SKAŁY OSADOWE

SKAŁY OSADOWE – Skały osadowe powstają w wyniku egzogenicznych

(zewnętrznych) procesów geologicznych. Procesy te zachodzą na powierzchni Ziemi lub
na niewielkich głębokościach w skorupie ziemskiej, a także na dnach oceanów, mórz lub

jezior. Procesy te mogą być niszczące lub twórcze i stanowią etapy powstawania skał
osadowych, takich jak :

-

wietrzenie fizyczne i chemiczne,

-

erozja,

-

denudacja,

-

sedymentacja,

-

diageneza.

Klasyfikacja skał osadowych opiera się w głównej mierze na kryteriach genetycznych, a

skład chemiczny ma znaczenie drugoplanowe. W uproszczonej systematyce skał
osadowych uwzględnia się podział na:

-

skały osadowe okruchowe – (klastyczne, detrytyczne), złożone z materiału
pochodzącego z mechanicznego rozdrobnienia różnych skał – okruchów (klastów,

detrytusu) lub minerałów. Środowisko osadzania się tego materiału (rzeczne, inne
kontynentalne, oceaniczne) może mieć wpływ na rodzaj materiału spajającego

okruchy. Dzielą się one ogólnie na: gruboziarniste, średnioziarniste, drobnoziarniste i
pyłowe lub iłowe,

-

skały osadowe chemiczne – powstają na skutek reakcji chemicznych

zachodzących wyłącznie pomiędzy różnymi związkami lub zmian koncentracji
roztworów. Składają się głównie z wytrąconych z roztworów soli i koloidów, dzięki
odparowaniu lub reakcjom chemicznym. Dalszy podział oparty jest na składzie

chemicznym osadu, który może być:

o

węglanowy – kalcyt dolomit,

o

krzemionkowy – chalcedon, opal,

o

żelazisty i manganonośny,

o

solny – sól kamienna, gips, itd. Skały solne ogólnie zaliczane są do
ewaporatów, ponieważ powstają dzięki odparowaniu wody w zamkniętych

basenach (laguny, słone jeziora),

-

skały osadowe organiczne (organogeniczne, biochemiczne) – powstałe ze

szczątków roślin i zwierząt lub substancji wytworzonych przez organizmy żywe
(muszle, szkielety, substancja roślinna). Dzieli się je także w zależności od składu

chemicznego na:

o

węglanowe – wapienie, dolomity,

o

krzemionkowe,

o

żelaziste,

o

fosforanowe – fosforyty ,

o

węgliste – torf, węgiel brunatny, węgle kamienne, antracyt,

-

skały piroklastyczne – zaliczane są tu skały utworzone z materiału wyrzuconego z
wulkanów jako okruchy skalne lub rozpylona lawa przekształcona w drobiny szkliwa,

osadzonego następnie w warstwach. Materiał może konsolidować w warunkach
subaeralnych (tuf) lub subakwalnych (tufit). Skały te mają charakter pośredni

między magmowymi a osadowymi: mają skład tych pierwszych, często nieco
zmodyfikowany, a zostały osadzone i zlityfikowane jak te drugie.

Minerały skałotwórcze skał osadowych

Minerały te dzieli się na dwie grupy ze względu na pochodzenie:

1. minerały allogeniczne – powstałe poza środowiskiem tworzenia się skały

osadowej. Pochodzą najczęściej ze skał magmowych i charakteryzują się dużą

odpornością na wietrzenie, np.: cyrkon, granaty, kwarc,

2. minerały autigeniczne – tworzą się w miejscu sedymentacji, np.: kwarc

autogeniczny.

Minerały skałotwórcze skał osadowych można ująć w następujące grupy:

1. grupa krzemionki (opal, chalcedon, kwarc, kwarc autigeniczny),

2. minerały ilaste (kaolinit, illit, smektyty),
3. uwodnione tlenki i wodorotlenki (limonit),
4. minerały węglanowe (kalcyt, dolomit, syderyt, aragonit),

5. minerały siarczanowe (gips, selenit, alabaster, anhydryt),
6. grupa chlorków (halit, sylwin),

7. grupa fosforanów.
8. inne (piryt).

Struktura skał osadowych

Do cech strukturalnych skał osadowych należą:

1. frakcja, inaczej wielkość ziaren materiału okruchowego (najważniejsza cecha !)

