Częściowo opracowana geologia

Historia nauk geologicznych oraz działy geologii.

Geologia- nauka o budowie i dziejach Ziemi oraz o procesach powodujących jej przeobrażenie; dotyczy gł. skorupy ziemskiej i litosfery oraz procesów zachodzących w jej obrębie

 

Początki geologii:

 

Heraklit z Efezu --> ogień źródłem skał

Arystoteles --> wody mórz źródłem skał

Pliniusz Starszy --> historia naturalna

Leonardo da Vinci

Georgius Agricola --> aktualizm geologiczny- jeżeli widzimy coś teraz, to to samo działo się dawniej: dotyczy to procesów fizycznych i chemicznych

 

Neptunizm- skały pochodzą z morza- Werner, Lamarck

Plutonizm- skały pochodzą z procesów wulkanicznych- Hutton, Von Buch

 

1815- pierwszy opis budowy geologicznej PL Stanisława Staszica

William Smith --> skamieniałości przewodnie

Georges Curvier --> twórca paleontologii, teorii katastrof

Charles Lyell --> hipoteza aktualizmu geologicznego

Alfred Wegener --> 1912 - teoria dryftu kontynentalnego

 

MINERALOGIA

Nauka o minerałach i ich właściwościach oraz ich powstawaniu, przekształcaniu i występowaniu

 

PETROGRAFIA I PETROLOGIA

Nauka o skałach

 

GEOLOGIA DYNAMICZNA

Nauka o procesach kształtujących skorupę ziemską

 

GEOLOGIA SUROWCOWA

Nauka zajmująca się poszukiwaniem złóż surowców mineralnych

GEOLOGIA HISTORYCZNA- STRATYGRAFIA

Nauka o rozwoju skorupy ziemskiej oraz świata organicznego w przeszłości geologicznej

 

GEOCHEMIA

Nauka o występowaniu i roli pierwiastków chemicznych w budowie Ziemi

 

TEKTONIKA

Nauka o budowie i ogólnym ułożeniu skał w skorupie ziemskiej

 

HYDROGEOLOGIA

Nauka o pochodzeniu i ruchach wód w skałach

 

PALEONTOLOGIA

Nauka o organizmach żyjących w przeszłości geologicznej i ich ewolucji

 

SEJSMOLOGIA

Nauka o rozchodzeniu się fal sejsmicznych i o trzęsieniach ziemi

 

KRYSTALOGRAFIA

Nauka o kryształach, ich powstawaniu, budowie i klasyfikowaniu

 

GEOFIZYKA

Nauka, w której Ziemię bada się jako planetę, stosując metody fizyki; Ziemia traktowana jest jak ciało stałe

 

GEOLOGIA REGIONALNA

Nauka o poszczególnych fragmentach skorupy ziemskiej

Właściwości makroskopowe minerałów. Skala twardości Mohsa

Skala twardości Mohsa:

  1. TALK

  2. GIPS

  3. KALCYT

  4. FLUORYT

  5. APATYT

  6. ORTOKLAZ

  7. KWARC

  8. TOPAZ

  9. KORUND

  10. DIAMENT

Podaje ona tylko następstwo twardości minerałów, twardość bezwzględną określa się inaczej.

Właściwości makroskopowe minerałów:

  1. Postać występowania:

    1. Ciała krystaliczne- które wykrystalizowały w określonym układzie krystalograficznym, cząstki ściśle ułożone, w tym samym położeniu względem siebie, np. diament, kryształ górski. Wyróżniamy kryształy o pokroju blaszkowym, tabliczkowym, słupkowym, pręcikowym lub równowymiarowym (izometrycznym). Najczęściej minerały o budowie krystalicznej tworzą skupienia drobnokrystaliczne w postaci form zbitych, ziarnistych, naciekowych, konkrecji i innych. Do wykształcenia dużych kryształów dochodzi rzadko.

    2. Ciała bezpostaciowe- o nieuporządkowanej budowie, nie tworzą kryształów, lecz występują w formie skupień jako żele mineralne, np. opal lub szkliwa wulkaniczne, powstające wskutek gwałtownego ochłodzenia magmy.

  2. Pokrój (kształt)

    1. Blaszkowy (np. łyszczyki)

    2. Tabliczkowy (np. gips)

    3. Słupkowy

    4. Pręcikowy

    5. Włóknisty (np. azbest)

    6. Izometryczny (równowymiarowy)

  3. Barwa- funkcja pochłaniania i odbijania się promieni słonecznych od powierzchni minerału; zależy od rodzaju atomów i charakteru ich ułożenia

    1. Bezbarwne

    2. Barwne- niezmienna, charakterystyczna barwa

    3. Zabarwione- o barwie pochodzącej od domieszek- różne barwy tego samego minerału

  4. Rysa- barwa sproszkowanego minerału. Określa się ją pocierając minerał o niepolerowaną płytkę porcelanową.

    1. Minerały barwne dają rysę barwną, niekoniecznie taką jak barwa minerału

    2. Minerały bezbarwne i zabarwione dają rysę białą

  5. Przezroczystość- zależy od stopnia, w jakim przepuszcza promienie świetlne

    1. Przezroczyste- kwarc, muskowit. Często zatracają tę cechę wskutek obecności drobnych próżni, banieczek gazów lub spękań, które powodują ich zmętnienie, np. kwarc mleczny.

    2. Przeświecające- chalcedon, gips…

    3. Nieprzeświecające- większość

  6. Twardość- opór, jaki stawia minerał przy próbie jego zarysowania. Określa się ja wg skali Mohsa z dokładnością do pół stopnia. Określenie twardości polega więc na porównaniu twardości badanego minerału z minerałami wzorcowymi. W praktyce zamiast skali Mohsa używa się pośrednich narzędzi:

- minerały dające zarysować się paznokciem mają twardość 1 i 2

- dające zarysować się gwoździem żelaznym mają twardość 1 do 4

- dające zarysować się ostrzem stalowym mają twardość do 5

- minerały o twardości od 7 wzwyż rysują szkło i krzeszą iskry po uderzeniu ich kawałkiem stali (mniej twarde szkło rysują te o twardości 6)

  1. Połysk- określany jest na podstawie odbicia promieni świetlnych od powierzchni ścian kryształu lub powierzchni otrzymanej po jego rozbiciu. Przy minerałach łatwo wietrzejących połysk określa się na świeżo odłamanych powierzchniach.

