2001-02-15 WYKŁAD 1

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:

Si0₂ -60%

Al₂ 0₃ -15%

Fe0 -4%

Fe0₃ -3%

Mg0 -3^%

Ca0 -5%

Na₂ 0 -3,7%

H₂ 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.

2001-02-22 WYKŁAD 2

CYKLICZNOŚĆ PROCESÓW PETROGRAFICZNYCH W SKORUPIE ZIEMSKIEJ

Objaśnienie

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 ziemskiej.

MINERAŁY CHARAKTERYSTYCZNE DLA POSZCZEGÓLNYCH GRUP SKALNYCH

A. Głównymi minerałami skał magmowych są:

a) Kwarc

b) b) Skalenie potasowe

c) Miki

d) Amfibole

e) Pirokseny

f) Oliwiny

g) W formie dodatkowej 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.

zespoły mineralne tzw paragenezy.

Paragenezą nazywamy zdolność do współwystępowania obok siebie 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.

2001-03-01 WYKŁAD 3

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 (Al₂O₃) (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 (Al₄[Si₄0₁₀](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(C0₃)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-CO₂.

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 (Si0₄), 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.

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 [Si₂O], [Si₂O₃], [Si₄0₁₀], [Si₄0_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.

2001-03-08 WYKŁAD 4

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 {Mg₂[Si0₄]}, fajalit {Fe₂[Si0₄]}) 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[AlSi₃0₈]) =Na₂0*Al₂0₃*6Si0₂ - 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[Al₂Si₂0₈]=CaO*Al₂0₃*2Si0₂ -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:

• • grawitacyjną

• • konwekcyjną

• • asymilacyjną

• • 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, Si0₂) 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

2001-03-15 WYKŁAD 5

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)-Na₂O+K₂O+Li₂O

• • fm-femiczny-suma-MgO+FeO+Fe₂0₃+Cr₂0₃

• • si-Si0₂

• • al. - A1₂0₃ + P₂0₃

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

2001-03-22 WYKŁAD 6

Do skał ultrazasadowych należą:

• • Dunity

• • Perydotyty

• • Harzburgity

• • Lherzolity

• • Werhrelity

• • Kimberlity

• • Pikryty

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 - Mg₂Si0₄], fajalit - Fe₂[Si0₄] - 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 Mg₂[Si₄0₁₀](OH)₂. Dodatkowym produktem przeobrażenia oliwinów w procesie serpentynizacji jest magnetyt Fe₂O_­3 - (FeO*Fe₂0₃) 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*Cr₂0₃. 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 - FeSi0₃ i Eustatyt - MgSi0₃. 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.

2001-03-29 WYKŁAD 7

SKAŁY MAGMOWE ZASADOWE

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 Al₂O_­3 i niewielkim udziale Na₂O.

Do skał głębinowych klasy gabra - nortytu należą:

• • Gabro

• • Nortyt

• • Troktolit

• • Anortozyt

• • Labradoryt

Wśród wymienionych 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 - Ca₃Al₂[Si0₄]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 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 Mg₃[Si₄0io](OH)2*nH20, beidelit Al₂[Si₄0₁₀](OH)₂*nH₂0 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

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 SiO₂ 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 SiO₂ wyróżniamy wśród granitów: TONALIT o zawartości 60% Si0₂, GRANODIORYT o zawartości 65% SiO₂, HADAMELITY o zawartości 67% SiO₂ i typowe GRANITY, w których udział SiO₂ 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 - 400⁰C

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.

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 SiO₂ 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 SiO₂. 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 SiO₂ 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 C0₂, 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 Si0₂ 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 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 Si0₂. 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 Fe₂0₃*H₂0 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 SiO₂. 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:

I -KRYSTALOKLASTYCZNY

II -LITOKLASTYCZNY

III -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 K₂0

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 (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: H₂S0₄, HN0₃, HC1, a także słaby kwas węglowy H₂C0₃. 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. Fe²⁺, które utlenia się do Fe³⁺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 CaC0₃ 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 Si0₂ CaC0₃ 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 80⁰ 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 Fe²⁺, gdy się utleni do Fe³⁺ 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/dm³. 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 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 Si0₄ 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 A1₂0₃. 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 A1₂0₃. 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(C0₃)₂. Dolomity krystalizują z roztworów bardzo bogatych w Mg iloczyn rozpuszczalności dolomitu jest bardzo wysoki. Oprócz dolomitu w tych skalach wyst. 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 - Mn0₂. 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 Si0₂. 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.

METAMORFIZM
Najwięcej informacji dotyczących zagadnień metamorfizmu dostarczył fiński petrograf

P.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 A1₂0₃, 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 100⁰C. Górna granica met przebiega w temp 806⁰C. 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.)

---