SKAŁY GRUBOOKRUCHOWE (PSEFITY)
Skały osadowe (sedymentacyjne) – jeden z trzech głównych typów skał
(obok skał magmowych i metamorficznych) budujących skorupę ziemską,
powstają przez nagromadzenie się materiału przynoszonego przez czynniki
zewnętrzne (np. wodę, lodowiec, wiatr), na skutek jego osadzania się lub
wytrącania z roztworu wodnego. Nauka zajmująca się powstawaniem skał
osadowych to sedymentologia.
• skały okruchowe (klastyczne) – powstałe w wyniku nagromadzenia
materiału
pochodzącego
z
rozkruszenia
starszych
skał,
jego
przetransportowania i osadzenia przez wodę, wiatr lub lód.
o
skały bardzo drobnookruchowe (pelity): ił, iłowiec, łupek ilasty;
o
skały drobnookruchowe (aleuryty): muł, mułowiec, łupki
osadowe;
o
skały średniookruchowe (psamity): piasek, piaskowiec, arkoza,
szarogłaz;
o
skały grubookruchowe (psefity): gruz, Ŝwir, brekcja, zlepieniec;
Grubo-okruchowe osady krzemionkowe i skały skały krzemionkowe
(psefity). Zawierają ponad 25% okruchów o wielkości powyŜej 2 mm. Są to
luźne (Ŝwiry) lub w róŜnym stopniu spojone (zlepieńce) utwory osadowe
składające się w ponad 50% z materiału krzemionkowego.
I. GRUZY
1.
POCHODZENIE:
Gruzy są skałami psefitowymi luźnymi, zbudowanymi z okruchów
ostrokrawędzistych, powstałe w wyniku wietrzenia mechanicznego skał.
W wyniku wietrzenia gruzów powstają płytkie, silnie szkieletowe gleby,
zbyt suche i
przewiewne. Zasobność tych gleb zaleŜy od rodzaju okruchów
tworzących skałę macierzystą, najczęściej jednak jest ona bardzo niska.
Jeśli ostrokrawędziste odłamki skalne są transportowane przez potoki i
rzeki albo podlegają silnemu działaniu przypływów (na stromych, skalistych
wybrzeŜach morskich), to przez wzajemne tarcie ich ostre krawędzie, naroŜa
ulegają
wygładzeniu.
W ten sposób powstają odłamki o bardziej zaokrąglonych kształtach, zwane
otoczakami (jeśli średnica jest większa od 2 cm) lub Ŝwirem (jeśli mają
średnicę mniejszą niŜ 2 cm).
Przykładem gruzów mogą być np. piargi powstałe u wylotów Ŝlebów.
Utwory gruzowe mogą składać się z okruchów pochodzących z jednego lub
wielu rodzajów skał, co decyduje o ich składzie mineralnym.
WYSTĘPOWANIE:
Góry Świętokrzyskie, tatry, w jaskiniach Karpat Fliszowych, na pustyniach
kamienistych w Libii, Kazachstanie, oraz w Chinach.
3.
ZASTOSOWANIE:
W budownictwie do budowy murów.
II. śWIRY
1.
POCHODZENIE:
świry są skałami psefitowymi luźnymi, zbudowanymi z okruchów
obtoczonych (otoczaków) o średnicy większej niŜ 2 mm – nawet do kilku cm.
(W budownictwie Ŝwirem nazywane jest kruszywo naturalne o frakcji do 80
mm.). Ich powstawanie związane jest najczęściej z działalnością lodowca
(Ŝwiry zwałowe i fluwioglacjalne) lub z działalnością wód płynących (Ŝwiry
aluwialne).
świry naleŜą do młodszych utworów. Pokłady Ŝwiru (dochodzące nawet
do kilkudziesięciu metrów) świadczą o duŜych zmianach poziomu mórz.
świry morski i rzeczny powstają przez rozdrabnianie skał o dno.
Utwory Ŝwirowe mogą składać się z okruchów pochodzących z jednego
lub wielu rodzajów skał, co decyduje o ich składzie mineralnym.
Przydatność uŜytkowa gleb powstałych ze Ŝwirów jest niska, są one
trudne do uprawy, suche i mało zasobne.
2.
WYSTEPOWANIE:
świr kopalny występuje niemal w całym kraju. W duŜych ilościach
natomiast głównie w północnej Polsce. Obfita w Ŝwiry jest równieŜ rzeka
Wisła.
W Polsce pozyskiwany z wydobycia na Ŝwirowniach i pogłębiania rzek.
Na zachodzie Europy powszechne jest pozyskiwanie Ŝwiru z dna morskiego.
3.
ZASTOSOWANIE:
świr uŜywany jest jako składnik betonów towarowych, oraz jako materiał
do podbudowy dróg a takŜe jako wsad do mas bitumicznych oraz czasem
nawierzchni.
1.
