4a. Minerały skał osadowych

Minerały allogeniczne- powstałe poza środowiskiem tworzenia się danej skały osadowej, a do basenu sedymentacyjnego dostaje się w wyniku wietrzenia i mechanicznej erozji starszych skał.

Minerały autogeniczne- powstają w obrębie środowiska tworzenia się skały na skutek procesów chemicznych lub biochemicznych.

Minerały skał osadowych z grupy SiO2.

- kwarc – wykazuje cechy fiz. Beta-kwarcu pochodzenia magmowego. Kwarc jest bezbarwny, często zanieczyszczony różnymi domieszkami barwiącymi, połysk szklisty, tłusty na przełomie, rysa biała, nie wykazuje łupliwości, kruchy

- opal – SiO₂*nH₂O – stwardniały żel krzemionkowy. Minerał bezpostaciowy. Nie wykazuje łupliwości. Przełom muszlowy lub gładki. Twardość 5,5 – 5,6. Czysty opal jest bezbarwny, najczęściej jest jednak zabarwiony na szaro, żółto, brunatno, czerwono, zielonawo, czarno, połysk szklisty lub perłowy a na powierzchni przełom muszlowy.

- chalcedon- drobnokrystaliczna odmiana kwarcu. Jest bezpostaciowy przyjmuje kształt nieregularnych buł lub nagromadzeń nerkowatych, graniastych lub naciekowych. Przełam muszlowy lub gładki, twardość 6-6,5. Połysk matowy. Jest biały lub zabarwiony na różne kolory.

Jak odróżnić halit od sylwinu?

Oba to minerały chlorkowe.

Halit (popularna sól) NaCl	Sylwin KCl
Kryształy o postaci sześcianów
Słony smak	Gorzkawy palący smak
Główny składnik chlorek sodu	Główny składnik chlorek potasu

Minerały węglanowe: + Jak za pomocą HCl rozróżnić minerały węglanowe:

- kalcyt- CaCO₃ - burzy, reaguje z HCl

- dolomit – po ogrzaniu kwasu lub sproszkowania reaguje z HCl

- syderyt- bardzo powoli reaguje z HCl po podgrzaniu kwasu.

- magnezyt- rozpuszcza się w gorącym HCl (reaguje)

Najważniejsze minerały ilaste – i ich główne cechy:

- kadinit- pospolity, rozpowszechniony, występuje w skupieniach ziemistych. Jest giętki , miękki, przeświecający, ogniotrwały, barwa- biała, zielona, szara. Przełom niewidoczny. Mała twardość, rysa biała, połysk matowy ,tłusty.

- montmorillonit – mała twardość, uwodniony krzemian glinu, Mg ,Na ,biały zielonkawy, żółtawy, brunatny, rysa biała lub szara, połysk matowy w stanie suchym. Tworzy drobne łuskowate kryształy. Dobrze pochłania wodę, odbarwia się.

- illit – uwodniony krzemian potasu i glinu, twardość 1-2, biały ,szary, zielonkawy, brunatny, rysa biała, połysk szklisty, pospolity i szeroka rozpowszechniony. Szczególnie nagromadzenia na dnach oceanów. Miękki, przezroczysty o srebrzystym połysku. Niemal zawsze zawiera domieszki żelaza. Powstaje wskutek degradacji muskowitu.

Tlenki i wodorotlenki żelaza – charakterystyka. Od czego pochodzi Nazwa minerału goethyt

Grupa ta obejmuje szereg substancji mineralnych, przeważnie współwystępujących i tworzących bardzo drobnoziarniste lub krystaliczne agregaty, określane mieniem limonitu. Najczęściej są to mieszaniny goethytu i lepidokrokitu. Goethyt – Nazwa pochodzi od nazwiska niemieckiego poety J.W. Goethego.

Minerały ilaste ogólna charakterystyka i pokrój najczęściej łuseczkowy. Najczęściej w postaci zbitych agregatów o drobno łuseczkowym lub ziemistym wyglądzie. Twardość 1-2 białe lub zabarwione (szare, niebieskawe, rdzawe, czerwonawe). Połysk matowy. Tłuste i śliskie w dotyku.

4b. Skały osadowe

Jakie procesy prowadzą do powstania skał osadowych?

