Skały węglanowe

Do grupy skał węglanowych zaliczmy te skały osadowe, które zawierają ponad 50% minerałów węglanowych.

Wapienie - powstają na drodze chemicznej (w wyniki reakcji chemicznych takich jak wytracanie) lub organicznej (materiałem budującym ten rodzaj skał są szczątki organiczne zbudowane z węglanu wapnia). Minerały skałotwórcze - kalcyt, aragonit

1. wapienie pochodzenia chemicznego są skałami o lokalnym rozprzestrzeniu. Powstają na obszarach występowania np. gorących źródeł. Część wapieni tworzy się również na skutek wytracania się węglanu wapnia z wody morskiej. Do tej grupy skał zaliczamy:

• wapienie masywne - zbudowane z drobnokrystalicznego kalcytu wytrąconego z wody morskiej

• wapienie oolitowe - zbudowane z owalnych lub kulistych form poniżej 2 mm o budowie koncentryczno-promienistej. Tworzą się w spokojnych przybrzeżnych warunkach jeziornych lub morskich

• martwica wapienna (nawara) - powstaje podczas wypływu wód zasobnych w Ca. Na roślinach wytrąca się węglan wapnia - aragonit. Jest skała porowatą często ze śladami dobrze zachowanych fragmentów roślin porastających obszary wokół źródeł. Starszą odmianą martwicy wapiennej jest trawertyn (następuje rekrystalizacja aragonitu w kalcyt). Jest skałą zwięzłą i porowatą.

• w wyniku przeobrażenia gipsów i anhydrytów. W wyniku tego przeobrażenia wydziela się S rodzima a Ca łączy się z CO₂ i powstaje kalcyt.

• ewaporaty wapienne - stalaktyty i stalagmity.

2. wapienie pochodzenia organicznego - wapienie organiczne (organodetrytyczne) stanowią dużą grupę skał. Nazwy pochodzą od nazw budujących je organizmów np. muszlowce, wapienie rafowe, wapienie otwornicowe, wapienie krynoidowe (zbudowane z liliowców).

• kreda pisząca powstała w środowisku morskim zbudowana z kokolitów (odmiana glonów wapiennych) i pyłu kalcytowego, który pełni funkcje spoiwa. Podobna do kredy piszącej jest kreda jeziorna (wapień jeziorny). Zbudowana jest ze szczątków organizmów słodkowodnych (mięczaków) oraz pyłu węglanowego.

Dolomity - są skałami tylko pochodzenia chemicznego. Podstawowym składnikiem skały jest dwuwęglan wapnia i magnezu - dolomit. Mogą również zawierać niewielką domieszkę kalcytu. Dolomity dzielą się na:

• pierwotne - utworzone w wyniku chemiczne wytracania z wód morskich lub jeziornych. Tworzą pokłady o dość jednolitym wykształceniu litologicznym i niekiedy o wyraźnym uławiceniu. Są zazwyczaj drobnokrystaliczne (mikrytowe) i równokrystaliczne. Często zawierają nagromadzenia pirytu framboidalnego i substancji organicznej. Maja teksturę masywną niekiedy równoległą.

• wtórne - (metasomatyczne, epigenetyczne) - powstają w wyniku metasomatycznych przemian wapieni i margli. Metasomatoza zachodzi pod wpływem krążących szczelinami wód zasobnych w Mg i polega na częściowym wyparciu węglanu wapnia i zastąpieniu przez węglan magnezu. Przeobrażenie często powoduje zmniejszenie objętości dlatego dolomity wtórne są często porowate, ponadto sa grubokrystaliczne (sparytowe), nierównokrystaliczne i często okruszcowane siarczkami Zn, Pb, Cu.

Dolomity trudno odróżnić od wapieni pochodzenia chemicznego zwłaszcza, że istnieją ogniwa przejściowe dolomity wapniste i wapienie dolomityczne.

Minerały skałotwórcze:

• kalcyt

• dolomit

• aragonit

• ankeryt, syderyt

Największą rolę skałotwórczą w budowie skał węglnowych odgrywa kalcyt i dolomit w mniejszym stopniu aragonit (rombowa modyfikacja CaCO₃) oraz ankeryt i syderyt.

Poszczególne węglany trudno odróżnić od siebie, pewne cechy mogą sugerować rodzaj minerału węglanowego

Dolomit - rombowe kryształy

Aragonit - wydłużone

Ankeryt, syderyt- zabarwione na brunatno.

Skład skał węglanowych

W składzie skał węglanowych możemy wyróżnić składniki ziarnowe, które dziela się na dwie zasadnicze grupy: allochemiczne i ortochemiczne.

