1. Środowiska tworzenia się skał i ich wzajemne relacje
- magmowe
- osadowe
-metamorficzne
2. Omówić cykl petrogenetyczny skał
3. Skład litologiczny skorupy oceanicznej i kontynentalnej
Materia tworząca skorupę ziemską znajduje się głównie w stałym stanie skupienia, a jedynie lokalnie, w ogniskach magmowych, występuje stop krzemianowy w stanie ciekłym.W obrębie skorupy ziemskiej występują dwa zasadnicze kompleksy skał. Warstwę powierzchniową stanowi kompleks osadowy, spod którego miejscami odsłania się kompleks krystaliczny. Odmienność w ich wykształceniu pozwala wyróżnić skorupę kontynentalną, skorupę oceaniczną oraz występującą pomiędzy nimi skorupę suboceaniczną
4. Hipotetyczny skład litologiczny płaszcza ziemskiego
Skały płaszcza różnią się od skał skorupy większą gęstością, częściowo wynikającą z procesów dyferencjacji, które zaszły w czasie formowania się naszej planety, częściowo zaś z występowania w płaszczu znacznych ciśnień, zmieniających strukturę krystaliczną minerałów. Skały płaszcza zawierają mniej krzemu i glinu, a więcej magnezu; typowymi odmianami są: perydotyt, dunit, eklogit. Poniżej głębokości 650 kilometrów potężne ciśnienie (sięgające 140 gigapaskali, czyli ponad milion razy większe od typowego ciśnienia atmosferycznego) sprawia, że skały przybierają swoiste struktury krystaliczne, w których atomy upakowane są znacznie ciaśniej niż w skałach znajdujących się na powierzchni.
5. Źródła ciepła Ziemi i sposoby jego przepływu
Źródła ciepła upatruje się też częściowo w ochładzaniu się płaszcza, tarciu wewnętrznym wywołanym siłami pływowymi i zmianami w prędkości obrotu Ziemi. Część energii termicznej jądra transportowana jest do skorupy ziemskiej poprzez Pióropusz płaszcza, który może powodować powstawanie plam gorąca i pokryw lawowych. Szacowana ilość ciepła wypływającego z jądra Ziemi wynosi od 4 do 15 TW, a wypływ ciepła na powierzchnię ma wartość ok. 46 TW.
6. Geneza magmatyzmu i jej związek z Plate Tectonic
Magmatyzm – ogół procesów tworzenia się i przemieszczania magmy w litosferze oraz jej stygnięcia, które prowadzi do powstawania skał magmowych. Jest to zbiorcze pojęcie zawierające zarówno procesy plutoniczne jak i procesy wulkaniczne. -wulkanizm emisja gazów, pyłów do środowiska zmiana składu chemicznego atmosfery zmiana klimatu zmiana roślinności
7. Wpływ środowisk tworzenia się skał na ich cechy
Zróżnicowanie w teksturze, strukturze oraz składzie mineralnym
8. Zjawiska magmowe (co to jest magma, jej wędrówka, generowanie)
Magma to stop krzemianowy w wnętrzu Ziemi na powierzchni nazywamy lawą wulkaniczną. Magma jest niejednorodnym gorącym stopem utworzonym z fazy ciekłej gazowej i stałej fazy krystalicznej które występują w zmiennych proporcjach. Zjawiska obserwowane w skorupie ziemskiej i na jej powierzchni związane są z parciem magmy z głębszych partii skorupy lub wnętrza Ziemi ku powierzchni i jej oddziaływaniem na środowisko otaczające
9. Rodzaje magm (chemizm, pierwotne, macierzyste i pochodne)
Skład chemiczny: krzemianowe, węglanowe, siarczkowe, tlenkowe
Z uwagi na pochodzenie:
- pierwotne powstają w górnym płaszczu lub w dolnej części skorupy kontynentalnej
-macierzyste powstały w wyniku dyferencjacji inne magmy różniące się składem chemicznym temperaturą.
- pochodne powstają w wyniku dyferencjacji Magdy macierzystej.
