4.0. petrografia:

Petrografia – nauka o skałach, zajmująca się składem i właściwościami skał oraz ich powstawaniem, występowaniem i wtórnym przeobrażeniem. Powstają takich procesach jak krystalizacji naturalnych stopów, gorących roztworów hydrotermalnych i wietrzenia.

4.1. ogólny podział skał:

Skały dzielimy na 3 typy:

Magmowe(endogeniczne), osadowe(egzotermiczne) i metamorficzne(endogeniczne)

Występują trzy główne typy powstawania skał: magmowe, osadowe i metamorficzne

Warunki powstawania skał są różnorodne. Mogą się one tworzyć zarówno w głębokich jak i płytkich strefach Ziemi, na jej powierzchni w środowiskach wodnych i lądowych. Skały powstają w rozmaitych środowiskach, różniących się warunkami ciśnienia i temperatury. Mogą być produktem krystalizacji naturalnych stopów (magm, lawa), gorących roztworów wodnych (hydrotermalnych) lub mogą powstawać w temp takiej, jak panuje na powierzchni Ziemi. Również w warunkach powierzchniowych (egzogenicznych) powstają skały przez nagromadzenie produktów niszczenia (wietrzenia) skał wcześniej powstałych oraz szczątków szkieletów organizmów żywych (głównie w basenach wodnych). Duże znaczenie w powstawaniu skał mają procesy rekrystalizacji w stanie stałym (metamorfizm), obejmujące skały wcześniej ukształtowane, a przemieszczone w odmienne warunki ciśnienia i temp. Ogólny podział skał skorupy ziemskiej opiera się na kryteriach genetycznych.

4.2. skały magmowe:

Występują w skorupie ziemskiej, powstają w wyniku krystalizacji magmy lub lawy.

4.2.1. Magma i jej krystalizacja:

Magma – gorąca i ruchliwa materia głębszych sfer skorupy ziemskiej. W jej skład wchodzą czy fazy: ciekła, gazowa i stała. występują w niej zawieszone kryształy które pojawiły się w początkowej fazie krystalizacji. Przyczyny krystalizacji magmy: ochłodzenie zbiornika magmowego, spadek ciśnienia, utrata składników lotnych. W warunkach głębszych krystalizacja odbywa się wolniej.

Krystalizacja stopu jednoskładnikowego – w czasie tworzenia się kryształów wydziela się ciepło krystalizacji, które utrzymuje stop w stałej temperaturze. Przy szybkim stygnięciu wytwarza się szkliwo. W krystalizacji magmy ważna role odgrywają składniki gazowe. Pod wysokim ciśnieniem i temperatura występują w stanie rozpuszczonym. W skład fazy gazowej wchodzą: H₂O, HCl, HF, H₂S, CO₂ i SO₂ obecność tych składników powoduje obniżenie temp krystalizacji oraz zmniejszenie lepkości magmy.

!Szereg bowena - Przedstawia on kolejność krystalizacji głównych minerałów skałotwórczych z magmy wraz ze spadkiem temperatury.

W pierwszej fazie tworzą się oliwiny oraz anortyty, gdy te minerały nie zostaną usunięte ze stopu, to reakcje ze stopem spowodują utworzenie się piroksenu i bytownitu. Przy dalszej krystalizacji piroksen może być zastąpiony przez amfibol a bytownit przez labrador. Krystalizacja ta może być przerwana na określonym etapie lub przejść przez cały cykl.

Szereg bowena	Rodzaje skał
Ciemne	jasne
Oliwiny	Anortyt
Pirokseny	Bytownit
amfibole	labrador
	andezyt
biotyt	oligoklazy
Skalenie alkaliczne
Muskowit
kwarc

4.2.2. Różnicowanie się magmy (dyferencja magmowa):

Dyferencjacją nazywamy różnicowanie chemizmu magmy pod wpływem czynników fizyczno-chemicznych.

Likwacja magmy – proces ten polega na odmieszaniu się na wskutek działania sił ciężkości, z pierwotnie jednorodnego stopu faz ciekłych o odmiennej gęstości np. magmy gabrowej od granitowej.

Frakcyjna krystalizacja – polega na stopniowym wydzielaniu się ze stopu kryształów w czasie jego krzepnięcia w miarę spadku temperatury. Zależy od szybkości spadku temperatury stopu oraz sil zewnętrznych np. ruchów tektonicznych. W czasie krystalizacji minerały lżejsze od stopu przemi3eszczają się ku górze, cięższe zaś ku dołu na wskutek dyferencji grawitacyjnej.

Dyferencja przez asymilacje –asymilacja zachodzi w brzegowych partiach zbiorników magmowych w bezpośrednim sąsiedztwie ze skałami osłony. Polega ona na częściowym rozpuszczaniu składników mineralnych skał osłony lub wymianie chemicznej miedzy magma a skałami osłony. jeśli skład mineralno-chemiczny ksenolitów jest zbliżony do składu magmy, to nie dochodzi do wymiany jonowej miedzy magma i ksenolitem, jeśli ksenolit jest różny od magmy to reakcje przyczyniają się do zróżnicowania magmy.

Dyferencja z udziałem składników lotnych – składniki gazowe znajdują się w stanie rozpuszczonym w ciekłej fazie magmy. Przy spadku temperatury i ciśnienia następuje wydzielanie się składników lotnych i wędrówka ich ku stropowi zbiornika magmowego. Banieczki gazów przyczepione do kryształów tez mogą się przemieszczać ku stropowi. Prądy konwekcyjne powodują wędrówkę rozgrzanych drobin ku górze i brzegów zbiornika magmowego.

4.2.3. frakcyjna krystalizacja magmy macierzystej:

W czasie krystalizacji następują trzy stadia:

Stadium wczesne – krystalizują się takie minerały jak oliwiny i pirokseny które prowadza do powstawania skał ultramaficznych, w którym mogą występować złoża magnetu i chromitu.

Stadium główne – krystalizują się jeszcze pirokseny i plagioklazy, następnie krystalizuje się hornblenda i następuje etap krystalizacji minerałów zawierających cząsteczki wody. Pod koniec stadium, stop magmy ubożeje w pierwiastki takie jak Mg, Fe i Ca oraz się wzbogaca w alkalia (Na, K), krzemionkę SiO₂ oraz składniki lotne

Stadium resztkowe – zamyka procesy magmowe. Magma jest wzbogacona w SiO₂, K, Na oraz H₂O i powstają granity i sjenity.

4.2.4. Procesy pomagmowe:

Procesy pomagmowe – są to procesy zachodzące w obrębie zbiornika magmowego po etapie ortomagmowym. Obejmują trzy stadia: pegmatytowe, pneumatolityczne i hydrotermalne

Stadium pegmatytowe – gromadzące się po etapie ortomagmowym produkty nazywane są ługami pokrystalicznymi. Są one bardzo ruchliwe i zasobne w SiO₂, alkalia oraz składniki lotne. ługi krystalizują i powstają produkty pegmatyty. Skały mają strukturę grubokrystaliczną.

Stadium pneumatolityczne – na końcu stadium tworzenia się pegmatytów, wskutek zmniejszania się przestrzeni, prężności gazów, rozpoczyna się stadium pneumatolityczne, w którym na skały oddziałują gazy niosące ze sobą składniki lotne i dochodzi do pneumatolizy

Stadium hydrotermalne – po zużyciu resztek gazów w czasie pneumatolizy w resztkach pomagmowych zostaje gorąca woda z resztkami rozpuszczonych minerałów

4.2.5. skład chemiczny skał magmowych:

zawartość SiO₂ w poszczególnych skałach magmowa:

Skały kwaśne , przesycone krzemionka, zawartość SiO₂ > 65%

Skały obojętne, wysycone krzemionką, zawartość SiO₂ od 65% do 55%

Skały zasadowe, z niedoborem krzemionki, zawartość SiO₂ od 55% do 45%

Skały ultrazasadowe, z dużym niedoborem krzemionki, zawartość SiO₂ < 45%

4.2.6. skład mineralny skał magmowych:

Skład mineralny jest zmienny, zależy od składu chemicznego magmy.

