PETROGRAFIA - jest to nauka o skałach, która zajmuje się ich składem

mineralogicznym, strukturą, teksturą oraz genezą

Petrografia -jest częścią składową nauk mineralogicznych, w skład, których

(obok niej) wchodzą krystalografia, mineralogia, geochemia (historia

naturalnej wędrówki pierwiastków w skorupie ziemskiej) Petrografia -

stanowi pomost między naukami mineralogicznymi a geologią, podobnie

jak geochemia pomiędzy mineralogią a chemią.

SKAŁA - naturalny asocjat (zbiór) minerałów, zespół minerałów powstały

w procesach geologicznych

Z punktu widzenia składu mineralogicznego skały dzielimy na:

Monomineralne - wszystkie te utwory skalne, zbudowane z

jednego rodzaju minerałów (wapień, dolomit)

Polimineralne - skały zbudowane z kilku minerałów (granit)

Na początku XXw. w literaturze geologicznej i petrograficznej pojawiło się

określenie petrologia - nauce tej przypisywano szerszy zakres badawczy

niż petrografii a szczególnie nadania z zakresu fizyko - chemicznych w

odniesieniu do skał

Ostatecznie ustalono że petrografia i petrologia to synonimy tej samej

nauki która ma uwzględniać jak najszerszy zakres badawczy w odniesieniu

do danej skały.

Wszystkie skały występujące w przyrodzie dzielimy na 3 zasadnicze grupy:

Osadowe, Magmowe, Metamorficzne.

Skały genetycznie związane są z skorupą ziemską i zewnętrzną częścią

księżyca Skorupa ziemska -jest to najbardziej zewnętrzna część planety

ziemia o miąższości ok. 50km. Skorupa ziemska - pod względem fizycznym

przedstawia ciało sztywne, w przeciwieństwie do podścielającej strefy

zewnętrznej płaszcza o miąższości 2990km która ma właściwości

półplastyczne Powyżej płaszcza ziemi występuje jądro, które ciągnie się do

głębokości 6378km Skorupa ziemska - w warunkach powierzchniowych

w 95% zbudowana jest ze skał osadowych, tylko 5% stanowią skały

magmowe i metamorficzne. Przeciętny skład metamorficzny jest odwrotny

- 95% magmowe i 5% osadowe.Pod względem chemicznym skorupa

ziemska zbudowana jest z Si i Al. - siał Płaszcz ziemski - zbudowany jest z

Si i Mg - sima

Jądro ziemi - wg I hipotezy zbudowane tylko z najlżejszych pierwiastków;

wg II hipotezy z najcięższych Granicę między skorupą a płaszczem

wyznaczył wykorzystując różnicę własności fizycznych Mohorowcic (Moho)

w 1909r.

Granicę między płaszczem a jądrem ziemi wyznaczył w 1914r Gutenberg

Przeciętny skład skorupy ziemskiej:

Si0

2

-60%

Al

2

0

3

-15%

Fe0 -4%

Fe0

3

-3%

Mg0 -3^%

Ca0 -5%

Na

2

0 -3,7%

H

2

0 -3%

W wyniku szczegółowych badań skorupy ziemskiej wykazano, że jest ona

dwudzielna. Górna część skorupy ziemskiej jest bardzo bogata w Si, Al,

Na, K nazywana jest granitową. Natomiast dolna część jest nieco uboższa

w Si i Al., a wzbogacona w Ca, Fe, Mg nazywana jest bazaltową Można

powiedzieć, że granitowa część zbudowana jest ze skał o barwach

jaśniejszych niż bazaltowa To zróżnicowanie spowodowane zostało

oddziaływaniem atmosfery i hydrosfery na istniejącą w pierwszym stadium

skorupy ziemskiej skałę w postaci szklistej, procesy wietrzenia, transport,

sedymentację, a w konsekwencji zaburzenia równowagi izostatycznej

między skorupą a płaszczem, a następnie przemieszczanie skał,

ewolucjonizmu, doszło do powstania tych dwóch stref.

Pyrolit - najbardziej zewnętrzna część płaszcza ziemskiego, z

petrograficznego punktu widzenia zbudowana z 3 części dunitu i 2 części

bazaltu. Pyrolit wzbogacony jest w tytan występujący w: spinelach,

piroksenach, granatach.

CYKLICZNOŚĆ PROCESÓW PETROGRAFICZNYCH W SKORUPIE ZIEMSKIEJ

Powstała w głębi skorupy

ziemskiej magma wskutek powolnego spadku temperatury krystalizuje

dając różne typy skał magmowych. Jest to I etap zwany magmowym. Na

skutek ruchów wchodzących w skorupie ziemskiej skały magmowe są

wynoszone na powierzchnię, tam na skutek działania atmosfery i

hydrosfery ulegają zniszczeniu, odbywa się to w etapie zwanym

wietrzeniem. Powstały materiał okruchowy wskutek wietrzenia jest z

kolei przedmiotem przemieszczania, czyli transportu z jednych miejsc w

drugie. Odbywa się to w etapie zwanym transportem. Transportowany

materiał za pośrednictwem spływów powierzchniowych, wody lub wiatru

jest a kolei deponowany w różnych środowiskach, lądowym, wodnym

mamy wówczas do czynienia z procesem sedymentacji. W pierwotnym

stadium istnienia zdeponowany materiał okruchowy pozostaje w stanie

luźnym. Z czasem pod wpływem różnych czynników (np. ciśnieniu warstw

nadległych) ulega scementowaniu (stwardnieniu). Odbywa się to w

etapie zwanym diagenezą. Jeżeli materiał zdiagenezowany w postaci

różnorodnych skał dostanie się w głąb skorupy ziemskiej wskutek

oddziałujących w niej ruchów, znajdzie się pod wpływem podniesionych

parametrów ciśnienia i temperatury. Skały w tych warunkach ulegają

transformacji, przeobrażeniom, ten etap nazywany jest metamorfizmem.

Jeżeli skały przeobrażone dostaną się w jeszcze głębsze strefy,

temperatura przekroczy 800°C zaczynają się częściowo topić. Ten proces

nazywamy anateksis. Przy dalszym podwyższaniu temperatury skały

ulegają całkowitemu stopieniu, ten proces i etap nazywamy palingenezą.

Dwa ostatnie pojęcia zostały wprowadzone do petrografii w 1907r przez

petrografia szwedzkiego J. SEDERHOLMA.

Wskutek oddziaływania procesów anateksis i palingenezy dochodzi do

całkowitego upłynnienia skał. Tworzy się magma wtórna. Oprócz magmy

wtórnej istnieje również w najniższych partiach skorupy ziemskiej i w

górnej części płaszcza ziemi magma pierwotna zwana juwenilną. Po

zmieszaniu tych dwóch rodzajów magmy a następnie wędrówki w płytsze

części skorupy ziemskiej, w wyniku spadku temperatury, dochodzi do

krystalizacji różnych typów skał magmowych. Rozpoczyna się kolejny cykl

procesów petrograficznych. Współcześnie występujące skały w skorupie

ziemskiej stanowią (niewątpliwie) kolejny produkt ewolucjonizmu,

zachodzącego w procesach petrogenetycznych w skorupie ziemskie.

A. Głównymi minerałami skał magmowych są:

a) Kwarc

b) Skalenie potasowe

c) Miki

d) Amfibole

e) Pirokseny

f) Oliwiny

g)cyrkon, turmalin, granat

B. Głównymi minerałami skał osadowych są:

a) Kwarc

b) Skalenie potasowe

c) Plagioklazy

d) Minerały węglanowe (kalcyt,dolomit)

e) Chlorki (halit, sylwin)

f) Siarczany (gips, anhydryt)

g) Fosforany

h) Minerały ilaste (kaolinit, illit, montmorylonit)

i) chloryty

C. Głównymi minerałami skał metamorficznych są:

a) Kwarc

b) Skalenie potasowe

c) Plagioklazy

d) Miki

e) Amfibole

f) Staurolit, andaluzyt, sylimanit

g) Minerały z grupy epidotu

h) Talk

i) Serpentyn

j) Grafit

Minerałem, który uczestniczy w dużych ilościach we wszystkich trzech

głównych typach skał jest kwarc. Jego szerokie występowanie wiąże się z

dużą odpornością tego minerału na działanie czynników chemicznych i

fizycznych.

(W warunkach przyrodniczych woda jest zdysocjowana, (zawiera

zdysocjowany kwas), taki roztwór wody jest chemicznie aktywny -

elektrolit. W momencie, gdy elektrolit działa na skałę, ta ulega rozkładowi.

Kwarc stawia najwyższy opór. Musi być środowisko bardzo silnie alkaliczne

i w podwyższonej temperaturze, aby kwarc mógł zniszczeć).

Inne minerały (oliwmy, metakrzemiany, miki) są bardzo podatne na

przemiany chemiczne. Są też bardzo nietrwałe fizycznie.

Identyfikując skały stwierdzamy, że dla każdej grupy skalnej

charakterystyczne są określone zespoły mineralne tzw paragenezy.

Paragenezą nazywamy zdolność do współwystępowania obok siebie

1

poszczególnych minerałów. Można też mówić o paragenezie

pierwiastkowej - geochemicznej. Istnieją też paragenezy skalne np.

obok dunitów współwystępują perydotyty, gabra, obok granitów: syenity,

pegmatyty itp.) Znajomość paragenez ma znaczenie nie tylko teoretyczne

w mineralogii i petrografii, ma również duże znaczenie praktyczne, np.

wiadomo, że pierwotne źródło platyny tkwi w perydotytach, chromitu w

dunitach, diamentu w kimberlitach. Szukając, więc wyżej wymienionych

pierwiastków szukamy w pierwszej kolejności skały macierzystej, z którą

współwystępują szukane pierwiastki.

METODY BADAŃ STOSOWANE W PETROGRAFII

Badania petrograficzne ogólnie dzielimy na terenowe i laboratoryjne. W

badaniach terenowych należy uwzględnić charakter współwystępujących

ze sobą skał, dokonać jej makroskopowego opisu, dokonać poboru próbek

do badań laboratoryjnych. Próbki pobieramy z odsłonięć naturalnych lub z

wyrobisk górniczych (rowów, szybików, wykopów i z otworów

wiertniczych). Próbki muszą być odpowiednio opisane. W niektórych

przypadkach należy zaznaczyć linię rozciągłości, kierunek upadu,

orientację względem stron świata i inne.

W badaniach laboratoryjnych dokonuje się badań fizycznych i

chemicznych. W badaniach fizycznych uwzględnia się badania optyczne

i badania przy pomocy takich metod jak: rentgenografia, analiza

termiczna, analiza spektroskopii absorpcyjnej w podczerwieni, analiza

mikroskopem elektronowym i inne. W badaniach optycznych

fundamentalną metodą jest mikroskopia w świetle przechodzącym.

Pierwszy mikroskop do badań w świetle przechodzącym został

wprowadzony w 1858r przez H. Sorby, jest to metoda prosta i ważna pod

względem przyswajalności obrazu przez człowieka (wierzymy w to co

widzimy). Badania mikroskopowe określają nam strukturę, teksturę a w

niektórych przypadkach skład ilościowy minerałów w danej skale.

Do metod fizycznych zaliczamy

:

• • Rentgenografię

• • Termiczną analizę różnicową

• • Spektrofotometrię w podczerwieni

• • Mikroskopię elektronową

RENTGENOGRAFIA - przyczynia się do bardzo dokładnego

identyfikowania minerałów występujących w danej skale. Identyfikację

rentgenowską dokonuje się na podstawie określania zespołu

charakterystycznych odległości międzypłaszczyznowych d(A) i

odpowiadających im intensywności (I). Metoda rentgenograficzna oddaje

szczególnie duże usługi przy badaniach skał bardzo drobno ziarnistych, a

także skał w skład, których wchodzą minerały, których właściwości

optyczne są zbliżone, np. przy badaniu skał wapienno - dolomitowych, w

których kalcyt i dolomit mają bardzo podobne własności optyczne.

TERMICZNA ANALIZA - wykonywana jest w badaniach petrograficznych

w różnych odmianach, szczególnie duże znaczenie ma termiczna analiza

różnicowa (TAR) albo w określeniu międzynarodowym (DTA). Podobnie jak

rentgenografia oddaje także szczególnie duże usługi przy badaniu skał

osadowych przede wszystkim ilastych i węglanowych. Polega ona na

równoczesnym ogrzewaniu dwóch próbek tzw. termicznie obojętnej, którą

jest przeważnie korund (Al

2

O

3

) (daje krzywą w formie prostej) oraz próbki

badanej. Próbki badane różnie reagują podczas tego ogrzewania w

temperaturze 0-1000°C. Mogą zachodzić w nich reakcje polegające na

pochłanianiu ciepła z otoczenia - endotermiczne zaznaczone efektami w

dół, bądź też reakcje polegające na wydzieleniu ciepła przez próbkę -

egzotermiczne zaznaczone efektami w górę od krzywej.

Efekty endotermiczne - są najczęściej spowodowane usuwaniem wody z

minerałów lub rozkładem i dysocjacją minerałów. Woda w obrębie

minerałów może występować, w co najmniej podwójnym charakterze, w

postaci wody luźno występującej, czyli wilgoci skalnej, oraz w postaci

grupy hydroksylowej (OH) wmontowanej w strukturę kryształu - woda

konstytucyjna. Pierwsza z wyżej wymienionych wód usuwana jest w

temperaturze stosunkowo niskiej ok. 80°C (<100°C), druga w

temperaturach wyższych >100°C. Usuwanie wody luźno związanej

nazywamy dehydratacją, usuwanie wody chemicznie związanej w

strukturze nazywamy dehydroksylacją.

Efekty egzotermiczne - są najczęściej spowodowane spalaniem substancji

organicznej w różnych postaciach, utlenianiem niektórych pierwiastków,

np. żelazo i innymi.

ANALIZA TERMICZNO RÓŻNICOWA - jest metodą stosunkowo tanią i

szybką w identyfikacji minerałów i skał. Jeżeli zanalizujemy skałę osadową

o nazwie kaolin, która zbudowana jest głównie z kaolinitu o składzie (Al

4

[Si

4

0

10

](OH) w temperaturze od 0-1000°C to uzyskamy krzywą termiczno -

różnicową kaolinitu. Odczytujemy z tej krzywej obecność efektów

endotermicznych: bardzo słabego w temperaturze 80°C i silnego w

temperaturze ok. 560°C, oraz efekt egzotermiczny w temperaturze 980°C

Pierwszy z tych efektów to dehydratyzacja - usuwanie wilgoci, drugi

dehydroksylacją, a efekt egzotermiczny jest wynikiem przejścia

struktury kaolinitu w strukturę mullitu. Jeżeli analizujemy skalę osadową

nazywaną bentonitem, która zbudowana jest głównie z montmorrylonitu

po ogrzaniu dostajemy krzywą termiczno - różnicową wyłącznie z efektami

endogenicznymi w temperaturze 180°C, 220°C, 760°C, 820°C.

Pierwsze dwa efekty to wynik całkowitej dehydratyzacji i częściowej

dehydroksylacji. Pozostałe dwa spowodowane są całkowitą

dehydroksylacją montmorrylonitu. Jeżeli zanalizujemy wapień zbudowany

całkowicie z kalcytu to uzyskujemy krzywą termiczno -różnicową z dwoma

efektami endogenicznymi w temperaturze 80°C i 950°C

Drugi efekt (we wzorze chemicznym nie mamy wody) spowodowany jest

rozpadem węglanu wapnia na tlenek wapnia i dwutlenek węgla. Tlenek

wapnia jest postacią nietrwałą i w warunkach atmosferycznych przejdzie w

kalcyt lub przyłączy wodę. Jeżeli zanalizujemy dolomit (CaMg(C0

3

)

2

)

otrzymujemy efekt w temperaturze 80°C, 750°C i 900°C

Dolomit nazywany jest często solą podwójną węglany wapnia i węglanu

magnezu. W temperaturze 750°C- 780°C następuje rozpad węglanu

magnezu na MgO*C02 a w wyższych temperaturach rozpad węglanu

wapnia na CaO-CO

2

.

Analizując dwa ostatnie przypadki dochodzimy do wniosku, że każda

mieszanina wpływa

obniżająco na temperaturę przebiegu reakcji (mleko, rosół).