Wyróżnia się zasadnicze następujące typy struktur ze względu na skład ziarnowy

o

blokowa – okruchy powyżej 10 cm,

o

psefitowa (żwirowa) – o wielkości okruchów powyżej 2 mm,

o

psamiotwa (piaskowa) – o ziarnach od 0,1 mm do 2 mm,

o

aleurytowa (mułkowa) – o ziarnach od 0,01 mm do 0,1 mm,

o

pelitowa (iłowa) – o ziarnach poniżej 0,01 mm.

2. stopień selekcji (wysortowania) pod względem wielkości materiału okruchowego.

Uzyskuje się na podstawie analizy granulometrycznej (sitowej) ,

3. stopień obtoczenia okruchów i ziarn. Wyróżnia się ziarna: ostrokrawędziste, słabo

obtoczone, dobrze obtoczone i bardzo dobrze obtoczone,

4. kształt okruchów i ziarn, określany pojęciami: kuliste, dyskowate, wrzecionowate,

płasko wydłużone,

5. charakter powierzchni ziarn. Powierzchnie te mogą być: porysowane (pochodzenia

lodowcowego), matowe (piasek wydmowy), błyszczące (piasek rzeczny).

Dla skał węglanowych (pochodzenia chemicznego) wyróżnia się dodatkowo struktury:

-

mikrytowa – materiał węglanowy bardzo drobnoziarnisty rzędu tysięcznych milimetra

-

sparytowa – drobnoziarniste wapienie o wielkości kryształów kalcytu od kilku setnych
do kilku milimetrów

Elementy szkieletowe organizmów występujące w postaci składników ziarnistych skał
wapiennych to bioklasty

Tekstury skał osadowych

Pod pojęciem tym rozumie się, podobnie jak dla skał magmowych, sposób

ułożenia i rozmieszczenia składników oraz sposób wypełnienia przez nie przestrzeni w

skale, a w skałach okruchowych ponadto wzajemny ilościowy stosunek ułożenia
składników i spoiwa. Ze względu na sposób ułożenia składników wyróżnia się tekstury:

-

warstwowe,

-

łupkowe (skały wykazują podzielność na płytki, tabliczki, itp.).

Ze względu na sposób wypełnienia przestrzeni wyróżnia się tekstury:
-

zbite,

-

masywne,

-

porowate,

-

gąbczaste.

Stosunek materiału okruchowego do spoiwa może być bardzo różny, wyróżnia się tu:
-

spoiwo typu kontaktowego – ziarna stykają się ze sobą, a spoiwo wypełnia wolne

przestrzenie.

-

spoiwo typu masy wypełniającej, tzw. bazalne – w obfitym spoiwie tkwią okruchy i

ziarna mineralne, nie stykające się z sobą.

Tabela 1. Uproszczona systematyka skał osadowych

Skały klastyczne (okruchowe)

Rodzaj Skład Skała luźna Skała zwięzła Zastosowanie

Rumosz skalny
Gruz

Brekcja – kanciaste
okruchy zlepione

lepiszczem

Brekcja jako
dekoracyjny materiał

okładzinowy i

posadzkowy

Gruboziarniste
d > 2,0 mm

Okruchy
skał,

kwarc

Otoczaki

Żwiry

Zlepieniec – otoczaki

zlepione lepiszczem

Zlepieniec jako materiał

budowlany

Piaskowiec – ziarna od
0,1 do 2 mm,

wysortowane i

obtoczone spojone
lepiszczem

Piaskowiec- często
używany materiał

budowlany, także jako

stosowany do wyrobu
kamieni szlifierskich,

materiał rzeźbiarski

Średnioziarniste
0,1 <d < 2,0 mm

Kwarc,
okruchy

skał,

skalenie,
łyszczyki

Piasek

Arkoza - ziarna od 0,1

do 2 mm, słabo

wysortowane i

kanciaste, spojone
lepiszczem, zawierają

najwięcej skaleni

Materiał budowlany

Mułowce - spojone

muły

Przemysł materiałów

ściernych

Drobnoziarniste

0,01 < d < 0,1

mm

Kwarc,

okruchy

skał,
skalenie,

łyszczyki,

minerały

ilaste

Muł, mułki

Lessy (0,03-0,05 mm)

– skały pochodzenia

eolicznego, miękka,
żółtokremowe

zabarwienie

Surowiec ceramiczny do

prod. cegły, klinkieru.

