:

- zbita

- bezładna (nieuporządkowana bezkierunkowa)

1. Tekstura:

- holokrystaliczna

- porfirowa

1. Skład mineralny:

- hornblenda

- skaleń

1. Nazwa: Andezyt

2. Klasyfikacja skały:

- wylewna

- obojętna

- mezokratyczna

Skała nr 6

1. Barwa:

- czarna

1. Struktura:

- zbita

- bezładna (nieuporządkowana bezkierunkowa)

1. Tekstura:

- szklista

- afanitowa

1. Skład mineralny:

- oliwiny

- skalenie

1. Nazwa: Bazalt

2. Klasyfikacja skały:

- wylewna

- zasadowa

- melanokratyczne

Skała nr 7

1. Barwa:

- czerwonobrunatna

1. Struktura:

- bezładna (nieuporządkowana bezkierunkowa)

- porowata

• pęcherzykowata

1. Tekstura:

- holokrystaliczna

- porfirowa

1. Skład mineralny:

- pirokseny i plagioklaz

- zeolity

1. Nazwa: Melafir

2. Klasyfikacja skały:

- wylewna

- zasadowa

- melanokratyczne

Skały metamorficzne.

Skałami metamorficznymi lub przeobrażonymi nazywa się skały, które uległy przeobrażeniu. Metamorfizm to proces bardzo złożony. W czasie ruchów górotwórczych pewne partie skał zostały dostają się na znaczne głębokości, gdzie panują inne warunki (temperatura, ciśnienie) niż w płytszych częściach skorupy ziemskiej. Skały zostają niejako przebudowane. Zmienia się ich skład mineralny, a także budowa wewnętrzna. Procesowi nie towarzyszy przetapianie skał. Stopień przeobrażenia nie zawsze jest jednakowy. Trzy strefy metamorfizmu (zależnie od głębokości): płytka, pośrednia i głęboka.

Skład mineralny skał metamorficznych.

Część minerałów skał magmowych i osadowych nie ulega prawie żadnym zmianom. Inne bardziej. Zmianom nie ulegają: kwarc, skalenie potasowe i łyszczyki, które są trwałe również w nowych warunkach. Minerały charakterystyczne dla skał metamorficznych, np. dysten czy sylimanit.

Struktura i tekstura.

Struktura zawsze krystaliczna. Ziarna kryształów mogą mieć różną wielkość i kształt (blaszkowate i pręcikowate). Ułożenie w skale bywa bezładne lub kierunkowe. Wśród wielu odmian tekstury kierunkowej najczęstsza i łatwa do stwierdzenia jest struktura gnejsowa (równoległe ułożenie różnych składników skały, które grupują się w smugi przypominające warstewki lub soczewki).

Najważniejsze rodzaje skał metamorficznych.

Kwarcyty i łupki kwarcytowe. Powstają z przeobrażenia piaskowców. Zbudowane z kwarcu, niekiedy towarzyszy muskowit. Nie odbiegają własnościami od fizycznymi od kwarcytów powstałych z piaskowców w drodze diagenezy. Łupki różnią się od kwarcytów oddzielnością płytkową. Powstają głównie z przekrystalizowania piaskowców krzemionkowych. Składają się prawie wyłącznie z drobnych i średnich ziaren kwarcu. Barwa biała, szara, żółtawa, czerwona lub czarna. Są zwięzłe, twarde i odporne na czynniki atmosferyczne oraz chemiczne. Używane są jako materiał drogowy i budowlany, a również do wyrobu materiałów ogniotrwałych i kwasoodpornych.

Marmury. Zmetamorfizowane wapienie. Wyraźnie krystaliczna budowa. Marmur powstał z przekrystalizowania wapienia. Złożony jest przeważnie z krystalicznego kalcytu, ale może zawierać piroksen, plagioklaz, kwarc i inne. Barwa biała, szara, różowa, zielonkawa lub czarna. Daje się łatwo obrabiać i polerować. Używany jest jako ozdobny materiał budowlany, tworzywo rzeźbiarskie, a również jako surowiec w przemyśle szklarskim i chemicznym.