SPEKTROFOTOMETRIA W PODCZERWIENII - stosowana jest przede

wszystkim przy badaniu skał w składzie, których występują minerały z

udziałem cząstki krzemianowej (Si0

4

), węglanowej (CaO) i fosforanowej

(PO). Pod wpływem promieniowania podczerwonego cząstki te

wprowadzane są w drgania dając odpowiednie refleksy w postaci pików, na

podstawie, których dokonuje się identyfikacji

MIKROSKOPIA ELEKTRONOWA - pozwala nam dokładnie określić

sposób wykształcenia, wielkość, i ułożenie elementów w skale, czyli

strukturę i teksturę. Stosowana jest przede wszystkim w bardzo

drobnoziarnistych skałach. Powiększenie uzyskiwane przy tej metodzie to

kilka a nawet kilkadziesiąt tysięcy razy.

2

SKAŁY MAGMOWE

Skały magmowe powstają w wyniku krystalizacji magmy w głębi lub na

powierzchni skorupy ziemskiej. W zależności od tego gdzie się tworzą

dzielimy je na skały głębinowe i wylewne. Magma jest to stop ognisto

-płynny, tworzy się pod wpływem takich procesów jak anateksis,

palingeneza przy współudziale magmy pierwotnej zwanej juwenilną.

Źródła ciepła niezbędnego do powstania magmy związane są:

*z oddziaływaniem stopnia geotermicznego tzn wzrostu temperatury o l °C

na określoną ilość metrów wraz z głębokością. Dla warunków Polski 1°C na

33m.

*w wyniku tarcia wywołanego przesuwaniem się względem siebie

kompleksów skalnych w głębi skorupy ziemskiej. Największe ruch mas

skalnych w obrębie skorupy ziemskiej przebiegają wzdłuż głębokich

rozłamów, to znaczy pęknięć przenikających skorupę ziemską wchodzących

aż w obręb płaszcza-ziemskiego. Wykazano, że największa ilość ognisk

magmowych skoncentrowana jest w sąsiedztwie tych głębokich rozłamów.

*trzecie źródło ciepła to rozpad pierwiastków radioaktywnych. Wykazano,

że największe koncentracje pierwiastków radioaktywnych znajdują się w

skałach zalegających w najniższych częściach skorupy ziemskiej

Magma zbudowana jest ze wszystkich trzech stanów skupienia. Fazę

ciekłą stanowi zasadniczy stop magmowy. Fazę stałą reprezentują

zalążki tetraedrów. Faza gazowa obejmuje takie składniki jak para

gazowa, dwutlenek węgla, dwutlenek siarki, azot, chlor, bór, fluor i inne

występujące w bardzo małych ilościach. Faza gazowa w magmie, w

zależności od tego, na jakiej głębokości i kosztem, jakich skał magma się

tworzyła w skorupie ziemskiej, występuje w różnych ilościach. Z reguły im

płytsze tworzenie się ognisk magmowych to zawartość fazy gazowej a

zwłaszcza pary wodnej w magmie jest wyższa. Składniki gazowe mają

bardzo duży wpływ na proces i temperaturę krystalizacji magmy (para

wodna wpływa obniżające na temperaturę krzepnięcia, natomiast

dwutlenek węgla i azot wpływają podwyższające na proces krystalizacji).

Woda w magmie występuje w formie hydroksylu (OH) i wpływa na

ewolucjonizm chemizmu składu chemicznego minerałów. Wpływa przede

wszystkim na depolimeryzację grupy krzemianowej w wyniku, czego

powstają aniony [Si

2

O], [Si

2

O

3

], [Si

4

0

10

], [Si

4

0

n

] i inne. Powstałe aniony

krzemianowe wpływają na rozbudowę grupy kationowej x, xy, xyz,

wskutek tego powstają coraz bardziej złożone związki chemiczne

odpowiadające danym minerałom.

Pod wpływem fazy gazowej a przede wszystkim pary wodnej dochodzi do

licznych podstawień izomorficznych w chemiźmie minerałów (grupa

kationowa i anionowa). Izomorfizm szczególnie rozwinięty jest przy

niższych temperaturach krystalizacji magmy. W wyniku izomorfizmu

współdziałającego z parą wodną ze spadkiem temperatury krystalizacji

magmy najpierw krystalizują minerały o prostszym składzie chemicznym

(oliwiny - fosteryt {Mg

2

[Si0

4

]}, fajalit {Fe

2

[Si0

4

]}) następnie krystalizują

pirokseny gdzie grupa kationowa złożona jest z dwóch a nawet trzech

jonów, amfibole gdzie zarówno w grupie kationowej jak i anionowej

występuje po kilka jonów, biotyt o składzie chemicznym zbudowanym z

wielu pierwiastków.

Magma w wyniku różnicowania się pod względem chemicznym może

przedstawiać różne odmiany pod względem chemicznym. W wyższych

temperaturach istnieją z reguły magmy bardzo bogate w Fe, Mg, Ca, - są

to tzw. magmy ultrazasadowe i zasadowe nazywane też

ultramaficznymi i maficznymi. Powstałe z nich skały magmowe

odznaczają się makroskopowo barwą ciemną, czarną lub ciemno-zieloną.

Ogólnie skały o ciemnej barwie nazywamy melanokratycznymi. Magmy

istniejące w niższej temperaturze wzbogacone w krzemionkę i w alkalia

Na, K- nazywane są magmami kwaśnymi a krystalizujące z nich skały

odznaczają się barwą jasną, niekiedy białą, nazywane są

leukokratycznymi. Należą do nich przede wszystkim granity. Kwasowość

skał magmowych określamy względem zawartości w nich krzemionki, np.

skały magmowe, które zawierają >65% krzemionki nazywamy kwaśnymi,

od 52-65% krzemionki nazywamy obojętnymi lub średnimi, od 45-52%

krzemionki nazywamy zasadowymi, <45% krzemionki ultrazasadowymi.

W skałach magmowych a także w niektórych typach innych skał istnieją

pewne prawidłowości we współwystępowaniu obok siebie danych

pierwiastków, np. wzrost krzemionki odzwierciedla się we wzbogaceniu

skały w sód, potas, lit, a wyraźnym zubożeniem w Ca, Mg, i odwrotnie

utwory bogate w Mg, Ca są ubogie w krzemionkę a także w alkalia - Na, K.

Kwasowość i zasadowość w petrografii nie odnosi się do pH środowiska jak

ma to miejsce w chemii. Zasadowe utwory - wysoka zawartość Ca, Mg, i

niskim udziałem krzemionki.

Kwaśne utwory - wykazują wysoką zawartość krzemionki i alkaliów Na,

K. W związku z tym utwory kwaśne są również alkaliczne, ale nie

zasadowe.

Początkowa temperatura krystalizacji magmy wynosi ok. 1600°C. Bardzo

często bywa ona znacznie niższa -jest to spowodowane głębokością

występowania magmy w skorupie ziemskiej, składem chemicznym magmy,

zawartością fazy gazowej w magmie. Mniejsza głębokość występowania,

bardziej zróżnicowany skład chemiczny magmy i wyższy udział fazy

gazowej odzwierciedla się w niższej temperaturze istnienia magmy.

SZEREG KRYSTALIZACJI BOWEN'A

Przedstawia on kolejność krystalizacji głównych minerałów skałotwórczych

z magmy wraz ze spadkiem temperatury.

-1600°C - spadek temperatury

Ciąg (l) tych minerałów z wyjątkiem kwarcu z uwagi na wysoką zawartość

Fe i Mg nazywamy ciągiem femicznym. Ciąg (2) minerałów z uwagi na to,

że zbudowane są głównie z glinu i krzemu nazywamy sialicznymi.

1-

Albit (Na[AlSi

3

0

8

]) =Na

2

0*Al

2

0

3

*6Si0

2

- skrajnie kwaśny

2-

Oligoklaz 70% - Ab i 30% - An - kwaśny

3-

Andezyn 50% - Ab i 50% - An- plagioklaz średni

4-

Labrador 30% - Ab i 70% - An - zasadowy

5-

Bytownit 10% - Ab i 90% - An - zasadowy

6-

Anortyt Ca[Al

2

Si

2

0

8

]=CaO*Al

2

0

3

*2Si0

2

-skrajnie zasadowy

Dwa skrajne człony albit i anortyt tworzą ze sobą kryształy mieszane,

krystalizujące w układzie jedno i trójskośnym nazywane plagioklazami.

Struktura mieszana charakterystyczna dla plagioklazów może powstawać

dzięki temu, że średnice jonowe sodu i wapnia są prawie takie same i

wynoszą: średnica sodu - 0,98 A i średnica wapnia - l A. W związku z tym

w strukturze plagioklazów sód może podstawiać wapń, a wapń może

wchodzić w miejsce sodu. Najczęściej odbywa się to w wyniku procesu

metasomatycznego, to znaczy wypierania jednych składników przez

drugie, w tym przypadku ma miejsce wypieranie wapnia przez sód. Proces

ten następuje wraz ze spadkiem temperatury.

DYFERENCJACJA SKAŁ MAGMOWYCH

Dyferencjacją nazywamy różnicowanie chemizmu magmy pod wpływem

czynników fizyczno -chemicznych. Wyróżniamy następujące rodzaje

dyferencjacji magmy:

1)grawitacyjną

2) konwekcyjną

3) asymilacyjną

4) likwacyjną

Dyferencjacja grawitacyjna - polega na separacji składników

chemicznych w zbiorniku magmowym w zależności od ich ciężaru.

Składniki cięższe gromadzone są w spągowych częściach zbiornika (Fe,

Ca), a lżejsze (Na, K, Si0

2

) w stropowych częściach. Wskutek tego

wykrystalizowane skały w częściach spągowych mają charakter bardziej

zasadowy, ultrazasadowy - gabra, perydotyty, dunity, a w stropowych

częściach skały bardziej kwaśne - granity, sjenity.

Dyferencjacja konwekcyjna - polega na przemieszczaniu składników

chemicznych, najczęściej wcześnie wykrystalizowanych minerałów

przemieszczających się konwekcyjne w peryferyczne części zbiornika

magmowego. Przykładem działania konwekcji jest zwiększone

występowanie biotytu w peryferycznych częściach niektórych masywów

granitowych. Biotyt przy tworzeniu się granitów poprzez krystalizację

magmy należy do minerałów najwcześniej wykrystalizowanych, dzięki

blaszkowej budowie może być za pomocą prądów cieplnych

przemieszczane.

Dyferencjacja asymilacyjna - polega na różnicowaniu się chemizmu

magmy wskutek pochłaniania a następnie przetapiania różnej wielkości

fragmentów skalnych z utworów występujących w otoczeniu zbiornika

magmowego. Np. magma kwaśna, bogata w krzemionkę. Na, K pochłonie z

otoczenia fragmenty skalne np. wapieni to magma ta zmienia swój

chemizm, z kwaśnej staje się obojętna, a niekiedy nawet zasadowa.

Następuje proces desylifikacji. Bywają również przypadki odwrotne,

kiedy magma zasadowa tzn. uboga w krzemionkę a bogata w wapń i

magnez pochłania z otoczenia skały bogate w krzemionkę - piaskowce,

kwarcyty, stając się magmą obojętną lub nawet kwaśną, następuje proces

sylifikacji magmy. Pochłonięte fragmenty skalne przez magmę nie zawsze

ulegają całkowitemu przetopieniu, często pozostają po nich resztki

(ostańce) zwane porwakami (enklawami, ksenolitami), o formach

zbliżonych najczęściej do kulistych. Niekiedy po pochłonięciu fragmentów

skalnych pozostaje tylko słabo widoczny zarys (cień) jego kształtów

-sknelity.

Dyferencjacja likwacyjna - polega na odmieszaniu magmy siarczkowej

lub tlenkowej od magmy krzemionkowej, wskutek tego w niektórych

skałach magmowych dochodzi do powstania złóż siarczkowych (kobalt,

nikiel, żelazo) lub tlenkowych - magnetytu. Przykładem tego są złoża

magnetytu w skalach krystalicznych w Skandynawii, okolic Suwałk i jego

najbliższego regionu.

3

ETAPY KRYSTALIZACJI MAGMY

Wraz ze spadkiem temperatury wyróżniamy następujące etapy

krystalizacji magmy:

1. Protokrystaliczna (krystalizacja wczesna) - temperatura powyżej 1600°

C

2. Mezokrystaliczna (krystalizacja główna) - 1600°C - 800°C

3. Tellekrystaliczna (krystalizacja resztkowa) - 800°C - 100°C

• • Podetap pegmatytowy - 800°C - 600°C

• • Podetap pneumatoliczny - 600°C - 400°C

• • Podetap hydrotermalny-400°C-100°C

Produktami krystalizacji wczesnej są najczęściej produkty dyferencjacji

likwacyjnej - złota, siarczków, metali ciężkich najczęściej tlenków żelaza

Produktami krystalizacji mezokrystalicznej są główne typy skał

magmowych, dunity, perydotyty, gabra, dioryty, sjenity, granity oraz

odpowiadające im skały wylewne Krystalizacja resztkowa zachodzi przy

współudziale dużej zawartości składników gazowych. Maksimum tych

składników przypada na proces pneumatoliczny.

W podetapie pegmatytowym krystalizują utwory, które nazywamy

pegmatytami. W większości przypadków pegmatyty wykształcone są w

postaci żył. Utwory pegmatytowe związane są najczęściej z magmą

kwaśną, zasobną w krzemionkę. Typowy pegmatyt granitowy zbudowany

jest głównie z kwarcu, skaleni alkalicznych (ortoklazu, mikroklinu, alinbitu)

oraz z mik (muskowitu i biotytu). W skład pegmatytu wchodzą również

minerały akcesoryczne. Minerałami akcesorycznymi nazywamy takie

minerały, które występują w skale w formie domieszek. Ich uczestnictwo

lub nieobecność nie decyduje o charakterze danej skały. Minerały

akcesoryczne w pegmatytach to: granaty i cyrkon. Pegmatyty odznaczają

się strukturą grubokrystaliczną, teksturą bezładną. Tworzą się najczęściej

w obrębie pęknięć powstałych w danym masywie krystalicznym np. w

granicie.

Utwory pneumatoliczne - powstają przy współudziale dużej zawartości

składników gazowych (bardzo różnych) fluoru, boru a przede wszystkim

pary wodnej. Podobnie jak w pegmatytach dominującymi składnikami

mineralnymi są duże ilości kwarcu, skaleni alkalicznych, mik oraz duża

zawartość minerałów akcesorycznych reprezentowanych przez turmalin,

topaz, fluoryt. W tych utworach dzięki dużej zawartości fazy gazowej mają

miejsce liczne podstawienia izomorficzne np. sód podstawiany jest

rubidem, w turmalinach żelazo magnezem, sód litem, również w mikach w

miejsce krzemu podstawiany jest w dużych ilościach glin. Dzięki tym

podstawieniom minerały w pneumatolitach odznaczają się dużym

zróżnicowaniem barwnym np. skaleń potasowy w odmianie czystej jest

bezbarwny a przy obecności rubidu wykazuje barwę zieloną -amazonit.

Najczęściej skaleń potasowy ze względu na zanieczyszczenia żelazem ma

barwę różową. W turmalinach-izomorficzne podstawienia prowadzą do

powstania takich odmian jak: żelazisty skoryl o barwie czarnej,

manganowy rubelit - różowy, liliowy elbait - zielony. W utworach

pneumatolicznych bardzo często występuje w dużych ilościach minerał

cyny nazywany kasyterytem. Występują w nich także duże ilości wolframu

i wielu innych z udziałem rzadkich pierwiastków. Często w pneumatolitach

uczestniczą barwne odmiany kwarcu np. kwarc dymny. Utwory

pneumatoliczne podobnie jak pegmatyty odznaczają się strukturą

grubokrystaliczną i bezładną strukturą.

Utwory podetapu hydrotermalnego - tworzące się w temperaturze

400°C - 100°C powstają przy współudziale dużej ilości wody. Podobnie jak

w pegmatytach i pneumatolitach wykształcone w postaci żył. Niekiedy

zbudowane są wyłącznie z jednego minerału, którym jest kwarc. Skały

takie nazywamy żyłami kwarcowymi. Minerałami akcesorycznymi w

utworach hydrotemalnych są np. fluoryt, węglany, kalcyt, dolomit, oraz

minerały rudne, najczęściej siarczki cynku - blenda, ołowiu - galena, żelaza

- piryt. We wszystkich utworach pomagmowych dzięki obecności fazy

gazowej, większość minerałów wykształcana jest w postaci dużych

osobników i w formach idiomorficznych. Prężność fazy gazowej

przyczynia się do powstania wolnych przestrzeni w obrębie skał z tym

samym do krystalizacji dużych osobników o własnych kształtach. Minerały

pozbawione własnych kształtów, co najczęściej ma miejsce w obrębie

głównych skał nazywamy ksenomorficznymi. Zdecydowana większość

skał wykształcona w obrębie głównych skał, wykształcona jest w sposób

ksenomorficzny. Wszystkie skały o strukturze bardzo grubo krystalicznej

typu pegmatytu, pneumatolitu i hydrotemalnych to utwory o strukturze

pegmatytowej.