Wyróżniamy minerały główne, poboczne i akcesoryczne.

Minerały główne – odgrywają podstawowa role skałotwórczą. Tworzą one masę skalna, występują w ilości >10% obj. Najważniejsze minerały skałotwórcze: kwarc, skalenie, pirokseny.

Minerały poboczne – występują do 5% obj., towarzyszą minerałom głównym są ta np. apatyt, magnetyt.

Minerały akcesoryczne – występują w niewielkich ilościach z minerałami głównymi, nie wpływają na pozycje systematyczna skały. Są to np. granit turmalinowy.

Wyróżnia się ze skał magmowych minerały pierwotne i wtórne.

Minerały pierwotne – pojawiają się w wyniku krystalizacji wprost ze stopu magmowego.

Minerały wtórne – pojawiają się po głównym etapie krystalizacji magmowej. Tworzą się na skutek działań pomagmowych faz ciekłych i gazowych.

4.2.7. Ogólny podział skał magmowych:

Skały magmowe w zależności od miejsca i warunków krzepnięcia dzielimy na:

Skały magmowe głębinowe – powstają w wyniku krystalizacji stopu magmowego w zamkniętej przestrzeni głębszych stref skorupy ziemskiej. Krystalizacja przebiega w warunkach powolnego spadku ciśnienia i temperatury w obecności fazy gazowej.

Skały magmowe wylewne – powstają z zastygniętej lawy wylanej na powierzchnie Ziemi. Wskutek nagłego spadku temperatury i ciśnienia oraz silnego odgazowania w czasie zastygnięcia wykształca się struktura porfirowa lub afanitowa.

Skały subwulkaniczne – mikrokrystaliczne skały zakrzepłe w kominach wulkanicznych

Skały żyłowe – związane z ogniskiem magmowym jako produkty resztek krystalizacji magmy należą do nich grubokrystaliczne pegmatyty i mikrokrystaliczne aplity.

4.2.8. Formy występowania skał magmowych:

Skały plutoniczne występują w skorupie ziemskiej w formie intruzji

Intruzje - są to masywy, żyły i inne ciała magmowe, które wydarły się i zakrzepły w obrębie wcześniej powstałych skał. Rodzaje intruzji: zgodne i niezgodne.

Intruzje zgodne:

Sille – żyły pokładowe wciśnięte miedzy warstwy

Lakkolity – formy intruzowe w kształcie grzyba lub bochenka. Wciśnięte miedzy warstwy skalne, strop jest wygięty

Lopolity – odwrócone formy lakolitów, spąg jest wypukły ku dołowi

Intruzje niezgodne:

Dajki – żyły niezgodne, biegnące w poprzek warstw otaczających skałę

Batolity – wielkie ciała intruzyjne, w których partie stropowe mają przebieg niezgodny z elementami strukturalnymi skał osłony

4.2.9. Budowa skał magmowych:

Opisując budowę skał magmowych wyróżnia się: strukturę i teksturę

Struktura obejmuje:

-Stopień wykrystalizowania masy skalnej

-Rozmiary bezwzględne i względne ziarn mineralnych

-Stopień rozwoju morfologicznego

*Stopień wykrystalizowania masy skalnej dzieli się na rodzaje struktur:

Pełnokrystaliczną, częściowo krystaliczną, szklistą

Struktura pełnokrystaliczna – skały, które są zbudowane z faz krystalicznych. Ta strukturę posiadają skały głębinowe, niektóre skały wylewne, skały żyłowe.

Struktura częściowo krystaliczna – skały, w których skład oprócz faz krystalicznych wchodzi szkliwo. Występują w skałach wylewnych.

Struktura szklista – skały, które są zbudowane ze szkliwa (fazy bezpostaciowej), występują w skałach wylewnych.

*¹Rozmiary bezwzględne i względne ziaren mineralnych:

Rozmiary bezwzględne ziaren mineralnych – wyróżnia się struktury: jawnokrystaliczne i afanitowe

Skały o strukturze jawnokrystalicznej – skały, w których ziarna są widoczne dla oka

Skały o strukturze afanitowej – skały, w których ziarna nie są widoczne dla oka

W zależności od rozmiaru ziarn budujących skałę struktury krystalicznej dzielimy na:

- grubokrystaliczna (śr. Ziaren > 5 mm)

- średniokrystaliczna (śr. Ziaren 1-5 mm)

- drobnokrystaliczna (śr. Ziaren 0,2-1 mm)

- mikrokrystaliczna (śr. Ziaren 0,1-0,2mm)

- kryptokrystaliczna (ziarna nierozpoznawalne pod mikroskopem)

*²Rozmiary względne ziaren mineralnych – wyróżnia się struktury: równoziarnistą i różnoziarnistą

Skały o strukturze równoziarnistej – skały, które są zbudowane z ziaren o rozmiarach przybliżeni jednakowych. Struktura charakterystyczna dla skał wylewnych, która oznacza się tłem afanitowym lub drobnokrystalicznym oraz prakryształami.

Prakryształy – mniej lub bardziej wykształcone ziarna minerałów powstałe we wcześniejszej fazie krystalicznej.

Ciasto skalne – masa zakrzepła po erupcji (afnitowa lub szklista).

Skały o strukturze różnoziarnistej – występuje w skałach głębinowych, gdzie pojedyncze ziarna mają różną wielkość tzw. Fenokryształy.

*Stopień rozwoju morfologicznego – wyróżnia się: minerały własnopostaciowe, częściowo własnopostaciowe i obcopostaciowe

Własnopostaciowe – odznacza się pełnym rozwojem własnych form krystalograficznych

Częściowo własnopostaciowe – ziarna są ograniczone tylko częściowo prawidłowymi ścianami

Obcopostaciowe - -przyjmują kształy przypadkowy lub wymuszony przez przestrzeń która wzrastała w czasie krystalizacji

Tekstura obejmuje:

- orientacja przestrzenna składników mineralnych

- stopień wypełniania przestrzeni skalnych przez składniki mineralne

*orientacja przestrzenna składników mineralnych – wyróżnia się tekstury: bezkierunkową i kierunkową.

Tekstura bezkierunkowa – odznacza się brakiem uporządkowania przestrzennego składników mineralnych.

Tekstura kierunkowa – składniki są ułożone w określonym kierunku i Wyróżnia się tekstury: równoległą i fluidalną.

Tekstura równoległa – płaskorównoległe ułożenie ziaren. Występuje w skałach magmowych

Tekstura fluidalna – powstaje w wyniku płynięcia lawy; występuje w skałach wylewnych

*stopień wypełniania przestrzeni skalnych przez składniki mineralne – wyróżnia się tekstury: masywne i porowate.

