Mineralogia – nauka zajmująca się badaniem minerałów.Petrografia – nauka zajmująca się badaniem skał. Minerał – ciało krystaliczna powstałe w wyniku procesów geologicznych lub kosmologicznych. Posiada uporządkowaną budowę wewnętrzną. Substancja mineralna – ciało niekrystaliczne powstałe w wyniku procesów geologicznych lub kosmologicznych. Skała – naturalny zespół minerałów lub substancji mineralnych. Ciało krystaliczna – ciało o uporządkowanej budowie wewnętrznej. Kryształ – ciało krystaliczne o samorzutnie wykształconej prawidłowej budowie zewnętrznej np. NaCl. Minerały powstają na drodze: krystalizacji ze stropu, z roztworu, w fazie stałej w fazie gazowej z fazy szklistej. Substancje mineralne to składniki skorupy ziemskiejniespełniające wszystkich kryteriów minerałów np. węgiel, bursztyn. Geneza nazw minerałów: związane z ich cechami fizycznymi np. baryt, pochodzenia od nazwiska np. dolomit, pochodzenia od nazw geograficznych np. kaolinit, pochodzenia od nazwy pierwiastka, np. cyrkon, inna np. muskowit. Polimorfizm – ta sama substancja może występować w różnych odmianach krystalograficznych Systematyka minerałów: 1. Pierwiastki rodzime (pierwiastki tworzy minerał) np. złoto, srebro (Bytom), miedź (Lublin), Żelazo (brak w Polsce) itd. 2. Siarczki (większość to rudy metali kolorowych) np. chalkozyn (Lublin), bornit, chalkopiryt, kowelin, faceryt,…. Minerały rudy miedzi: chalkozyn, bornit, chalkopiryt, kowelin. Minerały rud cynku i ołowiu: galena, sfaleryt(Bytom). Siarczkowe minerały żelaza: piryt, markasyt (występują w większości skał, nie są rudami żelaza). 3. Halogenki (minerały niższych pierwiastków): fluoryt, halit(rejony śląska), sylwin, karnalit. 4. Tlenki i wodorotlenki: Tlenki: kupryt, kasyteryt (góry Mizerskie), uraninit, korund, hematyt (historyczne złoża), magnetyt (Tatry), ilmenit (Suwalszczyzna), nityl(brak w Polsce, występuje w skałach). Wodorotlenki: geothyt, diaspór, gibbsyt, praktycznie nie występują we w złożach. Tlenki żelaza i tytanu: hematyt, magnetyt (Suwalszczyzna), ilmenit, nityl. 5. Węglany; kalcyt (produkcja wapna palonego), aragonit (rzadki), sydent (rzadki, Częstochowa), dolomit (produkcja materiałów ogniotrwałych, górny Śląsk), magnezyt (dolny Śląsk, materiały izolacyjne), malachit (brak znaczenia gosp.) 6. Siarczany (sole kwasu siarkowego) gips (Busko Zdrój), anhydryt (przemysł ceramiczny), baryt (Wałbrzych, Bolesławiec) 7. Fosforany: apatyt (w kościach), monacyt (w małych ilościach). 8. Krzemiany: podstawowy element struktury krzemianów – tetraedr krzemotlenowy, krystaliczne lub amorficzne związki w strukturach, których występuje SiO4. Typy krzemianów: a) wyspowe (oliwiny, cyrkon, granaty), b) grupowe (akermanit, lawsonit, epidot), c) pierścieniowe (beryl, turmaliny), d) łańcuchowe (pirokseny), e) wstępowe (amfibole), f) warstwowe (muskowit, biotyt, talk), g) szkieletowe (kwarc, skalenie, zeolity). A) Oliwiny – bardzo twarde, półszlachetny, pospolity, szereg izomorficzny, występowanie dolny Śląsk. Granaty – piralspity i ugrandyty, występują rzadko w skałach metamorficznych wysokociśnieniowych. Cyrkon – rzadko, skały magmowe. B) Hemimorfit- występuję rzadko. Epidot – Tatry, Sudety, Karkonosze, nie istotny. C) Beryl, Turmaliny– minerał, kamień