Na podłożu lessowym
rozwijają się urodzajne

gleby

Ił – są tłuste w

dotknięciu ze

względu na to,
że składają się

z drobniutkich

łuseczek, które
przylegają do

palców
Pył

Iłowiec – skała o

przewadze frakcji

ilastej

Iły – wyrób ceramiki

przemysłowej

(dachówki, cegły)

Gliny –

zawierają

większy %
domieszek

piaszczystych

Glinki ogniotrwałe -

Łupek ilasty – różnią

się od iłów większą
spójności

Gliny

Glinki – jw. oraz

zastosowanie do

produkcji ceramiki
szlachetnej

Ilaste

d < 0,01 mm

Minerały

ilaste,

kwarc,
węglany

Margle – zaw.

Powyżej 50%

CaCO

3

W produkcji cementu

Skały osadowe chemiczne

Rodzaj Skład Nazwa

skały Zastosowanie

Wapienie, Wapienie mikrytowe –
zbudowane z drobnych, nie

widocznych gołym okiem ziarenek

Ważny i cenny surowiec
skalny, używany w

budownictwie, do

produkcji wapna lub do

celów chemicznych

Dolomit – utworzone głównie z

dolomitu, zawierają także kalcyt,
twardszy od wapieni

Ważny surowiec w

budownictwie, a także w
hutnictwie jako topnik

Węglanowe Kalcyt,

aragonit

Mikryt

Sparyt

Syderyt – złożone głównie z węglanu
żelaza (syderytu), barwy beżowej,

szarej, brunatnej

Ruda żelaza

Skały gipsowe – białe, szare, żółte.

Mogą być monomineralne (tylko

gips) lub zawierać domieszki.

Gips, anhydryt,

Minerały ilaste,

kwarc

Anhydryt – twardsze od gipsów,

drobnokrystaliczne lub ziemiste

Budownictwo, przemysł

chemiczny

Halit

Domieszki:

minerałów
ilastych, gipsu

Halityt – sól kamienna

Solne

Różnobarwne
chlorki i

siarczany

magnezu i

potasu

Sole potasowo-magnezowe

Przemysł chemiczny

Krzemionkowe Autigeniczna

krzemionka:
opal chalcedon,

kwarc

Czert – zawartość CaCO

3

< 20%

Przemysł cementowy

Skały osadowe organogeniczne

Rodzaj Skład Nazwa

skały Zastosowanie

Wapienie zoogeniczne i fitogeniczne,
np.: muszlowe (zbudowane z muszli

małżów)

Kreda pisząca – biała skała

wapienne, mało sposita, zbudowana

ze szczątków glonów, otwornic i

mikrytu, tworzy się w morzach

Kreda jeziorna – tworzy się w

jeziorach, zawiera minerały ilaste i
skorupki organizmów

Węglanowe Kalcyt

(buduje

szkielety

szkarłupni),

aragonit

(buduje
szkielety korali,

głowonogów,

ślimaków)
Mikryt

Sparyt

Margle – wapienie zawierające 25 –
50 % składników ilastych

Autigeniczna
krzemionka:

opal chalcedon

kwarc

Ziemia okrzemkowa – zbudowana z
resztek roślin o szkielecie opalowym,

zwanych okrzemkami, skała miękka

i pylasta

Środek szlifierski,
surowiec do produkcji

dynamitu, materiałem

izolacyjnym i chłonnym

Diatomit – zwięzła ziemia

okrzemkowa

Surowiec lekkich

kruszyw do betonu

Organogeniczna

krzemionka,

glaukonit,
minerały ilaste

Gezy – pośrednie skały pomiędzy

krzemionkowymi i okruchowymi

Surowiec cementów

puculanowych

Krzemionkowe

Krzemionka +
węglany

Opoka

Przemysł cementowy

Torfy – węgle o najniższym stopniu

uwęglenie (do 25% w stanie

wodnym)

Węgle brunatne – zawierają 60-78%

węgla

Węgiel kamienny – 78-91 %
pierwiastka C
Antracyt – 95 – 99% węgla C

Paliwa energetyczne

Ropa naftowa

Przemysł produktów

ropopochodnych – oleje,

woski, asfalty, itp.

Węglowe –

kopalne paliwa

stałe i płynne

C, H, N, O,

popioły

Gytia – spropelowy osad jeziorny

Skały węglowe powstają głównie z nagromadzenia szczątków roślinnych, które w

warunkach braku tlenu ulegają procesowi uwęglenia. W odróżnieniu od innych skał
osadowych składniki węgla określa się nazwą macerały, a nie minerały. W węglu

kamiennym wyróżnia się macerały:

o

witryt – twardy, silnie błyszczący,

o

fuzyt – czarny, matowy, miękki, brudzący,

o

klaryt – jaśniejszy od witrytu, połysk jedwabisty,

o

duryt – szary lub czarny, bez połysku.