Tekstura masywna – skały, w których składniki mineralne całkowicie wypełniają przestrzeń skalną. Występuje w skałach magmowych głębinowych

Tekstura porowata – tworzy się głównie w skałach krzepnących podczas odgazowania i wyróżnia się tekstury: pęcherzykowata i migdałowcowa

Tekstura pęcherzykowa – odznacza się obecnością kulistych pustek w masie skalnej

Tekstura migdałowcowa – powstaje na skutek wtórnego wypełnienia pęcherzyków pogazowych przez inne minerały np. kalcyt

4.2.10. Systematyka skał magmowych (do opracowania)

Opiera się na zasadach:

- skały głębinowe uważa się za skały o strukturze ziarnistej ,

Skały wylewne za skały o strukturze porfirowej, afanitowej lub szklistej

-systematyka skał głębinowych opiera się na rzeczywistym składzie mineralnym

Systematyka skał wylewnym opiera się na hipotetycznym składzie mineralnym

-w klasyfikacji bierze się zawartość minerałów: kwarc, skaleni alkalicznych, plagioklazu, skaleniowców

-skały o zawartości <90% klasyfikuje się według jasnych minerałów

Skały o zawartości >90% klasyfikuje się według ciemnych minerałów

% zawartość minerałów ciemnych:

Leukokratyczne 0<M<35% obj.

Mezokratyczne 35<M<65% obj.

Melanokratyczne 65<M<90% obj.

Ultramaficzne 90<M<100% obj.

4.2.11. Przegląd najważniejszych skał magmowych:

Minerały skałotwórcze	Skały	Grupa skał
	Głębinowe	Wylewne
Ortoklaz, kwarc, biotyt	Granit	riolit
Oligoklaz, kwarc, biotyt	Granodioryt	riodacyt
Andezyn, kwarc, biotyt	Tonalit	dacyt
Ortoklaz, biotyt, andezyt	Sjenit	trachit
Ortoklaz, andezyt, biotyt	Monzonit	Latyt
Oligoklaz, andezyt, biotyt	Dioryt	andezyt
Labrador, anortyt, oliwiny	Gabro	Bazalt
Ortoklaz, biotyt, pirokseny	Sjenit foidowy	fonolit
Andezyt, biotyt, pirokseny	Dioryt foidowy	tefryt
Labrador, oliwiny, pirokseny	Gabro foidowe	Bazanit
oliwiny	Dunit
Oliwiny, pirokseny	perydotyt
pirokseny	piroksenit

Ortoklaz, mikroklin, albit, kwarc, łyszczyki	Pegmatyty	Skały żyłowe
Kwarc, muskowit, biotyt	Aplity
Biotyt, hornblenda	lamprofiry

4.2.11.1. Skały kwaśne

Do tej grupy skał należą:

głębinowe skały: granit, granodioryt, tonalit

wylewne skały: riolit, riodacyt, dacyt

są to skały kwaśne przesycone krzemionką, zawierają kwarc, oprócz kwarcu głównymi minerałami skałotwórczymi są: skalenie potasowe (ortoklaz i mikroklin), trzecim ważnym minerałem skałotwórczym jest biotyt, który może być zastąpiony przez hornblendę

skały wylewne mają zazwyczaj strukturę porfirową(różnoziarnista) zaś głębinowe krystaliczną

*SKAŁY KWAŚNE:

WYLEWNE:

Riolit
4. skład mineralny: ortoklaz, kwarc, biotyt
5. sposób powstawania: krystalizacja magmy (dokładnie to lawy), stadium resztkowe

GŁĘBINOWE:
GRANIT

4skład: kwarc, biotyt ortoklaz, plagioklazy
5sposób powstawania: krystalizacja magmy, stadium resztkowe

4.2.11.2. skały obojętne

do tej grupy należą:

głębinowe skały: sjenit, monzonit, dioryt, gabro

wylewne skały: trachit, latyt, andezyt, bazalt

Skały te już nie posiadają kwarcu. głównymi skałami skałotwórczymi są skalanie alkaiczne i plagioklazy (oligoklaz, andezyn)

*OBOJĘTNE:

WYLEWNE:

Sjenit
4. Skład : Ortoklaz, hornblenda/biotyt
5. Krystalizacja z magmy w stadium głównym
dioryt
4. skł. mineralny: jasne: plagioklazy (oligoklaz, andezyn)
ciemne: amfibole (hornblenda) z domieszką piroksenów
5. geneza: krystalizacja z magmy, stadium główne

Gabro

4.s klad mineralny: białe-plagioklazy, ciemnozielone-pirokseny, czarny- amfibole(hornblenda)

5. sposob powstawania- z krystalizacji magmy, stadium glowne

WYLEWNE:

ANDEZYT
4.skład mineralny- ciemny to hornblenda, jasny- plagioklazy np. andezyn
5. sposób powstawania- krystalizacja z magmy, stadium główne

BAZALT
4. Skład mineralny - na okazie nie był widoczny, dlatego sugerujemy się gabrem (tak Ela powiedziała): skł. jasne: labrador, bytownit, anortyt, skł ciemne - pirokseny (augit), amfibole (hornblenda)
5. Sposób powstawania: krystalizacja z magmy, stadium główne

4.2.11.3. Skały zasadowe i bardzo zasadowe

do tej grupy należą:

głębinowe skały: sjenit foidowy, dioryt foidowy, gabro foidowe

wylewne skały: fonolit, tefryt, bazanit

Skały te są podobne do skał obojętnych, różnią się od nich, że skalenie są zastąpione przez skaleniowce

ciemne minerały tych skał to: pirokseny, amfibole, biotyt i oliwiny

skały plutoniczne (foidy) są to skały bardzo zasadowe, podobnie jak zasadowe są zbudowane ze skaleniowców oraz z ciemnych minerałów

4.2.11.4. Skały ultramaficzne

do tej grupy należą:

głębinowe skały: dunity, perydotyt i piroksenity

jest to rozległa grupa zawierających wiecej niż 90% składników ciemnych, skały te odgrywają dużą role w budowie skorupy ziemskiej. skały te mają strukturę krystaliczną a teksturę masywną bezkierunkową

Dunity - skała jasno zielona o strukturze drobno i średniokrystaliczneji teksturze masywnej bezkierunkowej. skład mineralny oliwiny oraz domieszki pirokseny, granaty

perydotyt - skała jasnozielona o strukturze drobno i średniokrystalicznej i teksturze masywnej bezkierunkowej. zbudowane są wyłącznie z oliwinów i piroksenów (augit)

piroksenity - skała ciemnzielona o strukturze grubokrystalicznej i teksturze masywnej bezkierunkowej. zbudowane są wyłącznie z piroksenów

4.2.11.5. Skały żyłowe

do tej grupy należą:

głębinowe skały: pegmatyty, aplity, lamprofiry

skały te tworzą się w końcowych etapach krystalizacji magmy. struktury tych skał są krystaliczne, zaś teksturę posiadają bezkierunkową

Pegmatyty - jasna skała o strukturze grubokrystalicznej powstała na wskutek krystalizacji z roztworów pomagmowych, zbudowane są ze skaleni alkalicznych (ortoklaz, mikroklin), kwarcu i łyszczyków

Aplity - biała skała o strukturze drobnokrystalicznej, zbudowane są z skaleni alkalicznych(ortoklaz, mikroklin), kwarcu oraz muskowitu

Lamprofiry - skała ciemnoszara o strukturze afanitowej i teksturze bezkierunkowej, zbudowane są biotytu i hornblendy. tło skalne tworzą skalenie potasowe i plagioklazy

OPISY MINERAŁÓW MAGMOWYCH:

Oliwiny

Rola skał.: Gabra, bazalty, dunity, perydotyty

Augit

Rola skał.: Monzonity, latyty

Hornblenda

Rola skał.: Dioryty, tonality, sjenity

i monzonity

Biotyt

Rola skał.: Granodioryt, gnejsy

Muskowit

Rola skał.: Granity, riolity, piaski

Kwarc

Rola skał.: Granity, riolity, granodioryty

Ortoklaz

Rola skał.: Granity, riolity

Labrador

Rola skał.: Gabra, bazalty

4.3. Skały osadowe:

Tworzą się w strefach hipergenicznej tj. W warunkach powierzchniowych skorupy ziemskiej, gdzie temp. i ciśnienie są zbliżone do tych jakie panują na powierzchni ziemi. Tworzenie skał związane są procesami chemicznymi jak: wietrzenie, transport, sedymentacje oraz diageneza.