    1. metaliczny

      1. metaliczny właściwy, np. galena

      2. półmetaliczny, np. hematyt

    2. niemetaliczny

      1. diamentowy, np. diament

      2. szklisty, np. kwarc

      3. jedwabisty, np. gips włóknisty

      4. perłowy, np. muskowit

      5. tłusty, np. chalcedon

      6. matowy= brak połysku, np. limonit

  2. Łupliwość- zdolność minerału do pękania wzdłuż określonych płaszczyzn pod wpływem uderzenia lub nacisku.

    1. doskonała, np. kalcyt

    2. dokładna, np. anhydryt

    3. wyraźna, np. oliwin

    4. niewyraźna

  3. Przełam- cecha określająca brak łupliwości, czyli pękanie minerału wzdłuż przypadkowych, nieregularnych powierzchni, np. kwarc. Niektóre minerały posiadają charakterystyczny przełam, np. chalcedon i jego przełam muszlowy.

  4. Gęstość właściwa- stosunek masy minerału do jego objętości, czasem bywa cechą charakterystyczną, np. galena jest ciężka z powodu gęstości 7,58 g/cm3

Czasem określa się inne cechy, np. smak (halit= słony), sprężystość (muskowit), magnetyzm (magnetyt), kowalność (srebro rodzime), kruchość (turmalin), giętkość (gips).

Podział minerałów na gromady i podgromady.

Gromady- cyfry rzymskie

  1. Pierwiastki rodzime

  1. Siarczki i siarkosole

  1. Halogenki

  1. Tlenki i wodorotlenki

    1. tlenki i wodorotlenki Fe

  1. Sole kwasów tlenowych

    1. azotany

e1. krzemiany wyspowe

e2. krzemiany grupowe

e3. krzemiany łańcuchowe

e4. krzemiany wstęgowe

e5. krzemiany warstwowe

e6. krzemiany szkieletowe

  1. Minerały organiczne

Minerały ilaste, ich budowa, właściwości i znaczenie.

- Powstają w wyniku wietrzenia (tzw. minerały wtórne), mogą też krystalizować z roztworów. Odczyn kwaśny sprzyja powstawaniu kaolinitu, alkaliczny lub obojętny- montmorylonitu.

- Składniki zwietrzelin i materiału glebowego

- Wielkości koloidalne <0,001 mm

- Zdolności sorpcyjne względem kationów

- Uwodnione glinokrzemiany Al, Mg i Fe

- Budowa drobnołuseczkowa

- Wykazują ładunek ujemny, przyciągając tym kationy

Wyróżniamy krzemiany:

Do minerałów ilastych zaliczane są także bezpostaciowe allofany.

W dwuwarstwowych poszczególne pakiety są związane wiązaniami wodorowymi tak trwale i silnie, że niemożliwe jest zwiększenie przestrzeni międzypakietowych, co uniemożliwia wchodzenie wody i kationów. Zdolności sorpcyjne kandytów ograniczają się do powierzchni zewnętrznych.

W pakietach illitu ok. 20% jonów Si4+ jest zastąpione jonami Al3+. Wywołane tym ładunki ujemne są rekompensowane występującymi w przestrzeniach międzypakietowych jonami potasu. Są one tak trwale związane, że usztywniają sąsiadujące pakiety i uniemożliwiają wchodzenie wody. Struktura illitu nie jest więc rozciągliwa, a jony potasu nie są dostępne dla roślin. Sorbowanie zachodzi głównie na powierzchni.

Struktura wermikulitu jest do pewnego stopnia rozciągliwa. W przestrzeniach międzypakietowych znajdują się kationy magnezu równoważące ujemny ładunek pakietów oraz dwie warstwy cząsteczek wody. Dzięki temu kationy wymienne mogą być sorbowane również w przestrzeniach międzypakietowych.

Pomiędzy pakietami montmorylonitu występują słabe siły van der Waalsa, które nie są w stanie przeciwdziałać wnikaniu wody i innych kationów. Odległości międzypakietowe mogą zwiększać się nawet dwukrotnie, objętość tego minerału może ulegać znacznym zmianom. Duża zawartość montmorylonitu w glebie zwiększa jej zdolność do pęcznienia i kurczenia się, plastyczność i lepkość.

Właściwości fizyczne minerałów ilastych:

W zależności od uwilgotnienia minerały ilaste wykazują odmienne właściwości. W stanie wilgotnym są plastyczne i maziste, zaś w trakcie suszenia kurczą się, przechodząc w zwięzły i silnie scementowany materiał.

Oznaczanie minerałów ilastych:

  1. zdyspergowanie materiału

  2. wydzielenie frakcji koloidalnej

  3. spalenie substancji organicznych

  4. oczyszczenie wydzielonej frakcji koloidalnej

  5. preparowanie próbek:

    1. wysuszenie

    2. nasączenie gliceryną

    3. prażenie w temp. 550O

  6. analiza rentgenostrukturalna

Pakiety W stanie naturalnym Po nasączeniu gliceryną Po prażeniu w temp. 550O
Kaolinit Sztywne 0,72 (0,35) 0,72 -
Illit Sztywne 1,0 (0,5) 1,0 1,0
Wermikulit Rozszerzające się 1,4 1,4 1,0
montmorylonit Rozszerzające się 1,4 1,8 1,0
Kwarc - 0,33 (0,42) 0,33 0,33

Znaczenie minerałów ilastych:

Ich właściwości fizyczne wpływają na właściwości gleb, takie jak plastyczność, lepkość, zdolność do pęcznienia i kurczenia się. Duże znaczenie dla gleby ma zdolność sorpcji kationów przez minerały ilaste oraz wiązanie dużych ilości wody.

Podział genetyczny skał. Cykl skalny.

Magmatyzm, plutonizm i wulkanizm. Minerały skałotwórcze skał magmowych.