10. Dyferencjacja magmy
Dyferencjacją nazywamy różnicowanie chemizmu magmy pod wpływem czynników fizyczno -chemicznych. Wyróżniamy następujące rodzaje dyferencjacji magmy:
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
11. Skutki zastygania magmy (lawy)
Skutkiem zastygania Magdy jest utworzenie skał magmowych właściwy etap magmowy.
12. Procesy pomagmowe
(pomagmatyczne) - zjawiska powstawania zespołów mineralnych z resztek stopu krzemiankowego (magmy), wzbogaconego w składniki lotne (np. woda, dwutlenek węgla, bor, fluor, chlor), pozostałego po zakończeniu zasadniczych procesów magmowych. Wraz ze spadkiem temperatury wyodrębniają się następujące etapy krystalizacji resztek pomagmowych: pegmatytowy, pneumatoliczny (z gorących par i gazów), hydrotermalny (z roztworów wodnych). W wyniku działania procesów pomagmowych może nastąpić autometamorfizm wcześniej zastygłych z tej samej magmy skał plutonicznych. Innym przejawem procesów pomagmowych są pegmatyty, grejzeny.
13. Właściwości fizyczne magmy
W zależności od jej składu chemicznego i zawartości rozpuszczonych w niej gazów, temperatura magmy wynosi zazwyczaj od ok. +650 do ok. +1250 °C. Gęstość magmy waha się od ok. 2,4 g/cm^3 (magmy kwaśne) do ok. 2,9 g/cm^3 (magmy zasadowe). Lepkość magmy zmienia się w szerokich granicach. Generalnie maleje znacznie ze wzrostem temperatury, ze wzrostem zawartości gazów (w tym wody), ze spadkiem zawartości fazy stałej (krystalicznej), w niewielkim stopniu ze spadkiem ciśnienia. Silnie zależy od składu chemicznego - mamy zasadowe cechują się małą lepkością, a kwaśne dużą.
14. Skład magmy
-główne tlenek krzemu IV, glinu, żelaza II, żelaza III, magnezu, wapnia, sodu, potasu, woda.
-podrzędne tlenek tytanu, fosofru, manganianu
-składniki lotne woda, dwutlenek węgla, wodór, kwas solny, tlenek siarki, siarczek wodoru, metan, amoniak.
15. Zmienność składu chemicznego magm
16. Etapy stygniecia magmy
1. Krystalizacja wczesna – krystalizuje oliwin, opada na dno zbiornika, tworząc perydotyty i dunity. W wyniku likwacji tworzą się siarczki żelaza i miedzi. Pod koniec wytwarzają się pirokseny. W tym etapie powstają złoża siarczkowe i tlenowe ( Fe, Ti, Cu, Ni, Nr, V)
2. Krystalizacja główna Po wykrystalizowaniu oliwinów magma staje się bardziej zakwaszona, krystalizują plagioklazy(Ca) pirokseny amfibole. Ubywa zatem żelaza wapnia magnezu wzrasta zawartość pozostałych skał. Pod koniec krystalizują plagioklazy ( Na) Amfibole i biotyt. Mogą tworzyć się złoża Sr, Ga, Ge, Mn. Każdy z minerałów posiada inną temperaturę krystalizacji. Stąd też obserwuje się pewną kolejność ich wytrącania.
3. Krystalizacja resztkowa krystalizują skalenie potasowe, biotyt, muskowit. Tworzą się złoża Ba, Rb, Cs. Dochodzi do zastępowania pierwiastków głównych pierwiastkami rzadszymi.
17. Szereg krystalizacyjny Bowena
18. Podział skał magmowych ze względu na zawartość krzemionki
Skały kwaśne >65% wag krzemionki
Skały obojętne 53-65%
Skały zasadowe(bazyty) 53-44%
Skały ultrazasadowe <44%
19. Podział skał magmowych ze względu na miejsce zastygania magmy
- głębinowe ( plutoniczne) duże głębokości
-hipabysalne – krzepnięcie magmy na średnich głębokościach ( brak oddziaływania czynników z powierzchni)
- subwulkaniczne partie przypowierzchniowe, magma zastyga szybciej
-wylewne (wulkaniczne) na powierzchni ziemi gwałtownie krzepnięcie lawy
-piroklastyczne nagromadzenie materiału wulkanicznego wyrzuconego podczas wybuchu wulkanu( osadowe)
-ekshalacyjne końcowy etap magmowy w wyniku odgazowania magmy w przypowierzchniowych partiach wylewu wulkanicznego.