4.3.1. Wietrzenie:

Występują dwa rodzaje wietrzeń:

Wietrzenie fizyczne – prowadzi do rozluźnienia spójności i rozpadu skał. Powoduje czynniki: zmiana temp. na wskutek nasłonecznienia, wpływu mrozu oraz mechaniczne działanie roślin. Zmiany temp. wywołują w skale naprężenia, prowadzi do rozkładu ziarnistego skał. Zamarzanie wody w szczelinach i porach skał powoduje rozpad blokowy i ziarnisty.

Wietrzenie chemiczne – prowadzi do chemicznego rozkłady składników mineralnych skał. Do wietrzenia chemicznego przyczynia się głownie woda wsiąkająca w podłoże zawierająca rozpuszczony tlen i dwutlenek węgla. Końcowy efekt wietrzenie nazywany jest kaolinizacją lub lateryzacją

4.3.2. Transport:

Transport materiału odbywa się przez: wiatr, wodę płynącą, wodę gruntową, prąd morski oraz lód lodowcowy

*Wiatr - przemieszcza tylko drobne ziarna śr. do 2 mm, ziarna te również mogą być unoszone na rożna wielkość lub przesuwane po powierzchni. , prowadza do tworzenia się utworów wydmowych lub utworów lessowych.

*Wody płynące - transportują materiał w zawiesinie lub przesuwają go po dnie, materiał grubszy przemieszcza się w dół biegu rzeki lub przesuwając go.

*Wody gruntowe - przemieszczają materiał w postaci rozpuszczonej lub formie zawiesiny

*Prądy morskie – transportują materiał rozpuszczony oraz w formie zawiesin

*Lod lodowcowy – transportuje materiał w ciele lodowca

4.3.3. Sedymentacja:

Proces osadzania materiału w określonym obszarze sedymentacyjnym. W wodach płynących w rzekach. W sedymentacji wietrznej materiał osadza się po stronie zawietrznej. Sedymentacja lodowcowa osadza się gdy lodowiec zatrzymuje i topnieje. W jeziorach i morzach sedymentacja odbywa się na wskutek grawitacyjnego opadania materiału zawieszonego, opadania resztek organicznych

4.3.4. Diageneza:

Zespól procesów fizycznych i chemicznych, które prowadza do cementacji luźnego materiału osadowego. Cementacja luźnego osadu następuje na wskutek wytrącenia się substancji mineralnych, które stopniowo wypełniają przestrzenie międzyziarniste. Substancje te tworzy spoiwo. Wzrost ciśnienia przyspiesza cementacje.

4.3.5. Środowiskowe sedymentacje:

Dzielą się na środowisko morskie, kontynentalne oraz przejściowe

*Środowisko morskie – główny obszar sedymentacji, powstają w nim różnorodne osady i wyróżnia się 4 facje morskie:

@Osady Litoralne - powstają w bezpośrednim sąsiedztwie brzegu morskiego do głębokości 60 m i tworzą się osady takie jak piaski, żwiry

@Osady szelfowe - tworzą się w strefie dalszej, sięgające granic szelfu, w do 230m głębokości i powstają w niej skały ilaste, piaski

@Osady batialne - występują na stokach cokołów kontynentalnych do głębokości 4000m i tworzą się w niej głownie muły i osady piaszczyste

@Osady abisalne - powstają na dnach oceanów i tworzą się w niej mułki głębinowe

*Środowisko kontynentalne – obszar sedymentacji w którym dominują warunki klimatyczne, dzieli się na:

@Środowisko pustynne - tworzą się osady w wyniku wietrzenia fizycznego skał. Materiał wywiewany jest przemieszczany przez wiatr i powstają np. wydma osadowa. Cecha w tym środowisku pustynnym jest kapilarne podsiąkanie wody niosące rozpuszczone substancje mineralne prowadzące do tworzenia się wykwitów oraz polew pustynnych

@środowisko rzeczne – osady tworzą się w korytach i terenach zalewowych. Prowadzące do powstawania żwirów, piasków, mułkowe

@środowisko jeziorne - tworzy się na skutek powolnej sedymentacji, gdzie gromadzą się grube osady w postaci mułów jeziornych z produktami rozkładu substancji organicznych, prowadzące do powstawania np. kredy piszącej oraz rudy darniowej

@środowisko bagienne -tworzy się wyniku akumulacji materii roślinnej, prowadzącej do tworzenia się torfy, węgle brunatne i kamienne

@środowisko glacjalne - powstaje na skutek topnienia lodowca , prowadząca do tworzenia się glin morenowych, piasków i żwirów fluwioglacyjnych oraz iły warstwowe

*Środowisko przejściowe – odznacza się wpływem środowisk morskich i kontynentalnych i dzieli się na:

@Akumulacja przybrzeżna – są reprezentowane przez osady piaszczysto-żwirowe, zlepy muszlowe i wapiennie oolitowe

@Akumulacja lagunowa – w zależność od cech klimatycznych, powstają w niej osady piaszczyste, ilaste i utwory solno gipsowe

@Akumulacja estuariowa - tworzą się osady podobne do przybrzeżnych oraz znajdują się w niej szczątki organizmów słodkowodnych oraz resztki fauny morskiej

@Akumulacja deltowa - powstają w niej osady piaszczysto mułkowe w niektórych występuję również osady iłowe oraz węglowe

4.3.6. Składniki skałotwórcze skał osadowych:

Składniki skałotwórcze dzielą się na dwie grupy genetyczne: allogeniczne i autogeniczne

*Składniki allogeniczne – kształtują się poza basenem sedymentacyjnym do którego są dostarczane produkty wietrzenia fizycznego. Najważniejsze składniki to: kwarc, skalnie, łyszczyki i minerały ciężkie oraz szczątki organiczne

* Składniki autogeniczne – minerały tworzące się na miejscu sedymentacji w czasie jej trwania lub podczas procesów diagenetycznych. Najważniejszymi składnikami są: z grup krzemionki (opal, chalcedon); minerały ilaste (kaolinit, illit); tlenki i wodorotlenki (hematyt i getyt); węglany (kalcyt, aragonit, dolomit); siarczany (gips, anhydryt) i chlorki (halit, sylwin)

4.3.8. Podział skał osadowych:

Podział skał	Rodzaje skał
Skały okruchowe	Piroklastyczne
	Grubookruchowe
	Średniookruchowe
	Drobnookruchowe
Skały ilaste	Zasobne w kaolinit
	Zasobne w illit
	Zasobne w montmorillonit
Skały pochodzenia Organicznego I chemicznego	Skały krzemianowe
	Skały alitowe
	Skały żelaziste
	Skały węglanowe
	Skały solno-gipsowe
	Skały fosforanowe
	Kopalne paliwa stałe
	Kopalne paliwa płynne

4.3.9. skały okruchowe:

Charakterystyka:

Są nagromadzeniem okruchów mineralnych lub skalnych, zbudowane są ze składników allogenicznych. Rozdrobiony materiał jest transportowany a następnie osadzany w różnych środowiskach, tak powstają luźne skały okruchowe które ulegają procesom diagenezy i prowadzą do utworzenia się zwięzłych skał okruchowych.

