SKAŁY OSADOWE

GENEZA: powstały w wyniku: diagenezy(osadzanie produktów innych skał) nagromadzenia szczątków organizmów żywych, wietrzenia innych skał. Powstawanie skał osadowych jest długotrwałe i skomplikowane. Etapy w procesie powstawania skał osad: wietrzenie, transport(nanosiny rzeczne- aluwialne, deluwialne- zmywane do obniżenia terenu, utwory eolityczne- poprzez wiatr), sedymentacja, diageneza- cementowanie. PODZIAŁ:

• skały okruchowe,

• skały chemiczne.

• skały organogeniczne

Skały okruchowe dzielą się na: masywne i luźne. Skały Piroklastyczne – osady przejściowe między skałami magmowymi i osadowymi. Utworzone podczas erupcji wulkanu. Zastygająca lawa ulega rozdzielaniu na różnej wielkości fragmenty, a skały starsze wypełniające komin krateru wulkanicznego. Są kruszone i wyrzucane siłą wybuchu na powierzchnię. Skały klastyczne – dzielą się na; Grubookruchowe – gruzy i żwiry. Wielkość ziaren <2mm śr. Ściany ostrokrawędziowe –gruzy. Ziarna obtoczone –żwiry. Materiał ten może składać się z jednego, kilku lub wielu gatunków skał. Najlepsze obtoczenie i wysortowanie mają żwiry: plażowe, mniejsze – rzeczne a najsłabiej obtoczone i wysortowane są żwiry w osadach lodowcowych. Luźne skały grubookruchowe spotyka się głównie w osadach czwartorzędowych – w starszych są najczęściej scementowane. Skały te tworzą się w różnych środowiskach sedymentacyjnych, najczęściej rzecznym, lodowcowym i morskim (ale przybrzeżnym). Mogą powstawać także na pustyniach o urozmaiconej rzeźbie terenu. Średniookruchowe – piaski, piaskowce, arkozy, szarogłazy. Drobnookruchowe-mułki i lessy, scementowane mułowce. Mułki-skały osadowe podobne do piasków, o mniejszej średnicy, składnikiem przeważającym jest kwarc. Tworzą się w wyniku transportu i sedymentacji wodnej w dolnym biegu rzeki. Lessy-typowy utwór eoliczny, odgrywa dużą rolę w osadach czwartorzędowych i ma istotnie znaczenie w tworzeniu się gleb. Składa się głównie z kwarcu, glinokrzemianów, węglowodanów, wodorotlenków żelaza i glinu.