PODZIAŁ SKAŁ MAGMOWYCH

*Ze względu na miejsce tworzenia się w skorupie ziemskiej

Wśród utworów magmowych wyróżniamy:

• • Skały głębinowe tworzące się na dużych głębokościach, odznaczające

się najczęściej strukturą średniokrystaliczną, teksturą zbitą, bezładną

• • Skaty hibabysalne tworzące się na średnich głębokościach o strukturze

średnio i drobnokrystalicznej bezładnych teksturach

• • Skały subwulkaniczne tworzą się w strefach płytkich, bardzo często

zbliżonych do powierzchni skorupy ziemskiej, odznaczają się strukturą

drobnokrystaliczną niekiedy porfirową tzn. wykazuje obecność osobników

dużych osobników krystalicznych na tle drobnokrystalicznej masy, niekiedy

szklistej. Tekstura tych skał jest zazwyczaj bezładna, spotykane są

przypadki częściowo uporządkowane. Drobnokrystaliczność, porfirowość i

uporządkowanie tych skał są wynikiem dość szybkiego spadku temperatury

w procesie krystalizacji.

• • Skały wylewne powstają na powierzchni ziemi w wyniku wydostania się

magmy z głębi skorupy ziemskiej i bardzo szybkiej krystalizacji przy

gwałtownym spadku temperatury. Wskutek tego struktury tych skał są

niepełnokrystaliczne, szkliste, lub porfirowe. Tekstury są najczęściej

uporządkowane.

• • Skały piroklastyczne powstają na powierzchni ziemi na skutek

nagromadzenia w różnym stopniu rozdrobnionych fragmentów skalnych,

powstałej z zastygłej magmy wyrzuconej w przestrzeń podczas wybuchu

wulkanu. W skałach tych spotyka się duże domieszki produktów

osadowych, stąd niekiedy nazywane są skałami magmowymi, a niekiedy

skałami osadowymi.

• • Skały ekshalacyjne powstaję w wyniku nagromadzeń różnych

produktów (minerałów)wykrystalizowanych w procesach powulkanicznych.

Typowym składnikami skał ekshalacyjnych jest siarka (złoża siarki

wulkanicznej).

Ogólnie skały magmowe mogą odznaczać się następującymi strukturami:

• • Holokrystaliczne (pełno krystaliczne) - skały głębinowe i hipabysalne

oraz wszystkie produkty pomagmowe czyli pegmatyty, pneumatofory i

hydrotermalne.

• • Hipokrystaliczne (pólwłasnokształtne) charakterystyczne dla skał

subwulkanicznych i wylewnych

• • Szkliste skały wylewne i piroklastyczne

Tekstury w skałach magmowych:

• • W skałach głębinowych i hipabysalnych są bezładne

• • W skałach subwulkanicznych, wylewnych i piroklastycznych przeważają

kierunkowe (uporządkowane).

TYPY INTRUZJI SKAŁ MAGMOWYCH

Ze względu na sposób występowania intruzji względem skał otaczających

wyróżniamy:

l. Intruzie zgodne

• • Sille - pokładowe formy równolegle przebiegające względem ławic skał

otaczających

• • Lakolity - intruzje wykształcone w formie grzyba, którego część górna

(kapelusz) przebiega równolegle względem ławic skał otaczających

• • Lopolity - intruzje wykształcone w formie grzyba z odwróconym

kapeluszem Intruzje zgodne należą do stosunkowo małych form, zwłaszcza

sille. Reprezentowane najczęściej przez skały magmowe wylewne. Skałą

tworzącą lakolity i lopolity są granity.

2. Intruzie niezgodne

• • Dajki - formy poprzecznie tnące skały otaczające

• • Batolity - potężne, niekształtne intruzje niezgodne współwystępujące

ze skałami otaczającymi. Reprezentowane przez skały głębinowe. Tworzą

je najczęściej granity a także skały zasadowe np. gabro. W przypadku

batolitu przeważnie nie są znane części korzenne

• • Apofizy - odgałęzienia batolitów, stanowią najczęściej końcowe

produkty krystalizacji magmy bardzo często w składzie mineralnym

występują duże ilości minerałów rzadko występujących, także minerałów

rudnych. Produkty te są przedmiotem dużego zainteresowania. Apofizy

występują zazwyczaj wokół batolitów granitowych.

PODSTAWY KLASYFIKACJI SKAŁ MAGMOWYCH

Opiera się na:

• • Określeniu składu mineralnego

• • Strukturze i teksturze

• • Chemiźmie

Skład mineralny jest stosunkowo łatwy do określenia w skałach

głębinowych, hibabysalnych i subwulkanicznych. Można tego dokonać w

większości przypadków na podstawie badań mikroskopowych. Natomiast

chemizm nieodzowny jest przy badaniu skał wulkanicznych i wylewnych, a

zwłaszcza tych, których struktura opisywana jest jako szklista. Wyniki

analiz chemicznych takich skał przedstawione w postaci wagowych

przelicza się na tzw. stosunki molekularne wg wzoru. Stosunki molekularne

to procentowa zawartość danego składnika podzielona przez ciężar

cząsteczkowy tego składnika. Z tych stosunków charakterystycznych dla

wszystkich składów chemicznych danej skały wylewnej przelicza się na

odpowiednie parametry, którymi są:

• • alk-obejmujące sumę alkaliów (alkaliczny)-Na

2

O+K

2

O+Li

2

O

• • fm-femiczny-suma-MgO+FeO+Fe

2

0

3

+Cr

2

0

3

• • si-Si0

2

• • al. - A1

2

0

3

+ P

2

0

3

Na podstawie tych parametrów charakteryzuje się skały magmowe i

wylewne i klasyfikuje do odpowiedniej grupy tzn.:

• • skał kwaśnych - powyżej 65% krzemionki

• • skał obojętnych - 65-52% krzemionki

• • skał zasadowych - 52-45% krzemionki

• • skał ultra zasadowych - poniżej 45% krzemionki

4

Skałami ultra zasadowymi

określamy wszystkie te utwory, w

których zawartość krzemionki jest niższa od 45% wagowych. Są to skały

zasobne w żelazo, a ubogie w alkalia: sód i potas.

Dunity - ciemnozielone lub czarne. Struktura silnie zbita, najczęściej

średnio ziarnista, holokrystaliczna. Tekstura bezładna. Zbudowane są

prawie wyłącznie z ołiwinów. Jego zawartość przeciętnie wynosi ok. 95%.

Pozostałe 5% stanowi chromit. Oliwiny w dunitach zbudowane są głównie z

cząstki fosterytowej. Udział tej cząstki wynosi ok. 98%

Fosteryt – Mg

2

Si0

4

], fajalit - Fe

2

[Si0

4

] - te dwa skrajne człony, podobnie

jak albit i anortyt tworzą kryształy mieszane, które ogólnie nazywamy

oliwinami. Tworzenie się kryształów mieszanych możliwe jest dzięki temu,

że średnice żelaza i manganu są bardzo zbliżone do siebie. Dzięki temu

możliwy jest izomorfizm tzn. wzajemne podstawianie w strukturze żelaza i

manganu. Oliwiny w dunitach objęte są zazwyczaj bardzo silnym

strzaskaniem (kataklazą). Są także prawie zawsze silnie zmienione.

Objęte są przeobrażeniem zwanym serpentynizacją. Przebiega zwykle pod

wpływem roztworów wodnych wzbogaconych w dwutlenek węgla. Efektem

tego procesu są minerały z grupy serpentynu o składzie chemicznym Mg

2

[Si

4

0

10

](OH)

2

. Dodatkowym produktem przeobrażenia oliwinów w procesie

serpentynizacji jest magnetyt Fe

2

O

3

- (FeO*Fe

2

0

3

) W grupie minerałów

serpentynu wyróżniamy:

• • Antygoryt - w formie spłaszczonych tabliczek

• • Chryzotyl - w formie włókien

• • Lizardyt - w formie wydłużonych słupków-różnią się one

wykształceniem. Chryzotyl jest głównym składnikiem skał - azbestów.

Kataklaza i serpentynizacja dunitów jest wynikiem bardzo długiej

wędrówki intruzji ultra zasadowych z głębi skorupy ziemskiej do stref

płytszych. W Polsce dunity występują w formach reliktowych. Skały te

interesujące są ze względu na występowanie w nich pierwotnych złóż

chromitu FeO*Cr

2

0

3

. Niewielkie ilości chromitu występują w miejscowości

Tąpadła koło Sobótki. Dunity interesujące są również ze względu na dużą

zawartość HgO niekiedy przekraczającą 40% wagowych. Wykorzystywany

do produkcji magnezowych materiałów ogniotrwałych.

Perydotyty- struktura holokrystaliczna, średnio krystaliczna, barwa

ciemno zielona lub czarna. Zbudowane są w 85% z ołiwinów. Resztę

stanowią pirokseny i średnio zasadowe plagioklazy. Akcesorycznie

występuje apatyt i magnetyt. Zawartość cząsteczki fosterytowej w

oliwinach tych skał jest nieco niższa niż w oliwinach dunitowych. Podobnie

jak dunity objęte są silną serpentynizacją i kataklazą oliwinów. Są to skały

macierzyste dla złóż siarczków metali ciężkich: kobaltu, niklu, a także

platyny. W Polsce występują perydotyty bardzo silnie zserpentynizowane,

w miejscowości Grochowa koło Ząbkowic Śląskich oraz w okolicy Sobótki.

Harzburgity- skały głębinowe o barwie czarnej. Zawartość ołiwinów

wahają się w nich od 49-90%. Pozostałymi minerałami są w nich pirokseny

- 10-60%. Niewielką domieszkę stanowią zasadowe plagioklazy. Oliwiny

tych skał odznaczają się nieznaczną przewagą cząsteczki fosterytowej nad

fajalitową. Pirokseny reprezentowane są głównie przez Hipersten - FeSi0

3

i

Eustatyt - MgSi0

3

. Skały te występują stosunkowo rzadko w skorupie

ziemskiej. Na terenie Europy w większej ilości skoncentrowane są w

południowo -wschodniej części góry Herz.

Lherzolity - są to skały bardzo podobne do Harzburgitów. Różnią się one

charakterem piroksenów (jednoskośne i rombowe)

Werhrelity - struktura holokrystaliczna, skały głębinowe, tekstura

bezładna, barwa czarna. Zawartość oliwinów to ok. 75%. W oliwinach

nieznacznie przeważa cząsteczka fajalitowa. Pirokseny tych skał mają

charakter diallagów. W piroksenach, zwłaszcza takich jak Ca,Mg[Si20e]

(diopsyt) bardzo częste miejsce ma podstawienie pewnej ilości krzemu

przez glin. Takie pirokseny wapienno - magnezowe, w których są

podstawienia, nazywamy augitami. Cząsteczkę krzemianową, w której

zachodzi podstawienie pewnej ilości krzemu przez glin nazywamy

cząsteczką thermachowską. Augity bardzo często występują w formach

wielokrotnie zbliźniaczonych, podobnie jak w plagioklazach - diallach. W

Werhrelitach w grupie piroksenów występuje diopsyd oraz diallag.

Kimberlity - tworzą się najczęściej na dużych głębokościach w kominach

wulkanicznych. Powstają przy bardzo wysokiej temperaturze i ciśnieniu.

Odznaczają się strukturą grubo krystaliczną, teksturą bezładną.

Zbudowane są głównie z granatów magnezowych, najczęściej z piropu -

Mg3Alz[Si04]3, spineli oraz bardzo często z diamentów. Są macierzystymi

utworami dla pierwotnych złóż diamentów w skorupie ziemskiej.

Największe złoża kimberlitów są w Południowej Afiyce oraz na dalekiej

Syberii.

Pikryty - są to skały o nieokreślonej bliżej genezie. Niektórzy uważają, że

są to skały wylewne. W większości przeważa pogląd, że są to skały

głębinowe powstałe w stosunkowo płytkich strefach. Struktura

holokrystaliczna, tekstura bezładna, barwa brunatno - czerwona.

Zbudowane są głównie z oliwinów, bardzo bogatych cząsteczkę fajalitowa,

Objęte są silnym przeobrażeniom. Jednym z końcowych produktów

przeobrażenia jest hematyt i goethyt. Minerały o barwie brunatno -

czerwonej. Występują w Europie w miejscowości Uralstein (okolice Pragi

Czeskiej), oraz w południowej części gór Herz.

Na podstawie składu chemicznego oliwinów występujących w omówionych

skałach ultra zasadowych można wysnuć wnioski dotycząca temperatury

krystalizacji poszczególnych typów skał. Zawartość żelaza w oliwinach jest

odwrotnie proporcjonalna do temperatury krystalizacji. Z tego wynika, że

największą temperaturę krystalizacji mają dunity, nieco niższą perydotyty,

a najniższą pikryty.

GENEZA SKAŁ ULTRAZASADOWYCH

Na podstawie szczegółowych badań skał występujących w różnych

miejscach ustalono, że mogą one powstawać:

• W wyniku krystalizacji intruzji wywodzących się z bardzo dużych głębi

skorupy ziemskiej

• W wyniku krystalizacji pierwotnej magmy ultra zasadowej

• W wyniku dyferencjacji i krystalizacji magmy gabrowej

• W wyniku przeobrażeń metesomatycznych różnego typu skał a przede

wszystkim serpentynów w procesie metamorfizmu. Metasomatozą

nazywamy podstawianie jednych składników przez inne, inaczej proces

wypierania. Podstawianie możliwe jest wówczas, jeżeli kation wypierający

w porównaniu do wypieranego odznacza się wyższym ładunkiem

elektrostatycznym. Ładunek elektrostatyczny jonu jest wprost

proporcjonalny do wartości a odwrotnie proporcjonalny do średnicy

jonowej Skały ultra zasadowe ważne są ze względu na występowanie wielu

cennych złóż, np. chromitu, siarczków metali ciężkich oraz diamentów.

Skały klasy gabro-bazalt:

Należą tu utwory zaliczane do klasy gabra - nortytu. Zawartość krzemionki

w nich waha się od 45-52%. Są to skały zasobne w żelazo dwu- i trój-

wartościowe, wapń. Znaczny udział magnezu przy średnim udziale Al

2

O

3

i

niewielkim udziale Na

2

O.

Najpospolitsze jest gabro. Makroskopowo jest to skała melanokratyczna o

strukturze średnio i grubo krystalicznej, teksturze bezładnej. Skład

mineralny to ok. 50% minerałów femicznych reprezentowanych przez

piroksen z grupy augitu częsty również diallag, niekiedy oliwin z bogaty w

cząsteczkę fajalitową oraz niewielka domieszka homblendy zwyczajnej i

biotytu. Pozostałe 50% stanowią plagiokłazy zasadowe najczęściej

labrador. Minerałami akcesorycznymi są magnetyt, tytanomagnetyt,

ilmenit, apatyt. Gabra bardzo często objęte są procesem przeobrażenia

zwanym sausorytyzacją. Jest to proces autohydrotermalnego

przeobrażenia zasadowych plagioklazów. Procesami autohydrotermalnymi

nazywamy takie procesy, w których końcowe produkty, krystalizacji

magmy (hydrotermalne) powodują przeobrażenie wcześniej

wykrystalizowanych z tej magmy skał. W tym przypadku gabra. W wyniku

sausorytyzacji plagiokłazy zasadowe ulegają przeobrażeniu we wtórne

produkty, którymi są: albit, kwarc, oraz minerały z grupy epidotu

najczęściej klinozoisyt. Wymienione produkty wtórne makroskopowo maj ą

barwę jasną. Pozostałe kosztem zasadowego plagioklazu, który ma barwę

ciemną, powodują leukokratyzację gabra równolegle z sausorytyzacją pod

wpływem procesów autohydrotermalnych ulegają przeobrażeniu minerały

femiczne: pirokseny, amfibole, biotyt. Pirokseny ulegają uralityzacji. Jest

to proces prowadzący do przeobrażenia piroksenów w homblendę

zwyczajną, Produkty uralityzacji pod względem strukturalnym (fazowym)

stanowią stadium pośrednie między piroksenami a amfibolami.