- wietrzenia – fizyczne

- biologiczne- np. korzenie między skałami i powodują uszkodzenia i różne

metabolity chem. oddziaływujące na skały

- chemiczne- działanie wody

- transport

- sedymentacja – wpadają do basenu

- diageneza – skały zwięzłe

Skały piroklastyczne utwory zbudowane w ponad 75% z piroklastów czyli ziarnistych głównie okruchowych produktów erupcji wulkanicznych.

Luźne Zwięzłe

- bomby i bloki (>64mm) - reakcje piroklastyczne

- lapille (64-2mm) - aglomeraty

- grube ziarna popiołu (2- 0,0625mm) - tufy

- drobne ziarna popiołu = ziarno pyłu (<0,0625mm)

Są to skały przejściowe pomiędzy magmowymi, wulkanicznym a osadowymi, okruchowymi. Posiadają złożoną genezę, zbudowane z mat. piroklastycznego.

W ich powstaniu nie bierze udział wietrzenie, a transport zachodzi jedynie pod wpływem eksplozji wulkanu. Skład okruchów bywa różny.

Charakterystyczne:

Zła selekcja składników pod względem wielości oraz składu litologiczno- mineralogicznego. Obok okruchów wulkanicznych w skład ich mogą wchodzić okruchy skał pokruszonych przy wybuchu wulkanu oraz składniki dołączone do minerału wulkanicznego w procesie sedymentacji.

Tufy i tufity- różnice w budowie

Frakcja- jakie wyróżniamy. Podać skały sypkie i zwięzłe związane z frakcjami.

Frakcja- wielkość ziaren wchodzących w skład skały.

Podział

a) skały grupo klastyczne – frakcja psefitowa – żwirowa > 2mm (ziarno widoczne okiem nieuzbrojonym)

- luźne

* gruz – skała złożona głównie z ostrokrawędzistych okruchów o wielkości> 2mm. Mogą

Być złożone z 1 lub kilku rodzajów skał

* żwir – skała złożona głównie z otoczków.

- zwięzłe

* brekcje – powstają na skutek konsolidacji gruzów. Tekstura najczęściej bezładna, może

Być zbita lub porowata.

* Zlepieniec – konglomerat, stanowi skonsolidowane żwiry

b) skały średnio okruchowe + frakcja psamitowa – piaskowa ( 2- 0,0625mm)

- luźne – piasek

- zwięzłe- piaskowiec

- kwarcowe – o zdecydowanej przewadze kwarcu

- arkozowe – zasobne w skalenie

- szarogłazy- w szkielecie ziarnowym dominujeą okruchy skał i minerały

blaszkowe- muskowit, chloryt

c) skały drobno klastyczne – f. aleurytowa- pyłowa – 0,0625 – 0,002mm

- luźne – pył, muł

- zwięzłe - pyłowiec – skała drobno klastyczna o zawartości <15% obj. min. ilastych( ziarna

Frakcji i widoczne przez szkło powiększające)

- mułowiec – zawartości 15- 50 % objętości min. ilastych

d) skały bardzo drobno klastyczne – f. pelitowa – iłowa < 0,002mm tłuste w dotyku.

Czym się różnią skały zwięzłe od sypkich. Jaki proces prowadzi do lityfikacji skał ? – charakterystyka procesu

Różnią się strukturą => wielkością składników

Zwięzłe mają ziarna słabo zespolone

Sypkie – ziarna niezespolone ze sobą

Lityfikacja- proces twardnienia skały okruchowej ( przemiany skały luźnej w zwięzłą) będący etapem ologenezy np. piaskowiec z piasku.

Lityfiakcja polega w ogólnym ujęciu na ,,zlepianiu się ‘’ luźnych ziaren skały w skałę litą.

Jak powstają wapienie pochodzenia chemicznego. Przykład podać

Powstają na drodze chem reakcji węglanu wapnia i powstają w wyniku wytrącenia się pewnych substancji z roztworów, najczęściej wody morskiej lub w wyniku rozpuszczenia składników skał starszych i wytrącenia osadu wskutek parowania lub reakcji chem z udziałem lub bez organizmów żywych.

Przykłady: oolit, wapienie masywne, martwica wapienna.

Powstanie wapieni pochodzenia organogenicznego. Przykład

Powstają z nagromadzeń szczątek organicznych (zwierzęcych i roślinnych), nazwy pochodzą od budujących je organizmów.

