Skały magmowe to skały powstałe w wyniku krystalizacji magmy

Magma – płynny stop krzemianowy nasycony gazami

Lawa wulkaniczna - magma, która wydostała się na powierzchnię Ziemi

Magma pierwotna – powstała przez wytopienie skał płaszcza lub skorupy

Magma macierzysta

Dyferencjacja (różnicowanie) magm

Krystalizacja frakcyjna – stopniowe wydzielanie się minerałów ze stopu

w trakcie jego krzepnięcia w miarę spadku temperatury

Likwacja – proces odmieszania magm o różnej gęstości

Asimilacja skał otoczenia – zachodzi w brzeżnych partiach komory

magmowej, polega na częściowym wytapianiu skał osłony lub wymiany

substancji ze skałami osłony

Ksenolity – zatopione w magmie i termicznie zmienione okruchy skał osłony

Kontaminacja – zanieczyszczenie magmy przetopionym materiałem skał

osłony

Frakcyjna krystalizacja magmy

Stadium wczesne – krystalizacja oliwinów, piroksenów i Ca-plagioklazów

z akcesorycznymi granatami i chromitem. Powstanie skał ultrazasadowych.

Stadium główne – krystalizacja piroksenów i Ca-Na plagioklazów (magma

gabrowa), później amfiboli i Na-Ca plagioklazów (magma diorytowa),

jeszcze póżniej biotytu z dodatkiem skaleni alkalicznych (magma

granodiorytowa).

Stadium późne - krystalizacja skaleni alkalicznych, biotytu, muskowitu

i kwarcu (magma sjenitowa i granitowa).

Procesy pomagmowe

 Stadium pegmatytowe – krystalizacja skał żyłowych (pegmatytów)

i kruszców ze stopu pomagmowego zasobnego w SiO

2

, alkalia,

składniki lotne (H

2

O, CO

2

, H

2

S) oraz takie pierwiastki jak B, F, Li,

Sn, W.

 Stadium pneumatolityczne – tworzenie się minerałów na skutek

interakcji resztek pomagmowych zdominowanych przez składniki

lotne ze skałami otoczenia. Powstają takie minerały jak topaz,

turmalin, kasyteryt, wolframit, siarczkowe kruszce metali.

 Stadium hydrotermalne – krystalizacja minerałów z gorących

roztworów pomagmowych, oddziałujących na skały otoczenia.

Powstające minerały tworzą różnorodne żyły kruszcowe, bogate m.in.

w Cu, Zn, Pb, As, Sb, Bi, Ag, Au.

Kryteria klasyfikacji skał magmowych:

 miejsce powstania w skorupie ziemskiej

 skład chemiczny magmy

 skład mineralny i chemiczny skał

Skały:

 wylewne (wulkaniczne)

 subwulkaniczne

 żyłowe

 hipabysalne

 głębinowe (plutoniczne, abysalne)

Skały:

 ultrazasadowe

 zasadowe

 obojętne

 kwaśne

Główne składniki magmy:

SiO

2

, Al

2

O

3

, MgO, FeO+Fe

2

O

3

, CaO, Na

2

O, K

2

O, H

2

O, TiO

2

Magmy ultrazasadowe są ubogie w krzemionkę (ok. 40% SiO

2

) i glinkę,

praktycznie pozbawione alkaliów, natomiast bardzo bogate w MgO i FeO.

Z takich magm krystalizują oliwiny i pirokseny – główne minerały skał

ultrazasadowych (ultramaficznych).

Magma bazaltowa zawiera 45-52% SiO

2

, ok. 15% Al

2

O

3

, znaczne ilości

CaO, MgO i FeO (do ok. 10% każdego z tych składników), natomiast

niewiele alkaliów, zwłaszcza K

2

O. Z takiej magmy krystalizują przede

wszystkim Ca-Na plagioklazy i pirokseny.

Magmy obojętne (np. andezytowa) są bogatsze w krzemionkę (52-65%

SiO

2

) i alkalia, natomiast uboższe w CaO, MgO i FeO. Krystalizują z nich

Na-Ca plagioklazy i skalenie alkaliczne, a z minerałów ciemnych głównie

hornblenda i biotyt.

Magmy kwaśne (granitowe) zawierają ponad 65% SiO

2

, ok. 15% Al

2

O

3

,

znaczne ilości alkaliów(w sumie do ok. 10% Na

2

O i K

2

O), są natomiast

ubogie w CaO, MgO i FeO. Z takich magm krystalizują skalenie alkaliczne,

Na-Ca-plagioklazy, biotyt oraz kwarc.

Likwacja – proces odmieszania się wskutek działania grawitacji z

pierwotnie jednorodnego stopu ciekłych faz (magm) o różnej gęstości, np.

stopu siarczkowego od krzemianowego, magmy gabrowej od granitowej.