Mikroskopowo zuralityzowane pirokseny przedstawiają formy o budowie

włóknistej z zapoczątkowanymi objawami pleochroizmu. Oliwiny,

homblenda zwyczajna i biotyt ulegają najczęściej chlorytyzacji. Są gabra

oliwinowe i bezoliwinowe. Bardzo często w procesie autohydrotermalnego.

przeobrażenia przy współudziale dużej zawartości wapnia dochodzi do

przeobrażenia tych skał w rodingity. Jest to zgranatyzowane gabro w

wyniku procesu autohydrotermalnego. Głównym składnikiem jest granat

wapniowy -grossuler - Ca

3

Al

2

[Si0

4

]

3

. Należą też do jednych z ciekawszych

kamieni ozdobnych. W dużej ilości występują w Nowej Zelandii. Gabro w

Polsce występuje głównie w okolicach Sobótki, szczyt Ślęży zbudowany jest

z gabra, niewielkie ilości można spotkać w Nowej Rudzie i Ząbkowicach

Śląskich na Dolnym Śląsku. Pegmatyty pogabrowe są na ogół bardzo

bogate w minerały tytanu: ilmenit, rutyl, leukokren i tytanit. Największe

koncentracje tytanu w przyrodzie pierwotnie wiążą się z pegmatytami

pogabrowymi.

Nortyt - skała głębinowa, melanokratyczna, o strukturze średnio i grubo

ziarnistej, teksturze bezładnej. W porównaniu do gabra nortyt różni się

zawartością piroksenów rombowych: eustatytu i hiperstenu. Skały te

występują na ogół w sąsiedztwie intruzji gabrowych zdecydowanie

mniejszej ilości niż gabro.

Anortozyt - skała o strukturze średnio i grubo krystalicznej, teksturze

bezładnej. Są to skały monomineralne zbudowane prawie wyłącznie z

anortytu. Występują w sąsiedztwie wysadów gabrowych, są rzadko

spotykane. Skały te daje się dobrze polerować. Wykorzystywane są jako

kamienie ozdobne, między innymi w budownictwie marmurowym. W Polsce

w niewielkich ilościach występują w okolicach Nowej Rudy na Dolnym

Śląsku.

Labradoryty - są to skały głębinowe, monomineralne zbudowane prawie

wyłącznie z labradoru, o strukturze średnio i grubo krystalicznej. Wykazują

różne odcienie barwne. To zróżnicowanie odcieni spowodowane jest

zjawiskiem labradoryzacji kryształów labradoru. Objawia się w postaci

charakterystycznych poświat barwnych w odcieniach granaty, purpury,

zieleni i czerwieni. Różnobarwne poświaty spowodowane są różnymi

odległościami między

płaszczyznami łupliwości w labradorze a w konsekwencji różną barwą

interferencyjną. Poświaty barwne stanowią efekt ugięcia a następnie

interferencji promieni świetlnych w przestrzeniach między płaszczyznami

łupliwości. Labradoryty w Polsce w niewielkich ilościach napotykano na

5

głębokości 800m. w północno - wschodnich rejonach.

Troktolity - odmiana gabra oliwinowego. Odznacza się specyficzną

strukturą polegającą na występowaniu kulistych skupień zbudowanych z

minerałów femicznych na tle szarej masy plagioklazów. Powierzchnia skał

troktolitów ze względu na ciemne kuliste skupienia minerałów femicznych

przypomina skórę pstrąga stąd nazwa pstrągowiec. Troktolity w niewielkich

ilościach występują w miejscowości Woliburz koło Nowej Rudy. Skały te

mogą być wykorzystywane w charakterze kamieni ozdobnych.

Skałami przypowierzchniowymi, żyłowymi oraz wylewnymi z

grupy gabra - nortytu są:

• • Diabaz

• • Dolertyt

• • Melafir

• • Bazalt

• • Cieszynit

Diabazy- są to skały zasadowe, przypowierzchniowe, melanokratyczne, o

strukturze najczęściej drobno ziarnista, często ofitowa, polega na ułożeniu

tabliczek plagioklazów na wzór trójkąta, wewnątrz którego występują

leukokratycznie wykształcone pirokseny najczęściej z grupy augitu.

Diabazy zbudowane są z zasadowego plagioklazu (labrador), piroksenu z

grupy augitu, niekiedy oliwinu bardzo często schlorytyzowanego, a

akcesorycznie z magnetytu i tytanomagnetytu. Drobno krystaliczna

struktura jest spowodowana stosunkowo szybkim spadkiem temperatury w

procesie ich krystalizacji, co mogło zachodzić w płytszej strefie skorupy

ziemskiej. Wykorzystywane są najczęściej di budownictwa drogowego. W

Polsce skały te występują w Niedźwiedziej Górze koło Krzeszowic oraz w

Słupcu koło Nowej Rudy.

Doleryty - pod względem struktury i tekstury są to skały prawie takie

same jak diabazy. Różnią się formą występowania. Diabazy tworzą kopuły,

a doleryty dajki. Niekiedy długość dajld dolerytowej wynosi kilkaset

kilometrów. Doleryty interesujące są ze względu na występowanie w ich

otoczeniu dużych ilości minerałów z grupy krzemionkowej, a przede

wszystkim agatów, jaspisów, często ametystów.

Melafiry - są to skały zasadowe, typowo wylewne. Odznaczają się barwą

brunatno- czerwoną lub zieloną. Barwa ta jest wynikiem obecności w

różnym stopniu uwodnionych tlenków żelaza (hematytu i goethytu).

Melafiry krystalizują z magm bardzo bogatych w składniki gazowe, głównie

parę wodną i dwutlenek węgla. Krystalizujące melafiry przy szybkim

spadku temperatury powodują zamykanie w swej masie pęcherzyków

gazowych. Po zastygnięciu melafirów następuje odgazowanie skał. W

wyniku tego tworzą się w nich bardzo liczne pory o różnych kształtach.

Stąd mówimy o melafirach, że mają strukturę gąbczastą, porowatą.

Świeże odmiany melafirów to skały o strukturze porfirowej. Zbudowane są

z parakryształów i ciasta skalnego. Parakryształy reprezentowane są

najczęściej przez pirokseny i zasadowe plagioklazy. Ciast skalne ma

strukturę drobnokrystaliczną i zbudowane jest z tych samych minerałów,

które wchodzą w skład parakryształów. Teksturę posiadają fluidalną lub

nieuporządkowaną. Pirokseny w melafirach przeważnie są silnie

przeobrażone, procesem zwanym iddyngsytacia. W efekcie tego

przeobrażenia tworzą się minerały zwane iddyngsytami, o zarysach

rombowych, często o budowie pasowej i barwie krwistoczerwonej. Pod

względem substancjonalnym iddynsyt stanowi mieszaninę chlorytu i

tlenków żelaza. Puste przestrzenie (pory) w obrębie melafirów są

przeważnie miejscem, przez który migrują roztwory hydrotermalne

zawierające w sobie różne składniki chemiczne. W wyniku krystalizacji tych

roztworów dochodzi do powstania bardzo wielu minerałów.

Powstają między innymi węglany (kalcyt, dolomit, rodochrozyt, ankeryt),

minerały ilaste (minerały grupy montmorylonitu - saponit Mg

3

[Si

4

0io](OH)

2*nH20, beidelit Al

2

[Si

4

0

10

](OH)

2

*nH

2

0 i minerały grupy zeolitu). Obecna

są również barwne odmiany minerałów z grupy krzemionkowych - agat,

jaspis, ametyst i cytryn. Te wtórne produkty wykształcone są najczęściej w

postaci skupień, tworzące formy migdałów, stąd melafiry często nazywamy

migdałowcami. Melafiry wykorzystywane są najczęściej do budownictwa

dróg, ale ze względu na niską wytrzymałość mechaniczną są zliczane do

jednej z gorszych kategorii. W Polsce występują w okolicach Krzeszowic,

Rudnie, Rogowcach, oraz na Dolnym Śląsku w okolicach Wałbrzycha i

Nowej Rudy.

2001-04-05 WYKŁAD 8

Bazalty- są skalami zasadowymi, typowo wylewnymi. W przeciwieństwie

do melafirów należą do utworów silnie zbitych, zwartych. Tworzą się z

magm pozbawionych fazy gazowej. Odznaczają się barwą czarną,

wynikającą z obecności w nich dużej ilości magnetytu. Wykazują strukturę

porfirową. Parakrysztalami są w nich minerały piroksenów, amfiboli i

oliwinów, oraz niekiedy zasadowego plagioklazu. Pirokseny często

dotknięte są procesem iddyngsytyzacji. Oliwiny ulegają często procesom

chlorytyzacji i montmorylonityzacji, np. przechodzą w saponit. Ciasto

skalne w zależności od szybkości krystalizacji a także od wieku bazaltu

może mieć charakter szklisty (młode bazalty), lub drobnokrystaliczny

(bazalty starsze, lub wolniej krystalizujące). Tekstura szkliwa jest fluidalna

lub częściowo uporządkowana. Ciasto skalne zbudowane jest z drobnych

listewek plagioklazu zasadowego i dużej ilości drobnokiystalicznego

magnetytu. W niektórych bazaltach zwłaszcza ubogich w krzemionkę

występują skaleniowce, głównie nefelin NaAlSiOł. Bazalty tworzą

najczęściej formy pokładowe i stożkowe. Forma, w jakiej występują zależy

od zawartości krzemionki w ramach interwału (udziału) tego składnika.

Magmy ubogie w krzemionkę, także bazalt, pod względem fizycznym niską

lepkością, niską gęstością i stosunkowo dużą lepkością. Z takich magm

tworzą się formy pokładowe. Przy wyższej zawartości krzemionki, w

ramach wyżej wymienionego interwału, magmy są gęste, lepkie i mało

ruchliwe. W takich przypadkach powstają z nich formy stożkowe. Bazalty

posiadają duże znaczenie praktyczne. Wysoka wytrzymałość mechaniczna

tych skał stwarza duże możliwości wykorzystania w budownictwie

drogowym np. autostrad. Wykorzystywane są również do produkcji tzw.

lejizny kamiennej - różnego rodzaju odlewy, uzyskane ze stopionych skał,

w tym przypadku bazaltu. Temperatura topnienia bazaltów to 1300°C, do

tej lejizny należą najczęściej rury o dużych średnicach i płyty o dużych

rozmiarach. Lejizna kamienna odznacza się dużą wytrzymałością fizyczną i

chemiczną i wykorzystywane są np. do wtłaczania piasków do wyrobisk

poeksploatacyjnych w kopalniach węgla. Z stopionych bazaltów produkuje

się również materiały izolacyjne - wełnę mineralną, wykorzystywaną w

budownictwie. Bazalty wykorzystywane są również w produkcji

betonobazaltów, w których równomiernie rozprowadzony jest grys

bazaltowy. Takie masy służą do uszczelniania zbiorników wodnych np.

zapór (bazalt musi być świeży). W Posce bazalty występują w dużych

ilościach (ilość wychodni szacuje się na ponad 100). Ciągną się one

szeroką ławą od góry św. Anny na wschodzie aż po okolice Zgorzelca na

zachód, przechodząc dalej na tereny Niemiec i Czech. Bazalty z reguły są

łatwe do eksploatacji, wynika to z występowania w nich spękań o zarysach

heksagonalnych, tworzący charakterystyczny cios w postaci słupów

heksagonalnych.

Cieszynity- to skały zasadowe występujące w formie dajek. Po raz

pierwszy znalezione w okolicach Cieszyna. Występują w okolicy Bielska i

Andrychowa, a także w górach skalistych i na Syberii. Cieszynity

krystalizują z magm bardzo ubogich w krzemionkę, a nieco wzbogaconych

w sód. Stąd zaliczane są do członu alkalicznego skał zasadowych. Posiadają

strukturę porfirową. Parakryształami są w nich hornblenda zasadowa

(lamprobolit), augit tytanowy a ciasto skalne złożone jest z nefelinu,

drobnych listewek zasadowego plagioklazu, apatytu, minerałów rudnych -

magnetytu, ilmenitu, i minerałów z grupy zeolitu. Cieszynity mogą być

wykorzystane w charakterze kamienia budowlanego i w niektórych

przypadkach jako kamień ozdobny.

Ofiolity

to zespół skał zasadowych i ultra zasadowych występujących w

następującej sekwencji (od dołu)

• • Lawy poduszkowe

• • Pakiet skal zasadowych

• • Gabra

• • Ultramafity (perydotyt)

Lawami poduszkowymi nazywamy megastruktury przypominające swą

formą poduszki tworzące się na powierzchni wylewów magm zasadowych,

najczęściej bazaltów, na dnie zbiorników oceanicznych, morskich. Skały

wchodzące w skład ofiolitów są przeważnie silnie przeobrażone. Perydotyty

są zserpentynizowane, gabra zsaussurytyzowane, lawy poduszkowe

ulegają spilityzacji. Spilityzacją - nazywamy proces przeobrażenia law

poduszkowych lub innych skał magmowych pod wpływem roztworu wody

morskiej lub niekiedy roztworów hydrotermalnych. Podczas spilityzacji

bazalty ulegają karbonatyzacji (tworzą się węglany), chlorytyzacji,

epidotyzacji, zeolityzacji, albityzacji. Jeśli zachodzi proces przy udziale

roztworów hydrotermalnych to powstają skały - spility, dodatkowo

wzbogacone w minerały rudne (siarczki ołowiu, cynku, srebra, niekiedy

złota, a przede wszystkim miedzi, liczne złoża miedzi w okolicy jeziora

górnego - związane genetycznie ze spilitami).

Formacje ofolitowe w Polsce wykształcone w sposób niekompletny

występuje w okolicach Sobótki, w Górach Kaczawskich. Niewielka ilość

spilitu w Górach Kaczawskich, okruszcowanajest bardzo słabo.

SKAŁY Z RODZINY GRANITU, RYOLITU

Granity są to skały głębinowe, ryolity - wylewne. Krystalizują z magm

kwaśnych, w których zawartość SiO

2

jest z reguły wyższa od 65%. Granity

należą do najbardziej pospolitych skał głębinowych. Są to skały o

strukturze holokrystalicznej, teksturze w zdecydowanej przewadze

bezładnej. Przeciętnie granit zbudowany jest z 30% kwarcu, 30% skalenia

potasowego (ortoklaz lub mikroklin) 30% kwaśnego oligoklazu i albitu i ok.

10% mik (muskowitu i biotytu). Istnieją granity dwumikowe muskowitowo

- biotytowe ijednomikowe biotytowe albo muskowitowe. Najpospolitsze są

jednomikowe (biotytowe). Ze względu na zawartość SiO

2

wyróżniamy

wśród granitów: TONALIT o zawartości 60% Si0

2

, GRANODIORYT o

zawartości 65% SiO

2

, HADAMELITY o zawartości 67% SiO

2

i typowe

GRANITY, w których udział SiO

2

jest wyższy od 70%. Granity całkowicie

pozbawione biotytu nazywa się LEUKOGRANITAMI. Minerałami

akcesorycznymi w granitach najczęściej są cyrkon, turmalin, granaty,

rutyl. W obrębie granitów bardzo często występują produkty krystalizacji

końcowej. Należą do nich najczęściej : PEGMATYTY, APLITY I ŻYŁY

KWARCOWE.

Pegmatyty to utwory grubokrystaliczne w większości zbudowane z

minerałów o wykształceniu idiomorficznym reprezentowane przez kwarc,

skalenie potasowe, albit, miki oraz dużą ilość min. rzadko występujących w

przyrodzie, którymi są: granaty, turmaliny, minerały grupy berylu i wiele

innych. Pegmatyty są związane głównie z podetapami: pegmatytowym i

pneumatolitycznym, czyli tworzą się w temperaturze od 900 – 400

0

C

Aplity to utwory żyłowe występujące w granitach o strukturach

drobnokrystalicznych. Powstają w wyniku gwałtownego odgazowania

produktów pomagmowych. Żyły kwarcowe to utwory w większości

monomineralne zbudowane wyłącznie z kwarcu.

GENEZA GRANITÓW

Do początku XX-tego wieku uważano, że wszystkie granity występujące w

skorupie ziemskiej powstały w wyniku krystalizacji z magmy.

6

W latach 20 XX- tego wieku pojawił się pogląd, że część granitów powstaje

na innej drodze w wyniku oddziaływanie różnych procesów.

