SKAŁY METAMORFICZNE

Skały metamorficzne, zwane też przeobrażonymi, powstają w głębszych

partiach skorupy ziemskiej w wyniku oddziaływania na skały magmowe lub osadowe,
panującego tam wysokiego ciśnienia i podwyższonej temperatury, z czym łączy się często

udział czynników chemicznych. Metamorfizm jest na ogół następstwem ruchów
górotwórczych, które doprowadzają do znacznych przemieszczeń w głąb Ziemi utworów

powstających w warunkach powierzchniowych.

Typowy metamorfizm przebiega bez udziału składników z zewnątrz. Metamorfizm

jest jednak procesem złożonym i wpływ na jego przebieg mogą mieć również inne
czynniki, jak np: magma oraz roztwory i gazy pomagmowe, a także czas.

Skład mineralny skał metamorficznych zależy w pewnym stopniu od składu

chemicznego skały pierwotnej oraz temperatury i ciśnienia w jakich zachodzi
metamorfizm, a ponadto od ewentualnych nowych składników. Minerały, z których

składają się skały są trwałe tylko w określonych warunkach ciśnienia i temperatury. Skały
magmowe zbudowane są z minerałów tworzących się w temperaturze 600 – 1500

o

C,

przy ciśnieniu nierzadko przekraczającym 1000 MPa. Natomiast większość minerałów skał
osadowych jest trwała w warunkach zbliżonych do panujących na powierzchni Ziemi, a

kiedy znajdą się one w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury, podlegają
przemianom fizycznym i chemicznym.

Ze względu na intensywność czynnika dominującego w przeobrażeniu skał

wyróżnia się:

-

metamorfizm termiczny, gdy przeobrażenia wynikają głównie z działania

podwyższonej temperatury,

-

metamorfizm kontaktowy, gdy w grę wchodzi ciepło pochodzące od intrudującej

magmy,

-

metamorfizm dynamiczny, spowodowany podwyższonym ciśnieniem, które może

mieć dwojaki charakter:

o

na mniejszych głębokościach ciśnienie działa kierunkowo, gdzie minerały

układają się większymi płaszczyznami prostopadle do kierunku działania
ciśnienia, co jest przyczyną warstwowego lub łupkowatego charakteru
skały,

o

na dużych głębokościach ciśnienie ma charakter ciśnienia
hydrostatycznego. Na cząstki mineralne działają wówczas jednakowe siły,

niezależnie od kierunku. Powstają wtedy struktury bezładne, podobne do
struktur skał głębinowych.

Struktury

skał metamorficznych są z reguły krystaliczne, gdyż w procesach

metamorfizmu składniki niekrystaliczne skał wyjściowych ulegają przekrystalizowaniu. Na
skutek rekrystalizacji powstają znacznie większe osobniki zwane blastami. Ze względu na
wielkość blastów wyróżnia się struktury: drobno-, średnio-, i gruboblastyczną. Z powodu

stosunków ilościowych wyróżnia się z kolei struktury: homeoblastyczną i
heteroblastyczną lub porfiroblastyczną.

Z punktu widzenia pokroju blastów wyróżnia się struktury:

-

granoblastyczną – blasty są izometryczne (wymiary blastów we wszystkich

kierunkach są zbliżone lub analogiczne),

-

lepidoblastyczną – blasty należą do minerałów blaszkowych (łyszczyki, chloryty,

talk), które są wyraźnie sprasowane,

-

nematoblastyczną – większość blastów ma pokrój słupkowy, pręcikowy i
igiełkowy,

-

homeoblastyczną – blasty są różnych rozmiarów i różnie wykształcone. W obrębie
tej struktury między innymi wydziela się strukturę porfiroblastyczną, która

zawiera porfiroblasty.

Tekstury skał metamorficznych, podobnie jak skał magmowych, są bezładne lub

kierunkowe: łupkowe, warstwowe, faliście fałdowe, soczewkowate, oczkowe i inne.
Bezładne są tekstury głębokich stref metamorfozy, natomiast w płytszych strefach, gdzie

panuje ciśnienie kierunkowe – mogą być tekstury równoległe: liniowo-równoległa
(lineacja) i płasko-równoległa (foliacja). Jeżeli w skale metamorficznej ma miejsce

naprzemienność stref różniących się składem mineralnym, mówimy wówczas o laminacji.
Jeżeli strefy te tworzą nieciągłe soczewki, mówimy o teksturze soczewkowej.

Minerały skałotwórcze skał metamorficznych

W skałach metamorficznych występują minerały znane w skałach magmowych czy

osadowych, a do nich należą: kwarc, muskowit, biotyt, skalenie, amfibole, pirokseny,
kalcyt, dolomit, rzadziej inne.

Niezależnie od wymienionych minerałów w skałach metamorficznych występują

typowe dla tych skał minerały, takie jak: kordieryt, wolastonit, dysten (cjanit), andaluzyt,
sylimanit, staurolit, serpentyn, spienele, korund, granat, grafit, talk i inne.