Mułowce-podobne do piaskowców jednak uboższe w kwarc , bogatsze w minerały ilaste i wodorotlenki żelaza. Wykazują strukturę aleurytową. Tekstura ich jest bezładna lub kierunkowa. Piaski – są to luźne skały okruchowe o wielkości ziaren od 2 do 0,1mm średnicy, niezależne od składu mineralnego. Rozróżnia się piaski; gruboziarniste 1 – 0,5 średnioziarniste 0,5 – 0,25 drobnoziarniste 0,25 – 0,1.Ziarno obtoczone lub ostrokrawędziowe. Skały te mogą być równo- lub różnoziarniste. Dominującym minerałem w piaskach jest kwarc (SiO2 nawet 100%) występują również okruchy skał drobnoziarnistych, minerały ciężkie, nieliczne skalenie, często wodorotlenki żelaza. Barwa piasku zależy od zawartości tlenków i wodorotlenków żelaza i skaleni. Rodzaje ze względu na środowisko sedymentacji; piaski- wydmowe, rzeczne, lodowcowe (zwałowe), morskie, wodno-lodowcowe (sandry), przybrzeżne, płytkowodne. Piaskowce – wynik scementowania piasku. – średniookruchowe skały osadowe – scementowane najczęściej spoiwem krzemionkowym, żelazisto ilastym lub marglistym – w odróżnieniu od piasków zawierają bardziej urozmaicony skład mineralny (minerały autogeniczne powstałe podczas ich sedymentacji lub później). Barwa; biała, żółta, brunatna, czerwona, zielonkawa (rzadko zabarwione żelazem). Arkozy – piaskowce bogate w ziarna skaleni (pow. 25%). Tworzą się najczęściej podczas szybkiej akumulacji skał głębinowych. Mogą być białe lub różowe (zależy od ilościowego udziału skaleni)(rzadko zabarwione żelazem). Szarogłazy – zawierają okruchy skał krystalicznych i są bogatsze w żelazo i magnez od piaskowców. Barwa; ciemne, szarozielone lub prawie czarne. Brekcje (druzgoty – elementy ostrokrawędziowe) i zlepieńce (konglomeraty – elementy obtoczone) są to grubookruchowe skały osadowe, które powstały w wyniku krótkiego transportu wód płynących i osadzenia (sedymentacji). Różnią się od osadów luźnym występowaniem masy wypełniającej lub spoiwa. Tufy: składają się z popiołów wulkanicznych, okruchów minerałów skał magmowych oraz okruchów szkliwa. Tufity: są to tufy + domieszka materiału osadowego. Do masywnych należą: okruchowce (brekcje, czyli druzgoty), żwirowce (konglomeraty, zlepieńce), piaskowce, glinowce, py­łowce, iłowce, łupki ilaste. Skały te powstały w wyniku procesu diage­nezy z różnych zwietrzelin skalnych, przeważnie na dnie głębokich zbior­ników wodnych. Wartość użytkowa gleb wytworzonych ze skał okruchowych masyw­nych uzależniona jest w dużym stopniu od rodzaju lepiszcza. Najbardziej urodzajne gleby powstają ze skał okruchowych o spoiwie ilastym lub wapnistym, mniej urodzajne - ze skał o lepiszczu złożonym ze związków żelaza, najbardziej jałowe - przy lepiszczu krzemionkowym. Od cha­rakteru spoiwa zależy bowiem nie tylko zasobność gleby w składniki mineralne, ale także podatność skały na wietrzenie, a tym samym i na tworzenie gleb płytszych lub głębszych. P y ł o w c e są złożone głównie z frakcji pyłu z domieszką drobnego piasku, scementowanych przeważnie lepiszczem ilastym lub marglistym. Powstają z nich dość bogate, lecz niekiedy płytkie, gleby pyłowe (pyło­wo-ilaste) ze znaczną domieszką zwietrzeliny pyłowej. Skały ilaste-główny składnik minerały ilaste: rezydualne skały ilaste- powstają na dużych obszarach, zawierają minerały ilaste, tworzą się w wyniku wietrzenia chemicznego glinokrzemianów. Skały ilaste pochodzenia lodowcowego- tekstura warstwowa i struktura pakietowa. Skały ilaste pochodzenia rzecznego- zawierają minerały blaszkowate, powstały w wyniku przeobrażeń innych minerałów, struktura pelitowa, tekstura równoległa. Skały ilaste pochodzenia jeziornego- osady podobne do rzecznych, ale większa zawartośc potasu i magnezu, budowa pelitowa, tworzą się w wyniku spokojnego dopływu szczątków z lądu do zbiornika. Skały ilaste pochodzenia morskiego- zmienny kształt, wskaźnikiem jest glukonit oraz minerały przejściowe. Skały ilaste pochodzenia lagunowego- znaczna ilośc potasu i magnezu, a głównym minerałem jest illit. Utwory kamieniste, gruzy i żwiry mogą być pocho­dzenia wietrzeniowego, wodnego lub zwałowego. G l i n y są utworami różnoziarnistymi. Ze względu na ich pochodze­nie można je podzielić na: wietrzeniowe, zwałowe i pochodzenia wodnego. Gliny wietrzeniowe (rezydualne) występują w Polsce najczęściej w górach, gdzie powstają w wyniku wietrzenia skał masywnych zawierają­cych większą domieszkę krzemianów i glinokrzemianów. Wartość glin wietrzeniowych jako skał glebotwórczych jest różna; zależy od składu chemicznego i mineralnego. Na ogół jednak utwory te dają ciężkie, żyzne i produktywne gleby leśne. Znaczne obszary Polski pokryte są „płaszczem" gliny zwałowej o gru­bości do . Gliny zwałowe powstały z roztarcia skał o różnym składzie mineralnym, mają więc różnorodny skład chemiczny. Znaczne ilości żelaza nadają glinie zwałowej (w warunkach dostatecznej prze­wiewności) barwę czerwonawo-brunatną. Z glin zwałowych pochodzących z ostat­niego (bałtyckiego) zlodowacenia, stosunkowo płytko odwapnionych, po­wstają zasobne gleby brunatne. Gliny wodnego pochodzenia dzielą się na: wodnolodowcowe, deluwial­ne i aluwialne. Gliny wodnolodowcowe (fluwioglacjalne) różnią się od glin zwałowych bardziej jednolitym składem mechanicznym: charakteryzują się dużą ilością drobnego piasku i grubego pyłu. Są wyraźnie warstwowane. Wy­stępują często pasami wzdłuż pradolin rzek na całym obszarze Niżu Polskiego. Są skałami macierzystymi bardzo dobrych gleb lasów liś­ciastych. Gliny deluwialne to przeważnie utwory holoceńskie (współczesne), osa­dzone u podnóży gór i pagórków. Górskie gliny deluwialne zawierają niekiedy znaczne ilości szkieletu. Z glin deluwialnych powstają bardzo dobre gleby lasów liściastych lub łęgowych, bogate w części organiczne rozmieszczone głęboko w profilu. Gliny aluwialne (mady gliniaste) tworzą się współcześnie w dolinach większych rzek. Jako utwory aluwialne charakteryzują się składem me­chanicznym wyrównanym: brak w nich szkieletu (kamieni i żwiru), a często też i grubego piasku. Powstają na nich mady różnych podtypów, na których rozwijają się wilgotne lasy świeże oraz lasy łęgowe. U t w o r y p y ł o w e. Charakterystyczną ich cechą jest bardzo wy­równany skład mechaniczny, odznaczający się przewagą frakcji pyło­wej, zmienną ilością (lub nawet brakiem) szkieletu i niewielką zawartością grubego piasku. Utwory pyłowe dzieli się na: wietrzeniowe, wodnego pochodzenia i eoliczne. Utwory pyłowe wietrzeniowe spotyka się na Pogórzu Karpackim lub w górach. Powstały m.in. ze zwietrzelin pyłowców. Zawierają znaczne ilości szkieletu zwiększającego swój udział w głąb profilu glebowego. Na utworach pyłowych wietrzeniowych tworzą się dobre brunatne gleby lasów górskich. Wodnolodowcowe utwory pyłowe tworzą się w wyniku transportują­cej i sortującej działalności wód polodowcowych. Występują one na całym Niżu Polskim, a szczególnie często wzdłuż pradolin rzecznych. Tworzą doskonałe gleby, szczególnie pod drzewostany dębowe. Współczesne aluwialne utwory pyłowe osadzają się w dolinach w czasie wylewów rzek. Wykazują wyraźne warstwowanie, przy czym po­szczególne warstewki mogą mieć odmienny skład mechaniczny i mineralny oraz różną barwę., Są one też często przewarstwione piaskiem, iłem lub substancją organiczną. Na utworach pyłowych aluwialnych tworzą się mady, stanowiące siedliska lasów łęgowych. Utwory pyłowe deluwialne osadzają się u podnóży pagórków lub sto­ków górskich. Są to również utwory warstwowane i zazwyczaj równo­ziarniste w poszczególnych warstwach. Niektóre warstwy mogą zawierać znaczne ilości próchnicy. Utwory pyłowe terenów górskich, zarówno alu­wialne, jak i deluwialne, mogą zawierać, obok przeważającej ilości pyłu, także duże ilości części szkieletowych. Do skał pyłowych pochodzenia eolicznego zalicza się tzw. less wy­stępujący na południu Polski. Pochodzenie lessu nie zostało dotychczas definitywnie ustalone, jednak ze względu na zupełnie odmienne cechy fizyczne i chemiczne utwór ten wyodrębniono z grupy innych utworów pyłowych. Less odznacza się dużą zawartością części pyłowych, oraz znaczną ilością części spławialnych. Piasku drobnego lessy zawierają zaledwie kilka procent. Innymi cechami, bardzo istotnymi dla lessów, są: znaczna zawartość węglanu wapnia oraz wybitnie korzystne właściwości fizyczne, a zwłaszcza wodno-powietrzne. Na lessach powstają gleby głębokie, urodzajne, różnych typów. Są to przeważnie czarnoziemy leśnostepowe, gleby płowe, gleby brunatne, szare gleby leśne. Drzewostany dębowe (dąb szypułkowy - Quercus robur) na les­sach odznaczają się najwyższą jakością i bonitacją. I ł y- Do skał iłowych należą utwory równoziarniste zawierające po­nad 50°/o części spławialnych i duże ilości frakcji pyłowej (do 40°/0). Mogą one zawierać nieznaczną domieszkę drobnego piasku. Iły dzielą się na: wietrzeniowe i pochodzenia wodnego. Powstają one w wyniku wietrzenia łupków ilastych, iłołupków i innych skał.. Na iłach wietrzeniowych powstają ciężkie, głębokie, urodzajne gleby. W głębszych partiach profilu gleby te zawierają wzrastającą ilość łupkowatej zwietrzeliny. Iły wodnego pochodzenia występują najczęściej w terenach nizinnych. W Polsce najbardziej rozpowszechnione są tzw. iły warwowe (wstęgowe), charakteryzujące się wyraźną budową warstwową (warstewki ciemniejsze i jaśniejsze). Zgodnie z teorią de Geera, na podstawie liczby tych warstewek można oznaczyć wiek iłów warwowych. Iły warwowe są zazwyczaj bogate w CaC0₃. Ilastymi skałami macierzystymi gleb na obszarze nizinnym Polski są także iły trzeciorzędowe, tzw. iły poznańskie, inaczej iły pstre. Mają one charakterystyczne zabarwienie szarozielone z ceglastordzawymi cętkami (stąd nazwa). Iły te są na ogół uboższe w CaC03 niż iły warwowe. Wystę­pują one w okolicach Krotoszyna i Poznania. Powstające na nich ciężkie, zasobne gleby, przeważnie typu brunatnego, są siedliskiem świeżych lasów liściastych.