4.3.9.1 Budowa skał okruchowych:

Struktury:

*Ze względu na bezwzględne rozmiary składników, wyróżnia się struktury:

-Grubookruchowe

-Sredniookruchowe

-Drobnookruchowe

*Ze względu na względne rozmiary składników, wyróżnia się struktury:

- równoziarnistą

- różnoziarnistą

*Pod względem na stopień obtoczenia:

-ostrokrawedziste

-obtoczne

Tekstury:

*przestrzenna orientacje składników mineralnych

- bezkierunkowa

- kierunkowa

*Ze względu na stopień upakowania:

-Mniejsza lub większa porowatość

*ze względu na Warstwowanie:

-Poziome

-skośne

*Ze względu na stosunek szkieletu ziarnowego do spoiwa:

-Spoiwo właściwe – substancja wytrącona w wolnych przestrzeniach międzyziarnowych i cementacja ziarna (spoiwo to występuje w skałach ilastych, węglanowych, żelazistych oraz krzemiankowych)

-spoiwo chemiczno-detryczne (matrix)- jest to masa wypełniająca wolne przestrzenie miedzy grubszymi okruchami, zbudowana z drobnego materiału okruchowego spojonego substancją mineralną (spoiwo te występuje w zlepieńcach i piaskowcach zlepieńcowych)

4.3.9.2. Przegląd skał okruchowych:

*skały prioklastyczne:

TUF i TUFITY

4. pył wulkaniczny
5. materiał piroklastyczny (pył wulkaniczny) wydostaje sie ze stożka na skutek wybuchu wulkanu, gdzie następuje transport (wiatr) a następnie sedymentacja i diageneza

BREKCJA WULKANICZNA i AGLOMERTAY

4. lapille i bomby wulkaniczne

5. Z wczesniej zakrzepłej lawy i rozdrobnionej podczas wybuchu wulkanu, następuje transport (osuwa się pod wpływem sił grawitacyjnych do basenu sedymentacyjnego), gdzie nastepuje sedymentacja a nastepnie diageneza

*grubookruchowe:

ŻWIR
4. kwarc z domieszkami ( fragmenty kamieniste)
5. wietrzenie fizyczne transport sedymentacja

(bez diagenezy)

BREKCJA

4. szkielet ziarnowy zbudowany z lidytu, spoiwo typu matrix, hematytowe

5. wietrzenie fizyczne transport sedymentacja diageneza

ZLEPIENIEC

4. kwarc, spoiwo właściwe; domieszki: (skalenie)

5. wietrzenie fizyczne transport sedymentacja diageneza

GRUZY

*średniookruchowe:

Piasek
4. okruchy kwarcu, domieszki: (skalenie)
5. wietrzenie fizyczne transport sedymentacja

(bez diagenezy)

PIASKOWIEC ARKOZOWY
4. kwarc, domieszki: skalenie, spoiwo właściwe, krzemionkowe
5. wietrzenie fizyczne transport sedymentacja diageneza
*drobnookruchowe:

Mułowiec

4. pył kwarcowy domieszki: (mineraly ilaste i łyszczyki)

5. wietrzenie fizyczne transport sedymetacja diageneza

Less

4..kalcyt i getyt

5. wietrzenie fizyczne transport sedymetacja diageneza

Mułki i muły

4.3.10. Skały ilaste:

Charakterystyka:

Skały te tworzą się na skutek wietrzenia chemicznego glinokrzemianów w wilgotnym środowisku, Powstają również w wodnym basenach sedymentacyjnych w wyniku krystalizacji z roztworów rzeczywistych

4.3.10.1 Budowa skał ilastych:

Skały ilaste:

*Struktura:

-różnoziarnista

-równoziarnista (Pelitowa – ziarna o średnicy < 0.01 mm)

*Tekstura:

-bezkierunkowa

- kierunkowa (warstwowa)

4.3.10.2 Typy genetyczne skał ilastych:

Minerały ilaste dzielą się na 3 typy genetyczne:

*Skały ilaste rezydualne – powstają w wyniku rozkładu chemicznego minerałów glinokrzemianowych (skalenie i łyszczyki), gdzie główne produkty rozkładu pozostawiają na miejscu

*skały ilaste pochodzenia lodowcowego dzielą się na:

- gliny morenowe – powstają z materiału transportowego przez lodowiec, a następnie osadzonego po jego stopnieniu

- iły zastoiskowe – powstają w jeziorach zastoiskowych występujących w brzegu cofania się lodowca

*skały ilaste pochodzenia rzecznego, jeziornego i morskiego

- skały ilaste pochodzenia rzecznego – powstają na terenach zalewowych w dolnym brzegu rzek oraz deltach

- skały pochodzenia jeziornego i morskiego – tworzą się podczas spokojnej sedymentacji materiału ilastego

4.3.10.3. Przegląd skał ilastych:

Skały osadowe ilaste:

*zasobne w kaolinit:

KAOLIN
4. Kaolinit, domieszki: (illit)
5. Wietrzenie chemiczne

iły i gliny kolinowe

łupki ogniotrwałe

*zasobne w illit:

IŁ ILLITOWY
4. illit
5. Wietrzenie chemiczne

gliny illitowe

*zasobne w montmorillonit:

bentonity

iły montmorillonitowe

4.3.11. Skały pochodzenia chemicznego i organicznego:

-Skały pochodzenia chemicznego powstają w wyniku krystalizacji substancji mineralnych z roztworów rzeczywistych, także jako produkty wietrzenia chemicznego

-Skały pochodzenia fizycznego powstają przez nagromadzenie szczątków organicznych lub zwierzęcych

4.3.11.1. Budowa skał pochodzenia chemicznego i organicznego:

@Skały pochodzenia chemicznego:

Struktura:

*Struktura krystaliczna:

-grubokrystaliczna

-średniokrystaliczna

-drobnokrystaliczna

*afanitowa

@Skały pochodzenia organicznego:

Struktura:

-Biomorficzna

-organodetrytyczna

@Skały pochodzenia chemicznego i organicznego:

Tekstura:

Ze względu na stopień wypełnienia przestrzeni skalnej:

-Masywna

-porowata

Ze względu na orientację przestrzenną składników:

-bezkierunkowa

-kierunkowa (warstwowa, rozetkowa)

4.3.11.2 Skały krzemionkowe:

*Skały krzemionkowe: zbudowane głównie minerałów grupy SiO₂ (opal, chalcedon, kwarc)

Martwica krzemionkowa

MARTWICA KRZEMIONKOWA

4. opal chalcedon

5. krystalizacja z roztworów rzeczywistych

Krzemienie

4. chalcedon, kwarc

5. nagromadzenie się szczątków organicznych, krystalizacja z roztworów rzeczywistych

Lidyty

4. chalcedon, domieszki: kwarc

5. nagromadzenie się z szczątków organicznych, krystalizacja z roztworów rzeczywistych

Jaspisy

4. mikrokrystaliczny kwarc, chalcedon, związki żelaza(hematyt)

5. nagromadzenie się szczątków organicznych, krystalizacja z roztworów rzeczywistych

diatomity, radiolaryty, spongiolity

4.3.11.3. Skały alitowe:

to grupa skał powstających na skutek wietrzenia chemicznego glinokrzemianów w warunkach klimatu tropikalnego.