Główne skały magmowe

grupa skał głębinowe

żyłowe

wylewne

minerały
główne

inne
minerały

ultra-
maficzne
(ultra-
zasadowe)

dunit

pikryt

kimberlit

oliwin

piroksen,
granat,
spinel

perydotyt

oliwin,
piroksen

granat,
spinel

zasadowe

gabro,
noryt

diabaz
(doleryt)

bazalt,
melafir

piroksen,
Ca-plag.

oliwin,
hornblenda

obojetne

dioryt

lamprofir

andezyt

hornblenda,
Na-Ca-plag.

biotyt,
piroksen,
K-skaleń

sjenit

trachit

K-skaleń,
Na-plag.,
biotyt

hornblenda,
piroksen,
kwarc (Q)

kwaśne

granit

pegmatyt,
aplit

riolit

skalenie, Q,
biotyt

muskowit
hornblenda

grano-
dioryt

riodacyt

skalenie, Q,
biotyt, hbl.

tonalit

dacyt

Na-Ca-plag.,
biot., hbl., Q

K-skaleń

Kolejność powstawania minerałów i skał magmowych

według szeregu reakcyjnego Bowena

szereg Bowena

rodzaj skał

oliwin anortyt

bytownit

piroksen
labrador

amfibol andezyn

biotyt oligoklaz

skalenie alkaliczne

muskowit + kwarc

skały ultrazasadowe

skały zasadowe


skały obojętne



skały kwaśne

Struktura – sposób wykształcenia składników skały



stopień krystaliczności



rozmiary kryształów



kształt kryształów



stopień krystaliczności

struktura holokrystaliczna (pełnokrystaliczna)

struktura hipokrystaliczna

struktura hialinowa (holohialinowa, szklista)



rozmiary kryształów

struktura fanerokrystaliczna (jawnokrystaliczna)

grubokrystaliczna

średniokrystaliczna

drobnokrystaliczna

struktura afanitowa (skrytokrystaliczna)

mikrokrystaliczna

kryptokrystaliczna

struktura porfirowa – fenokryształy w afanitowym cieście skalnym

struktury równo- i nierównokrystaliczne

struktura fanerokrystaliczno-porfirowa



kształt kryształów

kryształy euhedralne (automorficzne, idiomorficzne)

kryształy subhedralne (hipidiomorficzne)

kryształy anhedralne (ksenomorficzne)

Tekstura – sposób ułożenia i rozmieszczenia składników w skale oraz

wypełnienia przez nie przestrzeni



ułożenie i rozmieszczenie składników

tekstura bezkierunkowa (bezładna)

tekstury kierunkowe (np. fluidalna)



wypełnienie przestrzeni

tekstura zbita, masywna

tekstury porowate (pęcherzykowa, pumeksowa, migdałowcowa

itp.)

Schemat opisu skały magmowej



barwa



struktura



tekstura



skład mineralny – na podstawie cech fizycznych zidentyfikować

główne minerały

Na podstawie powyższych cech ustalamy rodzaj i nazwę skały

Skały osadowe tworzą się w tzw. strefie hipergenicznej,

w warunkach P-T podobnych do panujących na powierzchni

Ziemi. Najczęściej powstają w wyniku sukcesywnej sedymentacji

(depozycji) materiału na dnie basenów sedymentacyjnych.

Charakterystycznymi cechami zdecydowanej większości skał

osadowych i ich formacji są warstwowanie i uławicenie.

Wiele skał osadowych zawiera skamieniałości – szczątki

zwierząt (rzadziej roślin) dokumentujące historię i ewolucję życia

na Ziemi.

Skały osadowe są skałami macierzystymi i zbiornikowymi

dla ropy naftowej i gazu ziemnego, skałami osadowymi są również

węgle.

Skały osadowe są źródłem m.in.

 rud żelaza

 soli kamiennej i soli potasowych

 surowców ceramicznych

 materiałów budowlanych (żwiry, piaski, wapienie,

gipsy i inne)

Procesy prowadzące do powstawania skał osadowych:

 wietrzenie

 transport

 sedymentacja

 diageneza

Wietrzenie

Wietrzenie fizyczne prowadzi do rozluźnienia spójności,

a następnie rozpadu minerałów i skał pod wpływem m.in. dobowych

i sezonowych zmian temperatury (insolacja → rozszerzanie termiczne

minerałów, zamarzanie i topnienie wody, krystalizacja soli) oraz

mechanicznego działania wody, wiatru, roślin itp.

Dezintegracja blokowa i granularna

Wietrzenie chemiczne to chemiczny rozkład minerałów pod

wpływem wód opadowych (zawsze zawierających O

2

i CO

2

) oraz

takich substancji jak SO

2

, (H

2

SO

4

), związki Cl, kwasy humusowe,

a także bakterii i innych mikroorganizmów.

