MATERIAA
Y DO ĆWICZENIA NR 3
SKAA
Y OSADOWE
Skały osadowe powstają w wyniku nagromadzenia elementów mineralnych i
organicznych w postaci osadu na powierzchni skorupy ziemskiej. Składnikami osadu są:
okruchy mineralne i skalne pochodzące z niszczenia skał już istniejących, minerały nowo
powstałe, wytrącone z roztworów wodnych, oraz szkielety mineralne organizmów.
Podstawowym procesem prowadzącym do powstania skały osadowej jest więc sedymentacja
(nagromadzenie się osadu na powierzchni skorupy ziemskiej). Sedymentacja może być
poprzedzona przez transport materiału z miejsca jego pochodzenia na miejsce osadzenia. Po
złożeniu osad podlega często różnorodnym przeobrażeniom fizycznym i chemicznym,
prowadzącym do przekształcenia go w skałę zwięzłą. Ten zespół procesów określany jest
mianem diagenezy.
Zależnie od składu mineralnego i genezy skały osadowe dzielą się trzy grupy:
" skały okruchowe (klastyczne)
" skały ilaste (iłowe)
" skały organogeniczne i chemiczne
MINERAA
Y SKAA
OSADOWYCH
Wśród minerałów skał osadowych wyodrębnia się dwie grupy, różne pod względem
genezy. Są to:
" minerały allogeniczne - powstałe poza środowiskiem tworzenia się skały. Pochodzą
ze zniszczenia skał magmowych, metamorficznych lub starszych skał osadowych i
znajdują się obecnie w formie okruchów na złożu wtórnym (poza środowiskiem swego
powstania). Zostały one przetransportowane i powtórnie osadzone.
" minerały autogeniczne - utworzone w miejscu sedymentacji skały, w skład której
wchodzą. Znajdują się więc na złożu pierwotnym.
Liczne minerały skał osadowych mogą być zarówno allogeniczne, jak i autogeniczne np.
kwarc może być w postaci allogenicznych okruchów skał starszych jak i autogenicznego
spoiwa powstałego w wyniku krystalizacji krzemionki na miejscu tworzenia skały (np.
kwarcyty, piaskowce kwarcytowe).
MINERAA
Y ALLOGENICZNE to te, które wykazują dużą odporność na wietrzenie
chemiczne, a więc przede wszystkim kwarc oraz muskowit. Trochę rzadziej spotykane są
skalenie, głównie ortoklaz i kwaśny plagioklaz. Biotyt, amfibole i pirokseny spotyka się
jedynie sporadycznie i są wtedy silnie zmienione.
Odporne na wietrzenie są również minerały akcesoryczne i poboczne skał magmowych i
metamorficznych. Wymienić tu należy cyrkon, rutyl, granaty, magnetyt. Występują one
dość często w skałach osadowych w formie mikroskopijnych ziaren, tworząc frakcję
minerałów ciężkich.
III / 1
MINERAA
Y AUTOGENICZNE:
1. minerały grupy krzemionki (chalcedon, opal)
2. minerały ilaste (kaolinit, montmorillonit, illit)
3. glaukonit
4. tlenki i wodorotlenki Al (diaspor, hydrargilit)
5. tlenki i wodorotlenki Fe (limonit)
6. węglany (kalcyt, dolomit, aragonit, syderyt)
7. fosforany (apatyt, wiwianit)
8. siarczany (gips, anhydryt)
9. chlorki (halit, sylwin)
10. siarka
SKAA
Y OKRUCHOWE
W wyniku wietrzenia skały ulegają rozpadowi na bloki, mniejsze od nich okruchy
skalne oraz ziarna mineralne. Nagromadzenie tych elementów prowadzi do powstania skały
okruchowej luz
nej. Gdy materiał okruchowy zostanie scementowany w procesach diagenezy,
powstaje skała okruchowa zwięzła.