Do grupy skał alitowych należą lateryt, boksyt, tera rossa. Skały te są podobne do skał ilasto-mułowcowych. Struktury tych skał są pelitowe a tekstury masywne, bezkierunkowe

LATERYTY: Skały alitowe powstałe na skutek procesu lateryzacji nazywane są laterytami. Posiadają

one charakterystyczne zabarwienie, pochodzące od ich głównych składników: czerwone, czerwonobrunatne lub żółtawe. Są to utwory typowe dla strefy tropikalnej, dlatego też powszechnie występują np. na terenie Afryki. skład: hydrargilit, siaspor, zelazo

TERRA ROSA: Terra rosa czyli czerwona ziemia jest pozostałością po wietrzeniu skał węglanowych,

głównie wapieni. Podobnie jak lateryt, składa się głównie z wodorotlenków glinu i żelaza, które nadają jej intensywną czerwoną barwę. W Polsce utwory tego typu występują w Górach Świętokrzyskich, gdzie powstały w trakcie wietrzenia krasowego wapieni (głównie dewońskich) w warunkach lądowych. Współcześnie terra rosa tworzy się powszechnie na podłożu wapiennym w krajach strefy śródziemnomorskiej.

BOKSYT: Boksyt jest skałą barwy brunatnej, kremowej lub szarej, składającą się głównie z

wodorotlenków glinu, obok których występować mogą kaolinit, kwarc, hematyt i getyt. Skały boksytowe powstawać mogą na skutek rozmycia laterytów lub terra rosy i wtórnego osadzania się samych wodorotlenków glinu. skład: hydrargillit, diaspor

4.3.11.4 Osadowe skały żelaziste:

*Skały żelaziste: (grupa skał wzbogaconych w związki żelaza)

Żelaziaki brunatne

4. getyt, domieszki kwarcu i minerałów ilastych

5. wietrzenie chemiczne

Syderyty

4. syderyt

5. metasomatoza innych skał węglanowych, krystalizacja z roztworów rzeczywistych

4.3.11.5. Skały węglanowe:

Do grupy skał węglanowych należą te, które zawierają ponad 50% wag. minerałów węglanowych. Głównymi minerałami skałotwórczymi skał węglanowych są kalcyt, dolomit oraz aragonit, dodatkowo substancje ilaste, detrytyczny kwarc oraz związki żelaza. Należą do nich: wapienie – powstają na drodze chemicznej wskutek wytrącania się CaCO3 z roztworów wodnych lub na skutek nagromadzenia się szczątków szkieletów organizmów żywych. Do odmian wapieni można zaliczyć: martwicę wapienną, muszlowce, wapienie rafowe, kreda pisząca, wapienie pelagiczne i wapienie oolitowe; Dolomity – zbudowane z dolomitu z domieszkami kalcytu, minerałów ilastych oraz związków żelaza; powstawać mogą wskutek bezpośredniej krystalizacji z wody morskiej (dolomity pierwotne) lub na drodze metosomatycznych przemian z wapieni (dolomity wtórne); Margle – stanowią pośrednie ogniwo pomiędzy skałami ilastymi a węglanowymi; Opoki – są to skały przejści0owe między wapieniami a skałami krzemionkowymi; sjkład:kalcyt, chalcedon, opal.

*Skały węglanowe:

Wapienie pochodzenia chemicznego

4. kalcyt, dolomit

5. wytracanie z wody morskiej

Wapienie pochodzenia organicznego

4. kalcyt

5. nagromadzenie się szczątków organicznych

Dolomity

4. dolomity

5. metasomatyczne zastępowanie, na drodze dolomityzacji, krystalizacja z roztworów rzeczywistych

Margle

4. kalcyt, dolomit, domieszki; minały ilastych

5.krystalizacja z roztworów morskich, w środowisku morskim i jeziornym, wietrzenie chemiczne

wapienie detrytyczne, opoki

4.3.11.6. Skały solno-gipsowe: (powstają na suktek krystalizacji wód morskich luib jeziornych)

*Skały solno-gipsowe:

Gips

3. gips, domieszki; anhydryt, kalcyt

4. krystalizacja wód morskich, uwodnienie anhydrytu

ANHYDRYT

4. dolomit gips anhydryt

5.z wody morskiej, dehydratacja gipsu

Sól kamienna

4. halit, domieszki: gips

5. krystalizacja z wód morskich

4.3.11.7. Skały fosforanowe:

fosforyty: Są to skał o pochodzeniu chemicznym oraz organicznym, zbudowane są z apatytu (fosforan wapnia), oraz mogą zwierać kwarc, kalcyt; Występują w formie warstw bądż uwtorach konkrecyjnych wśród piaskowców. Fosforyty tworzą się w środowisku morskim . z budowy są: żółta barwa lub czerwona, porowata tekstura; szczególną odmianą skał fosforanowych jest guano powstające w wyniku nagromadzenia się szczątków organicznych.

4.3.11.8. Kopalna paliwa:

Kopalne paliwa stałe:

Do tej grupy należą torf, węgiel brunatny i kamienny oraz antracyt. Kopaliny te powstają na wskutek nagromadzenia i uwęglenia szczątków organicznych, głównie roślin

w zależności od rodzaju tych organizmów wyróżnia się:

kopaliny stałe kumusowe - powstające na wskutek torfienia szczątków roślin lądowych

kopaliny sapropelowe - powstające na wskutek gnicia szczątków roślin wodnych

osobny rodzaj kopalin to:

kopaliny stałe liptobiolity - są najbardziej odporne na utlenienie i niszczenie bakterii, przedstawicielem tej kopaliny jest burszczyn

kopaliny stałe: węgle kamienne i brunatne podział opierający się na cechach megaskopowych:

-węgle brunatne miękkie (ziemiste)

-węgle brunatne twarde (matowe)

-węgle kamienne (błyszczące)

podział na makroskopowe:

-węgle zwane litotypami - zbudowane są z mikrolitotypów

Węgle kamienne sapropelowe dzielą sie na bogheady i kennele

bogheadu zbudowane są z przeobrażonych glonów

kennele zawierają dodatkowo nabłonki zarodników

Kopalne paliwa płynne

do tej grupy należą ropa naftowa, gaz ziemny, wosk ziemny, asfalt

Paliwa kopalne – substancje powstałe ze związków organicznych w wyniku zalegania przez kilkadziesiąt lub kilkaset milionów lat pod ziemią, gdzie były poddane wysokiemu ciśnieniu, bez dostępu powietrza i uległy rozkładowi na; rope naftową- ciekła kopalina, złożona z mieszaniny naturalnych węglowodorów gazowych, ciekłych i stałych (bituminów), z niewielkimi domieszkami azotu, tlenu, siarki i zanieczyszczeń<>, gaz ziemny-  rodzaj paliwa kopalnego pochodzenia organicznego, gaz zbierający się w skorupie ziemskiej w pokładach wypełniających przestrzenie, niekiedy pod wysokim ciśnieniem. Pokłady gazu ziemnego występują samodzielnie lub towarzyszą złożom ropy naftowej lub węgla kamiennego

Asfalt powstaję w wyniku wietrzenia i odgazowania ropy naftowej

wosk ziemny jest produktem filtracji i dyferencji krystalicznej ropy naftowej

gaz ziemny

*Skały krzemionkowe:

Skały pochodzenia chemicznego:

Martwica krzemionkowa, gejzeryt

Skały Pochodzenia organicznego:

Diatomity, radiolaryty, spongiolity

Skały Pochodzenia mieszanego:

Rogowce, krzemienie, lidyty, jaspisy, opoka

*wapienne:

Wapienie pochodzenia chemicznego:

Martwica wapienna, wapienie masywne, wapienie oolitowe

Wapienie pochodzenia organicznego:

Wapienie rafowe, wapienie otwornicowe, wapienie krynaidowe

MINERAŁY SKAŁOTWÓRCZE SKAŁ OSADOWYCH

*Halogenki:

Halit - NaCl (Chlorek sodu)

Rola.S.: sól kamienna

Pow: powstaje na wskutek odparowania wód morskich i jeziornych, krystalizacja z roztworów rzeczywistych

*Tlenki i Wodorotlenki Wodorotlenki

Getyt - FeOOH (Uwodniony tlenek żelaza)

żelaziaki brunatne

krystalizacja z roztworów rzeczywistych, produkt utleniania minerałów zawierających żelazo

*Węglany i azotany Węglany;

Kalcyt - CaCO₃ (Węglan wapnia)

opoki, margle

odparowania wód morskich i jeziornych

Dolomit - CaMg(CO₃)₂ (Węglan wapnia i magnezu)

wapienie, dolomity

krystalizacja z gorących wód rzeczywistych, oraz dolomizacja (do uzupel.)