Procesy wietrzenia chemicznego:

 rozpuszczanie

 utlenianie – redukcja

 uwęglanowienie (karbonatyzacja)

 uwodnienie (hydratacja)

 hydroliza

 kaolinityzacja, laterytyzacja, halmyroliza itp.

Charakter wietrzenia istotnie zależy od czynników klimatycznych;

wietrzenie fizyczne dominuje na pustyniach i w warunkach

zimnego klimatu (strefy podbiegunowe, obszary górskie),

wietrzenie chemiczne zachodzi najintensywniej w strefach

klimatów wilgotnych, ciepłych i gorących, a praktycznie zanika

poniżej 0ºC.

Transport

Czynniki transportu:

 wiatr – przemieszcza tylko drobne ziarna (Φ < 2 mm),

zakumulowane tworzą wydmy i lessy

 woda deszczowa – wymywa drobne ziarna (ablacja), które

osadza w niewielkich odległościach (deluwia)

 wody płynące – transportują produkty wietrzenia w postaci

roztworów, koloidów oraz w zawiesinie, grubszy materiał

jest przemieszczany po dnie (toczenie, wleczenie, saltacja)

 wody gruntowe - transportują materiał głównie w postaci

roztworów i w zawiesinie

 lód lodowcowy – transportuje materiał wtopiony w lodowiec

 prądy morskie - transportują materiał głównie w postaci

roztworów i w zawiesinie

 siła ciężkości (grawitacja) – powoduje powstawanie piargów,

osuwisk, spływów podmorskich (prądy zawiesinowe).

Sedymentacja – proces osadzania (depozycji) materiału

w określonym środowisku sedymentacyjnym.

W wodach płynących sedymentacja zaczyna się wraz ze

spadkiem siły nośnej wody.

Sedymentacja eoliczna postępuje w miarę spadku siły nośnej

wiatru, od strony zawietrznej.

Sedymentacja lodowcowa odbywa się w miarę topnienia

i cofania się lodowca.

W zbiornikach wodnych (morza i oceany, jeziora)

sedymentacja odbywa się na skutek grawitacyjnego opadania

materiału detrytycznego, wypadania drobnych cząstek z

zawiesiny, opadania na dno szczątków organicznych oraz

wytrącania substancji mineralnych (soli) z roztworu.

Środowiska sedymentacyjne

Morskie:

 szelfowe (litoralne, rafowe, nerytyczne)

strefa litoralna – do ok. 50 m głębokości

strefa nerytyczna – szelf do ok. 250 m gł.

 pelagiczne (hemipelagiczne, eupelagiczne)

strefa batialna – stok kontynentalny

strefa abysalna – głębia oceaniczna

poziom CCD (calcite compensation depth)

Przejściowe:

 przybrzeżne

 lagunowe

 estuariowe

 deltowe

Kontynentalne:

 pustynne

 rzeczne

 jeziorne

 bagienne

 glacjalne

Diageneza – zespół procesów fizycznych i chemicznych

prowadzących do lityfikacji luźnego materiału osadowego.

Kompakcja – zmniejszanie porowatości i wyciskanie wody

(odwodnienie) prowadzi do wzrostu gęstości osadów.

Cementacja – wypełnienie porów w osadzie przez spoiwo.

Rekrystalizacja – krystalizacja minerałów z roztworów

i/lub żeli (opal → chalcedon), wzrost wielkości kryształów,

powstawanie obwódek regeneracyjnych itp.

Metasomatoza – rekrystalizacja połączona ze zmianą

składu chemicznego i mineralnego skały (np. dolomityzacja,

silifikacja).

Minerały allogeniczne i autogeniczne

Minerały i składniki allogeniczne powstały poza basenem

sedymentacyjnym, do którego zostały dostarczone jako produkty

wietrzenia starszych skał. Do tej grupy należą m.in.

kwarc,

miki (głównie muskowit),

skalenie (najczęściej alkaliczne),

odporne na wietrzenie minerały ciężkie:

cyrkon, rutyl, turmaliny, granaty, magnetyt, ilmenit,

sillimanit, dysten, kasyteryt, monacyt, złoto rodzime.

okruchy skał (odpornych na wietrzenie),

redeponowane skamieniałości itp.

Minerały autogeniczne to te, które tworzą się w basenie

sedymentacyjnym i/lub na jego dnie, w trakcie sedymentacji lub

diagenezy. Do tej grupy należą m.in.

opal, chalcedon,

minerały ilaste (kaolinit, illit, montmorillonit, glaukonit),

tlenki i wodorotlenki żelaza (hematyt, goethyt),

węglany (kalcyt, aragonit, dolomit, syderyt),

siarczany (gips, anhydryt),

chlorki (halit, sylwin, karnalit).