20. Struktury skał magmowych
*Stopień krystaliczności holokrystaliczna , szklista, hipokrystaliczna
* Wielkość składników fanerokrystaliczna( jawno krystaliczna : równo, nierówno ziarnista) afanitowa, porfirowa
*Stopień automorfizmu minerałów (automorficzne, hipautomorficzne, kseromorficzne)
*Struktury specjalne ( Fitowa, pismowa, sufitowa )
21. Tekstury skał magmowych
* Sposób uporządkowania: bezładna, uporządkowana-kierunkowa ( równoległa-linijna, płaska fluidalna; kulista – sferolityczna, sferoidalna)
* Stopień wypełnienia przestrzeni : zbita, porowata( miarolityczna, pęcherzykowata, migdałowcowa)
22. Struktury i tekstury skał magmowych a miejsce zastygania magmy
Skały wylewne: powstają podczas wybuchu wulkanu, tworzą potoki lawowe, lawy poduszkowe: struktury afanitowe rzadziej porfirowe.
Skały subwulkaniczne: powstają przez zakrzepnięcie magmy płytko pod powierzchnią tworzą formy sille dajek kominów struktury afanitowe i porfirowe tekstury raczej bezładne
Skały hipabysalne: powstają na głębokości powyżej 1km potykane formy to lakolity drobne batolity pnie struktury porfirowe rzadziej średnioziarniste
Skały mezoabysalne: głębokość 3-4 km tworzą niewielkie batolity a także inne intruzje wśród skał metamorficznych. Struktury porfirowa te średnio-grubo ziarniste często spotyka się gniazda i żyły pegmatytowe
Skały abysalne: głębokość 10-15 km w postaci dużych batolitów struktury średnio i grubo ziarniste bezładne na obrzeżach czasami tekstury gnejsowe ( stopniowe przejście od skał magmowych do gnejsów)
23. Skład chemiczny skał magmowych w zależności od udziału krzemionki
-Ultrazasadowe 40,49%
-Zasadowe 48,24%
-Obojętne 56,77%
-Kwaśne 70,18%
24. Kryteria klasyfikacji skał magmowych (struktura, wskaźnik barwy M)
25. Klasyfikacja skał magmowych głębinowych dla M<90
26. Klasyfikacja skał magmowych głębinowych dla M>90
27. Klasyfikacja skał magmowych szeregu dioryt-granit
28. Klasyfikacja skał magmowych wylewnych dla M<90
29. Klasyfikacja skał magmowych wylewnych wg TAS
30. Klasyfikacja skał magmowych żyłowych
- skały aschistowe ( skład chemiczny podobny do skał głębinowych ale różnią się strukturą)
- skały diaschistowe ( skład chemiczny odbiega od składu chemicznego skał głębinowych: odmiana leukokratyczna, melanokratyczna)
31. Klasyfikacja lamprofirów
-skały magmowe głębinowe ( hipabysalne, subwulkaniczne)
-obojetne zasadowe
-należą do skał żyłowych ( dajki, sille)
32. Właściwości skał magmowych
33. Zastosowanie skał magmowych
Płyty budowalne, parapety, stopnie schodowe, krawężniki, kamienie, pomniki.
34. Kryteria stosowania skał magmowych w petrurgii
35. Występowanie skał magmowych w Polsce
W Polsce wychodnie kwaśnych skał magmowych nie zajmują dużych obszarów, sprowadzają się głównie do rejonów na Dolnym Śląsku. Granitoidy budują Karkonosze i Tatry, spotkać je można także w wielu masywach w Sudetach i na Przedgórzu Sudeckim. Porfiry kwarcowe znaleziono w okolicach Krakowa i w Sudetach. Skały zasadowe są w Polsce zdecydowanie rzadsze niż kwaśne, występują bowiem jedynie wyspowo na Śląsku – od granicy z Niemcami do Góry Świętej Anny i niedaleko Cieszyna oraz w rejonie Szczawnicy. Pospolitsze są skały obojętne, których stanowiska znajdują się w Sudetach i na Przedgórzu Sudeckim. Kilka stanowisk znaleziono także w Pieninach. Bardzo dużo skał magmowych można znaleźć na Niżu Polskim, w rejonach działalności lodowców plejstoceńskich. Osadziły one bowiem materiał skalny, w tym ogromne ilości głazów narzutowych, pochodzący z tarczy skandynawskiej. Wśród utworów polodowcowych można znaleźć granitoidy, gabra, sjenity, dioryty, porfiry i wiele innych.