Syderyt - FeCO₃ (węglan żelaza)

Syderyty

krystalizacja z roztworów rzeczywistych

*Siarczany, chromiany, molibdeniany i wolframiany Siarczany

Gips - CaSO₄*2H₂O (Uwodniony siarczan wapnia)

gipsy

Krystalizacja z wód morskich i przekrystalizowanie z opalu

Anhydryt - CaSO₄ (Siarczan wapnia)

anhydryty

dehydratacja gipsu, krystalizacja z roztworów rzeczywistych

*Krzemiany krzemiany warstwowe Minerały ilaste

Kaolinit - Uwodniony krzemian glinu

kaoliny, iły i gliny kaolinowe

wietrzenie chemiczne z wód morskich i jeziornych

Illit – Uwodniony glinokrzemian potasu i glinu

iły i gliny ilitowe

wietrzenie chemiczne z wód morskich i jeziornych

Glaukonit – Uwodniony glinokrzemian potasu, glinu, żelaza i magnezu

piaski, piaskowce

wietrzenie chemiczne z wód morskich i jeziornych

*Krzemiany Krzemiany przestrzenne gr. krzemionki

Opal – Uwodniony dwutlenek krzemu

diatomity, spongiolity

wytrącanie się z roztworów krzemionkowych

Chalcedon – Dwutlenek krzemu

rogowce, lidyty, krzemienie

przekrystalizowanie z opaly, krystalizacja roztworów rzeczywis

4.4. Skały metamorficzne

Powstałe ze skał magmowych bądź osadowych (jak również niekiedy innych metamorficznych) na skutek przeobrażenia (metamorfizmu) pod wpływem wysokich temperatur (np. w pobliżu ognisk magmy) lub wysokiego ciśnienia (np. w wyniku pogrążania skał), oraz związanych z nimi procesów chemicznych. Metamorfizm powoduje zmiany składu mineralnego, czasami też chemicznego skał oraz ich struktury i tekstury.

4.4.1. Czynniki metamorfizmu

Czynniki:

temperatura, ciśnienie, składniki gazowe i ciekłe, czas

*temperatura - procesy metamorficzne przebiegają w wysokich temperaturach, jest związana ze stopniem geotermicznym lub ciepłem dostarczonym prze intruzję magmową.

*ciśnienie - wyróżnia się dwa rodzaje ciśnień: statyczne i dynamiczne

#ciśnienie statyczne - wynika z ciężaru nakładu, ma charakter ciśnienia działającego we wszystkich kierunkach tzn. ciśnienia hydrostatycznego

#ciśnienie dynamiczne - jest związane z przebiegiem procesów tektonicznych, na niewielkich głębokościach jest ciśnieniem kierunkowym nazywanym stresem

Kataklaza - w płytkich strefach i w odrębnie skał sztywnych powoduje rozdrobnienie składników mineralnych przez ciśnienia dynamiczne

Krystaloblasteza - rekrystalizacja polegająca na wzroście minerałów (blastów)

*składniki gazowe i ciekłe - przyspieszają reakcje między minerałami

*czas - czas trwania wpływa na stopień zmetamorfizowania skały wyjściowej

4.4.2 Rodzaje metamorfizmu

*metamorfizm termiczny (kontaktowy) - zachodzi, gdy skały dostaną się w bezpośrednie sąsiedztwo gorących intruzji. Czynniki przeobrażające: wysoka temperatura

*metamorfizm dyslokacyjny (dynamiczny) - występuje w strefach silnych zaburzeń tektonicznych, gdzie skały podlegają ciśnieniu kierunkowemu. Czynniki dominujące: stres, temperatura

*metamorfizm regionalny - obejmuje większe obszary, na wskutek ruchów tektonicznych, skały stopniowo pogrążają na znaczną głębokość. Czynniki przeobrażające: ciśnienie kierunkowe i hydrostatyczne, temperatura

*metamorfizm metasomatyczny - występuje, gdy do środowiska skalnego z głębi ziemi zostaną doprowadzone roztwory lub gazy

*Ultrametamorfizm - obejmuje zjawiska na granicy między procesami magmowymi i metamorficznymi

4.4.3. Minerały skałotwórcze skał metamorficznych

w skałach metamorficznych występują minerały:

kwarc, skalenie, łyszczyki (muskowit, biotyt), amfibole (aktynolit), pirokseny (omfacyt), kalcyt, dolomit, syderyt

minerałami charakterystycznymi, tworzącymi się w warunkach metamorfizmu są:

grafit, granaty, epidot, andaluzyt, sylimanit, dystern, staurolit, kordieryt, talk, chloryty

4.4.4. Budowa skał metamorficznych

Struktury:

*ze względu na kształt blastów:

-granoblastyczne

-lepidoblastyczna

-nematoblastyczna

*ze względu na względny rozmiar blastów:

-homeoblastyczna

-heteroblastyczna

-porfiroblastyczna

Tekstury:

-bezkierunkowe

-kierunkowe:

*płaskorównoległe - dzieli się na struktury: łupkowe i gnejsowe

*linijne

*specjalne (słojowo-oczkowe)

4.4.5. Klasyfikacja skał metamorficznych

Klasyfikacja uwzględnia rodzaj metamorfizmu oraz fację metamorficzną

*metamorfizm dyslokacyjny (dynamiczny) - Czynnik przeobrażający: ciśnienie kierunkowe - powstaje w wyniku lokalnych ruchów tektonicznych. nacisk wywołuje spękania i silne deformacje składników mineralnych w przeobrażanych skałach (kataklaza i mylonityzacja)

*metamorfizm regionalny - jest spowodowany pogrążeniem dużych obszarów w głąb skorupy ziemskiej , gdzie panują wysokie ciśnienia oraz temperatura.

w metamorfizmie regionalnym uwzględnia się strefy głębokościowe: epi (górna), mezo (pośrednia) i kata (dolna

#strefa epi - czynniki: ciśnienie kierunkowe (stres). podczas wzrastania ciśnienia kierunkowego dochodzi do miażdżenia skał oraz deformacji i spękań (kataklaza)

#strefa mezo - stres jest zastąpiony przez ciśnienie hydrostatyczne, która prowadzi do rekrystalizacji minerałów i powstają skały o strukturze łupkowej i gnejsowej

#strefa kata - panuje ciśnienie hydrostatyczne oraz wysoka temperatura co powoduje tworzeniu się skał o strukturze granoblastycznej i bezkierunkowej teksturze

*metamorfizm termiczny (kontaktowy) - występuje lokalnie przy kontaktach z ogniskiem magmowym. Czynnik przeobrażający: temperatura (powoduje rekrystalizacje składników mineralnych bez ich deformacji)

klasyfikacja skał metamorficznych

Rodzaje metamorfizmu	Facje metamorficzne	Skały
Metamorfizm dyslokacyjny	Brak facji	Kataklazyty Mylonity blastomylonity
Metamorfizm regionalny podzielony na strefy głębokościowe	Epi	Zieleńcowa
	Mezo	Amfibolitowa
	Kata	Granulitowa
		Eklogitowa
Metamorfizm termiczny	Hornfelsowa	Łupki plamiste Łupki gruzełkowe Hornfelsy Marmury kontakowe
Ultrametamorficzne	Brak facji	Migmatyty