STRUKTUR
skał okruchowych określa się przede wszystkim w oparciu o wielkość
materiału okruchowego (frakcję). W zależności od frakcji wyróżnia się struktury:
1) żwirową (psefitową)..........średnica okruchów przekracza 2 mm
2) piaskową (psamitową).......średnica okruchów 2 do 0,1 mm
3) mułową (aleurytową) ....... średnica okruchów 0,1 do 0,01 mm
4) iłową (pelitową) ............... średnica okruchów poniżej 0,01 mm
Ważnymi cechami strukturalnymi są także: stopień selekcji (wysortowania), stopień
obtoczenia okruchów (kanciaste, słabo obtoczone, obtoczone, dobrze obtoczone), kształt
okruchów (kuliste, wrzecionowate, dyskoidalne, elipsoidalne, płasko-wydłużone), charakter
powierzchni ziarn (powierzchnia gładka, błyszcząca, lub matowa, obecność wcisków,
zagłębień, wyżłobień).
TEKSTURA
Rozmieszczenie ziarn w skale może być bezładne lub w jakiś sposób uporządkowane.
Uporządkowanie ziarn w skałach okruchowych wyraża się najczęściej warstwowaniem osadu.
Z punktu widzenia wypełnienia przestrzeni skały przez tworzące ją składniki wyróżnia się
tekstury zbite i porowate.
SPOIWO
Spoiwem, albo inaczej lepiszczem nazywa się substancję znajdującą się pomiędzy ziarnami.
Powoduje ona scementowanie luz
nych ziarn lub okruchów.
nazwa spoiwa składniki spoiwa cechy rozpoznawcze
wapniste kalcyt burzy z HCl
margliste kalcyt, ił burzy z HCl, pozost.osad
krzemionkowe krzemionka duża twardość, zwięzłość
ilaste min. iłowe mała zwięzłość,
kropla HCl szybko wsiąka
żelaziste tlenki i wodorotl. Fe czerwona lub brunatna barwa
III / 2
Główne rodzaje skał okruchowych:
rodzaj frakcji skała luz
na skała zwięzła
żwirowa (psefitowa) żwir (okruchy obtoczone) zlepieniec
gruz (okruchy nieobtoczone) brekcja
piaskowa (psamitowa) piasek piaskowiec
mułowa (aleurytowa) muł mułowiec
Przegląd skał okruchowych
ZLEPIENIEC - skała okruchowa zwięzła.
Struktura: żwirowa (psefitowa)
Tekstura: zbita (czasem lekko porowata) i najczęściej bezładna
Skład mineralny:
- spoiwo: należy zbadać znanymi metodami (może być każdy typ)
- okruchy: skład określamy na podstawie oględzin - często bardzo różnorodny
(różne skały formie okruchów; z minerałów najczęściej kwarc lub skałenie)
Do najbardziej znanych w Polsce zlepieńców należy ZLEPIENIEC ZYGMUNTOWSKI
z permskich utworów Gór Świętokrzyskich. Nazwa wiąże się z wykorzystaniem tej skały w
VII w jako surowca do budowy pierwszej kolumny Zygmunta III Wazy w Warszawie.
Zlepieniec ten składa się z okruchów wapieni i dolomitów dewońskich o niskim stopniu
obtoczenia, zlepionych spoiwem wapnisto-żelazistym lub marglisto żelazistym.
PIASKOWIEC - skała okruchowa zwięzła.
Struktura: piaskowa (psamitowa)
Tekstura: zbita i bezładna lub uporządkowana
Skład mineralny:
- spoiwo: należy zbadać znanymi metodami (może być każdy typ)
- okruchy: najczęściej kwarc, czasem skalenie i muskowit
Przykłady piaskowców oligomiktycznych z terenu Polski:
" piaskowiec wąchocki - dolny trias, G.Świętokrzyskie, brunatnoczerwony
" piaskowiec szydłowiecki - dolna jura, G. Świętokrzyskie, jasnokremowy, spoiwo
krzemionkowe
" piaskowiec ciosowy (kwader) - górna kreda, G. Stołowe, Złotoryja, Lwówek Śląski,
barwa kremowoszara, oddzielność blokowa.
MUA
EK - skała okruchowa luz
na, osadzona w wodzie. Występuje tu pozorna zwięzłość
określana jako spoistość. Polega ona na pozornym zestaleniu skały podczas wysychania. Po
zmoczeniu rozdziela się na pojedyncze ziarna.