POCHODZENIE:
Brekcje są skałami psefitowymi scementowanymi, powstałymi w wyniku
diagenezy* gruzów.
*DIAGENEZA - zespół procesów fizycznych i chemicznych zachodzących
w niewysokiej temperaturze, które prowadzą do konsolidacji pierwotnie
luźnego materiału osadowego. ŚwieŜo zdeponowany osad jest zazwyczaj
luźny i przepojony wodą. Z czasem, przy sprzyjających warunkach, osady
ulegają stwardnieniu i przemianie w skałę spoistą. Procesy diagenezy
(cementacji) związane są ze strącaniem się substancji mineralnych stopniowo
wypełniających przestrzenie międzyziarnowe. Substancje te tworzą tzw.
spoiwo czyli inaczej lepiszcze. W procesach diagenetycznych ogromną rolę
odgrywa równieŜ ciśnienie wywierane przez nadległe warstwy osadów,
prowadzące do zagęszczania się cząstek i ziarn mineralnych (tzw.
kompakcja). Zwykle procesy te związane są ze zmniejszaniem się stanu
uwilgotnienia osadów, co powoduje twardnienie zawartych w nich cząstek
koloidalnych. Wszystkie późniejsze procesy fizyczne i chemiczne zachodzące
w skałach juŜ
skonsolidowanych określane są mianem epigenezy. Spojone mogą być
lepiszczem właściwym, np. wapiennym, Ŝelazistym lub detrytycznym,
powstałym z silnie roztartego materiału o składzie podobnym do okruchów.
Brekcje mogą mieć róŜny skład petrograficzny. Znane są brekcje
jednoskładnikowe i polimiktyczne (wieloskładnikowe).
Brekcje składają się z ostrokrawędzistych fragmentów innych skał i
minerałów (bloków i gruzu) scementowanych ze sobą przy pomocy spoiwa
krzemionkowego, wapiennego, Ŝelazistego, ilastego lub innego.
Niekiedy brekcje tworzą się w miejscu, w którym odbywał się proces
wietrzenia,
powstają
w
wyniku
nagromadzenia
się
(sedymentacji)
fragmentów skalnych w pobliŜu lub w miejscu skały pierwotnej. Drobniejsze
produkty zostają z czasem wypłukane przez deszcze albo wywiane przez
wiatr, większe odłamki i okruchy ulegają cementacji przez spoiwo. Przyczyny
powstania brekcji są bardzo róŜne.
Brekcje powstałe w środowisku lądowym:
• brekcja tektoniczna – jest efektem kruszenia skał podczas ruchów
tektonicznych i wtórnego spojenia okruchów, zwykle przez substancje
krystalizujące z roztworów wodnych.
• brekcja wulkaniczna – powstaje w wyniku aktywności wulkanicznej,
kiedy to materiał piroklastyczny wyrzucany na powierzchnię Ziemi w wyniku
erupcji wulkanu scementowany zostaje popiołem wulkanicznym;
• brekcje osadowe – powstają dzięki niszczącemu działaniu takich
czynników jak: wietrzenie, erozja wód płynących i lodowców, falowanie wód
stojących. Najczęściej spotykane brekcje osadowe:
o
brekcja piargowa – ma zwykle urozmaicony skład okruchów
odpowiadający budowie zbocza ponad miejscem jej osadzenia się. Selekcja
materiału w niej jest słaba, ułoŜenie materiału jest podobne jak w stoŜku
nasypowym. W spoiwie moŜe występować materiał ilasty. Powstaje przez
scementowanie stoŜków piargowych; jest charakterystyczna dla terenów
górskich.
o
brekcja krasowa – składa się z okruchów skał węglanowych
spojonych najczęściej kalcytem. Zazwyczaj zawiera wkładki mulaste
pochodzące z namulisk jaskiniowych. Wielkość okruchów jest róŜnorodna.
Powstaje przez scementowanie zapadających się stropów jaskiń krasowych.
o
brekcja kostna – odmiana brekcji osadowej, tworzą ją
nagromadzony materiał mineralny w postaci kości i zębów ssaków
(sedymentacja organogeniczna); w Polsce występuje w WęŜach k.
Działoszyna.
• brekcja intruzyjna – spoiwem jest tu skała magmowa.
Brekcje powstałe w środowisku wodnym:
• brekcja klifowa – ma urozmaicony skład litologiczny, uzaleŜniony od
budowy brzegu klifowego. Materiał jest na ogół lepiej posegregowany niŜ w
poprzednich typach.
• brekcja śródwarstwowa – utworzona jest z okruchów identycznych z
materiałem warstwy podścielającej (intraklastów); spoiwo jest zbliŜone
składem do warstwy leŜącej nad brekcją. MiąŜszość takiej brekcji nie
przekracza 0,5 m, rozciągłość moŜe być znaczna. Przyczyną powstania jest
skruszenie osadu np. przez wyjątkowo silne falowanie.