Ostatecznie ustalono, że granity mogą powstawać w wyniku oddziaływania

różnych procesów. W konsekwencji tego wydzielono 4 grupy granitów.

Granity pochodzenia:

• • metamorficznego

• • magmowego

• • reomorficznego

• • granity mieszane

Wszystkie te wymienione typy genetyczne objęto wspólną nazwą

GRANITOIDY GRANITY POCHODZENIA METAMORFICZNEGO.

Powstają wskutek przeobrażenia (= transformizmu) różnych typów skal:

magmowych, osadowych i metamorficznych. Najbardziej predysponowane

do przejścia są np. kwaśne skały wylewne - ryolity, w których już

występuje duża zawartość alkaliów sodu i potasu stanowiące skalenie

alkaliczne oraz SiO

2

w postaci kwarcu. Również stosunkowo łatwo

przechodzą w granity niektóre skały osadowe zasobne w składniki

potasowe i kwarc jak np. piaskowce arkozowe. W większości skał, które

ulegają granityzacji proces jest dość długi i złożony, wymagający

doprowadzenia do skał granityzowanych przede wszystkim alkaliów Na i K

a także SiO

2

. Ten proces przebiega przy nieco podwyższonej temperaturze.

Zachodzi on jednak w środowisku „suchym", gdzie nie ma miejsca

upłynnienie skał. W procesie granityzacji najważniejsze jest powstawanie

skaleni alkalicznych: sodowych i potasowych. Tworzenie się skaleni w

procesie granityzacji nazywamy FELDSPATYZACJĄ. Doprowadzenie

alkaliów odbywa się też za pomocą emanacji gazowych wywodzących się z

głębi skorupy ziemskiej.

W nieco wyższej temperaturze powstają skalenie potasowe głównie

mikroklin a w nieco niższej skalenie sodowe głównie albit i kwaśny

oligoklaz. Alkalia mogą być przenoszone poprzez zwykłą dyfuzję na sucho

albo za pośrednictwem ruchów intergranulamych (= między-ziamowych) W

większości przypadków w skałach w obrębie skorupy ziemskiej

poszczególne ziarna otoczone są filtrem wodnym za pośrednictwem,

którego mogą być przemieszczane składniki chemiczne.

GRANITY POCHODZENIA METAMORFICZNEGO odznaczają się

charakterystyczną dla siebie makro i mikrostrukturą. Pod względem

makrostrukturalnym bardzo często zawierają resztki pierwotnych skał

niezupełnie zmienionych np. piaskowców arkozowych, ryolitów, łupków

arkozowych itp. Do mikrostrukturalnych cech należą pojedyncze minerały

skały pierwotnej która uległa zgranityzowaniu czyli tzw. relikty minerałów

np. mogą to być ziarna kwarcu o zarysach maczugowatych, klinowatych i

zatokowatych, pierwotnie związanych z utworami piroklastycznymi: tufem i

tufitami ryolitowymi. Mogą to być zaokrąglone ziarna kwarcu, cyrkonu

będącymi reliktami min. po piaskowcach, w których kwarc jest z reguły

dobrze obtoczony, podobnie cyrkon jako tzw. min. ciężki, bywa dobrze

obtoczony, zbliżony do form kulistych. Do mikrostrukturalnych cech

granitów pochodzenia metamorficznego należą GLOMEROBLASTY i

KUMULOBLASTY.

Glomeroblasty są to formy zbliżone do kulistych zbudowane prawie

wyłącznie z jednego rodzaju minerałów np. kwarcu

Kumuloblasty to takie formy kuliste zbudowane z kilku różnych

minerałów. Kumuloblasty najczęściej odzwierciedlają wyższy stopień

transformizmu w procesie granityzacji. W omawianych granitoidach

skalenie najczęściej odznaczają się dość wysokim stopniem

uporządkowania struktury wewnętrznej, czyli przejścia z modyfikacji

jednoskośnej w trójskośną - inaczej mówiąc posiadają wysoki stopień

TRYKLINIZACJI.

W minerałach granitów metamorficznych na ogół jest bardzo niewiele

intruzji gazowo- ciekłych. Omawiane granity nie posiadają stref

przeobrażonych kontaktowych.

GRANITY MAGMOWE

Powstają w wyniku krystalizacji magmy, czyli tworzą się przy stosunkowo

wysokiej temperaturze. Odznaczają się str. holokrystaliczna, teksturą

bezładną. Mają budowę zbitą, masywną. Minerały w nich występujące

wykazują niski stopień uporządkowania str. wewn. (tryklinizacja).

Zawierają dużą ilość inkluzji gazowo - ciekłych zwłaszcza kwarcu. W ich

sąsiedztwie występują strefy metamorfizmu kontaktowego.

GRANITOIDY REOMORFICZNE

Powstają z różnych typów genetycznych granitów wskutek ich

podgrzewania, czyli w warunkach wyższej temp. i uplastycznienia. Pod

wpływem ruchów dynamicznych i występujących pęknięć w skorupie

ziemskiej mogą być przemieszczane. Zachowują się podobnie jak

uplastyczniona sól tworząca diapiry solne.

Granitoidy odznaczają się dość silną kataklazą (rozkruszenie ziaren),

średnim stopniem uporządkowania struktury wewnętrznej, głównie skaleni.

W strefach kontaktowych z otoczeniem wykazują charakterystyczne ślizgi

tektoniczne (lustra tektoniczne). Powierzchnie te mogą być pokryte

epidotem.

GRANITY POCHODZENIA MIESZANEGO

Powstają przy współudziale różnych procesów a więc: magmowych,

metamorficznych, a także niekiedy reomorfizmu. Najwięcej informacji przy

identyfikacji typów genetycznych granitów dostarczają badania

mikroskopowe oraz rentgenograficzne. (stopień uporządkowania

wewnętrznego kryształów jest odwrotnie proporcjonalny do temperatury)

Granity w Polsce występują w warunkach powierzchniowych na Dolnym

Śląsku, w Tatrach oraz w różnych częściach kraju na wtórnym złożu jako

tzw. eratyki i egzotyki. Na Dolnym Śląsku tworzą trzy masywy:

l. Strzegom Sobótka

2.Strzelin Otmuchów

3.Karkonoski

W Tatrach występują zarówno w części wschodniej jako Tatry Wysokie i w

zachodniej jako Tatry Zachodnie.

SKAŁY Z RODZINY DIORYTU I ANDEZYTU

Są to skały magmowe średnie, w której zawartość SiO

2

oscyluje bliżej

dolnej granicy interwału udziału tego składnika w skałach średnich, a wiec

w pobliżu 52%.

DIORYT jest skalą głębinową, ANDEZYT powstaje w wyniku wylewów

powierzchniowych lub niekiedy krystalizuje w strefach

przypowierzchniowych.

Dioryty są to skały mezokratyczne przechodzące do melanokratycznych o

strukturze średnio- i gruboziarnistej, teksturze bezładnej. Ok.. 50%

stanowią minerały femiczne, pozostała część to skalenie.Minerały femiczne

reprezentowane są przez piroksen z grupy augitu, horblendę zwyczajną i

nieznaczne ilości biotytu. Skalenie to głównie plagioklazy średnie zbliżone

do andezynu. Akcesorycznie w skałach tych występują magnetyt,

tytanomagnetyt, rutyl i cyrkon. Dioryty należą do skał ozdobnych. W

dużych ilościach wykorzystywane są w budownictwie. W Polsce w

nieznacznych ilościach występują w okolicach Niemczy na Dolnym Śląsku.

Andezyty są to skały mezokratyczne. Posiadają strukturę porfirową,

zbudowane z prakryształów i ciasta Skalnego. Prakryształami są: -

horblenda zwyczajna - plagioklaz średni (andezyn) i niekiedy piroksen z

grupy augitu. Ciasto skalne ma najczęściej charakter drobnokrystaliczny,

zbudowane z tych samych minerałów co prakryształy. W skałach tych też

występują minerały rude najczęściej magnetyt. Andezyn jako prakryształ

w andezycie prawie zawsze wykazuje budowę pasmową. Przy

niezakłóconym rytmie krystalizacji tego minerału wraz ze spadkiem

temperatury ,przy krystalizacji magmy obserwuje się w nim sukcesywny

spadek zawartości cząsteczki anortytowej idąc od Środka ku

peryferycznym częścią kryształu. Wynika to stąd że udział cząsteczki

anortytowej w plagioklazach jest odwrotnie proporcjonalny do wzrostu

temperatury. Bardzo często obserwuje się w krysztale o budowie

pasmowej wzrost cząsteczki anortytowej w kolejno następujących żonach.

Taki wzrost spowodowany jest wzrostem temperatury (zakłóceniem w

procesie krystalizacji magmy). Pod wpływem tego zakłócenia temperatury

następuje zmiana w składzie udziału anortytu.

Takie odwrócenie krystalizacji jonów w plagioklazie nazywamy rekurencją

pasową. Andezyty bardzo często objęte są autohydrotermalnym

przeobrażeniem nazywanym propylityzacją. W procesie propylityzacji

andezytu zachodzą przeobrażenia doprowadzające do chlorytyzacji,

epidotyzacji i zeolityzacji andezytu. Niekiedy roztwory autohydrotermalne

powodujące propylityzację doprowadzają do okruszcowania andezytów

siarczkami cynku, ołowiu, srebra a nawet złota. Jeżeli przeobrażenia

andezytów przebiegają pod wpływem roztworów wody morskiej to skały te

zmieniają się w utwory bardzo bogate w minerały z montmorylonitu.

Andezyty wykorzystywane są jako kamień budowlany, w niektórych

przypadkach jako kamień ozdobny, a także jako skały kwasoodporne.

Andezyty w Polsce występują wyłącznie w Pieninach na górze Wżar, koło

Czorsztyna na górze Bryjarka, w Szczawnicy na górze Jarmuta i na wschód

od Szczawnicy. Występują także w postaci małych odsłonięć w potoku w

okolicy Szczawnicy i Krościenka. Są to andezyty hornblendowo -augitowe i

wyłącznie hornblendowe. Wszystkie te występowania andezytów mają

charakter komagmatyczny.

Komagmatyzmem nazywamy zjawisko, kiedy skały magmowe pomimo

pewnych zróżnicowań strukturalnych teksturalnych, w zakresie składu

mineralnego utworzyły się ze wspólnego, tego samego ogniska (zbiornika

magmowego). Wspólną cechą dla tych zróżnicowanych skał jest najczęściej

ten sam zespół pierwiastków śladowych.

Andezyty pienińskie zmienione są również pod wpływem zjawisk

przypowierzchniowych zwanych inaczej hipergenicznymi. Produktem

procesów hipergenicznych rozwijających się na andezytach są wody

mineralne. Wody mineralne tego rejonu są wzbogacone C0

2

, siarkowodór i

żelazo. Zawierają również mikroelementy bardzo korzystnie oddziałujące w

procesach leczniczych np. lit, beryl, mangan i inne.

SKAŁY Z RODZINY SJENITU I TRACHITU

Są to skały obojętne. Zawartość Si0

2

bliższa jest górnej granicy interwału

tego składnika charakterystycznego dla skał obojętnych. SJENITY są to

skały głębinowe, TRACHITY należą do wylewów skał

przypowierzchniowych.

Sjenity są skałami mezokratycznymi. Minerały femiczne w nich to głównie

horblenda zwyczajna nieco mniej biotyty i sporadycznie piroksen. Skalenie

reprezentowane są przez oligoklaz oraz przez skalenie potasowe - ortoklaz

i mikroklin. Minerałami akcesorycznymi w tych skałach są magnetyt,

tytanomagnetyt, rutyl i cyrkon. Najwieksza ilość cyrkonu wiąże się ze

sjenitami. Minerał ten występuje głównie w blaszkach biotytu. W cyrkonie

bardzo często występują domieszki pierwiastków radioaktywnych głównie

uranu. Promieniotwórczy rozpad tycz pierwiastków zawartych w cyrkonie

wysyła promieniowanie, które niszczy struktorę biotytu w sąsiedztwie

cyrkonu, co objawia się występowaniem charakterystycznych brunatnych

obwódek zwanych pleochroicznymi. Sjenity wykorzystywane są głównie

jako kamień ozdobny. W Polsce występuje w niedużych ilościach w okolicy

Niemczy, jako odmiana grubokrystaliczna o budowie porfirowej.

Trachity są to skały o strukturze porfirowej. Teksturę mają fluidalną lub

częściowo uporządkowaną. Prakryształem są w nich bityt, homblenda

7

zwyczajna i skaleń potasowy najczęściej sanidyn. Ciasto skalne ma

charakter drobnokrystaliczny. Zbudowane jest z tych samych minerałów co

prakryształy.Trachity odznaczają się wysoką zawartością K-20, niekidy

udział tego składnika wynosi kilkanaście procent. Wykorzystywane są jako

krzemianowe surowce potasowe w przemyśle ceramiczym np. do produkcji

porcelany. W Polsce niewielkie ilości tych skał występują w okolicach

miejscowości Siedlec koło Krzeszowic. W grupie skał sjenitowych wyróżnia

się też sjenity alkaliczne. Skały te krystalizują z magm alkalicznych

zubożałych w Si0

2

. Skały te interesujące są ze względu na wysoką

zawartość apatytu, cyrkonu, a także licznych pierwiastków w tym z grupy

ziem rzadkich, w Polsce nie występują, Duże ilości występują: w Norwegii,

w Afryce środkowej, Roanda, Uganda

LAMPROFIRY

Są to skały żyłowe najczęściej występujące jako odnogi wokół wysadów

krystalicznych sjenitów i diorytów. Strukturę posiadają porfirową zbliżoną

do skał wylewnych. Struktura ta wskazuje, że tworzenie tych skał

odbywało się przy stosunkowo niskiej temperaturze.Wśród lamprofirów

wyróżniamy dwie grupy.

l. Na > K należą tu kersantyt i spesartyt

2. Na < K należą tu minetta i wogezyt

Kersantyt - skała, w której megakryształami są blaszki biotytu- masa

podstawowa zbudowana jest z plagioklazów, biotytu, niwielkiej ilości

skalenia potasowego, apatytu i minerałów rudnych.

Spesartyt - zawiera, megakryształy homblendy zwyczajnej. W cieście

skalnym występują plagioklazy, apatyt i minerały rudne.

Minetta - zawiera megakryształy biotytu. Drobnokrystaliczne ciasto skalne

złożone jest z ortoklazu, plagoklazów, apatytu i minerałów rudnych.

Wogezyt - łożony z megakryształów horblendy zwyczajnej. Ciasto skalne

drobnokrystaliczne zbudowane z e skaleni potasowych, plagioklazów

apatytu i minerałów rudnych.

Lamprofiry interesujące są z uwagi na zawartość pierwiastków z grupy

ziem rzadkich. W Polsce towarzyszą one skałą granitoidowym

występującym w podłożu wyżyny Śląsko - Krakowskiej.

Granity na terenie Polski występują na Dolnym Śląsku gdzie tworzą trzy

masywy

- - Granity masywu Strzegom należą do odmian biotytowych średnio i

grubo krystalicznych. Genetycznie należą do granitów pochodzenia

magmowego. Skały te w licznych miejscach poprzecinane są żyłami

Pegmatytu i Aplitu.

- - Pegmatyty to skały grubokrystaliczne zbudowane z kwarcu skalenia

potasowego i miki, wzbogacone są w liczne minerały rzadko występujące w

przyrodzie: granaty. Turmaliny, beryle, minerały z grupy epidotu i inne.

Bywają również okruszcowane min. molibdenem, kasyterytem, wolframem

i inne. Pegmatyty tworzą się głównie w podetapie pegmatytowym lub

pneumatolitycznym.

- - Aplity to utwory żyłowe o strukturze drobnokrystalicznej zbudowane z

tych samych minerałów co pegmatyty. Powstają wskutek gwałtownego

odgazowania resztek pogranitowych.

W granitach masywu Strzegom - Sobótka a także i innych bardzo

często występują produkty hydrotermalne o charakterze monomineralnym

zbudowane prawie wyłącznie z kwarcu tworzące różnorodne żyły

kwarcowe. W masywie Strzegom - Sobótka występują żyły kwarcowe

nazywane Białymi Krowami.

Granity masywu Karkonoskiego należą do odmian grubokrystalicznych

porfirowo - biotytowych, posiadaj ą barwę różową

Granity masywu Strzegom - Otmuchów należą do odmian genetycznie

mieszanych, wykazują strukturę drobnokrystaliczną, są to odmiany

biotytowe.