półszlachetny, Sudety, D)Pirokseny – powszechne. Augit – Pieniny, Dolny Śląsk, brak znaczenia gospodarczego. E) Amfibole – Hornblenda – występuje w andezytach, Pieninach, Sudetach, kotlinie kłodzkiej. F)Miki: Biotyt (ciemny), Muskowit (srebrzystobiały) występują w skałach magmowych, piaskowcach, skałach metamorficznych, Karpaty, Sudety. Minerały ilaste: Illit (drobne blaszki), Kaolinit (maleńkie, płytki, białe zabarwienie), Smektyty (drobne spłuczki wiertnicze). G) Krzemiany przestrzenne: *grupa skaleni, *minerały grupy SiO2 – Kwarc: występowanie, Sudety, Tatry, Karpaty. Metody badania minerałów: 1) Obserwacje makroskopowe: symetria kształtów (trójskokowy, jednoskośny, lambady(?), Trygonalny, tetragonalny, heksagonalny, regularny), cechy fizyczne (pokrój, barwa, rysa, połysk, łupliwość, przełom, twardość, gęstość, reakcja z HCl, Formy występowania minerałów: zrosty równoległe minerałów, skupienia ziarniste (ruda, geothyt) skupienia naciekowe (stalagmity), skupienia dendrytowe (drzewkowate), skupienia konkrecyjne (krzemień pasiasty), szczotki krystaliczne (odmiana geoda), geody, żyły krystaliczne. 2) Mikroskopia optyczna – z użyciem polaryzacji światła. Możliwości metody – identyfikacja minerałów, badanie specyficznych cech minerałów, pomiar wielkości ziaren, oznaczanie skał ilościowego, badanie cech strukturalnatekstualnych skał, badanie wrostków. 3)Mikroskopia elektronowa – SEM (wiązka elektronowa) Możliwości metody – obserwacja morfologii ziaren, analiza chemiczna, identyfikacja minerałów, pomiar wielkości ziaren, badania cech strukturalnatekstualnych. 3) Analiza rentgenograficzna – pozwala identyfikować minerały, dopasowujemy odległości miedzy płaszczyznowe do odpowiednich minerałów. 4) Analiza termiczna – gazów uwalnianych w czasie reakcji. 5) Metody spektroskopowe np. spektroskopia absorpcyjna w podczerwieni. 6) Analiza chemiczna. Magmatyzm (sk. Wulkaniczne), procesy górotwórcze (sk. Osadowe) procesy osadowe (sk metamorficzne) metamorfizm, przetapianie (zj. Magmowe, skały głębinowe).Magma – gorąca, mobilna, stopiona materia powstała w naturalny sposób w głębi ziemi. Jeżeli jej porcjawydostaje się na pow. Ziemi wówczas staje się lawą. Magma może być układem: jednofazowym (faza ciekła). Dwufazowym (ciekła i stała) oraz trójfazowym (ciekła, stała i gazowa).

Etapy ewolucji magmy: tworzenie poprzez wytapianie, oddzielanie np. grawitacyjne, przemieszczanie, różnicowanie, asymilacja, kontaminacja, zastyganie, ostateczne zestalenie, procesy pomagmowe. Skład chemiczny magmy: głównie składa się z krzemionki. Ważnym parametrem jest jej bezwzględna zawartość. Magmy ubogie w SiO2 określa się mianem magm ultrazasadowych i zasadowych o zawartościach pośrednich magm obojętnych a zasobne w krzemionkę magm kwaśnych. Zawartość krzemionki znacząco wpływa na właściwości stopu. Generalnie magmy kwaśne w porównaniu do zasadowych wykazują niższą gęstość dużo wyższą lepkość, są zasobniejsze w składniki lotne i na ogół krzepną w niższych temperaturach. Żelazo, Magnez, sód, potas, są składnikami lotnymi lawy i przy pasku temperatury mogą wydzielać się w formie odrębnej fazy gazowej. Przyczyniają się do powstawania skał wysoko krystalicznych typu pegmatytów, poniżej punktu krytycznego wody pojawiają się gorące