• brekcja rafowa – składa się z okruchów rafy koralowej zlepionej
spoiwem węglanowym z domieszką piasku wapiennego. W brekcji mogą
występować okruchy np. muszli.
Gleby powstałe w wyniku wietrzenia brekcji mają najczęściej charakter
Ŝwirów
gliniastych, a ich wartość w duŜej mierze warunkuje rodzaj lepiszcza.
2.
WYSTĘPOWANIE:
Występuje w pobliŜu lub w miejscu wietrzenia skały pierwotnej; w Polsce
w Tatrach.
3.
ZASTOSOWANIE:
Znajduje zastosowanie w budownictwie i jako materiał drogowy
1.
POCHODZENIE:
Zlepieńce to grubookruchowe skały osadowe o róŜnych barwach,
zwięzłe złoŜone z ziaren Ŝwiru (lub głazów) spojonych lepiszczem, np.
wapiennym, Ŝelazistym lub detrytycznym, powstałym z silnie roztartego
materiału o składzie podobnym do okruchów. RóŜni się od Ŝwiru tylko
obecnością lepiszcza.
Zlepieńce mogą mieć rozmaity skład petrograficzny. Znane są zlepieńce
jednoskładnikowe (np. zlepieńce kwarcowe lub wapienne), częściej jednak
mają charakter polimiktyczne (wieloskładnikowy).
W wyniku wietrzenia zlepieńców powstają gleby o charakterze Ŝwirów
gliniastych, o
wartości warunkowanej przede wszystkim rodzajem spoiwa.
Zlepieniec składa się głównie z obtoczonych okruchów skał, czym róŜni
się od brekcji. Między zlepieńcami a brekcjami nie moŜna jednak
poprowadzić wyraźnej granicy, gdyŜ istnieje szereg skał pośrednich, które
stanowią przejścia od brekcji do zlepieńca.
Podobnie jak Ŝwiry, zlepieńce mogą być:
• polimiktyczne (zawierające wiele róŜnych rodzajów otoczaków).
• oligomiktyczne (ubogie lub zuboŜałe)
2.
WZSTĘPOWANIE:
W Polsce przykładem zlepieńców polimiktycznych są m.in. :
• "zlepieniec zygmuntowski" – zlepieniec powstały podczas wkraczania
(transgresji) morza cechsztyńskiego w Górach Świętokrzyskich. Skład jego
otoczaków jest zaleŜny od typów skał występujących w podłoŜu, na które
wkraczało morze permskie. PrzewaŜają w nim: w okolicach Kielc – wapienie,
dolomity dewońskie, rogowce; w rejonie Łysogór – kwarcyty kambryjskie;
spoiwo jest wapnisto-detrytyczne.
• "zlepieniec myślachowicki" – dolnopermski osad typu piedmontowego
(przedgórskiego) znany z okolic Krakowa. Składa się z otoczaków wapieni
dewońskich i karbońskich, w mniejszym stopniu z innych skał, np. kwarców
Ŝyłowych, lidytów. Spoiwo jest najczęściej wapniste. Zlepieniec powstał w
wyniku scementowania okruchów róŜnych skał i minerałów, takich jak granity,
wapienie,
dolomity
czy
skały
krzemionkowe
za
pomocą
spoiwa
krzemionkowego, ilasto-Ŝelazistego lub węglanowego.
z
Malinowskiej
Skały"
–
górnokredowy,
drobno-
i
średnioziarnisty zlepieniec kwarcowy, zawierający liczne okruchy łupków
łyszczykowych (mikowych) i granitów oraz ziarna skaleni. Jego pokrój jest
zbliŜony do brekcji: w ławicach, osiągających kilka metrów miąŜszości, tkwią
bloki i bryły piaskowca i drobnoziarnistego zlepieńca o średnicy dochodzącej
do 4 m. Ławice tego zlepieńca powstały w podmorskim osuwisku, w którym
część materiału została wtórnie rozdrobniona. Występuje na powierzchnię w
górnych warstwach godulskich w Beskidzie Śląskim w rejonie szczytu
Malinowskiej Skały.
Zlepieńce występują min. w Doliny Śmierci USA, w Polsce występuje w
Górach Świętokrzyskich (zlepieniec zygmuntowski), okolicach Krakowa
(zlepieniec myślachowicki), Tatrach i Sudetach.
3.
ZASTOSOWANIE:
Wykorzystywana niekiedy jako materiał budowlany.
• W. Jaroszewski (red.). Przewodnik do ćwiczeń z geologii dynamicznej.
Wydawnictwa Geologiczne. Warszawa, 1986. ISBN 82-220-0180-0.
• W. Ryka i A. Maliszewska. Słownik petrograficzny. Wydawnictwa
Geologiczne. Warszawa, 1982. ISBN 83-220-0150-9.
• www.wikipedia.pl
• http://karnet.up.wroc.pl/~weber/