Granity tatrzańskie w sensie genetycznym są zróżnicowane. W Tatrach

Wysokich występują granity metamorficzne, magmowe i mieszane,

biotytowe o strukturze średniokrystalicznej. W Tatrach Zachodnich w

większości to granity metamorficzne powstające przy dużym współudziale

matasomatozy w większości o charakterze leukokratycznym poprzecinane

licznymi żyłami kwarcu (Białe Gęsi)

Na terenie Polski na powierzchni występują również granity na złożu

wtórnym są to tzw. Egzotyki i Eratyki

EGZOTYKAMI nazywamy skały krystaliczne wykształcone w formie

okruchów i bloków. Reprezentowane są najczęściej przez granity i skały

metamorficzne. W Polsce egzotyki rozrzucone są głównie wśród utworów

fliszu karpackiego. Najczęściej są to granity i gnejsy.

Pierwotne pochodzenie tych skał nie jest znane. Prawdopodobnie związane

są z podłożem krystalicznym Karpat a także granitami tatr wysokich.

Najwiekszy egzotyk, jaki napotkano w Karpatach znajduje się w

miejscowości Bugaj koło Lantz Korony. Stanowił on ogromny blok o masie

kilkuset ton i był on przedmiotem eksploatacji na potrzeby lokalnego

budownictwa dróg.

ERRATYKI (tzw. głazy narzutowe) to również różnej wielkości okruchy i

bloki skał przywleczone na obszar Polski a także Europy i Świata przez

lodowiec. Największe ilości eratyków w Polsce znajdują się w części

pomocnej i środkowej. Eratyki przedstawiają różnorodne typy skał głównie

magmowych i metamorficznych a także w nieznacznym stopniu skał

osadowych silnie zdiagenezowanych. Wśród eratyków występujących na

terenie Polski na szczególna uwagę zasługują granity RAPAKIWI.

Stanowią odmianę skaleniowe - biotytową odznaczającą się

charakterystyczną strukturą kulistą w centrum tej formy kulistej znajduje

się różowo zabarwiony skaleń potasowy(ortoklaz). Części peryferyczne

zbudowane są z zielonkawych kwaśnych oligoklazów. Przestrzenie między

formami kulistymi wypełnione są ksenomorficznie wykształconym kwarcem

oraz nielicznymi blaszkami biotytu. Granit rapakiwi należy do jednych z

najcenniejszych kamieni ozdobnych. W formie złóż w dużych ilościach

występuje na płw. Kola w części zarówno Rosyjskiej jak i Fińskiej. W Polsce

nawiercono go w podłożu wyż. Śląsko - Krakowskiej i na przedpolu

Sudetów. Te z podłoża wyż. Śl. - Krak. Są interesujące, ponieważ w

licznych miejscach są pocięte okruszcowanymi żyłami zawierającymi

siarczki molibdenu i miedzi.

RIOLITY, LIPARYTY, PORFIRY KWARCOWE, KERATOFIRY -

wszystkie te skały należą do utworów magmowych, pierwotnie wylewnych

kwaśnych. Ze względu na czas geologiczny oddziałujący na te skały oraz

procesy przeobrażeń, którymi zostały dotknięte zachowano zróżnicowanie

ich nazw.

RIOLITEM z punktu widzenia petrograficznego nazywamy wszystkie

magmowe skały wylewne kwaśne niezależnie od wieku i stopnia

przeobrażenia.

LIPARYTEM nazywa się najmłodsze najczęściej czwartorzędowe skały

wylewne kwaśne. Zbudowane są z prakrysztafów kwarcu, skalenia

potasowego najczęściej sanidynu czyli odmiany o niskim stopniu

uporządkowania struktury wewnętrznej, biotytu, kwaśnego oligoklazu,

ciasto skalne w liparytach najczęściej ma charakter szklisty witrofirowy.

PORFIRAMI KWARCOWYMI nazywamy staro paleozoiczne riolity, w

których ciasto skalne jest na ogół silnie przekrystalizowane, zbudowane

jest z tych samych minerałów tylko o dużo mniejszych rozmiarach, co

prakryształy a więc kwarcu, skalenia potasowego, biotytu i kwaśnego

oligoklazu. W porfirach kwarcowych na ogół występuje dość duża ilość

uwodnionych tlenków żelaza głównie goethytu Fe

2

0

3

*H

2

0 nadające tym

skałom najczęściej brunatne zabarwienie rzadziej barwy zielonkawe.

Porfiry wykorzystywane są głównie do budowy dróg jako materiał

podkładowy. W Polsce występuje w 2 regionach w okolicach Krzeszowic k.

Krakowa w Miejscowościach Miękinia, Zalas, Sanka, Poręba; oraz na

Dolnym Śląsku w okolicach Wałbrzycha i Nowej Rudy. Z Porfirami

Kwarcowymi bardzo często związane są IGNIMBRYTY są to skały o

strukturze porfirowej, których prakryształami są plagioklazy średnie i

kwaśne sporadycznie biotyt i sanidyn. Ciasto skalne w przewadze

zbudowane ze szkliwa wulkanicznego. Ignimbryty są to skały o budowie

silnie zbitej zwartej powstają wskutek osadzania rozgrzanego pyłu

wulkanicznego (chmury wulkanicznej) unoszącego się na wysokości kilku

metrów nad spływającymi potokami lawowymi z kraterów wulkanicznych.

W Polsce niewielkie ilości ignimbrytów napotkano w obrębie porfirów w

Miękini.

SKAŁY PIROKLASTYCZNE

Skały piroklastyczne powstają wskutek osadzania się w środowisku

lądowym lub morskim materiału piroklastycznego. Materiałem

piroklastycznym nazywamy w różnym stopniu rozdrobniony materiał

wulkaniczny powstały podczas wybuchu wulkanu. W materiale tym

wyróżnia się duże fragmenty tzw. bomby wulkaniczne; drobne o

wielkości orzecha laskowego lapille i bardzo drobny materiał zwany

pyłem wulkanicznym. Utwory piroklastyczne najczęściej związane są z

wulkanizmem kwaśnym tzn. zasobnym w SiO

2

. Kwaśna magma wykazuje

dużą lepkość i wysoką gęstość małą ruchliwość stąd często zatyka krater

wulkaniczny a następnie pod wpływem prężności gazów dochodzi do

wybuchów. Wśród piroklastycznych wyróżniamy tufy i tufity.

TUFY są to skały piroklastyczne, które zbudowane są głównie z bomb

wulk. i lapilli. Powstają stosunkowo blisko kraterów wulkanicznych w

środowisku lądowym. W Polsce tufy występują w miejscowości Filipowice k.

Krzeszowic jako tufy filipowskie oraz w okolicach Wałbrzycha i Nowej Rudy

na dln Śląsku. Tufy mogą mieć charakter:

KRYSTALOKLASTYCZNY

LITOKLASTYCZNY WITROKLASTYCZNY

Krystaloklastyczne tufy zbudowane są głównie z pojedynczych

minerałów pirogenicznych np. kwarcu sanidynu biotytu. Litoklastyczne

zbudowane są z różnej wielkości fragmentów skały wylewnej.

Witroklastyczne zbudowane są wyłącznie ze szkliwa Najczęściej

występują tufy mieszane: krystalo- lito- witroklastyczne. Tufy filipowickie

mają taki charakter zawierają również domieszki w postaci okruchów skał

osadowych głównie wapieni. Tufy są głównie porowate. Zawierają dużą

zawartość K

2

0

TUFITY są to skały piroklastyczne, które powstają wskutek

nagromadzenia najdrobniejszego materiału (pył w środowisku morskim).

Zbudowane są głównie ze szkliwa wulkanicznego. Niekiedy zawierają

domieszki minerałów pochodzenia osadowego. Stanowią cienkie wkładki

lub niekiedy b. grube pokłady w obrębie skał osadowych - wapieni, skał

ilastych. W Polsce jako cienkie wkładki występują w pd-wsch obniżeniu G.

Świętokrzyskich w okolicach Buska i Chmielnika. W dużych ilościach

występuje w Azji Mniejszej w sąsiedztwie Kałkazu.

SKAŁY OSADOWE

Tworzą się w najbardziej zewnętrznych częściach skorupy ziemskiej.

Powstają w warunkach hipergenicznych. Hipergenezą nazywamy

wszystkie procesy, które zachodzą w warunkach zbliżonych do

atmosferycznych. S O powstają z materiału utworzonego wskutek

zniszczenia gł. Zwietrzenia skał poch. magmowego i metamorficznego. W

procesie ich tworzenia zachodzą takie zjawiska jak wietrzenie transport,

sedymentacja i diageneza.

- - Wietrzenie jest to proces fizyko-chemiczny polegający na zniszczeniu

8

(przeobrażeniu skał) pod wpływem różnych czynników fiz. i chem.

Najczęściej te dwa czynniki współdziałają ze sobą- wietrzenie dzielimy na

fiz. i chemiczne.

• •

Wietrzenie fiz. skał

- spowodowane jest głównie temp. zarówno wysoką

jak i niską. Temp. wysoka spowodowana najczęściej silnym

nasłonecznieniem skał, czyli insolacją przyczynia się do znacznej

rozszerzalności min. np. w ciągu dnia i gwałtownego ich kurczenia się w

ciągu nocy. W wyniku tego poszczególne ziarna min pękają a w ślad za

tym skała ulega rozdrobnieniu, czyli dezintegracji. Ten proces b. dobrze

widoczny jest u podnóża silnie nasłonecznionych kompleksów skalnych

tworzących wzgórza i góry. Dezintegracja b silnie zaznacza się pod

wpływem zamarzającej wody w szczelinach i porach skalnych. Zachodzi to

głownie w klimacie zimnym i umiarkowanym. Znaczący wpływ na

dezintegrację skał ma również świat roślinny i zwierzęcy. W różnym

stopniu zdezintegrowany materiał skalny jest z kolei przedmiotem

przeróbki przereagowywania pod wpływem wody.

• •

Wietrzenie chem.

- głównym czynnikiem tego wietrzenia jest woda,

która w różnych warunkach jest zawsze w mniejszym lub większym

stopniu zdysocjowana tzn rozłożona na jonu OH

-

i H

+

. Stopień dysocjacji

wody wzrasta z temp stąd też siła jej oddziaływania szczególnie duża jest

w klimacie ciepłym i gorącym. Woda przyrodnicza zdysocjowana

przepływająca poprzez kompleksy skalne zwłaszcza zdezintegrowane

prawie zawsze posiada rozpuszczone w sobie różne zw chemiczne w tym

także kwasy, które ulegają zdysocjowaniu. Do tych kwasów należy: H

2

S0

4

,

HN0

3

, HC1, a także słaby kwas węglowy H

2

C0

3

. Stąd roztwory wodne

występujące w środowisku naturalnym. W niektórych przypadkach

przypominają silne elektrolity. Pod ich wpływem ulegają rozkładowi

chemicznemu niemal wszystkie minerały. Najbardziej odpornymi na

działanie czynników chemicznych są przede wszystkim kwarc, granaty i

kilka innych. W procesach osadowych zachodzą hydroliza, hydratacja,

karbonatyzacja, oksydacja.

- Hydroliza jest to chemiczny rozkład soli mineralnych, do których należy

większość min. Hydratacja jest to proces wzbogacania się min w wodę.

Najczęściej wodę luźno związaną z min tzw wodę fizycznie związaną.

- Karbonatyzacja to proces polegający na wzbogaceniu skał nie tylko

osadowych w węglany głównie w kalcyt np. w okolicach Krakowa skały os

są silnie przepojone węglanami. Doszło do tego dzięki temu, że roztwory

migrujące w tym rejonie są bogate w wapń, który przy współudziale C02

krystalizuje dając węglan. Bogactwo wapnia w tych okolicach wiąże się z

występowaniem w nich dużej ilości wapieni. Oksydacja polega na

utlenianiu przede wszystkim żelaza np. pirytu, w którym wyst. Fe

2+

, które

utlenia się do Fe

3+

przechodząc w tlenki: Hematyt Goethyt i inne.

- - Transport jest to proces fizyczny polegający na przemieszczaniu

materiału rozdrobnionego w wyniku wietrzenia fiz i chem z jednych miejsc

w drugie pod wpływem różnych mediów. Tymi mediami jest najczęściej

woda na mniejszą skalę powietrze. Wyróżniamy transport powierzchniowy,

wodny i powietrzny, czyli eoliczny.

• •

Transport powierzchniowy

to najczęściej spływy powierzchniowe np.

lawiny błotne lub lawiny obserwowane w wysokich górach. Te spływy są

możliwe dzięki rozdrobnieniu i silnej hydratacji materiału.

• •

Transport wodny

odbywa się za pośrednictwem rzek, jezior i mórz.

Podczas transportu wodnego materiał skalny ulega dalszej dezintegracji. W

różnym stopniu rozdrobnieniu segregacji pod względem

granulometrycznym i dalszemu chemicznemu przeobrażeniu. Szczególnie

dobrze te procesy obserwować można w korytach rzek wypływających ze

stref górskich. W górnym biegu rzek materiał transportowany jest z reguły

grubookruchowy nieobtoczony. Pod względem granulometrycznym b.

zróżnicowany i chemicznie mało zmieniony. Jest to najczęściej materiał

należący do bloków, guzów, żwirów. W środkowym biegu rzeki materiał ma

charakter średnioziamisty. Jest dość dobrze przesortowany jednorodny pod

względem granulometrycznym. Średnioziarnisty stanowi przeważnie piaski.

W dolnym biegu rzek przy ujściu transportowany jest materiał

najdrobniejszy objęty silnymi zmianami chemicznymi. Są to najczęściej

min ilaste. Podobną segregację i procesy obserwuje się w środowisku

morskim gdzie przy strefach przybrzeżnych wyst. materiał

grubookruchowy a najdrobniejszy i najdelikatniejszy złożony z min ilastych

najgłębiej.

• •

Transport eoliczny

odbywa się za pośrednictwem prądów powietrznych.

Transportuje ono materiał najdrobniejszy, którym najczęściej są minerały

ilaste i bardzo drobne ziarna kwarcu (pył kwarcowy).

- - Sedymentacja jest to proces polegający na osadzaniu się produktów

transportowanych w środowisku lądowym i wodnym. Materiał

sedymentujący najczęściej pochodzi z lądu jest to tzw materiał

terygeniczny osadza się również materiał stanowiący szczątki obumarłe

świata zwierzęcego i roślinnego np. skorupy okrzemek, obumarłe

otwornice, fragmenty drzew itp. W wyniku nagromadzenia, osadzenia,

sedymentacji kopalnych drzew doszło do powstania węgli. W środowisku

wodnym sedymentują również krystalizujące różne sole mineralne. Należą

do nich min CaC0

3

NaCl, KCI, Gipsy i Anchydryty.

- - Diageneza jest to proces fizykochemiczny polegające na stwardnieniu

i scementowaniu pierwotnie złożonego osadu. W procesie diagenezy

oddziałują następujące zjawiska:

kompakcja dehydratacja rekrystalizacja krystalizacja z roztworów

KOMPAKCJA jest to proces polegający na stwardnieniu osadu pod

wpływem nacisku warstw nadleglych.

DEHYDRATACJA polega na stwardnieniu osadów wskutek usunięcia z niej

nadmiaru wody. To usuwanie wody dotyczy głównie tej wody, która jest

luźno związana z poszczególnymi minerałami tzw woda fizycznie związana.

REKRYSTALIZACJA polega na regeneracji poszczególnych ziaren

mineralnych. Niektóre min rozrastają się, regenerują się. Powstałe wokół

nich obwódki wzajemnie zazębiają się ze sobą przyczyniając się do

scementowania osadów. Ta regeneracja odbywa się w wyniku

doprowadzenia do osadu roztworów z obecnością Si0

2

CaC0

3

i innych

związków.

KRYSTALIZACJA Z ROZTWORÓW to proces krystalizacji różnych min np.

węglanów siarczanów fosforanów z roztworów wodnych przenikających

przez osad, a w konsekwencji scementowanie skały. Diageneza to proces,

który nie przekracza temp 80

0

C powyżej tej temp mamy do czynienia z

metamorfizmem. Diageneza stanowi, więc próg petrologiczny między

procesami osadowymi a metamorficznymi.