Skały osadowe

Skały piroklastyczne

tufy i tufity, ignimbryty, popioły wulkaniczne itp.

Skały klastyczne (okruchowe)

psefity: żwiry, gruzy, zlepieńce, konglomeraty, brekcje

psamity: piaski i piaskowce (arenity, waki itp.)

aleuryty: mady, muły, mułowce

pelity – zob. skały ilaste

Skały ilaste

iłowce, łupki ilaste, tonsteiny itp.

kaoliny

bentonity

Skały węglanowe

wapienie (organiczne i chemiczne)

wapienie mikrytowe (pelityczne)

wapienie ziarniste (gruzełkowe, grudkowe)

wapienie oolitowe

wapienie organodetrytyczne

muszlowce

kreda

wapienie rafowe

martwice wapienne i trawertyny

dolomity: syngenetyczne i epigenetyczne

syderyty

margle i opoki

Skały krzemionkowe

ziemie okrzemkowe i diatomity

spongiolity

radiolaryty

rogowce

lidyty, jaspisy

opoki

gezy

krzemienie i czerty

Skały alitowe

boksyty, lateryty, terra rossa

Skały fosforanowe

Skały żelaziste

Skały ewaporatowe (solne)

siarczanowe (gipsy, anhydryty)

chlorkowe (sól kamienna, sole potasowe)

Kopalne paliwa stałe (kaustobiolity)

torf, węgle brunatne, kamienne, antracyt

Skały osadowe okruchowe (klastyczne)

Kryteria klasyfikacji:

wielkośc ziarn (frakcja)

obecność lub brak spoiwa

skład mineralny

Minerały skał osadowych

grupa SiO

2

kwarc

SiO

2

chalcedon

SiO

2

opal

SiO

2

·nH

2

O

węglany

kalcyt

CaCO

3

aragonit

CaCO

3

syderyt

FeCO

3

dolomit

CaMg(CO

3

)

2

minerały ilaste

kaolinit

Al

4

[Si

4

O

10

](OH)

8

illit (hydromuskowit) (K,H

3

O)Al

2

[AlSi

3

O

10

](OH)

2

glaukonit

(K,Ca,Na)(Al,Fe

3+

, Fe

2+

)

2

[AlSi

3

O

10

](OH)

2

·nH

2

O

montmorillonit

(Na,Ca)

0-1

(Al,Mg)

2

[Si

4

O

10

](OH)

2

·4H

2

O

minerały skał solnych

halit

NaCl

sylwin

KCl

karnalit

KMgCl

3

·6H

2

O

kainit

KMgClSO

4

·3H

2

O

anhydryt

CaSO

4

gips

CaSO

4

·2H

2

O

polihalit

K

2

MgCa

2

(SO

4

)

4

·2H

2

O

kizeryt

MgSO

4

·4H

2

O

wodorotlenki glinu

gibbsyt

Al(OH)

3

diaspor

AlOOH

boehmit

AlOOH

inne

siarka rodzima

S

baryt

BaSO

4

fluoryt

CaF

2

Minerały ilaste

Minerały ilaste to uwodnione glinokrzemiany glinu, żelaza, magnezu

i/lub wapnia, niektóre z domieszką alkaliów (K, Na), o strukturze

warstwowej (pakietowej).

Zazwyczaj występują w formie submikroskopowych blaszek,

rozmiarów pojedynczych mikrometrów, są miękkie (twardość 1-2 w skali

Mohsa) i plastyczne, niektóre (montmorillonit, smektyty) w wodzie

pęcznieją.

kaolinit

Al

4

[Si

4

O

10

](OH)

8

illit (hydromuskowit)

(K,H

3

O)Al

2

[AlSi

3

O

10

](OH)

2

glaukonit (K,Ca,Na)(Al,Fe

3+

, Fe

2+

)

2

[AlSi

3

O

10

](OH)

2

·nH

2

O

montmorillonit (Na,Ca)

0-1

(Al,Mg)

2

[Si

4

O

10

](OH)

2

·4H

2

O

smektyty

Skały ilaste

Iły, iłowce i łupki ilaste

Kaoliny - rezydualne skały ilaste, złożone głównie z minerału kaolinitu,

który jest produktem wietrzenia chemicznego skaleni potasowych

4KAlSi

3

O

8

+ 6H

2

O → Al

4

(OH)