Struktura: mułowa (aleurytowa)
Tekstura: W przypadku skał sypkich tekstury nie określa się (Należałoby określić w terenie
w naturalnym miejscu występowania skały) U skał spoistych, gdy ułożenie ziarn jest
naturalne określa się  najczęściej bezładna, lub uporządkowana
Skład mineralny: pył kwarcowo skaleniowy
III / 3
SKAA
Y ILASTE
Do grupy skał ilastych zalicza się skały okruchowe o frakcji najdrobniejszej
(pelitowej) oraz minerały ilaste takie jak kaolinit, montmorillonit i illit. Rozmiary mniejsze od
0,01 mm, często postać cząstek koloidalnych powodują, że w badaniach makroskopowych
niemożliwa jest identyfikacja składu mineralnego tych skał oraz ocena cech budowy
wewnętrznej. Dlatego też przy ocenie STRUKTURY poprzestaje się na stwierdzeniu
struktury pelitowej.
TEKSTURY tych skał są bezładne lub uporządkowane, polegające na warstwowaniu.
SKA
AD MINERALNY - Głównym składnikiem skał ilastych są minerały ilaste, takie jak
kaolinit, montmorillonit, illit. Obok nich skały te mogą zawierać matriał detrytyczny, głównie
kwarcowy.
Przegląd skał ilastych
IA
Y  należą do skał luz
nych; w stanie suchym są spoiste. Skały te łatwo można zarysować
paznokciem. Po chuchnięciu pojawia się charakterystyczny zapach ziemi.
Struktura: iłowa (pelitowa)
Tekstura: najczęściej zbita i bezładna lub uporządkowana - czasem widoczne
złupkowacenie. (Tekstury nie określa się jeśli próbka nie zachowuje oryginalnej, naturalnej
tekstury)
Skład mineralny: minerały ilaste - najczęściej illit, oraz pelit kwarcowy
Typowym przedstawicielem jest ił pstry poznański (neogen). Zbudowany jest głównie z
illitu. Ma szaroniebieskawe zabarwienie i brunatnożółte plamy powstałe na skutek wietrzenia
zawartego w nim pirytu.
IA
Y OGNIOTRWAA
E są charakterystycznie  tłuste w dotyku. W składzie mineralnym
dominuje kaolinit, któremu mogą towarzyszyć różne domieszki. Większa zawartość skaleni
lub łyszczyków z
le wpływa na ogniotrwałe własności iłów. Skały te odgrywają dużą rolę w
gospodarce jako surowiec ceramiki szlachetnej.
Przykładem może być czwartorzędowy ił kadyński (elbląski) o czerwonawym zabarwieniu.
GLINY - zaliczane są tradycyjnie do skał ilastych, zawierają jednak materiał o bardzo
zróżnicowanej wielkości: od ilastego po olbrzymie głazy i bloki. W stanie wilgotnym gliny są
plastyczne, po wyschnięciu staja się kruche i twarde (skały spoiste). Zabarwione są na szaro,
żółtawo, brązowawo, czerwonobrunatno. Większość glin zawiera domieszkę węglanu wapnia
(burzą z kwasem). Gliny stanowią produkt procesów wietrzeniowych lub akumulacji
glacjalnej (glina zwałowa). GLINY ZWAA
OWE należą do najpospolitszych skał w Polsce
niżowej. Stanowią nagromadzenie całego materiału transportowanego przez lodowiec,
pozostałego po jego stopnieniu. Są one skałami mieszanymi o wyjątkowo złej selekcji, niskim
stopniu obtoczenia materiału grubszego.
Struktura: iłowa + grubsze frakcje
Tekstura: najczęściej zbita i bezładna
Skład mineralny: bardzo różnorodny (zawiera m.in. minerały ilaste, często węglan wapnia)
III / 4
 SKAA
Y ORGANOGENICZNE I CHEMICZNE
Skały chemiczne powstają w wyniku chemicznego wytrącania minerałów z roztworów
wodnych (najczęściej z wody morskiej)
Skały organogeniczne powstają w wyniku nagromadzenia się szczątków organizmów
zwierzęcych (zoogeniczne) lub roślinnych (fitogeniczne). Bardzo często udział biorą zarówno
procesy chemiczne jak i organogeniczne. Mogą tu również uczestniczyć procesy fizjologiczne
organizmów a także może zachodzić rozkład substancji organicznej - mówimy wówczas o
skałach biochemicznych.