MINERAŁY SKAŁ OSADOWYCH

Z punktu widzenia genetycznego dzielimy je na dwie grupy

I - ALLOGENICZNE

II - AUTOGENICZNE

> > Allogeniczne składniki to wszystkie te, które dostarczone zostały do

osadu z zewnątrz głównie z lądu czyli terygeniczne. Są to najczęściej kwarc

w różnym stopniu zmienione miki amfibole, pirokseny i oliwiny. Miki

zmieniane są głównie w minerały ilaste: illit, kaolinit, montmoryllonit.

Amfibole, pirokseny i oliwiny przeobrażone są w chloryty. Do

allogenicznych składników należą również szczątki obumarłego oświata

roślinnego i zwierzęcego.

> > Minerały autogeniczne to wszystkie te, które powstały w osadzie na

miejscu in situ na drodze chemicznej głównie wskutek wypadających,

krystalizujących roztworów różnych soli min węglanów, siarczan,

fosforanów, soli. Do min autogenicznych należy także glaukonit często

występujący w marglach. Jest to uwodniony krzemian magnezowo-

żelazawy. Pod względem strukturalnym podobny do montmoryllonitu.

Krystalizuje w formie bardzo drobnych skupień o barwie trawiasto-zielonej

(obecność żelaza Fe

2+

, gdy się utleni do Fe

3+

jest żółtawy)

Skały osadowe z punktu widzenia genetycznego podzielone są na

trzy zasadnicze grupy: skały okruchowe (pochodzenia

mechanicznego), klastyczne (skały pochodzenia chemicznego) i skały

organogeniczne

Skały okruchowe powstają na skutek nagromadzenia materiału

okruchowego (terygenicznego) lub szczątków organicznych w środowisku

lądowym, rzecznym, jeziornym, morskim. Materiał pochodzenia

mineralnego to przede wszystkim min allogeniczne. Ze względu na

wielkość ziarn okruchów skały te dzielimy na 3 zasadnicze grupy:

PSEFITY o wielkości ziam powyżej 2mm, PSAMITY o wielkości ziarn od 2

- O, l mm, ALEURYTY od 0,1 - 0,01 mm i PELITY o wielkości ziam

poniżej 0,01 mm.

W skałach okruchowych wyróżnia się utwory luźne mieszane

niescementowane, niezdiagenezowane i zwięzłe (scementowane =

zdiagenezowane).

• •

W grupie psefitów skałami luźnymi

są bloki, głazy, żwiry a skałami

zwięzłymi są konglomeraty i zlepieńce. Bloki, głazy i żwiry tworzą się

głównie w korytach rzecznych w górnym biegu rzek oraz w strefach

przybrzeżnych morskich. Są to skały bardzo zróżnicowane pod względem

granulometrycznym. Materiał w nich występujący jest nieobtoczony

ostrokrawędzisty, bardzo zróżnicowany pod względem składu min i

petrograficznego. Największe znaczenie praktyczne spośród tych skał

posiadają żwiry. Wykorzystywane są głównie w budownictwie. Stanowią

podstawowy wypełniacz w betonach. Żwiry w Polsce występują w dużych

ilościach głównie w rejonach pn i pd z obszarów pn to przede wszystkim

utwory morenowe (polodowcowe) w pd to produkty rzeczne.

Zwięzłe skały z grupy psefitów to różnorodne zlepieńce. Materiał

okruchowy jest w nich scementowany różnym spoiwem: krzemianowo -

ilastym, węglanowym i innymi. Na szczególną uwagę spośród zlepieńców

zasługują zlepieńce Zygmuntowskie występujące w okolicach Kielc, wieku

Permskiego zbudowane z różnobarwnych okruchów dewońskich i

karbońskich skał węglanowych wapieni i dolomitów spajanych

grubokrystalicznym kalcytem. Po wypolerowaniu skały te wykazują

ciekawą fakturę. Wykorzystywane są jako kamienie ozdobne.

• • Psamity - do skał luźnych w tej grupie należą piaski do

scementowanych piaskowce. Piaski w większości przypadków złożone są

z ziam kwarcu. Podrzędnie w tych skałach występują min ilaste, tlenki

żelaza oraz min ciężkie. Min ciężkimi nazywamy wszystkie te min skał

osadowych, których gęstość jest wyższa od gęstości kwarcu, czyli od 2,65

g/dm

3

. Min ciężkie odznaczają się nie tylko wysoką gęstością, ale także

dużą odpornością na wietrzenie zarówno fizyczne jak i chemiczne. Są one

najczęściej reprezentowane przez ziarna Granatów, Cyrkonów,

Turmalinów, Rutylu, min z grup epidotu, staurolitu. Na podstawie składu

minerałów ciężkich można określić pierwotny charakter petrograficzny skał,

które poprzez wietrzenie dostarczyły materiału do sedymentacji i

powstania w tym przypadku piasków np. obecność min ciężkich np.

turmalinów rutylów, cyrkonu sugeruje, że skałą pierwotną (obszarem

alimentacyjnym) były kwaśne skały pochodzenia magmowego: granity i

pegmatyty. Przewaga staurolitu wskazuje, że obszar alimentacyjny

zbudowany był ze skał metamorficznych (typów kryptolitycznych). Piaski

posiadają duże znaczenie praktyczne, wykorzystywane są w budownictwie

przy produkcji betonów i zapraw murarskich a najbardziej zasobne w

kwarc >90% w przemyśle szklarskim. Niektóre piaski zawierają dużą ilość

skaleni głównie potasowych >20% takie piaski nazywamy arkozowymi.

Piaski w Polsce wyst. w dużych ilościach głównie w środkowych i

południowych regionach. Piaskowce to skały zwięzłe z grupy psamitów

zbudowane są z 2 zasadniczych elementów: ziarnistego i spoiwa. Ziarnisty

9

reprezentowany jest przez detrytyczny kwarc, nieco mniejszej ilości

skalenie, szczątki skał i min ciężkie. Spoiwo może mieć charakter ilasty

złożony z illitu montmoryllonitu i kaolinitu; węglanowy: kalcyt, dolomit,

syderyt; krzemionkowy: drobnokrystaliczny kwarc, chalcedon, opal;

żelazisty: hematyt, goethyt; fosforanowy; glaukonitowy i inne. Najczęściej

wyst. spoiwo mieszane głównie ilasto -węglanowe. Piaskowce zasobne w

skalenie głównie potasowe >25% nazywane są arkozowymi. Występują

również piaskowce bogate w okruchy skał. Bogate w okruchy skał

wylewnych głównie ryolitu, tonalitu, andezytu nazywane są

szarogłazami. Piaskowce wykorzystywane są na dużą skalę w przemyśle

materiałów budowlanych. Stosowane są do budowy fundamentów różnych

budowli. Niektóre odmiany tych skał ze względu na barwy wykorzystywane

da przy budownictwie w charakterze elementów dekoracyjnych. W Polsce

duże ilości piaskowców występują w regionach pd głównie w Karpatach

wieku Kredowego i Trzeciorzędowego oraz w Sudetach wieku Permskiego i

Kredowego.

• • W grupie aleurytów skałami luźnymi są muły i lessy a jako

zwięzłe to mułowce. Muły tworzą się przy ujściach rzek oraz w głębszych

częściach mórz. Są to skały zbudowane z dobrze przesortowanego

materiału na ogół bardzo zróżnicowanego pod względem składu min.

Dominują w nim kwarc skalenie, strzępki mik i min ilaste.

Lessy to skały zbudowane z materiału pochodzenia eolicznego. Głównym

składnikiem jest pył kwarcowy, min ilaste głównie illit i montmoryllonit oraz

różna zawartość min węglanowych: kalcyt, dolomit. Lessy ze względu na

dużą porowatość, lekkość należą do cennych gleb. W polsce w dużych

ilościach występują w okolicach Lublina, Sandomierza i Krakowa.

Mułowce to scementowane muły. Oprócz tych samych min., które wyst. w

mułach często zawierają domieszki min autogenicznych, którymi głównie

są kalcyt i dolomit.

• • Pelity są to skały zbudowane prawie wyłącznie z min ilastych. Stąd

też są zwane skałami ilastymi. Min. ilastymi są w nich głównie illit,

montmoryllonit i kaolinit. Skały ilaste tworzą się w różnych środowiskach,

w największych ilościach w środowiskach morskich i lądowych. Ze względu

na przeważające składniki wyróżnia się wśród tych skał:

- - skały ilaste kaolinitowe

- - skały ilaste illitowe

–

- skały ilaste montmoryllinitowe.

–

SKAŁY KAOLINITOWE - powstają głównie w środowisku chemicznie

kwaśnym rzadziej obojętnym. Wyróżnia się wśród nich:

- - gliny kaolinitowe

- - kaoliny

- - tonsteiny

Gliny w tym także kaolinitowe to skały zbudowane wyłącznie z min

ilastych. Nieznaczną domieszkę stanowią w nich detrytyczne kwarce i

pojedyncze okruchy skał. Powstają w środowisku lądowym lub wodnych

zbiornikach zamkniętych występujących na lądzie. Tworzą się w wyniku

zwietrzenia skał glinokrzemianowych zasobnych głównie w miki i skalenie.

W glinach kaolinitowych z reguły występuje duża domieszka tlenków żelaza

nadających tym skałom barwę brunatnoczerwoną. Gliny wykorzystywane

są głównie w przemyśle ceramiki czerwonej produkującym głównie cegłę i

dachówkę. Gliny białe zbudowane główni z kaolinitu, pozbawione FeO to

cenne surowce w przemyśle ceramicznym do produkcji porcelany,

porcelitu. Polska jest krajem bogatym w gliny kaolinitowe głównie

czerwono zabarwiane. Kaoliny to skały osadowe powstałe kosztem

przeobrażenia skał glinokrzemianowych zasobnych w skalenie alkaliczne:

ortoklaz, mikroklin, sanidyn, albit oraz miki a więc kosztem granitów,

sjenitów, ryolitów i gnejsów. Kaolin zbudowany jest z około 60% obj.

kaolinitu - glinokrzemianu dwuwarstwowego złożonego z grupy

tetroedrycznej Si0

4

i grupy gibsytowej

A1(OH)

3

oraz około 30% kwarcu. Resztę uzupełniają w różnym stopniu

zmienione blaszki mik, skaleni i min ciężkich. Niektóre kaoliny tworzą się

przy współudziale złożonych procesów wietrzenia zjawisk hydrotermicznych

i formacji buro węglowej. Kaoliny stanowią podstawowy surowiec

przemysłu ceramicznego. Wykorzystywane jako wypełniacz w przemyśle

gumowym. W Polsce kaoliny wyst. w dość dużych ilościach głównie w

obniżeniu masywu Strzegom - Sobódka, w obniżeniu masywu Strzelin -

Otmuchów oraz w G.Izerskich.

Tonsteiny są to skały osadowe, które tworzą cienkie przerosty

nieprzekraczające kilkudziesięciu cm w obrębie pokładów węgli

kamiennych. Zbudowane są z kaolinitu. Domieszkami są sanidyn, kwarc,

apatyt, cyrkon. Powstają wskutek nagromadzenia a następnie

przeobrażenia w środowisku kwaśnym materiału piroklastycznego głównie

skaleni i mik. Miki w tych skałach wykazują różne stadia kaolinityzacji.

Część kaolinitu w tonsteinach ma pochodzenie chemiczne. Skały te często

zwane łupkami ogniotrwałymi wykorzystywane są do produkcji glinowych

materiałów ogniotrwałych. W Polsce wyst. we wszystkich zagłębiach węgla

kamiennego.

SKAŁY MONTMORYLLONITOWE - należą do nich: gliny

montmoryllinitowe i bentonity. Powstają w środowisku silnie alkalicznym.

** Gliny montmoryllinitowe tworzą się kosztem skał

glinokrzemianowych w wyniku procesów wietrzeniowych. Głównymi min z

grupy montmorylloninitów są sapanity najczęściej o składzie chemicznym

mieszanym Mg - Ca z dodatkiem K i Na i innych. Zbudowane z dwóch

warstw tetraedrycznych krzemotlenowych oraz z jednej warstwy

gibsytowej. Odznaczają się dużą zdolnością absorpcyjną pochłaniając różne

substancje w tym także wodę, silnie pęcznieją. Gliny montmoryllinitowe

zawierają około 50% obj. montmoryllonitu. Reszta to inne min ilaste.

Domieszka kwarcu i węglanów.

Bentonity to skały, w których zawartość montmoryllonitu przekracza 90%

objętościowych. Powstają wskutek montmoryllinityzacji tufitów

zbudowanych głównie z kwaśnego materiału piroklastycznego w tym

przede wszystkim ze szkliwa. Tworzą się także w wyniku

montmoryllinityzacji kwaśnych i obojętnych skał wylewnych np. ryolitów,

dacytów, tonalitów itp.

Spośród omówionych skał w Polsce w dużych ilościach wyst. iły

montmoryllinitowe. Jako skały towarzyszące węglom kamiennym w

GZW. Bentonity i iły mont. ze względu na wyżej wymienione własności

(zdolność do absorbcji) wykorzystywane są w różnych przemysłach np.

jako materiał odbarwiający w przemyśle włókienniczym, cukierniczym,

wiertniczym jako nośnik płuczki, farmaceutycznym do produkcji kremów

pudrów itp.

SKAŁY ILLITOWE - występują najrzadziej spośród skal ilastych tworzą

się w środowisku alkalicznym najczęściej powstają w wyniku zwietrzenia

skał metamorficznych typu łupków mikowych. Większość skał ilastych

zwłaszcza glin pod względem mineralnym posiada skład mieszany

najczęściej montmoryllinitowo - illitowy.

SKAŁY ALTOWE - są to skały osadowe zasobne w A1

2

0

3

. Powstają w

wyniku procesów wietrzeniowych skał zasobnych w glinokrzemiany oraz

niekiedy wskutek bezpośredniego wytrącania się z roztworów wodnych

wodorotlenków glinu. Do najbardziej pospolitych skał glinonośnych należą:

- - boksyty

- - lateryty

- - terra rossa

Boksyty są to skały złożone z mieszaniny tlenków glinu. Domieszkami w

tych skałach są tlenki żelaza (hematyt, goethyt) i detrytyczny kwarc.

Boksyty powstają w wyniku wietrzenia chemicznego zasadowych skał

magmowych np. gabra, bazaltu. Powstają w środowisku chemicznym

alkalicznym i w takim środowisku z wietrzejących min glinokrzemianowych

wyprowadzana jest krzemionka wskutek tego produkty z wietrzenia

wzbogacają się w A1

2

0

3

. Ten typ wietrzenia przebiega najczęściej w

klimacie ciepłym i gorącym. Boksyty należą do podstawowych surowców, z

których otrzymuje się metaliczne aluminium Al. W Polsce typowych

boksytów brak. Jedynie w okolicach Nowej Rudy zwietrzałe gabra

dostarczyły produktów które bardzo podobne są do boksytów. Duże ilości

tych skał występują w Europie pd na terenach byłej Jugosławi w Albanii,

Hiszpanii i Portugalii. Znaczne zasoby tych skał znane są również z

obszarów Gwinei w Afryce.

Lateryty należą do skał pośrednich pomiędzy ilastymi a boksytami tworzą

się także w klimacie ciepłym i gorącym kosztem skał glinokrzemianowych

bądź też kosztem przeobrażenia min ilastych występujących w innych

skałach np. w marglach lub wapieniach. W składzie min laterytów

uczestniczą wodorotlenki glinu, min ilaste silnie zmienione oraz duża

zawartość tl żelaza hematytu i goethtu. Barwa tych skał jest prawie

zawsze brunatno - czerwona. Lateryty współcześnie tworzą się w Europie

pd i w licznych krajach afrykańskich.

Terra Rosa to produkty przeobrażenia min ilastych występujących w

wapieniach o barwie brunatno -czerwonej. Produkty te zgromadzona są

najczęściej w lejach krasowych skałach węglanoych. Alkaliczne środowisko

wytworzone przez podłoże węglanowe przyczynia się do laterytyzacji a w

niektórych przypadkach boksytyzacji domieszek ilastych uczestniczących

w skałach węglanowych. Terra Rosa zbudowana jest z min ilastych silnie

zmienionych z niewielkiej ilości tlenków glinu i dużej ilości tlenków żelaza.

Skały te występują rónież w klimacie umiarkowanym np. min na podłożu

wapiennym w okolicach Jeleniej Góry i Krakowa.

SKAŁY POCHODZENIA CHEMICZNEGO I ORGANOGENICZNEGO

Te dwie grupy genetyczne omawiane są wspólnie z tego względy, że

bardzo często stanowią

one mieszaninę produktów chemicznych z produktami organogenicznymi.