Systematyka skał metamorficznych

Najprostsza systematyka skal metamorficznych opiera się na wydzieleniu trzech

pięter metamorfizmu regionalnego. W najpłytszej (6-10 km) strefie epi-, ciśnienie ma
charakter ciśnienia kierunkowego (160-270 Pa), a temperatura jest stosunkowo niska

(100-300

o

C). W strefie mezo- (10-20 km) ciśnienie i temperatura są wyższe (270-540

Pa; 300-500

o

C). W najgłębszej strefie, kata- (20-30 km) panuje wysokie ciśnienie

statyczne i równie wysoka temperatura (540-1000 Pa; 500-800

o

C).

Przegląd najważniejszych skał metamorficznych

Skały metamorficzne powstają w przedziale temperatur od 100

do 800

oraz

przy ciśnieniu dochodzącym do 10000 kPa. Przy takich warunkach zachodzą istotne

zmiany w składzie mineralnym skał, ich teksturze oraz strukturze.

C

°

C

°

SKAŁA WYJŚCIOWA SKAŁA METAMORFICZNA

Granit Gnejs

Wapień Marmur

Skały ilaste

Łupki metamorficzne

Piaskowce Kwarcyty

Różne skały osadowe

Zieleńce

1. Gnejsy

W ich budowie można wyróżnić warstewki grubsze - barwy jaśniejszej i cieńsze -

barwy czarnej. Skład mineralny stanowią: skalenie potasowe, plagioklazy kwaśne,

kwarc oraz łyszczyki. Gnejsy powstałe z przeobrażenia granitów nazywamy
ortognejsami, natomiast z przeobrażenia skał osadowych – paragnejsami.

Gnejsy

Gnejs

2. Kwarcyty

Powstają przez przeobrażenie piaskowców krzemionkowych lub skał bogatych w

kwarc. Złożone są głównie z ziaren kwarcu. Mają barwę szarą, szaroróżową, czerwoną

lub czarną.

Kwarcyty

Kwarcyt

3. Marmury

Marmury powstają przez przeobrażenie wapieni i dolomitów. Mają barwę białą,

różową, zieloną, czerwoną i czarną. Głównym ich składnikiem jest kalcyt bądź

dolomit. Burzą z kwasem solnym. Dają się łatwo polerować.

Marmur

Marmur

4. Łupki metamorficzne

Ich skład mineralny zależy od dominującego minerału. Powstają z różnych skał

wskutek metamorfizmu ciśnieniowego. Nazwa łupków zależy od składu mineralnego:

łupki krzemionkowe, łupki łyszczykowe, łupki kwarcowe lub zastosowania: łupki
dachówkowe, łupki ogniotrwałe itd.

Łupki metamorficzne

Łupki metamorficzne

Charakterystyka wybranych skał metamorficznych Polski

Nazwa Wiek

Występowanie Zastosowanie

gnejsy

prekambr
kambr

w Tatrach i Sudetach (gnejsy bloku
sowiogórskiego, gnejsy metamorfiku

Śnieżnika, gnejsy Gór Bystrzyckich,

gnejsy izerskie, gnejsy kowarskie,
gnejsy z Wądroża Wielkiego)

surowiec do produkcji drogowych
materiałów kamiennych

zieleńce

paleozoik

w Górach Kaczawskich (Pogwizdowo,
Dziwiszów, Wojcieszów) i na Ziemi

Kłodzkiej

nie są eksploatowane na skalę
przemysłową. Mogą mieć zastosowanie w

budownictwie drogowym

łupki

krystaliczne

prekambr

paleozoik

na Pogórzu Izerskim, Karkonosze, w

Górach Bystrzyckich i Orlickich

mielone są wykorzystywane jako drobne

podsypki do wyrobu papy, także do

produkcji środków ochrony roślin. Mączki
stosowane są jako wypełniacz do mas

plastycznych

łupki

fyllitowe

prekambr

paleozoik

na przedpolu Sudetów Wschodnich:

okolice Jarmołówka, Pokrzywnej,

Głuchołaz i Głubczyc

surowiec do produkcji nośników pylastych,

do wyrobu dachówek i lekkich kruszyw

ceramicznych.,

łupki
kwarcytowe

prekambr
paleozoik

w Sudetach: w okolicach Jegłowej i
Przeworna.

cenny surowiec do produkcji wyrobów
ogniotrwałych (sklepienia pieców

martenowskich, piece elektryczne)

kwarcyty prekambr,

paleozoik

na Dolnym Śląsku: w okolicach

Strzelina, Kłodzka, Lądka Zdroju, Gór

Kaczawskich, Pogórza Izerskiego, Gór
Bardzkich i Bystrzyckich

znajdują zastosowanie w przemyśle

materiałów ogniotrwałych

marmury kambr na

Dolnym

Śląsku:

-Góry Kaczawskie,

-Rudawy Janowickie,

-Kletno

stosowane w przemyśle wapienniczym oraz
jako kamień budowlany, grys i płyty

marmurowe