Magma- ciekły stop krzemianowy o wysokiej T 1000-1200, tworzącej się w głębi skorupy ziemskiej. Mieszanina cieczy, kryształów i gazów, składająca się z Si i O, a także Al, Fe, Ca, Mg, K i Na

Lawa- wylewająca się na powierzchnię ziemi i częściowo odgazowana magma.

Magmatyzm:

Wulkanizm- procesy przemieszczania się magmy na powierzchnię skorupy ziemskiej i wylewania lawy. W tych procesach powstają skały magmowe wylewne (wulkaniczne).

Plutonizm- procesy przemieszczania się i zastygania magmy w głębi skorupy ziemskiej. Powstają skały magmowe głębinowe (plutoniczne

Minerały skałotwórcze skał magmowych:

  1. Główne

    1. skalenie- ponad 50%

    2. kwarc

    3. skaleniowce

    4. łyszczyki

    5. pirokseny

    6. amfibole

    7. oliwiny

  2. Poboczne- mniejsza ilość, lecz charakterystyczne dla skały

    1. hematyt

    2. magnetyt

    3. apatyt

  3. Akcesoryczne- nietypowe dla skały

    1. granaty- jak już występują, to w dużej ilości

    2. turmalin

Dyferencjacja magmy. Krystalizacja magmy i kolejność krystalizacji minerałów.

Dyferencjacja magmy= różnicowanie się magmy- zmiana składu chemicznego i mineralogicznego

- przez asymilację (synteksis)- asymilacja ze skałami osłony w brzeżnych partiach zbiornika magmowego. Polega ona na częściowym rozpuszczeniu składników mineralnych skał osłony lub na wymianie jonowej między magmą a skałami osłony. Ma ona znaczenie jedynie wówczas, gdy skład skał osłony różni się zasadniczo od składu stopu magmowego.

- likwacja- odmieszanie płynnej magmy na skutek działania sił ciężkości. W ten sposób pierwotnie jednorodny stop różnicuje się pod względem gęstości, powodując oddzielenie się np. magmy gabrowej od granitowej.

- krystalizacja frakcjonalna- krystalizacja składników w określonej kolejności, w miarę spadku temperatury. W trakcie krystalizacji minerały lżejsze od stopu przemieszczają się ku górze, cięższe natomiast opadają na dno zbiornika magmowego.

- przemieszczanie pęcherzyków gazowych- przy spadku ciśnienia i temperatury następuje wydzielenie się składników gazowych i ich wędrówka ku stropowi zbiornika magmowego. Banieczki gazów przyczepione do kryształów mogą przemieszczać je ku górze.

Kolejność krystalizacji minerałów:

Minerały krystalizują według szeregu krystalizacyjnego Bowena. Jest on ważny, gdyż określa odporność skał na wietrzenie, a tym samym ich zawartość w glebie.

Procesy ortomagmowe i pomagmowe.

PROCESY ORTOMAGMOWE (temp. >600O)

PROCESY POMAGMOWE (temp. <600O)

skład mineralny nieco kwaśniejszy, struktury gruboziarniste

topaz, turmalin i inne minerały zawierające pierwiastki łatwo tworzące połączenia lotne (F, B)

żyłowe złoża siarczkowe Cu, Ag, Zn, Pb i inne

Struktury skał magmowych a ich geneza.

Struktury skał magmowych:

  1. szklista- gdy nie doszło do krystalizacji, a cała skała zbudowana jest z bezpostaciowego szkliwa, które z biegiem czasu na ogół rekrystalizuje, z tego względu szkliwo występuje tylko w młodych skałach.

  2. półkrystaliczna- gdy w nieskrystalizowanej masie tkwią pojedyncze kryształy lub ich zespoły

  3. pełnokrystaliczna- gdy wszystkie składniki są wykrystalizowane. Taką strukturę mają wszystkie skały głębinowe i część wylewnych.

    1. porfirowa- gdy w skrytokrystalicznym tle skalnym widoczne są pojedyncze ziarna tzw. prakryształów, struktura ta jest dostrzegalna gołym okiem.

    2. skrytokrystaliczna- gdy minerały występujące w skale tworzą kryształy

Formy występowania skał plutonicznych. Intruzje zgodne i niezgodne.

Skały plutoniczne (głębinowe) występują w formie intruzji:

INTRUZJE

zgodne

sille- równoległe żyły

lakolity- grzybki

lopolity- odwrócone grzybki

fakolity- wypełnione fałdy

niezgodne

dajki

batolity

kominy (pnie)

sille- powstają wskutek wciskania się magmy między cienkie szczeliny równoległe do uławicenia

lakolity- związane z wdzieraniem się magmy w skorupę ziemską i nieprzedostawaniem się jej na powierzchnię skorupy ziemskiej, występują blisko niej, powodując wybrzuszenie się warstw skalnych nad intruzją w formie kopuły

lopolity- odwrócone formy lakolitów, są wypukłe do dołu wskutek zapadnięcia się spągu

fakolity- niewielka forma intruzji w kształcie soczewki, występująca zgodnie z ułożeniem sfałdowanych warstw skalnych.

dajki- ciała skalne powstałe przez intruzję magmy niezgodnie z układem warstw skalnych i przecinanie ich

batolity- wielkie intruzje, rozciągające się wgłąb skorupy ziemskiej na duże głębokości

kominy (pnie)- duże ciała skalne cylindrycznego kształtu powstałe przez zastygnięcie lawy w kominie wulkanicznym

Budowa wulkanu. Kaldera. Fumarole, solfatary i mofety.

Rodzaje ekshalacji:

  1. Fumarole- temp. 200-800

kratery i szczeliny czynnych wulkanów, np. Puu u Uo n Hawajach

  1. Solfatary- temp. 100-200

często w kraterach drzemiących wulkanów, np. Lokon- Cebes, Indonezja

  1. Mofety- temp. <100

np. Gebe- Jawa Zachodnia, Indonezja

Kaldera- wielkie, przeważnie koliste zagłębienie w szczytowej części wulkanu, w którym znajduje się nowy stożek z kraterem. Powstają wskutek gwałtownej eksplozji, niszczącej górną część stożka wulkanicznego albo wskutek osiadania spowodowanego zapadaniem się stropu komory pomagmowej wraz ze środkową częścią stożka wulkanicznego.

Rodzaje erupcji oraz wulkanów (wulkanizmu).