Przykłady: muszlowce, zlepy muszlowe ,wapienie rafowe, kreda pisząca.

Rafy koralowe- jak powstają w jakich środowiskach występują organizmy budujące.

Mają pochodzenie organiczne. Zbudowane są głownie ze szkieletów koralowców i mszywiołów, a także wrośniętych w nie cząstek kostnych innych organizmów morskich oraz żwirku, piasku i mułu wapiennego. Powstają w ciepłych morzach strefy między zwrotnikowej w których temp. wody nie spada poniżej 18^OC – tropiki.

Krzemienie – opisać i scharakteryzować, gdzie są w Polsce?

Krzemienie- konkrecje krzemionkowe lub inne ciało krzemionkowe o niewielkiej rozciągłości, występujące w skałach osadowych o konturach wyraźnie zaznaczonych w stosunku do skały otaczającej i różniących się od nich barwą.

Głównymi składnikami są mikrokwarc , opal ,chalcedon

Z uwagi na duża odporność na wietrzenie krzemienie często gromadzą się w nagromadzeniach wtórnych jako składnik luźnych osadów okruchowych.

Krzemianki Opatowskie => k. Ostrowca Świętokrzyskiego

W Górach Świętokrzyskich – Bocheniec , Tokarnia

Na podgórzu Iłżeckim.

Krzemień pasiasty w Polsce.

Wymień 3 skały krzemionkowe. Opisać wybraną. Jak nazywa się sypka skała krzemionkowa?

Skały krzemionkowe – utworzone głównie z autogenicznej krzemionki, zwykle w postaci chalcedonu i/lub kwarcu.

Pochodzenia organicznego:

- diatomity

- radiolaryt

- spongiolity

Pochodzenia chemicznego :

- gejzeryty

- martwice krzemionkowe

- krzemienie

- czerty

Diatomit – skała osadowa pochodzenia organogenicznego, powstaje w wyniku nagromadzenia krzemionki pochodzącej z pęcherzyków okrzemek => chalcedonu. Często zawiera domieszki węglanu wapnia (głównie kalcytu), związków Fe, substancji ilastych , kwarcu. Barwa najczęściej biała, żółtawobiała, żółtoszara, brunatna. Lekki, miękki, porowaty. Niepalny. Postaje na obszarach chłodnego lub zimnego klimatu.

Sypka skała okrzemkowa to ziemio okrzemkowe.

Co to są kaustobiolity, jak powstają. Wymienić głowne paliwo kopalne.

Są to biogeniczne skały osadowe o zróżnicowanych cechach fiz i chem Powstają na skutek bardzo skomplikowanych procesów biochemicznych i chemicznych w obecności lub braku tlenu i wody.

Kaustobiolity to palne skały pochodzenia organicznego zaliczane do złóż osadowych.

Główne paliwa kopalne:

- torfy

- węgiel kamienny

- węgiel brunatny

- ropa naftowa

- gaz ziemny

Skały przejściowe – margiel , opoka- scharakteryzować

Margle- skały wapienne z dużą domieszką minerałów ilastych, zawierają dużo kalcytu, ok. 50 -70%, domieszki SiO2 Al₂O₃. Barwa szara , żółtawa.

Opoka- skała wapienna zawierająca krzemionkę rozproszoną wśród składników węglanowych, zawiera ok. 50 % kalcytu. Skrytokrystaliczna, barwa jasna, biała , żółtawa

5. Skały metamorficzne

Metamorfizm jest to zespół procesów fizykochemicznych, prowadzących do zmian składu mineralnego, niekiedy także chemicznego oraz strukturalno – teksturalnych przeobrażeń skał, pod wpływem temperatur znacznie wyższych niż na powierzchni ziemi a zarazem istotnie różne od tych, w których te skały pierwotnie powstały.

Czynniki metamorfizmu:

• temperatura (uważana jest za główny czynnik metamorfizmu, skały ulegają oddziaływaniu wyższych temperatur w trakcie przemieszczania się w głąb skorupy ziemskiej),

• ciśnienie litostatyczne (wywoływane przez nadkład),

• ciśnienie kierunkowe,

• oddziaływanie fluidów,

• wędrówka substancji,

• czas.