roztwory, które krążąc w skale powodują zmiany metasomatyczne i wytrącenie rzadkich składników. Krystalizacja magmy – szeregi reakcyjne Bowena. Oliwin, piroksen, amfibol, biotyt (plagioklazy), skały potasowe, muskowit, kwarc. Budowa Ziemi 1 Skorupa 33km Powierzchnia Moho płaszcz górny 200-400 Strefa przejściowa 650-900 Płaszcz dolny do 2900km Powierzchnia Gutenberga Jądro zewnętrzne płynne do 5100km Powierzchnia Inge Lehman do 6378 Jądro wew stałe 2 Skorupa oceaniczna(bazalt) – skorupa kontynentalna(grandioryt) litosfera (sztywna) górny płaszcz(perydotyt) astenosfera plastyczna Magma powstaje w górnym płaszczu Ziemi Typy genetyczne skał magmowych wylewne żyłowe głębinowe Klasyfikacja skał magmowych:Najpopularniejsze skały z grupy granitoidów posiadają kwarc w dużej ilości.Skały przesycone krzemionką:-głębinowe:granit(skaleń potasowo-sodowy; wyst. Sudety, Karkonosze), tonalit(plagioklazy), granodioryt(lekka przewaga plagioklazu, wyst. Karkonosze, Kolt.Kłodzka) -wylewne: ryolit, dacyt porfiry kwarcowe;Skały nasycone kszemionką:-głębinowe:syenit(brak kwarcu), dioryt(ciemniejszy od syenitu posiada biotyt, hornbledę), monzonit;-wylewne:trachit, latyt, andezyt(w Pieninach);Skały niedosycone krzemionką:-głebinowe:gabro, noryt, troktolit;-wylewne: bazalt, melafir(silnie zwietrzały bazaltpaleobazalt, wyst. Sudety);Skały silnie niedosycone krzemionką:-głebinowe: perydotyt, dunit;Skałyosadowe:są luźnymi lub zwięzłymi utworami geologicznymi powstałymi na pow. skorupy ziemskiej lub w strefie przypowierzchniowej w wyniku nagromadzenia substancji mineralnych. Do skał osadowych nie zalicza się gleby. Środowiska sedymentacyjne:lądowe:górskie, lodowcowe; morskie:plażowe, rafowe, lagunowe, szelfowe, głębokomorskie; geneza skał osadowych :wietrzenie(rozpad mechanicznywietrzenie fizyczne;rozpad chemicznyw.chem.) transport(wodny,eoliczny, lodowcowy, grawitacyjny) sedymentacja(mechaniczna, chemiczna, biogeniczna) diageneza(kompakcja-Sciskanie, powoduje zmniejszenie porowatości i ułożenie równoległe składników; cementacja-zaklejanie przestrzeni porowej); klasyfikacja skał osadowych: skały okruchowe(klastyczne):[piroklastyczne, epiklastyczne, skały ilaste, skały pochodzenia organicznego i/lub chemicznego(węglanowe, krzemionkowe, żelaziste, fosforanowe, alitowe, gipsowo-solne, paliwa kopalne)]; skały okruchowe:piroklastyczne, epiklastyczne, piroklastyczno-epiklastyczne,; skały piroklastyczne:[zawierają>75% piroklastów tj. produktów eksplozywnych erupcji wulkanicznych]wiatroklasty, krystaloklasty, litoklasty; skład ziarnowy skał piroklastycznych: bomby wulkaniczne>64mm, lapille 2-64mm, popioły 0,063-2mm, pyły wulkaniczne <0,063mm; utwory piroklastyczne powstałe z opadu: tefra, tuf;utwory pirokl.powst. ze spływów: ignimbryty, lahary;skały piroklastyczno-epiklastyczne(zaw. 75-25% piroklastów) –tufity.produkty wietrzenia skał piroklastycznych : bentonity, tosteiny; skały epikastyczne: grubookruchowe (gruz, żwir zlepieniec, brekcja), średniookruchowe(piasek, piaskowiec),drobnookruchowe(muł, mułowiec, pył, pyłowiec, less)budowa skał okruchowych:szkielet ziarnowy, spoiwo; cechy szieletu: obtoczenie ziarn, wysortowanie, dojrzałość petrograficzna, upakowanie zairn; skały ilaste(zawierają ponad 50% minetałów