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, żwir, brekcja, zlepieniec;
Grubo-okruchowe osady krzemionkowe i skały skały krzemionkowe
(psefity). Zawierają ponad 25% okruchów o wielkości powyżej 2 mm. Są to
luźne (żwiry) lub w różnym 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 zależy 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
wybrzeżach morskich), to przez wzajemne tarcie ich ostre krawędzie, naroża
ulegają
wygładzeniu.
W ten sposób powstają odłamki o bardziej zaokrąglonych kształtach, zwane
otoczakami (jeśli średnica jest większa od 2 cm) lub żwirem (jeśli mają
średnicę mniejszą niż 2 cm).
Przykładem gruzów mogą być np. piargi powstałe u wylotów żlebów.
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 niż 2 mm – nawet do kilku cm.
(W budownictwie żwirem nazywane jest kruszywo naturalne o frakcji do 80
mm.). Ich powstawanie związane jest najczęściej z działalnością lodowca
(żwiry zwałowe i fluwioglacjalne) lub z działalnością wód płynących (żwiry
aluwialne).
świry należą do młodszych utworów. Pokłady żwiru (dochodzące nawet
do kilkudziesięciu metrów) świadczą o dużych zmianach poziomu mórz.
świry morski i rzeczny powstają przez rozdrabnianie skał o dno.
Utwory żwirowe mogą składać się z okruchów pochodzących z jednego
lub wielu rodzajów skał, co decyduje o ich składzie mineralnym.
Przydatność użytkowa gleb powstałych ze żwirów jest niska, są one
trudne do uprawy, suche i mało zasobne.
2.
WYSTEPOWANIE:
świr kopalny występuje niemal w całym kraju. W dużych ilościach
natomiast głównie w północnej Polsce. Obfita w żwiry jest również rzeka
Wisła.
W Polsce pozyskiwany z wydobycia na żwirowniach i pogłębiania rzek.
Na zachodzie Europy powszechne jest pozyskiwanie żwiru z dna morskiego.
3.
ZASTOSOWANIE:
świr używany jest jako składnik betonów towarowych, oraz jako materiał
do podbudowy dróg a także 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. Świeżo 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 również 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 już
skonsolidowanych określane są mianem epigenezy. Spojone mogą być
lepiszczem właściwym, np. wapiennym, żelazistym lub detrytycznym,
powstałym z silnie roztartego materiału o składzie podobnym do okruchów.
Brekcje mogą mieć różny 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, żelazistego, ilastego lub innego.
Niekiedy brekcje tworzą się w miejscu, w którym odbywał się proces
wietrzenia,
powstają
w
wyniku
nagromadzenia
się
(sedymentacji)
fragmentów skalnych w pobliżu 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 różne.
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, ułożenie materiału jest podobne jak w stożku
nasypowym. W spoiwie może występować materiał ilasty. Powstaje przez
scementowanie stożków 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 różnorodna.
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 Wężach k.
Działoszyna.
• brekcja intruzyjna – spoiwem jest tu skała magmowa.
Brekcje powstałe w środowisku wodnym:
• brekcja klifowa – ma urozmaicony skład litologiczny, uzależniony od
budowy brzegu klifowego. Materiał jest na ogół lepiej posegregowany niż w
poprzednich typach.
• brekcja śródwarstwowa – utworzona jest z okruchów identycznych z
materiałem warstwy podścielającej (intraklastów); spoiwo jest zbliżone
składem do warstwy leżącej nad brekcją. Miąższość takiej brekcji nie
przekracza 0,5 m, rozciągłość może 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
żwirów
gliniastych, a ich wartość w dużej mierze warunkuje rodzaj lepiszcza.
2.
WYSTĘPOWANIE:
Występuje w pobliżu 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 różnych barwach,
zwięzłe złożone z ziaren żwiru (lub głazów) spojonych lepiszczem, np.
wapiennym, żelazistym lub detrytycznym, powstałym z silnie roztartego
materiału o składzie podobnym do okruchów. Różni się od żwiru 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 żwirów
gliniastych, o
wartości warunkowanej przede wszystkim rodzajem spoiwa.
Zlepieniec składa się głównie z obtoczonych okruchów skał, czym różni
się od brekcji. Między zlepieńcami a brekcjami nie można jednak
poprowadzić wyraźnej granicy, gdyż istnieje szereg skał pośrednich, które
stanowią przejścia od brekcji do zlepieńca.
Podobnie jak żwiry, zlepieńce mogą być:
• polimiktyczne (zawierające wiele różnych rodzajów otoczaków).
• oligomiktyczne (ubogie lub zubożałe)
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 zależny od typów skał występujących w podłożu, na które
wkraczało morze permskie. Przeważają 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
żyłowych, lidytów. Spoiwo jest najczęściej wapniste. Zlepieniec powstał w
wyniku scementowania okruchów różnych skał i minerałów, takich jak granity,
wapienie,
dolomity
czy
skały
krzemionkowe
za
pomocą
spoiwa
krzemionkowego, ilasto-żelazistego 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
zbliżony do brekcji: w ławicach, osiągających kilka metrów miąższości, 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/