Rodzaje erupcji:

powierzchniowe

linearne

centralne

Podziały wulkanów:

eksplozywne- gazy + lawa +popioły (Wezuwiusz)

lawowe- tarczowe (Hawaje), kopuły lawowe (Jawa)

mieszane= stratowulkany (większość)

czynne (1300)- Etna, Wezuwiusz, Stromboli, Kilauea (Hawaje)

drzemiące- Fudżi (od 1707)

wygasłe- Kenya, Elbrus (Kaukaz), Kilimandżaro

Typy wulkanów:

  1. Islandzki- linearne spokojne erupcje

  2. Stromboli- częste, rytmiczne wybuchy, niezbyt gwałtowne, lawa obojętna

  3. Pliniusza- np. Wezuwiusz, krótkotrwałe wybuchy o dużej sile, często niemal wyłącznie popioły

  4. Hawajski- częste wybuchy, spokojne wylewy lawy bazaltowej

  5. Vulcano- co kilka, kilkanaście lat, chmury popiołów i lawy kwaśne

  6. Mt. Pelee- bardzo gwałtowne, dużo gazów, tworzą się chmury gazowe

Katastroficzne erupcje wulkaniczne.

1400 r. p.n.e.- Santoryn na Morzu Egejskim- zniszczenie Atlantydy (?)

79 r.- Wezuwiusz- gorące popioły wulkaniczne, † Pompeje

1815 r.- Tambora, Indonezja- obniżenie szczytu o 1 km, kaldera o średnicy 6 km, † 92.000 osób

1883 r.- Krakatau- tsunami 3x okrążyła świat, † 40.000 osób

1902 r.- Mt. Pele- Martynika- gorąca chmura pyłowo- gazowa, † 30.000 osób Saint- Pierre

1956 r.- bezimienny wulkan na Kamczatce- zniszczenie wulkanu, 50 cm warstwa pyłu w r = 100 km

18.05.1980 r.- USA- wulkan świętej Heleny- mnóstwo gazów i popiołów, obniżenie szczytu o 300 m, † 57 osób

1982 r.- El Chicon, Meksyk- †4.000 osób

1984 r. i 1986 r.- Monun, Kamerun- jeziora kraterowe- CO2 i inne gazy- zatrucie 2.000 osób i tysięcy sztuk bydła

1985 r.- Nevado del Ruiz, Kolumbia- †40.000 osób

1991 r.- Pinatubo, Filipiny- †1.000 osób

Gejzery i gorące źródła.

Gejzer- gorące źródło tryskające z Ziemi. To głębokie cylindryczne dziury w ziemi, pełne wody, czerpiące energię z roztopionych skał wulkanicznych pod powierzchnią Ziemi. Zwężenia i łukowatości kanału, którym woda wydobywa się z gejzeru sprawiają, że nie wydobywa się ona swobodnie.

Gorące źródła- źródło, z którego wydobywa się woda termalna o temperaturze wyższej niż 20O lub wyższej o co najmniej 5O od rocznej temperatury powietrza na danym obszarze.

Klasyfikacja skał magmowych wg składu mineralogicznego.

  1. Skrajnie melanokratyczne- brak minerałów jasnych

- dunit

- perydotyt

- piroksenit

  1. Skrajnie zasadowe- skaleniowce

  2. Zasadowe- skalenie i skaleniowce

- syenitoidy/ fonolit

- diorytoidy/ tefryt

- gabroidy/ bazanit

  1. Obojętne- skalenie

- syenit/ trachit

- monzonit/ latyt

- syenodioryt/ latyt

- dioryt/ andezyt

- gabro/ bazalt

  1. Kwaśne- skalenie i kwarc

- granit alkaliczny/ ryolit alkaliczny

- granit/ ryolit

- granodioryt/ ryodacyt

- tonalit/ dacyt

Klasyfikacja magmy i skał magmowych wg składu chemicznego (% SiO2).

Ultrazasadowe- <44% SiO2- dunit, perydotyt

Zasadowe- 44-53% SiO2- gabro, bazalt, piroksenit

Obojętne- 53-65% SiO2- monzonit, dioryt, sjenit

Kwaśne- >65% SiO2- granit, ryolit

Charakterystyka ważniejszych skał magmowych oraz ich występowanie w Polsce.

  1. Skały wylewne

    1. kwaśne

- ryolity- Sudety, okolice Krakowa

  1. Skały głębinowe

    1. zasadowe

- Sudety

- Cieszyn

- bazalty- pojedyncze wystąpienia, np. Góra św. Anny

  1. obojętne

- syenodioryty, dioryty, gabra- Dolny Śląsk

  1. kwaśne

- granitoidy dolnośląskie

- granitoidy tatrzańskie

Charakterystyka ważniejszych skał magmowych:

KLASA PERYDOTYTU: perydotyt, dunit, piroksenit

KLASA FOJAITU I FONOLITU: fonolitu

KLASA GABRA I BAZALTU: gabro, bazalt

KLASA DIORYTU I ANDEZYTU: dioryt, andezyt

KLASA MONZONITU I LATYTU: monzonit, sjenodioryt, latyt

KLASA SJENITU I TRACHITU: sjenit, trachit

KLASA GRANITU I RYOLITU: granit, ryolit, dacyt

KLASA GRANODIORYTU: granodioryt

KLASA TONALITU: tonalit

KLASA PERYDOTYTU

Do tej klasy należą skały bardzo niedosycone krzemionką, powstałe z magmy bardzo ubogiej w krzemionkę. Są ciemno zabarwione, ponieważ nie występują tam minerały jasne. Główne składniki to oliwiny i pirokseny. W tej klasie nie występują skały wylewne.