36. Skład mineralny i geneza granitów
37. Klasyfikacja skał piroklastycznych
38. Warunki panujące na powierzchni Ziemi i ich wpływ na wietrzenie
39. Odporność minerałów głównych skał magmowych na wietrzenie
40. Klasyfikacja minerałów skałotwórczych skał osadowych ze względu na pochodzenie
Minerały skał osadowych dzielimy na trzy grupy:
-minerały allogeniczne ( powstały w innym środowisku niż niż zawierające w niej skały osadowe. Kwarc muskowit biotyt ortoklaz plagioklazy)
-minerały autogeniczne (tworzą się w miejscu powstawania skał osadowych. Kwar dolomit opal chalcedon halit gips)
-minerały ciężkie ( >3g/cm3 )
41. Tworzenie się skał osadowych a cykl petrogenetyczny skał.
Skały powstałe na powierzchni skorupy ziemskiej w wyniku nagromadzenia materiału pod wpływem wietrzenia, procesów życiowych, sedymentacji i diagenezy; składają się z okruchów miner. i skalnych, pochodzących z niszczenia skał już istniejących, minerałów nowo powstałych, ze szkieletów miner. organizmów i ich szczątków oraz produktów rozkładu dawnych organizmów, także z produktów erupcji wulkanicznej i - w bardzo niewielkiej ilości - z materiału pochodzącego z przestrzeni kosmicznej.
Czynniki wpływające na powstawanie skał osadowych:
-Wietrzenie (fizyczne, chemiczne)
-Transport
-Sedymentacja
-diageneza
42. Rodzaje i czynniki wietrzenia
Wietrzeniem, zatem, nazywać będziemy proces niszczenia skał pod wpływem działania czynników zewnętrznych. Wietrzenie dzielimy na :
-Fizyczne (Mechaniczne rozkruszenie skał starszych, bez zmiany składy chemicznego i mineralnego skał. Minerały maja różna rozszerzalność cieplna i wraz ze wzrostem temp. Zwiększa się ich objętość i odwrotnie) ---Chemiczne (jest związane z wodą i powietrzem. )
43. Skutki wietrzenia skał
-Fizyczne ( zmiana sposobu wypełnienia, wzrost gęstości, przejście z koloidalnej na krystaliczną rekrystalizacja składników)
- chemiczne ( wędrówka pierwiastków w osadzie, wędrówka pierwiastków pomiędzy osadem a otoczeniem.