Skały węglanowe

Skały węglanowe dzieli się na: wapienie i dolomity. Wapienie. Są to skały, w których głównym minerałem jest kalcyt, a minerałami pobocznymi dolomit, gips, kwarc, minerały ilaste i inne. Wapienie powstały przede wszystkim na drodze biochemicznej przez na­gromadzenie szczątków wapiennych (skorupy i szkielety). W wyniku ruchów górotwórczych złoża mułu wapien­nego, które na dnie zbiorników wodnych podlegały diagenezie, wydoby­wały się na powierzchnię Ziemi i utworzyły różnej grubości pokłady wa­pienne. Wapienie bogate w CaC0₃ mają zwykle barwę białą. W zależności od domieszek, mogą być żółte, brunatne lub szare. Ogólnie należy stwierdzić, że im wapień zawiera więcej domieszek ilastych, a mniej krzemionkowych, oraz im jest bardziej miękki, tym lepsze gleby pow­stają z jego zwietrzelin. Wapienie w Polsce najczęściej występują w Kieleckiem, Krakow­skiem, Opolskiem i na Wyżynie Lubelskiej.

Skały organogeniczne

Do kaustobiolitów, czyli palnych skał osadowych pochodzenia roś­linnego, należą: węgiel kamienny i brunatny, torfy i niektóre gatunki gytii. Ze skał tych znaczenie glebotwórcze mają torfy i gytie.