Perydotyt- skała głębinowa

  1. Skład: oliwiny, pirokseny. + hornblenda, biotyt, granat

  2. Barwa: ciemnozielona

  3. Struktura: fanerytowa

  4. Tekstura:

  5. Występowanie w PL: Góry Bialskie, Rudawy Janowickie, okolice Sobótki, gdzie towarzyszą skałom z klasy gabra i bazaltu

  6. Wartość glebotwórcza: ze względu na dużą zawartość oliwinu gleby utworzone z tych skał zawierają znaczne ilości magnezu

Dunit- skała głębinowa

  1. Skład: oliwin (do 90%) + hornblenda, granaty

  2. Barwa:

  3. Struktura:

  4. Tekstura:

  5. Występowanie w PL: tam, gdzie perydotyt

  6. Wartość glebotwórcza: tak jak perydotyt

Piroksenit- skała głębinowa

  1. Skład: prawie wyłącznie pirokseny jednoskośne lub rombowe + hornblenda, biotyt, magnetyt

  2. Barwa:

  3. Struktura:

  4. Tekstura:

  5. Występowanie w PL: jak perydotyt

  6. Wartość glebotwórcza:

KLASA FOJAITU I FONOLITU

Do klasy tej zaliczane są skały niedosycone krzemionką, których minerałami wskaźnikowymi są skaleniowce. Skały głębinowe reprezentowane są przez fojait, wylewne przez fonolit.

Fonolit- skała wylewna

  1. Skład: skaleń potasowy, plagioklazy, skaleniowce, pirokseny, hornblenda

  2. Barwa: szara lub zielonawa

  3. Struktura: skrytokrystaliczna lub porfirowa

  4. Tekstura:

  5. Występowanie w PL:

  6. Wartość glebotwórcza:

KLASA GABRA I BAZALTU

Do tej klasy należą skały nasycone krzemionką, których głównymi składnikami są plagioklazy zasadowe.

Gabro- skała głębinowa

  1. Skład: plagioklazy zasadowe (labrador- bytownit), pirokseny (diallag, czasem augit). Jeżeli występują istotne ilości oliwinów mówimy o gabrze oliwinowym, kwarcu- o gabrze kwarcowym.

  2. Barwa: ciemna, ciemnozielona

  3. Struktura: gruboziarnista

  4. Tekstura: masywna, bezładna

  5. Występowanie w PL: Sudety: Góry Sowie; masyw Ślęży

  6. Wartość glebotwórcza: gleby głębokie, gliniaste, zasobne w żelazo, magnez i wapń, ubogie w potas

  7. Mineralogicznie: obojętny

  8. Chemicznie: zasadowy

Bazalt- skała wylewna

  1. Skład: plagioklazy zasadowe, pirokseny (diallag, czasem augit), niewielkie ilości rozproszonego magnetytu

  2. Barwa: czarna (z powodu magnetytu)

  3. Struktura: skrytokrystaliczna, rzadziej porfirowa

  4. Tekstura: masywna, bezładna

  5. Występowanie w PL: Dolny Śląsk, od granicy zachodniej do okolic Opola

  6. Wartość glebotwórcza: gleby gliniaste i pyłowe, zasobne w składniki pokarmowe.

  7. Mineralogicznie: obojętny

  8. Chemicznie: zasadowy

Starsze, paleozoiczne odmiany bazaltów o nieco jaśniejszej barwie to melafiry.

KLASA DIORYTU I ANDEZYTU

Dioryt- skała głębinowa

  1. Skład: plagioklazy kwaśne (oligoklaz- andezyn), hornblenda. Pobocznie biotyt, pirokseny i kwarc (do 5% objętości)

  2. Barwa: szara, ciemnoszara

  3. Struktura: drobnoziarnista

  4. Tekstura: masywna, bezładna

  5. Występowanie w PL: towarzyszą masywom granitowym i gabrowym, tworząc lokalne wystąpienia

  6. Wartość glebotwórcza: gleby gliniaste, zasobne w żelazo, wapń i magnez, z dostateczną ilością potasu i fosforu

  7. Mineralogicznie: obojętny

  8. Chemicznie: obojętny

Andezyt- skała wylewna

  1. Skład: jak dioryt

  2. Barwa: szara

  3. Struktura: porfirowa

  4. Tekstura: masywna, bezładna

  5. Występowanie w PL: niewielkie masywy ciągnące się wzdłuż Pienin i w Karpatach fliszowych

  6. Wartość glebotwórcza: gleby gliniaste, zasobne w składniki pokarmowe dla roślin, głównie wapń i magnez

  7. Mineralogicznie: obojętny

  8. Chemicznie: obojętny

KLASA MONZONITU I LATYTU

Monzonit- skała głębinowa

  1. Skład: skaleń potasowy, plagioklazy kwaśne. + amfibole, pirokseny, biotyt

  2. Barwa: szara, ciemnoszara

  3. Struktura: drobno lub średnioziarnista

  4. Tekstura: masywna, bezładna

  5. Występowanie w PL:

  6. Wartość glebotwórcza: gleby gliniaste, zasobne w składniki pokarmowe

  7. Mineralogicznie: obojętny

  8. Chemicznie: obojętny

Sjenodioryt- skała głębinowa

  1. Skład: plagioklazy kwaśne, skaleń potasowy

  2. Barwa: szara

  3. Struktura: ziarnista

  4. Tekstura: masywna, bezładna

  5. Występowanie w PL: okolice Niemczy, masyw Kłodzko- Złotostocki

  6. Wartość glebotwórcza: gleby gliniaste, zasobne w składniki pokarmowe

  7. Mineralogicznie: obojętny

  8. Chemicznie: obojętny

Latyt- skała wylewna

  1. Skład: plagioklazy kwaśne, skaleń potasowy

  2. Barwa: szara

  3. Struktura: skrytokrystaliczna lub porfirowa

  4. Tekstura:

  5. Występowanie w PL: lokalnie w Sudetach

  6. Wartość glebotwórcza: gleby gliniaste, zasobne w składniki pokarmowe dla roślin

  7. Mineralogicznie: obojętny

  8. Chemicznie: obojętny

KLASA SJENITU I TRACHITU:

Sjenit

  1. Skład: skaleń potasowy, plagioklazy kwaśne, również biotyt i hornblenda, Ew. kwarc sjenit kwarcowy

  2. Barwa: jasnoszara, czasem różowa

  3. Struktura: jawno krystaliczna, równoziarnista

  4. Tekstura: masywna, bezładna

  5. Występowanie w PL: towarzyszą skałom o małej zawartością SiO2 i znacznym udziale skaleniowców

  6. Wartość glebotwórcza: gleby piaszczyste, zasobne w składniki pokarmowe

  7. Mineralogicznie:

  8. Chemicznie:

Trachit- skała wylewna

  1. Skład: skaleń potasowy, plagioklazy, także biotyt i hornblenda

  2. Barwa: zmienna: od szarej przez różową, żółtą, po brunatną

  3. Struktura: porfirowa, z dużymi prakryształami

  4. Tekstura:

  5. Występowanie w PL: niezwykle rzadko

  6. Wartość glebotwórcza: gleby gliniaste, głębokie, zasobne w składniki pokarmowe dla roślin

  7. Mineralogicznie:

  8. Chemicznie:

KLASA GRANITU I RYOLITU

Granit- skała głębinowa

  1. Skład: skaleń potasowy, kwarc, plagioklazy kwaśne, łyszczyki: biotyt, niekiedy muskowit. Pobocznie hornblenda i pirokseny, akcesorycznie mogą występować granaty i turmalin.