44.Składniki zwietrzeliny
-Minerały chemiczne nie zmienione (odporne na wietrzenie chemiczne składniki :kwarc cyrkon granaty)
-Minerały wtórne w wodzie nierozpuszczalne ( produkt wietrzenia chemicznego, składniki: pakietowe krzemiany glinokrzemiany)
-Substancje łatwo rozpuszczalne w wodzie (wypłukane wodami opadowymi składniki: chlorki węglany siarczki)
45. Erozja i rodzaje skał związanych z tym procesem
Erozja doprowadza do niszczenia mechanicznego skał
-Eoliczna (siła wiatru) less, piaski lotne, sk. Poroklastyczne
-Rzeczna
-Morskie
-Lodowactwa (gliny zwałowe, iły zastoiskowe)
46. Charakterystyka lądowego środowiska sedymentacji
-osady eoliczne
-osady rzeczne
-osady bagienne
-osady jeziorne
- osady pustynne
-osady lodowcowe
47. Charakterystyka morskiego środowiska sedymentacji
osady litoralne,
szelfowe
hemipelagiczne,
abysalne
48. Klasyfikacja środowisk sedymentacyjnych wg Selleya 1970
49. Genetyczna klasyfikacja skał osadowych
chemogeniczne,
organogeniczne,
okruchowe,
piroklastyczne
50. Diageneza
Procesy diagenetyczne rozpoczynają się zazwyczaj bardzo wcześnie, najczęściej już w trakcie tworzenia się osadu, a trwać mogą bardzo długo, działając jeszcze wtedy, kiedy osad straci kontakt ze środowiskiem, w którym został utworzony. Wszystkie przeobrażenia fizyczne i chemiczne zachodzące w osadzie, które nie wytwarzają zmian metamorficznych, nazywamy diagenezą
51. Skutki diagenetycznych przeobraŜeń geometrycznych i mineralogicznych skał
52. Zjawiska wywołane w osadzie pod wpływem parametrów diagenezy (Kompakcja, cementacja, rozpuszczanie, zastepowanie)
53. Kryteria podziału faz diagenezy (brak granicy pomiędzy fazami-wczesna,późna, w zależności od ch-ru geom.osadów nadległych)
54. Stadia diagenezy (eodiag., mezo- i telodiageneza)
55. Zjawisko metasomatozy diagenetycznej
56. Ogolny podział skał okruchowych (typy osadów, genetyczny)
57. Systemy sedymentacyjne (terygen- i biochemiczny)
58. Ogólny podział skał osadowych(chemogen., organogen., okruchowe, piroklast.)
59. Klasyfikacja skał okruchowych
60. Klasyfikacja skał piroklastycznych
61. Budowa skał okruchowych (szkielet, matriks, cement)
62. Podział spoiw ze względu na genezę (cement, matriks) z przykładami
63. Podział spoiw ze względu na ilość spoiwa i sposób cementacji okruchów
64. Rodzaje spoiw (chemiczne i mineralne)
65. Cechy strukturalne skał osadowych okruchowych (frakcja, selekcja, obtoczenie, kształt, powierzchnia)
66. Diagram Zingga
67. Klasyfikacja skał piaszczystych wg Pettijohna, Pottera i Sievera)
68. Systematyka piaskowców wg Krynina (Q+OkSkKrz-MiChOsk-Sk-Kao)
69. Skały ilaste
70. Kryteria klasyfikacji skał piroklastycznych (% zaw mater.wulk. i frakcja)
71. Rodzaje tufów kryteria podziału (krystalo- witro- lito tufy)
72. Skład mineralny skał krzemionkowych
73. Geneza skał krzemionkowych
74. Rodzaje skał krzemionkowych
75. Struktury skał osadowych pochodzenia chemicznego
76. Struktury skał pochodzenia organicznego
77. Skład mineralny skał węglanowych
78. Rodzaje składników skał węglanowych (mikryt, sparyt, ziarna)
79. Pochodzenie ziarn w skalach węglanowych (ekstra- lito- intra- chemo- i bioklasty)
80. Geneza skał węglanowych
81. Typy genetyczne wapieni (detrytyczne: organo (zoo gen- i fito gen.), chemodetr., litodetryt; homogeniczne; biolity ty; chemogeniczne; skały przejściowe)
82. Klasyfikacja wapieni ziarnistych wg Folka (kalcyrudyty, kalkarenity, kalcylutyty)
83. Węglanowe ,skały przejściowe np. wapien-ił
84. Geneza dolomitów
85. Skały litowe i ich geneza
86. Ewaporaty i ich geneza
87. Minerały skałotwórcze ewaporatów
88. Wystepowanie skał barytowych i fluorytonośnych w Polsce
89. Metamorfizm, ultrametamorfizm i palingeneza
90. Metasomatoza i jej rodzaje
91. Czynniki metamorfizmu
92. Skutki oddziaływania temperatury na skały (minerały)
93. Skutki oddziaływania cisnienia na skały (minerały)
94. Struktury i tekstury skał metamorficznych
95. Skład mineralny skał metamorficznych
96. Rodzaje metamorfizmu
97. Strefy metamorfizmu regionalnego – warunki
98. Skały wyjściowe a rodzaje skał metamorficznych w met. regionalnym
99. Facje metamorfizmu
100. Wystepowanie skał metamorficznych Polsce