8

[Si

4

O

10

] + 8SiO

2

+ 4KOH

Iły kaolinitowe

Łupki ogniotrwałe (tonsteiny) – silnie zdiagenezowane iły kaolinitowe,

zwięzłe, nieplastyczne, występują jako wkładki (przerosty)

w pokładach węgla

Bentonity – skały złożone z montmorillonitu i/lub smektytów, powstają

w procesach podmorskiego wietrzenia szkliwa wulkanicznego

Iły montmorillonitowe

Gliny – różnoziarniste, niewysortowane osady polodowcowe

Lessy – drobnoziarniste osady eoliczne

Skały węglanowe

Wapienie organiczne i chemiczne

wapienie mikrytowe (pelityczne)

wapienie ziarniste (gruzełkowe, grudkowe)

wapienie oolitowe

wapienie organodetrytyczne

muszlowce

kreda

wapienie rafowe

martwice wapienne i trawertyny

Margle

Opoki

Dolomity

syngenetyczne

epigenetyczne

Syderyty

Minerały skał węglanowych

kalcyt

CaCO

3

2.72 g/cm

3

aragonit

CaCO

3

2.93 g/cm

3

dolomit

CaMg(CO

3

)

2

2.86 g/cm

3

syderyt

FeCO

3

3.96 g/cm

3

kalcyt wysokomagnezowy (Mg-kalcyt)

– zawiera do 30% MgCO

3

kalcyt niskomagnezowy – zawiera max. kilka % MgCO

3

protodolomit – dolomit z ok. 10% nadmiarem CaCO

3

Niewęglanowe składniki skał węglanowych:



kwarc



opal, chalcedon



minerały ilaste

rzadziej występujące:



fosforany



siarczki (piryt)



tlenki i wodorotlenki Fe i Mn

Powstawanie osadów i skał węglanowych

wytrącanie z przesyconych roztworów wodnych

aglomeracja szczątków organicznych

materiał detrytyczny ze starszych skał węglanowych

Rozpuszczanie CaCO

3

w wodzie – dysocjacja CaCO

3

CaCO

3

↔ Ca

2+

+ CO

3

2-

dwustopniowa dysocjacja H

2

CO

3

H

2

CO

3

↔ H

+

+ HCO

3

-

HCO

3

-

↔ H

+

+ CO

3

2-

Rozpuszczalność CO

2

w wodzie zależy od warunków P-T:

spada ze wzrostem temperatury,

wzrasta ze wzrostem ciśnienia.

CaCO

3

wytrąca się przy usuwaniu H

+

z roztworu (alkalizacji

środowiska) oraz przy spadku ciśnienia w środowisku.

Strefy akumulacji materiału węglanowego:

litoralna

nerytyczna

batialna

abysalna

poziom CCD na głębokości ok. 4000 m.

Organizmy żywe

plankton

nekton

bentos (mobilny i osiadły)

Klasyfikacja wapieni wg wielkości ziarn i stopnia diagenezy:

 muły – luźne skały złożone z drobnych ziarn weglanów

 kredy – muły słabo zrekrystalizowane, kruche, miękkie

i porowate

 wapienie – zrekrystalizowana masa kredowa

 „marmury” – skały grubokrystaliczne, masywne, twarde,

dające się polerować

Inne kryteria klasyfikacji skał węglanowych (strukturalne,

genetyczne, mineralne) pozwalają wyróżnić:

 wapienie o charakterystycznych strukturach

 wapienie zbudowane z różnych organizmów

 wapienie z udziałem składników niewęglanowych

 skały zbudowane z różnych minerałów węglanowych

Strukturalne typy wapieni

Wapienie mikrogranularne, złożone z ziarn < 20



m, niekiedy z

dodatkiem rozproszonego pirytu i minerałów ilastych. Osady

spokojnych, słabo przewietrzanych, stosunkowo głębokich mórz

epikontynentalnych, np. wapienie litograficzne z Solnhofen w

Bawarii (Archaeopteryx lithographica).

Wapienie gruzełkowe, utworzone z drobnych konkrecji wapieni

mikrogranularnych, z dodatkiem minerałów ilastych, osady

stoków podmorskich wyniesień, kordylier, skłonów basenów

geosynklinalnych.

Wapienie oolitowe, złożone z ooidów; drobnych kuleczkowatych

utworów złożonych z jądra (ziarno kwarcu, bioklast, kryształ

kalcytu) i koncentrycznie warstwowanej otoczki. Osady ciepłych,

ruchliwych i płytkich mórz.

Wapienie żwirowe, zlepieńcowate, niekiedy brekcje wapienne to

utwory mórz epikontynentalnych bardzo ruchliwego środowiska,

np. u wapiennych wybrzeży klifowych.

Martwice wapienne i trawertyny tworzą się w miejscach wypływu

źródeł na powierzchnię, węglan wapnia (aragonit lub kalcyt)

wytrąca się na roślinach i innych zarodkach krystalizacji.

Wapienie organogeniczne – powstałe przez akumulację szczątków

organicznych, najczęściej wapiennych elementów szkieletowych

morskich bezkręgowców, in situ lub transportowane.