Inne postacie węgla to: grafit, szungit (zbliżony do grafitu pod względem chemicznym,
występuje w skał metamorficznych w formie żył lub warstw) oraz diament i sadza.

PRZEGLĄD GŁÓWNYCH SKAŁ OSADOWYCH

1. Żwir

Skały luźne, złożone z obtoczonych skał i minerałów o średnicy większej od 2 mm. Ze

względu na średnice wyróżniamy żwir drobny, średni, gruby i bardzo gruby (do 80mm) W
żwirze występują również ziarna mniejszych rozmiarów w ilości nie przekraczającej 50%.
Żwir jest stosowany w budownictwie do produkcji betonu.

Żwir

Żwir na dnie rzeki

2. Brekcja

Scementowany rumosz skalny (zwietrzelina na zboczach górskich), gdzie

ostrokrawędziste okruchy zostały zlepione spoiwem węglanowym, krzemionkowym,
żelazistym lub ilastym nazywamy brekcją.

Brekcja

3. Zlepieniec

Zlepieńce powstają przez scementowanie żwiru. Obok spoiwa węglanowego,

ilastego, żelazistego lub krzemionkowego występuje tu masa wypełniająca, złożona z

drobnych okruchów skalnych.

Zlepieniec

Zlepieniec

Zlepieniec

4. Piasek

Luźne skały okruchowe, złożone z ziaren o średnicy od 2mm do 0,05mm to

piasek. Najczęściej spotykane są piaski kwarcowe (ok. 80% piasku). Ziarna piasku
pokryte są często powłoczką uwodnionych tlenków żelaza powodujących żółtawe

zabarwienie.

Piasek

5. Piaskowiec
Piaskowiec powstaje w wyniku scementowania piasku spoiwem chalcedonowym,

ilastym, żelazistym, węglanowym, niekiedy również gipsowym, anhydrytowym lub
barytowym.

Najczęściej spotykany jest piasek kwarcowy. Barwa piaskowców uzależniona jest od
rodzaju spoiwa.

Piaskowiec

Różne barwy piaskowców

Piaskowiec biały

Piaskowiec czerwony (pstry)

6. Less

Less posiada barwę żółtą, z wyglądu przypomina glinę, ale jest bardziej plastyczny

po namoczeniu, a na sucho daje się rozetrzeć na pył. Lessy składają się z:

- kwarcu, skaleni, łyszczyków (łącznie ponad 70%),
- węglanu wapnia (ok. 20%),

- substancji ilastej (do 20%).
Budowa porowata, słaba spójność

Less

Less

7. Ił

Iły zbudowane są głównie z materiałów ilastych, zawierają także pelit kwarcowy,

uwolnione tlenki żelaza, jasne łyszczyki, niekiedy minerały solne i substancje

organiczne. W stanie suchym nie dają się łatwo rozcierać, chłonąc wodę stają się
plastyczne i stopniowo przechodzą w stan płynny.

Ił – okruchy

Ił - bryła

8. Glina

Skała o barwie żółtobrunatnej, żółtej, szarożółtej lub zielonej. W jej skład wchodzą

minerały ilaste, ziarna kwarcu, uwodnione tlenki żelaza, domieszki węglanu wapnia.

Glina

9. Wapienie

Skały o zmiennej barwie, w stanie czystym białej, pozostałe barwy pochodzą od

ewentualnych domieszek. Rozkładają się pod wpływem kwasu solnego dając burzliwą
reakcję.

Wapienie – różne formy

Skała wapienna

Brekcja wapienna

Brekcja wapienna

10. Kreda

Skała barwy białej, słabo scementowana, z łatwością daje się rozcierać w palcach.

Zbudowana z wapiennych skorupek otwornic oraz pelitu wapiennego

Różne formy kredy

Kreda

11. Torf

Węglowiec najuboższy w węgiel, zawiera blisko 50% obumarłych szczątków roślin.

Świeże skały są porowate i mogą wchłonąć dużą ilość wody.

Torf

Torf

12. Węgiel brunatny

Ogniwo pośrednie między torfem a węglem kamiennym. Barwa brunatna lub

brunatno-czerwona. Połysk tłusty lub matowy.

Węgiel brunatny

Węgiel brunatny

13. Węgiel kamienny

Barwa czarna lub szaroczarna. Zawiera od 75 do 94% pierwiastka węgla.

Wykazuje często warstwowanie oraz przełam muszlowy.

Węgiel kamienny

Węgiel kamienny