ilastych[kaolinit,illit, smektyt, chloryt], mają b. dorbne uziarnienie-wiekszosć ziaren,0,002mm; skały ilaste: rezydualne, diagenetyczne, redeponowane; wykorzystanie kaolinów:np. przemysł:ceramiczny(porcelana, płytki), materiałów ogniotrwałych(wyroby szamotowe), papierniczy, farb i lakierów, farmaceutyczny, spożywczy, kosmetyczny, chemii gosp., szklarski.Diageneza (lityfikacja): *kompakcja *cementacja Skały ilaste rezydualne: >kaolin pierwotny: Wykorzystanie kaolinów: np. przemysł: *ceramiczny (porcelana, płytki ceramiczne) *materiałów ogniotrwałych (wyroby szamotowe) *papierniczy *farb i lakierów *farmaceutyczny *spożywczy *kosmetyczny *chemii gospodarczej *szklarski>bentonit: Wykorzystanie bentonitów: np. przemysł: *ceramiczny *odlewniczy *spożywczy *farmaceutyczny *kosmetyczny *chemii gospodarczej *hutniczy *wiertnictwo i inżynieria środowiskaWykorzystanie: *żwirki dla zwierząt 25% *płuczki wiertnicze 25% *formy odlewnicze 16% *paletyzacja rud żelaza 16% *inżynieria środowiska 8% *izolacje i uszczelniacze 4% *pokarm dla zwierząt 3% *wypełniacze 2% *filtry, odbarwiacze 1%>tonsteinSkały ilaste redeponowane: *iłowiec *glina *łupek ilasty

Skały węglanowesą to skały zbudowane w ponad 50% z minerałów węglanowych: *kalcyt CaCO3 *aragonit CaCO3 *dolomit CaMg(CO3)2Klasyfikacja skał węglanowych: (nazwa/zawartość dolomitu) *wapień (0-10) *wapień dolomityczny (10-50) *dolomit wapnisty (50-90) *dolomit (90-100)Składniki skał węglanowych: *składniki allochemiczne (ziarna), *skł. ortochemiczne (matriks, cement) *ekstraklasty (ziarna niewęglanowe) *autigeniczne składniki nie węglanowe (siarczany, min. grupy SiO2, glaukonit, min. ilaste, tlenki żelaza)Ziarna: >nieszkieletowe: *ziarna obleczone (ooidy, pizoidy, wadoidy, rodoidy, onkoidy) *peloidy *intraklasty >szkieletowe: *bioklasty>Ooidy-ziarna węglanowe powst. w wyniku chemicznego wytrącania. Składają się z laminowanego korteksu i jądra. <2mm>Peloidy-ziarna o zaokrąglonych, elipsoidalnych kształtach utworzone z mikrytu węglanowego. Ich wewn. struktura jest nierozpoznawalna pod mikroskopem optycznym.>Intraklasty-redeponowane fragmenty zlityfikowanego osadu węglanowego o zróżnicowanych kształtach i rozmiarach, zwykle obtoczone.>bioklasty (szczątki org.)-fragmenty węglanowego szkieletu wytwarzanego przez organizmy zwierzęce lub roślinne. [małże, ślimaki, głowonogi, ramienionogi, korale, gąbki, mszywioły, szkarłupnie, małżoraczki, otwornice, glony]Matriks-pierwotnie muł węglanowy, najczęściej reprezentowany przez mikryt, rzadziej przez drobny sparyt o średnicy 0,06mm.>Mikryt-mikrokrystaliczny węglan wapnia o średnicy ziaren <0,004mm.Cement węglanowySkały ilaste rezydualne: >sparyt-grubokrystaliczny węglan wapnia o średnicy ziaren >0,004mm.Ziarna nie węglanowe-ekstraklasty: >Ziarna spoza zbiornika sedymentacyjnego: *kwarc *skalenie *miki *litoklasty-okruchy skał nie węglanowych [wapień (dolomit) piaszczysty zawiera 1—50% ekstraklastów]Autigeniczne składniki nie węglanowe krystalizujące w osadzie. Najczęściej są to: *gips *anhydryt *chalcedon, opal *glaukonit *minerały ilaste *tlenki i wodorotlenki żelaza>chalcedon, opal: *opoka-skała przejściowa zawierająca obok węglanu wapnia (kalcytu) od 10 do 50% autigenicznych min. z grupy SiO2 pochodzenia organicznego.