Fyllity i łupki fyllitowe to słabo przeobrażone skały ilaste (metapelity) i mułowcowe (metaaleuryty, metaargillity). Fyllity odznaczają się szeregiem cech pośrednich między skałami ilasto-mułowcowymi, a typowymi łupkami krystalicznymi. Ich barwa jest generalnie ciemnoszara, często jednak odcień lub nawet bardziej intensywne zabarwienie. Skład mineralny : serycyt i muskowit, chloryt lub grafit, niekiedy skalenie, węglany.

Kwarcyt- to skały jasne, niemal białe, szare lub czerwonawe, niekiedy smużyste i pasiaste. Kwarcyty są skałami masywnymi, łupki kwarcowe wykazują wyraźną laminację, podkreśloną ułożeniem obecnych w skale minerałów blaszkowych. Dominującym składnikiem jest kwarc, ponadto mogą występować muskowit, skalenie, chloryt, sillimanit, dysten, kordieryt, talk, granat, epidot, turmalin i in.

Kwarcyty powstają ze skał osadowych bogatych w krzemionkę w wyniku metamorfizmu regionalnego lub kontaktowego w szerokim zakresie ciśnień i temperatur.

„Czyste” kwarcyty powstają ze skał czysto kwarcowych lub krzemionkowych, natomiast odmiany zawierające również inne składniki – z piaskowców z domieszką minerałów ilastych.

Marmury - czyste marmury są białe, ale często skały te są jasnoszare, różowawe, zielonkawe lub nawet dosyć ciemne - w tych wszystkich przypadkach barwa jest wynikiem rozproszonych domieszek różnych substancji (tlenki Fe, grafit, bituminy itp.).

Marmury powstają w wyniku metamorfizmu regionalnego lub termicznego wapieni i dolomitów w szerokim zakresie ciśnień i temperatur. Głównym procesem jest rekrystalizacja ziarn: osadowe skały węglanowe, zazwyczaj mikrytowe lub drobnosparytowe ulegają przeobrażeniu w skały wyraźnie krystaliczne, gruboblastyczne, niekiedy cukrowate.

Dominującymi składnikami marmurów są kalcyt lub dolomit. Jeśli pierwotne skały węglanowe zawierały kwarc i/lub minerały ilaste, powstałe z nich marmury mogą zawierać m.in. serycyt, biotyt, talk, diopsyd, granat, serpentyn, kwarc.

Gnejsy - Są rozpowszechnioną, a zarazem silnie zróżnicowaną pod względem składu mineralnego i teksturalnie grupą skał. Są to skały zazwyczaj jasne, niekiedy różowo-czarne, barwa jest związana ze składem mineralnym. Makroskopowo gnejsy są średnio- lub gruboblastyczne, niekiedy porfirowate, granolepidoblastyczne. Skały te wykazują wyraźną łupkowatość, często teksturę oczkową lub słojową, rzadziej ołówkową. Charakterystyczna jest laminacja i oddzielność na płytki o zwykle nierównych powierzchniach, wyznaczanych przez warstwy łyszczykowe (cieńsze i ciemniejsze) naprzemianległe z warstwami skaleniowo-kwarcowymi, o zróżnicowanej miąższości, często z oczkami lub słojami większych skaleni.

Główne minerały to skalenie i kwarc, ponadto mogą występować: biotyt, hornblenda (zwłaszcza w odmianach ołówkowych), muskowit, chloryt, piroksen, granat, kordieryt, sillimanit lub epidot.

Gnejsy są typowymi produktami średniego i wysokiego metamorfizmu regionalnego, facji amfibolitowej i granulitowej. Często skład mineralny gnejsów jest podobny do granitoidów, od których odróżniają się foliacją i występowaniem biotytu w warstewkach, naprzemianległych z laminami lub oczkami skaleniowo-kwarcowymi. Gnejsy mogą tworzyć się zarówno ze skał magmowych (ortognejsy), jak i osadowych (paragnejsy). Te ostatnie są zazwyczaj szare, średnio- lub drobnoblastyczne, przejściowe miedzy typowymi gnejsami oczkowymi, a łupkami krystalicznymi.

Ultrametamorficzną odmianą gnejsów są gnejsy migmatyczne, w których jasne minerały, o niższych temperaturach transformacji fazowych uległy częściowemu wytopieniu i ponownej rekrystalizacji.