Wapienie organogeniczne

Kreda pisząca

Coccolithophorales

Wapienie krynoidowe

Crinoidea

Wapienie otwornicowe

Foraminifera

Muszlowce, zlepy muszlowe

e.g. Inoceramus

Wapienie litotamniowe

Lithothamnium

Wapienie rafowe

Anthozoa, Spongiae, Bryozoa

biohermy, biostromy

Wapienie pelagiczne

e.g. Calpionella

Wapienie onkoidowe, stromatolity

Cyanophyta

Klasyfikacja R. L. Folka (1959, 1962)

składniki terrygeniczne – ziarna kwarcu, skaleni, okruchy skał,

resedymenytowane okruchy skał węglanowych, ilasta matrix

składniki allochemiczne – utworzone w obrębie basenu

sedymentacyjnego intraklasty, ooidy, peloidy (pellety), bioklasty,

onkoidy, szczątki organiczne

składniki ortochemiczne – utworzene w osadzie przez wytrącanie

z roztworu (precypitację) lub metasomatycznie – mikryt, sparyt

mikryt – ziarna poniżej 4



m

mikrosparyt – ziarna 0.004 – 0.01 mm

sparyt – ziarna (kryształy) powyżej 0.01 mm

Dominant
constituent

Rock Type

Sparite cement

Micrite matrix

ooids
peloids
bioclasts
intraclasts

oosparite
pelsparite
biosparite
intrasparite

oomicrite
pelmicrite
biomicrite
intramicrite

in situ growth: biolithite

Schemes for the classification of limestones (A) on dominant
grain size, (B) on dominant constituent; prefixes can be combined
if necessary, as in bio-oosparite (after R.L. Folk); and (C) on
texture (after R.J. Dunham)

A

2 mm 62



m

Calcirudite Calcarenite Calcilutite

B

Dominant
constituent

Rock Type

Sparite cement

Micrite matrix

ooids
peloids
bioclasts
intraclasts

oosparite
pelsparite
biosparite
intrasparite

oomicrite
pelmicrite
biomicrite
intramicrite

in situ growth: biolithite

C

Textural features

Rock types

mud absent

grain
supported

grainstone

carbonate
mud
present

packstone

mud
supported



10%

grains

wackestone



10%

grains

mudstone

components organically
bound during deposition:

boundstone

Dolomity

 pierwotne (syndepozycyjne) – powstają przez wytrącanie się

dolomitu na dnie basenu sedymentacyjnego

 diagenetyczne – powstają w wyniku przeobrażenia osadu

wapiennego w dolomit podczas lityfikacji, na dnie basenu

sedymentacyjnego, dzięki obecności jonów Mg

2+

w wodzie

 epigenetyczne – tworzą się wskutek dolomityzacji wapieni

przez wody z jonami Mg

2+

krążącymi w skałach

Składniki dolomitów

dolomikryt

dolosparyt

Dolomity w Polsce

Dewon regionu śląsko-krakowskiego i Gór Świętokrzyskich

Trias regionu śląsko-krakowskiego (dolomity kruszconośne)

Trias w Górach Świętokrzyskich i w Tatrach

Syderyty – skały utworzone z minerału syderytu, mogą zawierać

domieszki kalcytu, dolomitu, kwarcu, tlenków i wodorotlenków

Fe, minerałów ilastych (syderyty ilaste).

Sferosyderyty – owalne konkrecje syderytowe.

Syderyty w Polsce

 Karpaty fliszowe (kreda, trzeciorzęd)

 GZW (górny karbon)

 N obrzeżenie Gór świętokrzyskich (dolna i środkowa jura,

dolna kreda)

Skały krzemionkowe – złożone głównie z autigenicznych

minerałów grupy SiO

2

(opal, chalcedon, kwarc)

Geneza skał krzemionkowych:



nagromadzenie (depozycja) krzemionkowych elementów

szkieletowych organizmów



bezpośrednie wytrącanie krzemionki z roztworu wodnego



diagenetyczne lub epigenetyczne zastępowanie innych skał

krzemionką



procesy wietrzenia

Skały krzemionkowe:



Ziemie okrzemkowe i diatomity



Spongiolity



Radiolaryty



Rogowce



Lidyty, jaspisy, chalcedonity



Gejzeryty, nawary i martwice krzemionkowe



Krzemienie i czerty



Gezy



Opoki, opoki lekkie



Skały ilasto-krzemionkowe

Ziemie okrzemkowe i diatomity - luźne lub zwięzłe, złożone

z opalowych skorupek (pancerzyków) glonów - okrzemek

(Diatomea). W diatomitach skorupki okrzemek są spojone

cementem; opal – częściowo przekrystalizowany w chalcedon

i mikrokwarc. Skały porowate, lekkie (gęstość 0.40-0.96 g/cm

3

,

utrzymują się na powierzchni wody) i kruche.