>Minerały ilaste: *margiel-skała przejściowa zawierająca obok węglanów od 10 do 50% min. ilastych oraz ekstraklastów we frakcji pyłowej Dolomity: >pierwotne-diagenetyczne powstają w wyniku dolomityzacji świeżo zdeponowanego mułu kalcytowego, sporadycznie także w wyniku wytrącania z roztworu >wtórne-epigenetyczne powstają w wyniku dolomityzacji wapnia>pierwotne-diagenetyczne: *drobnosparytowe, zachowują pierwotne struktury sedymentacyjne *występują w formie warstw>wtórne-epigenetyczne: *grubosparytowe *zatarte pierwotne struktury sedymentacyjne *tworzą nieregularne formy *porowate *często okruszcowane-dolomity kruszconośne. Znaczenie gospodarcze skał węglanowych kamień budowlany kruszywa budowlane i drogowe przemysł wapienniczy cementowy lotniczy chemiczny produkcja sody karbidu cukrownictwo rolnictwo produkcja wapna i dolomitu rolniczego energetyka sorbenty do odsiarczanai spalin Skały krzemionkowe pochodzenia organicznego (spongoiolity radiolaryty diatomity) poch chemicznego wietrzeniowe diagenetyczne (krzemienie czerty rogowce chalcedonity) Skały alitowe żelaziste fosforanowe boksyty żelaziaki brunatne syderyty fosforyty Skały gipsowo-solne (ewaporaty) gipsytyt anhydryt halit sole potasowo-magnezowe Cyklotem Solny Sole K-Mg Halityt Gipsytyt anhydryt dolomit Paliwa Kopalne płynne ropa naftowa gaz ziemny stałe humusowe sapropelowe liptobiolity Paliwa Humusowe torf węgiel brunatny kamienny antracyt Składniki węgli kamiennych spory nit fuzynit rezynit kutynit Metamorfizm zespół procesów fizyko-chemicznych prowadzących do zmian składu mineralnego oraz struktury&tekstury skał pod wpływem temp i ciśnień znacznie wyższych niż na pow ziemi. Zachodzą w stanie stałym. Typy przemian: strukturalno-teksturalne i mineralne. Czynniki metamorfizmu temperatura, ciśnienie lito statyczne, ciśnienie kierunkowe, oddziaływanei fluidów, wędrówka substancji, czas Temperatura 200-800 dolny limit to granica z diagenezą i powstanie pierwszych zespołów minerałów metamorficznych górny zakres temperatur zależny od składu chemicznego i mineralnego skał oraz obecności H2O w systemie to początek topnienia skał Ciśnienie lito statyczne P>3kbar Ciśnienie zależy głównie od masy nadległych skał a zatem od głębokości całkowite P w danym punkcie skorupy jest równe dxgxh Typy metamorfizmu Metamorfizm regionalny (w tym orogeniczny, z pogrzebania, dna oceanicznego) kontaktowy dyslokacyjny hydrotermalny, uderzeniowy Metamorfizm: Kontaktowy skały powstają w bliskim sąsiedztwie intruzji w wyniku termicznego i chem oddziaływania gorącej magmy powstaja w szerokim zakresie cisnien tworza aureole kontaktowe Dyslokacyjny skały powstają w strefach uskokowych maja wysoki stopień deformacji i niska rekrystalizacje powstaja w niskich temperaturach Hydrotermalny skały tego typu powstają w wyniku oddziaływanai gorących fluidów z H2O Regionalny zachodzi w strefach globalnych procesów geotektonicznych Regionalny Orogeniczny zachodzi w strefach orogenicznych w strefach kolizji, subdukcji Cechuje go odzdzziaływanie obu czynników metamorficznych temp i ciśnienia Skały mają strukturę kierunkową Regionalny z pogrzebania zachodzi w basenach sedymentacyjnych, słabe deformacje umiarkowane temp i ciśnienie, stopniowe przejscie od diagenezy do metamorfizmu