STRUKTURA skał chemicznych może być:
" krystaliczna
" bezpostaciowa lub skrytokrystaliczna (zwana czasem pelityczną) - kiedy makroskopowo
nie można zauważyć ziarn
Struktury krystaliczne mają skały chemiczne lagunowe, np. dolomity, gips, anhydryt, sól
kamienna, sole potasowe i magnezowe.
STRUKTURA skał organogenicznych zależy od stopnia zniszczenia szczątków
organicznych:
" biomorficzna - szczątki dobrze zachowane
" detrytyczna - szczątki występują w postaci okruchów ze śladami obróbki mechanicznej
Jeśli szczątki organiczne są w ogóle nie widoczne, struktury określa się najczęściej tak jak dla
skał chemicznych
TEKSTURA w skałach organogenicznych i chemicznych może być zbita lub porowata oraz
bezładna lub uporządkowana (kierunkowa)
Przegląd skał organogenicznych i chemicznych
WAPIENIE - skały zbudowane głównie z kalcytu lub aragonitu. Intensywnie reagują z
HCl. Białe, jasnoszare, lub często zabarwione domieszkami np. na brunatno, jasnozielono,
czarno. Mogą być pochodzenia chemicznego i organogenicznego (gł. zoogenicznego).
Osobniki nieorganicznego kalcytu mogą mieć różne wymiary. W wapieniach młodszych
kalcyt występuje w formie pelitu, w starszych zaś (w wyniku rekrystalizacji) jest
mikrokrystaliczny lub nawet drobnoziarnisty. Wapienie mogą zawierać mniej lub bardziej
wyraz
ne szczątki organiczne. Obok wapieni zawierających pojedyncze skamieniałości mogą
występować odmiany złożone prawie wyłącznie ze szczątków organicznych.
WAPIEC
ZBITY- skała weglanowa
Struktura: skrytokrystaliczna (często widoczne żyłki krystalicznego kalcytu)
Tekstura: najczęściej zbita i bezładna Skład mineralny: kalcyt
WAPIEC
ORGANOGENICZNY- skała weglanowa
Struktura: biomorficzna lub detrytyczna
Tekstura: zbita (czasem porowata) i najczęściej bezładna
Skład mineralny: kalcyt
III / 5
MARGLE - skały węglanowe, pokrewne wapieniom. Są zazwyczaj mniej twarde i zwięzłe
niż wapienie. Składają się w 50-70% z węglanu wapnia oraz z substancji ilastych. Przy
reakcji z kwasem solnym pojawia się drobna zawiesina ilasta.
Struktura: skrytokrystaliczna
Tekstura: najczęściej zbita i bezładna
Skład mineralny: kalcyt i minerały ilaste
KRZEMIENIE I CZERTY - utwory krzemionkowe występujące w wapieniach, marglach,
opokach, dolomitach, w postaci konkrecji i soczew. Krzemienie są różnie zabarwione,
kształty mają kuliste, elipsoidalne lub nieregularne, ostro odgraniczone od skały otaczającej.
Czerty mają nieregularne kształty, a barwę zbliżoną do barwy skały otaczającej. Powstają w
efekcie koncentracji krzemionki w niezdiagenezowanym osadzie.
KRZEMIEC
- skała krzemionkowa, chemiczna
Struktura: skrytokrystaliczna
Tekstura: zbita i bezładna lub uporządkowana (np. u krzemieni pasiastych)
Skład mineralny: chalcedon z ew. domieszką opalu
ZADANIE DO WYKONANIA
Opisać wskazane skały osadowe wg schematu:
" nazwa skały, grupa do której przynależy
" struktura
" tekstura
" spoiwo (dotyczy skał okruchowych zwięzłych)
" skład mineralny
Skały obowiązujące: zlepieniec, zlepieniec zygmuntowski, piaskowiec, mułek, ił, ił
ogniotrwały, glina zwałowa, wapień zbity, wapień organogeniczny, margiel, krzemień.
III / 6