  2. Barwa: jasnoszara, szara

  3. Struktura: jawno krystaliczna, drobno, średnio i gruboziarnista

  4. Tekstura: masywna, bezładna

  5. Występowanie w PL: Tatry i potężne masywy na Dolnym Śląsku, np. masyw Strzegom- Sobótka

  6. Wartość glebotwórcza: gleby piaszczyste, zasobne w potas, ubogie w wapń i magnez

  7. Mineralogicznie: kwaśny

  8. Chemicznie: kwaśny

Ryolit- skała wylewna

  1. Skład: skaleń potasowy, kwarc, plagioklazy kwaśne, łyszczyki: biotyt, niekiedy muskowit.

  2. Barwa: czerwonawa, różowawa (od związków żelaza)

  3. Struktura: porfirowa z prakryształami kwarcu, plagioklazów lub ortoklazu

  4. Tekstura: masywna, bezładna, niekiedy kierunkowa

  5. Występowanie w PL:

  6. Wartość glebotwórcza: gleby lekkie, ubogie w wapń, magnez i fosfor

  7. Mineralogicznie: kwaśny

  8. Chemicznie: kwaśny

Dacyt- wylewny odpowiednik tonalitu

  1. Skład: plagioklazy zasadowe

  2. Struktura: porfirowa z prakryształami plagioklazów, kwarcu, biotytu i hornblendy

Skały piroklastyczne.

Skały piroklastyczne:

Rodzaj skał powstających z materiału wyrzucanego przez wulkany w stanie stałym. Stanowią grupę przejściową między skałami wulkanicznymi wylewnymi, a osadowymi okruchowymi.

Denudacja i sedymentacja. Gradacja.

Gradacja (planacja)- procesy zrównywania powierzchni Ziemi przez niszczenie wyniosłości i zapełnianie zagłębień. Dwoma procesami składającymi się na gradację są: denudacja i sedymentacja.

Denudacja- obniżanie powierzchni lądu, współdziałanie procesów powodujących niszczenie wszelkich wyniosłości. Przejawia się w trzech procesach, którymi są:

Sedymentacja- gromadzenie się osadów wyniku osadzania materiału okruchowego, jak też działalności organizmów lub wytrącania z roztworu.

Rodzaje sedymentacji lądowej i morskiej. Facje osadowe. Uławicenie i warstwowanie skał osadowych.

Rodzaje osadów morskich:

  1. Terygeniczne

  2. Organiczne- np. szlam pod wpływem ciśnienia

  3. Chemiczne- z wody wytrącają się substancje, np. sól kamienna

  4. Wulkaniczne- głównie pyły

Sedymentacja morska:

osady batialne i abisalne to osady pelagiczne

Sedymentacja lądowa:

-w środowisku pustynnym tworzą się osady pochodzące głównie z fizycznego wietrzenia skał podłoża. Materiał zwietrzelinowy wywiewany i przemieszczany przez wiatr może dać początek piaszczystym osadom wydmowym. Sezonowe opady nawałnicowe w warunkach pustynnych są przyczyną aktywizacji okresowych rzek, które dają osady piaszczyste, żwirowe itp. Znamienną cecha środowiska pustynnego jest kapilarne podsiąkanie wód niosących ze sobą rozpuszczone substancje mineralne. Jest to przyczyną pojawiania się wykwitów i polew pustynnych na powierzchni skał.

-w środowisku rzecznym, tzn. korytach i terenach zalewowych powstaje większość osadów kontynentalnych. Gromadzą się one w tych odcinkach biegu rzeki, gdzie sedymentacja przeważa nad erozją. W zależności od charakteru podłoża i odcinka biegu rzeki, w nanosach będą przeważać osady żwirowe, piaszczyste, mułkowe bądź ilaste.

-w środowisku jeziornym, gdzie sedymentacja jest najczęściej spokojna, gromadzą się niezbyt grube osady w postaci mułów i iłów jeziornych z produktami rozkładu substancji organicznych. Strącony w obecności świata roślinnego węglan wapnia, często daje początek pokładom tzw. kredy jeziornej. W jeziorach tworzą się także pokłady rudy darniowej, zbudowanej z węglanów i wodorotlenków żelaza.

-w środowisku bagiennym, w wyniku akumulacji materii roślinnej, w zależności od rodzaju procesu rozkładu, tworzą się obecnie różnego rodzaju torfy, które stanowić mogą materiał wyjściowy dla pokładów węgli brunatnych i kamiennych.

w środowisku lodowcowym powstają różnego rodzaju utwory, jak iły warwowe, gliny zwałowe, piaski fluwioglacjalne itp.

Facje osadowe- zespół cech skały osadowej, określający środowisko sedymentacji osadów, np. wapienie rafowe, iły jeziorne, osady pustynne.

Uławicenie skał osadowych- występowanie skał w postaci nagromadzeń osadu, wyróżniających się jako jednostki geometryczne, oddzielone od siebie mniej więcej równoległymi granicami

 

Warstwowanie skał osadowych:

- warstwowanie frakcyjne

- warstwowanie przekątne

- warstwowanie krzyżowe

Procesy wietrzenia fizycznego. Dezintegracja granularna, zamróz, gleby poligonalne.