T o r f y występują w Polsce na dużych obszarach. Są skałami glebotwórczymi, z których tworzą się różne rodzaje i gatunki gleb bagien­nych - łąkowych i leśnych. Torf jest to masa organiczna wytworzona w warunkach silnego uwilgotnienia w wyniku nagromadzenia się szczątków roślinnych, częś­ciowo rozłożonych, o widocznych jednak tkankach. Złoża torfu tworzą się na torfowiskach, które dzielimy na wysokie, przejściowe i niskie. Torfowiska wysokie powstają na wododziałach z masy obu­marłych torfowców i innych roślin charakterystycznych dla tego siedliska. Torf ma barwę brunatną. Składa się przeważnie ze słabo rozłożonych szczątków roślinnych (z przewagą mchów torfowcowych) i charakteryzuje się odczynem silnie kwaśnym (pH 3,5­--4,5). Torfowiska wysokie są zasilane głównie wodą opadową, która do­starcza bytującej na nich roślinności składników pokarmowych zawar­tych w pyle atmosferycznym. Torfowiska przejściowe ma właściwości zbliżone do torfu torfowisk wysokich: ma barwę brunatną, jest włóknisty, słabo za­mulony, ma kwaśny odczyn (pH 4,5-5). Za­sobność w składniki mineralne jest w nim znacznie niższa niż w torfach torfowisk niskich. Torfowiska przejściowe zasila zarówno woda grunto­wa, jak i opadowa. Torfowiska niskie tworzą się najczęściej w dolinach rzecz­nych lub przez zarastanie zbiorników wodnych. Dlatego też podlegają one w większym lub mniejszym stopniu działaniu wody przepływowej. Torfowiska niskie dzielą się na rzeczne i darniowe. Torfowiska rzeczne powstają bliżej koryta rzeki. Substancja orga­niczna tworzy się ze szczątków roślinności szuwarowej w warunkach działania żyznej wody zalewowej (w mniejszym stopniu opadowej i grun­towej). Torf torfowisk rzecznych ma barwę ciemną, jest zazwyczaj sil­nie zamulony i dobrze rozłożony, zawiera znaczną ilość próchnicy i części mineralnych, a struktura szczątków roślinnych jest słabo widoczna. Zawartość składników pokarmowych roślin jest w nim stosunkowo wysoka. Gytie: na tere­nach Pojezierzy (Po­morze Zachodnie, Pojezierze Mazurskie) spotyka się znaczne obszary tzw. gytiowisk, tj. terenów pojeziernych o bagiennych glebach gytiowych. Gytia powstaje bądź z opadających na dno jeziora cząstek planktonu, bądź z części mineralnych pochodzących ze zlewni, bądź też z CaCO₃ powstałego na drodze biochemicznej. Geneza i właściwości utworów gytiowych wiążą się ściśle z charak­terem jezior. Na dnie jezior eutroficznych (bogatych w składniki mine­ralne) powstają zazwyczaj gytie, na dnie jezior dystroficznych (bogatych w kwaśne substancje organiczne) - utwory określane jako dy (tyrfopel).

Skały osadowe pochodzenia chemicznego i biochemicznego

Ze skał osadowych pochodzenia chemicznego znaczenie glebotwórcze ma w Polsce g i p s. Skały te po zwietrzeniu dają początek glebom zwa­nym rędzinami siarczanowymi (lub gipsowymi). W zależności od do­mieszek zawartych w pokładach gipsu albo też w zależności od domieszek naniesionych na te pokłady, ze skał gipsowych powstają gleby rędzinowe różnej wartości. Skały gipsowe występują w Polsce głównie w okolicach Wiślicy i Pińczowa nad Nidą. Do innych skał pochodzenia chemicznego należą wapienie oolitowe, powstające w strefie przybrzeżnej mórz, złożone z drobnych, kulistych utworów wapiennych (oolitów) zbudowanych z kalcytu. Oolity pochodzą ze strącania się CaC0₃ wokół jakiegoś jądra (np. ziarna kwarcu). Wy­stępują w Górach Świętokrzyskich i na Wyżynie Krakowskiej. Ponadto do skał osadowych „chemicznych" należą złoża soli kamiennej, sylwinu, kainitu, karnalitu, niektórych wapieni i margli. Do skał pochodzenia biochemicznego należy ruda darniowa. Nie sta­nowi ona wprawdzie nigdy skały macierzystej gleb, jednak bardzo często występują w glebach bagiennych w postaci brył różnej wielkości lub konkrecji ziarnistych i decyduje o właściwościach tych gleb. Ruda darniowa powstaje wskutek działalności bakterii żelazistych najczęściej w zagłębieniach terenowych z wysiąkających u podnóży pa­górków wód zawierających żelazo dwuwartościowe i inne składniki. W podobny sposób powstają analogiczne utwory na dnie jezior (tzw. ru­da jeziorowa). Rudy darniowe i jeziorowe powstają w terenach porośnię­tych borami, o roślinności oligotroficznej i glebach bielicowych pokrytych grubymi warstwami próchnicy surowej, czyli butwinowej. Głównymi składnikami rudy są: żelazo w postaci limonitu, związki organiczne, fosfor, mangan, niekiedy bar, wapń i krzemionka. Ruda darniowa występuje najczęściej w płytkich glebach torfowych lub murszowych mineralnych, a także w glebach glejowych.