Gnejsy. Duża grupa skał. Powstają z kwaśnych skal magmowych lub osadowych skał ilasto-piaszczystych. Gnejsy stanowią skały przeobrażone powstałe ze skał osadowych, głównie piaskowców. Ich skład chemiczny zbliżony jest do składu chemicznego skały pierwotnej. Główne składniki mineralne są takie same, a więc skalenie, łyszczyki, kwarc lub amfibole. Gnejsy są mniej wytrzymałe i mniej odporne na wietrzenie niż skały magmowe, dlatego tylko niektóre z nich są używane jako materiał budowlany i drogowy. Najważniejsze minerały: kwarc, skalenie, łyszczyki. Tekstura zawsze kierunkowa.

Występowanie w Polsce.

Na terenie polski jeszcze rzadsze niż skały magmowe. Spotyka się je właściwie tylko w Sudetach, gdzie odgrywają poważną rolę w budowie genealogicznej tego obszaru. Łupki kwarcytowe i marmury – Stronie Śląskie koło Strzelina, gnejsy – wiele części Sudetów np. góry Sowie.

Główne czynniki metamorfizujące	Rodzaj metamorfizmu
Wzrost temperatury powodowany intrudowaniem magmy	Metamorfizm termiczny
Wzrost ciśnienia kierunkowego powodującego ruchy wewnątrz skały	Metamorfizm dyslokacyjny
Wzrost ciśnienia i temperatury wynikający ze stopnia geotermicznego	Metamorfizm regionalny
Wielki, lecz krótkotrwały wzrost ciśnienia i temperatury powstający w skutek zderzenia ciał kosmicznych	Metamorfizm zderzeniowy
Powtarzające się działanie dużych ciśnień i wysokich temperatur, a także działanie czynników chemicznych, które powodują następujące po sobie przejawy różnych typów metamorfizmu	Polimetamorfizm
Kierunek oddziaływania ciśnienia i temperatury	Metamorfizm progresywny – Metamorfizm regresywny

Skała numer 1:

1. Barwa: ciemnoszara z odcieniem zielonego

2. Struktura: kierunkowa

* płasko-równoległa

* łupkowa

3. Tekstura:

*wzajemny stosunek blastów:

- heteroblastyczna

*wielkość blastów:

- drobnoblastyczna

*pokrój blastów:

- lepidoblastyczna

4. Skład mineralny:

*serycyt

*chloryt

5. Nazwa: Łupek serycytowo-chlorocytowy

6. Strefa metamorfizmu – Epi

Skała numer 2:

1. Barwa: brązowa z odcieniem czerwonego

2. Struktura:

*płasko-równoległa

* gnejsowa smużysta

3. Tekstura:

* wzajemny stosunek wielkości blastów:

- heteroblastyczna

*wielkość blastów:

-średnioblastyczna

*pokrój blastów:

-granoblastyczna

4. Skład mineralny:

*skaleń

*ortoklaz

*biotyt

5. Nazwa: Gnejs

6. Strefa metamorfizmu: mezo

Skała numer 3:

1. Barwa: szara

2. Struktura: bezładna

3. Tekstura:

*wzajemny stosunek blastów:

- heteroblastyczna

*wielkość blastów

- gruboblastyczna

* pokrój blastów

- granoblastyczna

4. Skład mineralny:

*waryscyt

*serycyt

5. Nazwa: kwarcyt

6. Strefa metamorfizmu – epi, mezo, kata

Skała numer 4:

1. Barwa: biała z delikatnymi odcieniami zieleni

2. Struktura: linijno-rówoległa

3. Tekstura:

*wzajemny stosunek wielkości blastów:

- heteroblastyczna

*wielkość blastów:

- średnioblastyczna

*pokrój blastów:

- nematoblastyczna

4. Skład mineralny:

*kalcyt?

*kwarc?

5. Nazwa: marmur(biała Marianna)

6. Strefa metamorfizmu: epi, mezo, kata