Produkty chemiczne powstają wskutek wytrącania się różnych soli

mineralnych z roztworów wody morskiej, jeziornej i w znacznie mniejszej

ilości rzecznej i sporadycznie na obszarach pozbawionych wody.

Warunkiem do wytrącania się określonej soli mineralnej jest osiągnięcie

przez nią a następne przekroczenie tzw. iloczynu rozpuszczalności tzn.

przekroczenie przesycenia roztworu dana solą. Do skał z grupy produktów

chemicznych i organogenicznych należą skały węglanowe, żelaziste,

manganowe, krzemionkowe oraz tzw. ewaporaty tzn produkty tworzące się

po wykrystalizowaniu wapieni i dolomitów najczęściej w środowisku

morskim.

WAPIENIE - są to głównie skały zbudowane z kalcytu. W większości

kalcyt stanowi w nich produkt krystalizacji z roztworów wodnych, część

kalcytu ma charakter organogeniczny, wiąże się ze szczątkami

organicznymi zbudowanymi pierwotnie z tego składnika. Do tych szczątków

należą min: otwornice, amonity, belemnity i wiele innych. Poza kalcytem w

wapieniach wyst. domieszki min ilastych najczęściej illit i montmoryllonit

czyli min charakterystyczne dla środowisk alkalicznych jakie stwarza

węglan wapnia, tlenki żelaza niekiedy kwarc często o charakterze

autogenicznym glaukonit i inne. W Polsce wapienie występują w dużych

ilościach. Związane są z różnymi formacjami geologicznymi, koncentrują

się głównie w regionach pd. i śr. Polski.

DOLOMITY - są to skały zbudowane z min dolomitu CaMg(C0

3

)

2

. Dolomity

krystalizują z roztworów bardzo bogatych w Mg iloczyn rozpuszczalności

dolomitu jest bardzo wysoki. Oprócz dolomitu w tych skalach wyst.

10

domieszki: illit montmoryllonit, detrytyczny kwarc czasami subst.

organiczne (bitumiczne). Pierwsze dolomity powstały w skutek

bezpośredniej krystalizacji dolomitów z roztworów należą do rzadkości.

Najczęściej dolomity powstają wskutek dolomityzacji wapieni, czyli

metasomatycznego częściowego wypierania wapnia przez magnez.

Ładunek elektryczny magnezu jest większy od wapnia wiec może go

wypierać. Matasomatoza w wapieniach przebiega na bardzo dużą skale.

Magnez niezbędny w procesie dolomityzacji związany jest z woda morską

lub w niektórych przypadkach z roztworami hydrotermalnymi. Dolomity

niezupełnie czyste występują w Polsce głównie wśród formacji

paleozoicznych. Najczęściej w dewonie i Karbonie. Podobnie jak wapienie

skały te wyst. w dużych ilościach w regionach Polski pd. i śr.

MARGLE - skały węglanowe z dużą zawartością min ilastych > 25%

nazwane są marglami. Margle to podstawowe surowce przemysłu

cementowego.

SYDERYTY- to skały zbudowane z min. syderytu, w budowie tych skał b.

często wyst. formy bochenkowate o budowie koncentrycznej - takie formy

nazywamy sferosyderytami. Znaczne nagromadzenie sferosyderytów

obserwuje się w obrębie piaskowców fliszowych Karpat. Syderyty tworzące

się w środowiskach bagiennych na lądzie nazywamy rudą darniową. W

skałach tych oprócz syderytu wyst. duże nagromadzenie nim ilastych i

detrytyczny kwarc

ŹELAZISTE SKAŁY CHLORYNOWE - zbudowane są głównie z 2 min.

grupy chlorytu: szamozytu i turyngitu. Ten typ skał w Polsce wyst. w

niedużych ilościach głównie w okolicach Częstochowy. Poza polską w

Europie w Turyngii. Źelaziste skały hematytowo -goethtowe należą głównie

do produktów wietrzenia skał glinokrzemianowych zasobnych w żelazo.

Niekiedy powstają wskutek wytrącania się FeO z roztworów wodnych. W

Polsce w nieznacznych ilościach wyst w okolicach radomia i Starachowic.

SKAŁY MANGANOWE - stanowią mieszaninę różnorodnych tl. manganu

głównie psylomelanu - Mn0

2

. Największe ilości tych skał występują na

dużych głębiach oceanicznych. Tlenki w strefach oceanicznych

przedstawiają najczęściej formy kuliste. Wielkie ilości manganu w Polsce

wyst. w obrębie trzeciorzędowych wapieni w okolicach Buska oraz w

wapieniach Jurajskich w Tatrach w okolicach doliny Kościeliskiej. Mangan

wykorzystywany jest przy produkcji stali, do farb mineralnych oraz przy

produkcji ogniw elektrycznych.

SKAŁY KRZEMIONKOWE - reprezentowane są przez bardzo liczne

odmiany- należą do nich gejzeryty, ziemia okrzemkowa - diatomity,

spongiolity, gezy i radiolaryty.

Gejzeryty to produkty chemiczne powstają w wyniku wytrącania się

krzemionki z roztworów powulkanicznych. Pod względem mineralogicznym

zbudowane są głównie z opalu i niekiedy z domieszki chalcedonu

Ziemia okrzemkowa to produkt typowo organogeniczny powstający w

wyniku nagromadzenia szkieletów okrzemek zbudowanych z Si0

2

. Pod

względem mineralogicznym skała ta zbudowana jest wyłącznie z opalu.

Odznacza się bardzo dużą porowatością, wykorzystywana jest jako min

izolacyjny w tym nim jako dźwiękochłonny, przy jej współudziale produkuje

się liczne materiały wybuchowe.

Diatomity to skały osadowe mieszane organogeniczno - terygeniczno -

chemiczne, zbudowane są głównie ze szczątków okrzemek (opalu) i

nacznej domieszki w różnym stopniu przeobrażonego szkliwa

wulkanicznego. Domieszkami w diatomitach są subst. organiczne i min

węglanowe. Diatomity tworzą się najczęściej w strefach oceanicznych gdzie

z jednej strony rozwija się planktoniczne życie - okrzemki z drugiej strony

oddziaływuje kwaśny podmorski wulkanizm dzięki temu wulkanizmowi

okrzemki czerpią do budowy swoich szkielecików krzemionkę ze szkliwa

wulaknicznego. Diatomity mają podobne zastosowanie do ziemi

okrzemkowej. Są także wykorzystywane do filtracji piwa.

Spongiolity to skały zbudowane z krzemionkowych szkieletów gąbek

mineralogicznie zbudowane z opalu i chalcedonu.

Gezy to skały zbudowane ze szkieletów igieł gąbek zasobnych w

krzemionkę pod względem mineralogicznym zbudowane z opalu i

chalcedonu. Powstają w środowisku morskim na średnich głębokościach.

Radiolaryty to skały zbudowane ze szkieletów radiolarii pierwotnie

zasobnych w krzemionkę. W ich składzie m.in. uczestniczy opal i

chalcedon, tworzą się na dużych głębiach oceanicznych najczęściej w

strefach geosynklinarnych.

EWAPORATY - to produkty pochodzenia chemicznego powstają w wyniku

wytrącenia soli m.in. gipsu, anhydrytu, soli kuchennej czyli Halitu, soli

potasowej w tym KC1 czyli Sylwinu. Wytrącanie ewaporatów zachodzi w

końcowej sedymentacji osadów chemicznych. Po wytrąceniu się wapieni i

dolomitów. W Polsce skały te występują w dużych ilościach.

11

METAMORFIZM

Najwięcej informacji dotyczących zagadnień metamorfizmu dostarczył

fiński petrografP.Eskola. Metamorfizmem nazywamy proces

fizykochemiczny polegający na przeobrażeniu skal pochodzenia osadowego

i magmowego pod wpływem różnych czynników głównie temp. i ciśnienia.

Metamorfizm przebiega w warunkach bez upłynnienia skał. Powoduje

przebudowę struktur i tekstur a także składu min na sucho bez udziału

fazy płynnej. Z punktu widzenia chemicznego metamorfizm dzielimy na

izo- i allochemiczny.

Metamorfizm izochemiczny to taki, przy którym nie dochodzi do

doprowadzenia do skały przeobrażonej składników chemicznych z

zewnątrz.

Metamorfizm allochemiczny to taki, w którym do skały przeobrażanej

są doprowadzane różne składniki najczęściej potas, sód, krzemionka, wapń

i niekiedy glinka A1

2

0

3

, w większości przypadków mamy do czynienia z

metamorfizmem allochemicznym.

Przy metamorfizmie b. często mamy, doczynienia z nakładaniem się na

siebie dwóch lub kilku etapów przeobrażeń. Taki metamorfizm nazywamy

polimetamorfizmem. W trakcie matamorfizmu najłatwiej ulegają

przeobrażeniu skały osadowe np. gliny, łupki ilaste oraz skały magmowe

wylewne. Te drugie z punktu widzenia fizykochemicznego są utworami

nietrwałymi w ich przypadku wystarczy nieznaczna zmiana temp. lub

ciśnienia aby mogły zachodzić procesy przeobrażenia - przebudowa

struktur tekstur i składu min.

Głównymi czynnikami metamorfizmu są: temperatura, ciśnienie, czas

geologiczny, wpływy chemizmu. Najważniejszym czynnikiem jest

temperatura Początek pzreobrażeń, czyli dolna granica met. następuje po

zakończeniu diagenezy czyli w temp około 100

0

C. Górna granica met

przebiega w temp 806

0

C. Jest ona różna w zależności od charakteru skały

wyjściowej, która podlega metamorfizmowi. Met. kończy się w temp. kiedy

skały zaczynają się częściowo topić czyli kiedy zapoczątkowuje się proces

anateksis. Wzrost temp niezbędny przy met może być spowodowany

oddziaływaniem stopnia geotermicznego rozpadu pierwiastków

radioaktywnych, utlenianiem substancji organicznych, procesem przemian

polimorficznych, wpływem strumieni cieplnych wywodzących się z głębi

ziemi i z górnej części płaszcza oraz wpływem rozgrzanych intruzji

magmowych. Ciśnienie spowodowane jest głównie naciskiem wyżej

nadległych warstw. Zachodzi, dlatego, że skały w wielu przypadkach

sukcesywnie pogrążają się w obręb skorupy ziemskiej. Czas geologiczny -

z reguły im dłuższy czas tym przeobrażenia są silniejsze. Bywają jednak

przypadki, że w długim czasie geol. skały są bardzo słabo albo w ogóle nie

przeobrażone, jak również są przypadki gdzie w b. krótkim czasie niekiedy

ułamka sekundy przeobrażenie jest b. silne np. przy uderzeniu materiału

meteorytowego w skorupę ziemską. Dochodzi wówczas do tak silnego

przeobrażenia, że skały ulegają przetopieniu. Ten metamorfizm nazywamy

uderzeniowym. Wpływy chemizmu w met. mają bardzo często miejsce.

STRUKTURY I TEKSTURY SKAŁ METAMORFICZNYCH

Struktury w skałach metamorficznych mają zawsze charakter

holokrystaliczny (pełnokrystaliczny). Szczegółowo struktury dzielimy na:

• krystaloblastyczne

• reliktowe

• kataklastyczne

• metasomatyczne

W zależności od sposobu wykształcenia kryształów (krystaloblastów) w

strukturach krystaloblastycznych wyróżniamy struktury

• • lepidoblastyczne odznaczające się wykształceniem min w formie

blaszkowej. Jest ona charakterystyczna dla skał zbudowanych z mik

muskowitu i biotytu, ogólnie dla łupków metamorficznych

• • nematoblastyczna charakterystyczna dla skał zbudowanych z min.

słupkowych np. amfiboli. Typowa między innymi dla amfibolitów

• • granoblastyczna charakterystyczna dla skał, w których min.

wykształcone są w formach zbliżonych do kulistych jak np. granaty i w

niektórych przypadkach kwarc. Większość struktur granoblastycznych

wyst. w skałach, które tworzyły się przy współudziale silnego ciosu. O

charakterze hydrostatycznym tzn. oddziałującego ze wszystkich stron z

takim samym natężeniem. Struktury granoblastyczne charakterystyczne

są głównie dla eklogitów.

• • fibroblastyczma charakterystyczna dla skał zbudowanych z min o

formatach włóknistych jak np. chryzotyl, termolit, serpentynit, nefryt.

• • glomeroblasytczna charakterystyczna dla skał w których wyst

monomineralne skupienia zbudowane wyłącznie z ziaren kwarcu albo

wyłączni z blaszek biotytu

• • kumuloblastyczna charakterystyczna dla skał zbudowanych z

polimineralnych skupień kulistych złożonych np. z kwarcu i skaleni, skaleni

i biotytu itp.

• • reliktowa charakterystyczna dla skał, w których wyst. minerały

(relikty) związane z pierwotnymi skałami, które uległy zmetamorfizowaniu

np. duża zawartość piroklastycznych ziaren kwarcu w gnejsach lub łupkach

krystalicznych wskazuje, że pierwotnie skała, która uległa

zmetamorfizowaniu była utworem piroklasycznym odpowiadająca tufom i

tufitom ryolitowym;

• • kataklastyczna odznacza się występowaniem w obrębie skał met.

ziaren o kształtach nieregularnych ostrokrawędzistych silnie spękanych,

strzaskanych. W przypadku plagioklazu, kalcytu i dolomitu porozsuwanymi

względem siebie lamelkowymi zbliźniaczeniami. Ten met. spowodowany

jest oddziaływaniem dynamicznym.

• • metasomatyczna - charakterystyczna dla skał, w których zachodziły

zjawiska metasomatozy tzn. wypieranie jednych składników przez drugie.

Powstawanie jednych min. kosztem innych

np. b. często przy metasomatozie gdzie plagioklaz wypiera skaleń

potasowy na granicy tych magnezowych głównie z piropu oraz z

piroksenu zw. omfacytem. Powstają najczęściej kosztem przeobrażenia

skał b. bogatych w magnez, czyli sk. ultrazasadowych, lub osadowych skał

bogatych w magnez – paraeklogity.

RODZAJE METAMORFIZMU

Autometamorfizm jest to proces przeobrażeń zachodzących przy

oddziaływaniu procesów pomagmowych najczęściej hydrotermalnych lub

pnematolitycznych oddziałujących na skały macierzyste wcześniej

utworzone. Objawami autometamorfizmu jest sasurytyzacja gabra oraz

kaolinityzacja granitów i gnejsów.

Pirometamorfizm - bardzo wysoko temp i nisko ciśnieniowy, zachodzi

wskutek zetknięcia się lawy z poszczególnymi skałami odsłoniętymi na

powierzchni w strefach działających wulkanów. Produkty Pm to skały

zbudowane z wysokotemperaturowych min peryklazu, tl. magnezu.

Metamorfizm dyslokacyjny - strefy silnych oddziaływań dyslokacyjnych

przy stosunkowo niskiej temp. i wysokim ciśnieniu. Struktury sk.

tworzących się w tym metamorfizmie mają charakter kataklastyczny,

tekstury są różne -uporządkowanie i nieuporządkowane. Do produktów

tych skał należą brekcje tektoniczne - grubookruchowe skały zbudowane z

różnych min. i fargmentów skał, fylonity – sk. o wyraźnej tekst

warstwowej zbudowane z blaszek muskowitu i biotytu, skataklazowanego

kwarcu i skleni, ultrafylonity – sk. o tekst. warstwowej b.

drobnokrystaliczne niekiedy prawie izotropowe zbudowane z tych samych

min. co fylonity

Metamorfizm wsteczny - oddziaływają wówczas, jeżeli skała

metamorficzna powstała w określonej facji, czyli przy odpowiednich

warunkach cis. – temp. zostanie przemieszczona w wyniku różnych zjawisk

w płytszą część skorupy ziemskiej gdzie oddziaływują niższa temp. i cis. W

nowych warunkach wcześniej zmetamorfizowana skała cofa się w swym

metamorfizmie z silniej przeobrażonej przechodzi w produkt słabiej

przeobrażony, następuje przy tym przebudowa min wyżej

temperaturowych w niżej temp. Np. amfibolity przy diaftorezie przechodzą

w łupki zieleńcowe, czyli skały zbudowane wcześniej głównie z amfiboli

przechodzą w skały zbudowane głównie z chlorytów (min. trwałych w

niższych temp. i cis.)

12