Radiolaryty – zwięzłe skały organiczne, utworzone głównie

z krzemionkowych szkieletów promienic (Radiolaria) spojonych

opalem, chalcedonem lub mikrokwarcem. Często zawierają

domieszki związków żelaza, substancji węglistej lub minerałów

ilastych, barwiące skały na zielonkawo, czerwono-wiśniowo, szaro

lub czarno.

Spongiolity

– zwięzłe skały organiczne, zbudowane

z krzemionkowych igieł (spikul) gąbek (Spongiae), pierwotnie z

opalu, w starszych skałach z chalcedonu lub mikrokwarcu. Często

zawierają

domieszki

detrytycznego

kwarcu,

węglanów,

fosforanów, substancji ilastej (glaukonitu) lub pirytu.

Rogowce – nazwa obejmująca zwięzłe, zbite, skryto- lub

drobnokrystaliczne skały krzemionkowe, różnej barwy, złożone

głównie z chalcedonu i mikrokwarcu, często tworzące ławice

wśród

innych

skał

osadowych.

Zazwyczaj

są

silnie

zdiagenezowane, co w znacznym stopniu lub całkowicie zaciera

ich pierwotną genezę, najczęściej organiczną.

Lidyt (kamień probierczy) - czarna lub ciemnoszara

odmiana rogowca, barwa związana z domieszką substancji

węglistej.

Jaspis – nazwa barwnych odmian rogowców, najczęściej

czerwono-brunatnych,

ale również brązowych, żółtawych,

zielonkawych i in. Zabarwienie skał – związane z domieszkami

związków żelaza – może być jednorodne, wstęgowane lub

plamiste. Niektóre jaspisy są uważane za zsilifikowane tufy.

Chalcedonit – ogólna nazwa wtórnych, diagenetycznych skał

krzemionkowych, złożonych głównie z chalcedonu.

Gejzeryty, nawary i martwice krzemionkowe – skały młode,

często współczesne, tworzą się lokalnie, na obszarach działalności

wulkanicznej oraz w pobliżu wypływów wód geotermalnych.

Barwy jasnej (białawe, jasnoszare), w różnym stopniu porowate,

niekiedy zwięzłe. Mogą zawierać szczątki roślin, a także tworzyć

inkrustacje na szczątkach organicznych. Pierwotnie zbudowane z

opalu, szybko przekrystalizowują w chalcedon.

Limnokwarcyty (kwarcyty jeziorne) - powstają w wyniku

chemicznego

wytrącania

krzemionki

w jeziorach

stref

wulkanicznych.

Krzemionka

może

pochodzić

zarówno

z zasilających jeziora wód juwenilnych jak i z wietrzejących tufów

i tufitów. Skały zazwyczaj bladożółtawe, porowate. Mogą

zawierać domieszki składników klastycznych lub ilastych, a także

przeławicenia innych utworów jeziornych.

Silkrety (krzemionkowe polewy pustynne) - zwięzłe, kruche

osady, o lokalnym zasiegu i nieregularnych kształtach, tworzące

się w warunkach hipergenicznych; w klimacie suchym i gorącym.

Krzemienie - konkrecje oraz inne ciała krzemionkowe,

zazwyczaj niewielkich rozmiarów, o wyraźnie zaznaczonych

konturach, występujące w obrębie innych skał osadowych

(najczęściej węglanowych). Złożone głównie z chalcedonu lub

mikrokwarcu, najmłodsze krzemienie mogą być z opalu. Mogą

zawierać relikty krzemionkowych elementów szkieletowych (np.

spikule gąbek), a także domieszki minerałów żelaza (hematyt,

goethyt, piryt), bituminów oraz węglanów. Barwy krzemieni są

silnie zróżnicowane; czarne, brunatne, szare, niebieskawe, zielone,

żółtawe, białe, niekiedy plamiste lub koncentryczno-pasiaste

(krzemienie pasiaste).

Czerty - konkrecje krzemionkowe podobne do krzemieni,

lecz o słabo zaznaczonych, nieostrych konturach, przenikające się

ze skałą otaczającą i o zbliżonej do niej barwie.

Gezy - skały mieszane, złożone z autigenicznej krzemionki i

składników klastycznych, a niekiedy również węglanowych

(wapieni). Zawierają zmienne ilości krzemionkowych elementów

szkieletowych (spikule gąbek, skorupki radiolarii, okrzemek),

opalowego cementu, epiklastów (głównie ziarn kwarcu frakcji

aleurytowej lub psamitowej), a także węglanów (głównie kalcytu),

minerałów ilastych (zwłaszcza glaukonitu) oraz fosforanów. Skały

zazwyczaj jasne i bardziej porowate od współwystępujących z

nimi wapieni i margli.