Allochemiczne

1. Ooidy -formy kuliste, kuliście wydłużone. Należą do nich oolity - o budowie sferyczno-koncentryczno-promienistej. Niektóre z nich mogą zawierać detrytyczne jądro, które otoczone jest koncentrycznymi powłokami, onkolity - nie posiadające budowy sferycznej.

2. Intraklasty - fragmenty mułu węglanowego, nie całkiem zdiagenezowanego, które zostały wyrwane z dna zbiornika i przemieszczone na niewielka odległość.

3. Pelloidy, pellety (gruzełki): drobne węglanowe twory o kształcie okrągłym zbudowane z mikrokrystalicznego kalcytu (nie posiadają budowy koncentryczno promienistej).

4. Elementy szkieletowe (bioklasty) - o różnych kształtach

5. Ekstraklasty - składniki niewęglanowe: ziarna terygeniczne kwarcu, materiał piroklastyczny

Ortochemiczne (minerały pochodzenia autigenicznego)

1. Sparyt: grubokrytaliczny węglan Ca i Mg

2. Mikryt - mikrokrystaliczny węglan Ca i Mg, poszczególne kryształy nie są dobrze rozróżnialne

3. Minerały autigeniczne niewęglanowe - opal, chalcedon, siarczany

Składniki allochemiczne - tworzą szkielet skały, ortochemiczne - pełnią rolę spoiwa.

Klasyfikacja Folka - w zależności od udziału poszczególnych składników wyróżnia się wapienie (folia)

Wapienie detrytyczne - intraklasty połączone spoiwem

Struktury i tekstury (skomplikowane nazewnictwo, uprościmy, będziemy wyróżniać -

1. Struktury w skałach o genezie organicznej struktury organiczne, organodetrytyczne (składniki pokruszone), w skałach o genezie chemicznej struktury mikrytowe i sparytowe

2. Tekstury - nieuporządkowane (bezładne), uporządkowane (równoległe), masywne, porowate

Skały przejściowe

Margle - kalcyt, dolomit, min. ilaste (pomiędzy skałami węglanowymi a ilastymi)

Opoki - kalcyt, chalcedon, opal (pomiędzy skałami węglanowymi a krzemionkowymi)

Opisy

1. Wapień organogeniczno-mikrytowy (29) - zasadniczą masę skały tworzy mikryt węglanowy w którym występują bioklasty oraz dostrzegalne są drobne kuleczkowate agregaty pirytu framboidalnego.

2. Wapień organogeniczno-sparytowy (Hucisko) - skała zbudowana ze sparytu węglanowego w którym występują bioklasty. Skała poprzecinana licznymi żyłkami które wypełnia mikryt węglanowy.

3. Dolomit pierwotny (21, S21) - podstawową masę skały tworzy drobno i nierównokrystaliczny węglan miejscowo zabarwiony przez na brunatno przez substancję organiczną

4. Dolomit wtórny (Chęciny 34, 102) - skała zbudowana ze sparytu węglanowego (dostrzegalny rombowy pokrój kryształów dolomitu), miejscami zabarwiony na brunatno przez wodorotlenki Fe)

5. Wapień oolitowo-sparytowy (60, 61) - zasadniczym składnikiem skały o dobrze widocznej koncentryczno-promienistej budowie wewnętrznej o zróżnicowanym kształcie i wielkości. Spoiwem jest sparyt węglanowy. Jako domieszka w nieznacznych ilościach występują bioklasty.

6. Wapień pelletowo-sparytowy (pseudoolitowy) (24) - skałę budują pellety o różnym kształcie i wielkości. Podrzędnie występują oolity o różnym stopniu zatarcia budowy wewnętrznej a także nieliczne bioklasty. Składniki te łączy drobnosparytowe spoiwo. Domieszkę stanowią nieliczne ziarna kwarcu o frakcji aleurytowo-psamitowej.

7. Wapień organogeniczny (otwornicowy 63)- skała zbudowana z róznego rodzaju bioklastów połączonych spoiwem sparytowym o zróżnicowanych rozmiarach kryształów. Ponadto w skale występują ziarna kwarcu i okruchy skał.

Dodatkowe

1. wapień oolitowo-detrytyczny. Skałę budują oolity niejednokrotnie o zatartej budowie wewnętrznej oraz nieliczne biokalsty i intraklasty o różnym kształcie. Te składniki allochemiczne są połączone spoiwem sparytowym.

2. wapień organogeniczo-sparytowy. Zasadniczym elementem skały są różnorodne bioklasty połączone spoiwem sparytowym o zróżnicowanym kształcie i rozmiarach kryształów (nierównokrystaliczny). W skale występują nieliczne ziarna kwarcu i okruchy skał.

---