4.4.6. Skały metamorfizmu dyslokacyjnego:

Kataklazyty, mylonity, blastomylonity

przebiega w strefach fałdowych, gdzie skały podlegają dużemu ciśnieniu kierunkowemu. Czynnikiem dominującym jest tu stress, temperatura odgrywa rolę podrzędną. Pod wpływem tego procesu zachodzi kruszenie i rozcieranie skał przy nieznacznej rekrystalizacji i wolno przebiegających reakcjach chemicznych. Produkty metamorfizmu dyslokacyjnego są różnego rodzaju: jeżeli dochodzi do kruszenia materiału czyli kataklazy, wówczas mówimy o utworach kataklastycznych. Jeśli natomiast dochodzi do mielenia i wytworzenia wybitnie kierunkowej struktury mamy do czynienia z mylonitami powstałymi w procesie mylonityzacji. Stopień rozdrobnienia materiału zwiększa się wraz z głębokością rozłamu czyli skała przechodzi z kataklazytu w mylonit.

4.4.7. Skały metamorfizmu regionalnego:

Rodzaj metamorfizmu obejmujący najwięcej rodzajów skał wyjściowych, oraz zachodzący na największych obszarach, nawet do wielu tysięcy km². Zachodzi w warunkach podwyższonej temperatury i ciśnienia, zarówno hydrostatycznego, jak i ciśnienia kierunkowego (stresu) działającego w płytkich strefach litosfery. Metamorfizm regionalny zachodzi w wyniku pogrążania się rozległych kompleksów skalnych w głąb litosfery

(facja zieleńcowa) epi

Fyllity – skład: serycyt, chloryt kwarc; powstaje w wyniku przeobrażenia skał ilastych lub piaszczysto ilastych

Łupki grafitowe – skład: grafit, kwarc, minerały blaszkowe, powstają na skutek przeobrażenia skał piaszczysto ilastych

Kwarcyty i łupki kwarcytowe – skład: kwarc z domieszką skaleni; powstaje w wyniku przeobrażenia piaskowców

Łupki serycynowe – skład: serycyt i kwarc; powsstaje w wyniku przeobrażenia skał ilastych i mułowców

Zieleńce i łupki zieleńcowe – skład: kwarc, epidot, albit , powstają z przeobrażenia bazaltów.

Serpentynity – skład: antygoryt, chryzotyl, talk; powstaję w wyiku przeobrażenia skał magmowych bogatych w oliwiny i pirokseny

Łupki talkowe – skład: talk, chloryt; powstaję z zasadowych skał magmowych

(facja amfibolitowa) mezo

Łupki łyszczykowe – skład: kwarc, muskowit, biotyt; powstaje w wyniku przeobrażenia skał piaszczysto ilastych

Gnejsy – skład: kwarc, skalenie, łyszczyki; powstaję w wyniku przeobrażenia skał granitowych lub osadowych

Amfibolity – skład: hornblenda oraz plagioklazy; powstaję w wyniku przeobrażenia skał gabroidowych lub marglisto-dolomitowych

Marmury – skład: kalcyt, biotyt, grafit; powstaję w wyniku przekrystalizowania wapieni lub dolomitów

(facja granulitowa) kata

Granulity skład: skalenie potasowe, kwarc, granaty.

(facja eklogitowa) kata

Eklogity – skład: pirokseny, granaty.

4.4.8 Skały metamorfizmu termicznego:

skały facji hornfelsowej:

Łupki plamiste i gruzełkowe, hornfelsy, marmury kontaktowe

Skały te powstają na skutek przeobrażenia w wysokiej temperaturze, która powoduje rekrystalizację składników mineralnych bez ich deformacji. Wysoka tem. jest skutkiem bliskości ognisk magmowych.
Minerałami skał met. termicznego są:<><> krzemiany wyspowe: andaluzyt (polimorficzne odmiany: sylimanit, dysten; Al2O[SiO4] krzemian tlenku glinu)<><>krzemian pierścieniowy: kordieryt (glino-krzemian mian magnezu i glinu) <><> grafit C <> talk (uwodniony krzemian magnezu ) <> kwarc SiO2 <><> kalcyt CaCO3 i dolomit Mg,Ca(CO3)2 (z marmurów) <>domieszki: krzemiany warstwowe gr. łyszczyki : Biotyt (uwodniony glino-krzemian potasu, magnezu, żelaza)  <><>Muskowit (uwodniony glino-krzemian potasu i glinu)

4.4.9 Skały ultrametamorficzne:

Powstają na skutek głębokich przobrazeń zachodzących na pograniczy procesów metamorficznych i magmowych. Wzorst temperatury i zwiekszony udzial składników lotnych, prowadzi do selektywnego uplstycznienia lub topienia składników mineralnych. Produkty przetapiania gromadzą sie w postaci stopu krzemianowego

Migmatyty: zbudowane ze skały pierwotnej i składników genetycznie związanych z upłynnieniem skały pierwotnej<>struktura: granoblastyczna<>tekstury:kierunkowe<> skł min. kwarc, skalenie poasowe, plagioklazy,biotyt.

MINERAŁY SKAŁOTWÓRCZE SKAŁ METAMORFICZNYCH:

Grafit - C

łupki grafitowe

przeobrażenie węgla pod wpływem temperatury i ciśnienia

*Krzemiany krzemiany wyspowe, grupowe i pierścieniowe

Granaty - (Krzemian wapnia, Manganu, żelaza, Magnezu, glinu, chromu)

amfibolity, łupki łyszczykowe

przekrystalizowanie w strefie wysokiego ciśnienia hydrostatycznego

Epidot - (Uwodniony krzemian wapnia, glinu i żelaza)

zieleńce, łupki zieleńcowe, amfibolity

powstaje w strefie epi, przeobrażenie bazaltu i tufu, wysokie ciśnienie i temperatury

Andaluzyt - (Krzemian glinu)

hornfelsy

Tworzy się w warunkach niezbyt wysokiej temperatury i niskiego ciśnienia

Sylimanit - (Krzemian glinu)

gnejsy

powstaje na wskutek wysokiej temperatury i niezbyt wysokiemu ciśnieniami

Dystern - (krzemian glinu)

gnejsu i łupki łyszczykowe

powstaje na wskutek wysokich ciśnień w wysokim zakresie zmian temperatury

*Krzemiany krzemiany warstwowe

Talk - (Uwodniony krzemian magnezu)

łupki talkowe

hydrotermalny rozkład skał magmowych, zasadowych, ultrazasadowych bogatych w magnez

*Krzemiany krzemiany warstwowe grupa chlorytów

Penin - (Uwodniony glinokrzemian magnezu, żelaza i glinu)

łupki chlorytowe, łupki talkowe, łupki zieleńcowe, zieleńce

produkt rozkładu i przeobrażenia getytu i hornblendy

*Krzemiany krzemiany warstwowe grupa serpentynów

Antygoryt - (Uwodniony krzemian magnezu)

serpentynity, łupki talkowe

powstaje w wyniku przeobrażenia krzemianów magnezu (np. oliwiny) w obecności wody + temperatury + ciśnienia

Chryzotyl - (Uwodniony krzemian magnezu)

serpentynity, łupki talowe

powstaje w wyniku przeobrażenia krzemianów magnezu (np. oliwny) pod wpływem wody + temperatura + ciśnienie