Wietrzenie fizyczne prowadzi do rozpadu skał, bez zmian w ich składzie chemicznym. Wyrózniamy:

- Insolacja (nasłonecznienie)

- Dezintegracja blokowa, zamróz- rozsadzanie lub rozkruszanie skał w wyniku działania ciśnienia wytworzonego przez wielokrotnie zamarzająca i rozmarzającą wodę w szczelinach skalnych

- Dezintegracja granularna (ziarnista)- rozpad skały na poszczególne ziarna minerałów ją budujących, jest efektem różnej rozszerzalności cieplnej minerałów

- Wietrzenie kuliste (eksfoliacja, złuszczanie granitu): np. Devils Marble w Australii

* mechaniczne działanie organizmów

* krystalizacja związków chemicznych

Gleby poligonalne- gleby powstające w klimacie zimnym, przy rocznych sumach opadów 150- 300 mm. Mają kształt wieloboków o średnicy kilku metrów, przylegających do siebie na zasadzie plastrów miodu.

Procesy wietrzenia chemicznego. Zjawiska krasowe.

Zjawiska krasowe- procesy rozpuszczania skał (wapienie, dolomity, gipsy) przez wody powierzchniowe i podziemne nasycone CO2.

CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2 CaCO3 + H2O + CO2

Stalaktyt- na górze

Stalagmit- na dole

Stalagnat- połączony stalaktyt i stalagmit

Wietrzenie chemiczne:

  1. Rozpuszczanie CaCO3 + H2O + CO2 ↔ Ca2+ + 2HCO3-

  1. Hydratacja 4FeCO3 + 6H2O + O2 ↔ Fe(OH)3 + 4CO2

  1. Dehydratacja 4 Fe(OH)3 2 Fe2O3 + 6H2O

  1. Utlenianie 2 FeS2 + 2H2O + 7O2 2 FeSO4 + 2H2SO4

  2. Redukcja FeSO4 + 2C ↔ FeS + 2 CO2

  3. Karbonatyzacja FeO + CO2 FeCO3

  4. Hydroliza 4K[AlSi3O8] + 6KOH Al4[(OH)8Si4O10] + 8SiO2 + 4K+ + 4 OH- (kaolinizacja)

Powstawanie łuków skalnych i mostów skalnych.

Most skalny- naturalna forma skalna, która kształtem przypomina most. Powstają m.in. przez stopniową erozję podstawy muru skalnego przy zachowaniu jego wyższych partii lub przez zachowanie części stropu jaskini przy zawaleniu się jej pozostałych fragmentów. Występuje na obszarach zbudowanych ze skał osadowych- piaskowców, rzadziej zlepieńców.

Na powstanie łuków skalnych wpływają pionowe naprężenia w obrębie skorupy ziemskiej prowadzące do powstawania głębokich, równoległych spękań w grubych warstwach skały. W wyniku procesów erozji i wietrzenia szczeliny te poszerzają się, tworząc tzw. mury skalne. Jeżeli wietrzenie zachodzi intensywniej u podstawy muru, powstają nieckowate zagłębienia, które z czasem mogą przekształcić się w okna skalne, a następnie w łuki skalne.

Podział minerałów wg odporności na wietrzenie.

Allogeniczne

(inne miejsce powstawania, przetrwają transport)

- kwarc, chalcedon, opal

- skalenie: ortoklaz, plagioklazy kwaśne

- łyszczyki: biotyt, muskowit

Autogeniczne

- węglany: kalcyt, dolomit

- siarczany: gips

- chlorki

- azotany

Pośrednie: minerały ilaste, tlenki i wodorotlenki Fe i Al

Odporność minerałów na wietrzenie:

  1. kalcyt

  2. dolomit

  3. skaleniowce, oliwiny

  4. pirokseny, amfibole

  5. plagioklazy

  6. ortoklaz

  7. biotyt

  8. kwarc, muskowit

  9. apatyt, magnetyt

  10. granaty, korund

Rodzaje erozji.

Wyróżniamy erozję: deszczową, rzeczną, lodowcową, eoliczną i morską.

Erozja deszczowa. Piramidy ziemne.

Ablacja deszczowa- spłukiwanie cząstek zwietrzeliny w wyniku opadów deszczowych.

Erozja wodna gleby:

- Powierzchniowa- woda spływa po całej powierzchni, nie ma to większych konsekwencji

- Rozmywowa- woda łączy się w strugi

Piramidy ziemne- stożkowate wzniesienia typu ostaniec, powstające przez intensywną erozję i rozczłonkowanie stoków zbudowanych z luźnych skał.

Geologiczna działalność rzek. Erozja i akumulacja rzeczna.

Geologiczna działalność rzek:

- erozyjna

- transportująca

- sedymentacyjna

Na erozję wodną wpływają:

Najłatwiej ulegają prądowi cząstki do 1 mm, cząstki większe mają mały zakres prędkości, przy której zachodzi erozja lub transport. Przy delikatnej zmianie prędkości są akumulowane.

Procesy erozyjne są powodowane przez cząstki niesione przez wodę. Gdy ilośc materiału jest bardzo duża (rzeka jest przeciążona) nie następuje erozja, lecz transport.

Erozja denna, boczna i wsteczna. Podstawa erozyjna i krzywa równowagi.

  1. EROZJA RZECZNA

    1. denna- żłobienie, pogłębianie dna doliny V- kształtne, zachodzi intensywnie w rejonach górskich. Działa przede wszystkim w górnych biegach rzek, gdzie spadek jest duży i wody mogą transportować duże ilości materiału skalnego. Odbywa się ona poprzez tarcie o dno koryta głazami wleczonymi po nim.

    2. boczna- rozmywanie brzegów przez wodę płynącą. Najsilniej zaznacza się w środkowym biegu rzeki. Potęguje ją siła Coriolisa- na półkuli północnej mocniej podcinane są brzegi prawe, na południowej- lewe. Podcinanie i podmywanie brzegów jest spowodowane nierównomiernym nurtem rzeki. Woda podmywa brzegi wklęsłe, natomiast na brzegach wypukłych akumuluje niesiony materiał. Przy wolnym prądzie rzeki tworzą się zakola.