Opoki – skały mieszane, przejściowe między skałami

krzemionkowymi i wapieniami. Złożone z kalcytu oraz subtelnego

szkielet z autigenicznej krzemionki (opal, rzadziej chalcedon),

często zawierają również organiczne elementy szkieletowe

(zwłaszcza igły gąbek). Typowe domieszki to minerały ilaste i/lub

fosforanowe. Mogą również zawierać konkrecje (krzemionkowe,

markasytowe lub pirytowe).

Opoka lekka (opoka odwapniona) - typowo wietrzenna skała

krzemionkowa, reziduum powstałe w wyniku wietrzenia

chemicznego (odwapnienia) opoki. Krzemionkowy szkielet

pozostały po wyługowaniu kalcytu tworzy porowatą, lekką

(w stanie suchym lżejszą od wody) i kruchą skałę, barwy

zazwyczaj jasnej. Może zawierać domieszki minerałów ilastych

(zwłaszcza

glaukonitu),

wodorotlenków

żelaza

oraz

drobnoziarnistych składników detrytycznych.

Krzemionkowe iły, iłowce, muły, mułowce oraz łupki (ang.

siliceous clays, claystones, muds, mudstones, shales) stanowią

utwory przejściowe między skałami krzemionkowymi, a skałami

ilastymi

i drobnoklastycznymi; zawierają poniżej 50 %

niedetrytycznych i głównie nieorganicznych faz SiO

2

. Wraz ze

skałami ilasto-okruchowymi można je włączyć do szeroko pojętej

grupy tzw. skał mułowych (ang. mudrocks).

Zastosowania skał krzemionkowych

Ziemie okrzemkowe i diatomity - ze względu na właściwości

sorpcyjne

i izolacyjne

-

mają zastosowanie w przemyśle

chemicznym jako materiały chłonne (sorbenty) i nośniki

katalizatorów oraz w przemyśle ceramicznym do produkcji

wyrobów termoizolacyjnych. Dawniej stosowane do wytwarzania

dynamitu.

Kruszone diatomity i inne porowate skały krzemionkowe są

używane jako lekkie kruszywa do betonu. Ponadto diatomity

stosuje

się

do

wyrobu

krzemionkowych

materiałów

ogniotrwałych, wypełniacze do farb, tworzyw sztucznych, gum i

in., jako materiał filtracyjny do oddzielania drobnodyspersyjnych

domieszek mechanicznych (np. do oczyszczania olejów), materiał

szlifierski i polerski (zwłaszcza do polerowania metali kolorowych

i lekkich). W przemyśle budowlanych materiałów wiążących

ziemie okrzemkowe, a zwłaszcza diatomity, bywają dodawane

jako aktywne dodatki mineralne do cementów.

Opoka lekka jest stosowana w przemyśle ceramicznym do

produkcji materiałów termoizolacyjnych. Może być też aktywnym

dodatkiem mineralnym do cementów, zapraw kwasoodpornych,

jako lekkie kruszywo naturalne do betonów. Ponadto ma podobne

zastosowanie w przemyśle chemicznym jak ziemia okrzemkowa,

stanowiąc jednak surowiec niższej jakości.

Krzemienie przez ponad 99 % czasu trwania ludzkiej

cywilizacji służyły człowiekowi do wyrobu broni, narzędzi

i krzesania ognia. Aktualnie kształtki krzemienne są stosowane w

przemyśle ceramicznym, farmaceutycznym i kosmetycznym, do

wykonywania okładzin młynów kulowych, a kule krzemienne -

jako mielniki.

Zmielone krzemienie są wykorzystywane w przemyśle

ceramiki szlachetnej, do wyrobu szkliw ceramicznych, a także w

przemyśle materiałów ściernych (krzemienne papiery ścierne).

Niektóre, zwłaszcza pasiaste odmiany krzemieni, są stosowane do

wyrobu galanterii kamiennej (np. popielniczek).

Lidyty są od wieków wykorzystywane w jubilerstwie jako

kamienie probiercze, t.j. służące do określania próby metali

szlachetnych (złota, srebra, platyny) w wyrobach. Próbę wykonuje

się na ich wypolerowanej powierzchni, stosując odpowiednie

ciecze probiercze. Po wypolerowaniu lidyty są cenionym, czarnym

kamieniem jubilerskim, stosowanym do wyrobu drobnej

galanterii kamiennej.

Jaspisy to kamienie jubilerskie.

Niektóre chalcedonity, spongiolity, radiolaryty i rogowce

wykorzystuje się jako kruszywa do betonu, zaś zmielone - do

wyrobu krzemionkowych materiałów ogniotrwałych.