    3. wsteczna- zachodzi ona przy wodospadach i źródłach rzek, powodując w obu przypadkach ich cofanie, a w wypadku wodospadów dodatkowo tworzenie się tzw. kotłów eworsyjnych u podnóża wodospadu. W wyniku erozji wstecznej może też dojść do kaptażu- przechwycenia wód jednej rzeki przez drugą.

Odmładzanie erozji. Terasy erozyjne i akumulacyjne.

Odmładzanie erozji- w starych dolinach rzecznych gdy rzeka zasypie dolinę swoimi osadami, a po jakimś czasie procesy erozyjne przybrały na sile i rzeka żłobi swoje wcześniejsze osady. Tworzą się wtedy tarasy akumulacyjne. Występuje także gdy rzeka dotknie pierwotnego dna, następnie siła erozyjna się zmniejszy i zwiększy.

Tarasy erozyjne:

Tarasy akumulacyjne:

Kaptaż rzeczny. Typy przełomowych dolin rzecznych.

Stadia rozwoju doliny rzecznej.

STADIA DOLINY RZECZNEJ:

Geologiczna działalność wiatru.

Erozja eoliczna. Deflacja i korazja.

Akumulacyjna działalność eoliczna. Rodzaje wydm, lessy.

Barchany- końce wydm wyprzedzają część środkową, główną; na terenach pustynnych

Paraboliczne- wyższe partie są szybciej przesypywane; gdy występuje niska roślinność

Geologiczna działalność lodowców. Erozja lodowcowa.

Akumulacyjna działalność lodowcowa.

Powstawanie lodowców i lądolodu.

Zasięgi plejstoceńskich zlodowaceń w Polsce.

Pradoliny, moreny czołowe, boczne i denne.

Sandry, kemy, drumliny, ozy, geneza jezior rynnowych.

Sedymentacja jeziorna. Iły warwowe.

Akumulacja bagienna. Torfowiska.

Erozja morska. Klif. Powierzchnie abrazyjne.

Sedymentacja morska. Osady nerytyczne, pelagiczne (batialne i abyssalne).

Rafy koralowe i gujoty.

Rodzaje powierzchniowych ruchów masowych.

Spełzywanie, soliflukcja, gleby smugowe, haki zboczowe.

Powstawanie osuwisk i spływów błotnych, typy osuwisk.

Procesy denudacyjne, peneplena, pedyplena.

Rodzaje denudacji, tempo denudacji.

Podział skał osadowych. Klasyfikacja skał okruchowych w zależności od ich struktury.

Podział skał okruchowych luźnych w zależności od rodzaju transportu.

Diageneza. Rodzaje lepiszcza skał scementowanych a ich odporność na wietrzenie.

Minerały skał osadowych. Minerały allogeniczne i autogeniczne.

Cechy charakterystyczne skał okruchowych luźnych o różnym pochodzeniu.

Charakterystyka ważniejszych skał osadowych okruchowych luźnych i scementowanych (psefity, psamity, aleuryty, pelity, skały okruchowo-pelitowe).

Podział i charakterystyka ważniejszych skał osadowych pochodzenia chemicznego i organicznego.

Metamorfizm i jego rodzaje.

Ultrametamorfizm, palingeneza i migmatyzacja.

Minerały skał metamorficznych.

Produkty metamorfizmu termicznego, dyslokacyjnego i metasomatycznego.

Strefy metamorfizmu regionalnego.

Rodzaje skał tworzących się w różnych strefach metamorfizmu regionalnego.

Tekstury i struktury skał metamorficznych.

Charakterystyka ważniejszych skał metamorficznych.

Budowa wszechświata. Ewolucja gwiazd. Czerwone olbrzymy, białe karły, pulsary i czarne dziury.

Powstanie Ziemi i jej ewolucja.

Stratygrafia. Metody określania względnego i bezwzględnego wieku skał.

Czas geologiczny. Podział na eony, ery i okresy.

Charakterystyka okresów geologicznych - czas trwania, najważniejsze wydarzenia geologiczne, ewolucja życia, skamieniałości przewodnie, surowce mineralne, skały występujące na terenie Polski (prekambr, kambr, ordowik, sylur, dewon, karbon, trias, jura, kreda, paleogen i neogen).

Tektonika. Deformacje tektoniczne ciągłe i nieciągłe.

Wychodnia, strop, spąg i miąższość warstwy.

Monoklina. Bieg i upad warstwy.

Rodzaje fałdów. Elementy strukturalne synkliny i antykliny.

Powstawanie płaszczowin i ich elementy.

Uskok i jego elementy. Uskok pionowy, normalny i odwrócony.

Zręby i rowy tektoniczne.

Cios termiczny i tektoniczny.

Diastrofizm i jego objawy.

Ruchy eustatyczne i epeirogeniczne. Zmiany linii brzegowych.

Przyczyny transgresji i regresji morskich.

Anomalie siły ciężkości i przyczyny ich występowania.

Astenosfera i izostazja.

Sejsmologia. Rodzaje fal sejsmicznych.

Budowa wnętrza kuli ziemskiej w świetle badań sejsmicznych.

Powierzchnie nieciągłości Conrada i Mohorovicica (Moho).

Budowa skorupy kontynentalnej i oceanicznej.

Przyczyny trzęsień ziemi.

Trzęsienia ziemi. Hipocentrum, epicentrum, izosejsty i izochrony.

Intensywność i wielkość trzęsień ziemi.

Obszary sejsmiczne, pensejsmiczne i asejsmiczne.

Katastroficzne trzęsienia ziemi i ich przyczyny. Tsunami.

Doliny ryftowe. Grzbiety śródoceaniczne. Uskoki transformacyjne.

Dowody świadczące o wędrówkach kontynentów.

Magnetyzm Ziemi. Badania paleomagnetyczne.

Podstawowe elementy geotektoniczne.

Powstawanie gór fałdowych i załomowych.

Teorie powstawanie kontynentów i gór. Teoria Wegenera.

Konwekcyjna teoria przemieszczania kier litosferycznych. Subdukcja i spreeding.

Pojęcie geosynkliny i rodzaje geosynklin.

Cykl orogeniczny. Powstawanie fliszu, molasy.

Najważniejsze orogenezy i zasięgi ich górotworów w Europie i na świecie.


Wyszukiwarka