1. Cele i zadania petrografii

PETROGRAFIA -jest to nauka o skałach, która zajmuje się ich składem mineralogicznym, strukturą, teksturą oraz genezą.

Petrografia -jest częścią składową nauk mineralogicznych, w skład, których (obok niej) wchodzą krystalografia, mineralogia, geochemia (historia naturalnej wędrówki pierwiastków w skorupie ziemskiej) Petrografia - stanowi pomost między naukami mineralogicznymi a geologią, podobnie jak geochemia pomiędzy mineralogią a chemią.

CELE I ZADANIA PETROGRAFII

• Opis skał, ujmujący ich cechy strukturalno-teksturalne oraz skład mineralny;

• geneza

• przeobrażenia

• znaczenie gospodarcze surowców skalnych

- znaczenie zjawisk plutonicznych i intruzji magmowych dla działalności człowieka:

- źródło pozyskania surowców skalnych (granity, gabra)

- źródło pozyskania surowców metalicznych (nikiel, chrom, platyna, złoto, żelazo itp.)

1. Prekursorzy w PL

Józef Morozewicz

Franciszek Kreutz

Stanisław Kreutz

Zygmunt Rozen

Stanisław Józef Thugutt

Julian Tokarski

Walery Goetel

Antoni Gaweł

Kazimierz Smulikowski

Maria Turnau-Morawska

Marian Kamieński

Andrzej Bolewski

Włodzimierz Parachoniak

1. Prekursorzy w świecie

H.C. Sorby

H. Rosenbusch

F.J.K. Becke

U. Grubenmann

P. Niggli

P.E. Eskola

J.J. Sederholm

V.M. Goldschmidt

Frank W. Clarke

T. Barth

A.J. Fersman

W.I. Wiernadski

J.S. Fiodorow

J. Kuzniecow

4) / 5) Budowa Ziemi. Skorupa ziemska.

Skorupa ziemska -jest to najbardziej zewnętrzna część planety ziemia o miąższości ok. 50km. Skorupa ziemska - pod względem fizycznym przedstawia ciało sztywne, w przeciwieństwie do podścielającej strefy zewnętrznej płaszcza o miąższości 2990km która ma właściwości półplastyczne. Poniżej płaszcza ziemi występuje jądro, które ciągnie się do głębokości 6378km. Skorupa ziemska - w warunkach powierzchniowych w 95% zbudowana jest ze skał osadowych, tylko 5% stanowią skały magmowe i metamorficzne. Przeciętny skład metamorficzny jest odwrotny - 95% magmowe i 5% osadowe

Pod względem chemicznym skorupa ziemska zbudowana jest z Si i Al. - siał Płaszcz ziemski - zbudowany jest z Si i Mg - sima

Jądro ziemi - wg I hipotezy zbudowane tylko z najlżejszych pierwiastków; wg II hipotezy z najcięższych Granicę między skorupą a płaszczem wyznaczył wykorzystując różnicę własności fizycznych Mohorowcic (Moho) w 1909r.

Granicę między płaszczem a jądrem ziemi wyznaczył w 1914r Gutenberg

Przeciętny skład skorupy ziemskiej:

Si0₂ -60%

Al₂ 0₃ -15%

Fe0 -4%

Fe0₃ -3%

Mg0 -3^%

Ca0 -5%

Na₂ 0 -3,7%

H₂ 0 -3%

W wyniku szczegółowych badań skorupy ziemskiej wykazano, że jest ona dwudzielna. Górna część skorupy ziemskiej jest bardzo bogata w Si, Al, Na, K nazywana jest granitową. Natomiast dolna część jest nieco uboższa w Si i Al., a wzbogacona w Ca, Fe, Mg nazywana jest bazaltową Można powiedzieć, że granitowa część zbudowana jest ze skał o barwach jaśniejszych niż bazaltowa To zróżnicowanie spowodowane zostało oddziaływaniem atmosfery i hydrosfery na istniejącą w pierwszym stadium skorupy ziemskiej skałę w postaci szklistej, procesy wietrzenia, transport, sedymentację, a w konsekwencji zaburzenia równowagi izostatycznej między skorupą a płaszczem, a następnie przemieszczanie skał, ewolucjonizmu, doszło do powstania tych dwóch stref.

Pyrolit - najbardziej zewnętrzna część płaszcza ziemskiego, z petrograficznego punktu widzenia zbudowana z 3 części dunitu i 2 części bazaltu. Pyrolit wzbogacony jest w tytan występujący w: spinelach, piroksenach, granatach.

6) i 7) Podstawowe proc. geologiczne. Zagadnienia ewolucjonizmu.

Powstała w głębi skorupy ziemskiej magma wskutek powolnego spadku temperatury krystalizuje dając różne typy skał magmowych. Jest to I etap zwany magmowym. Na skutek ruchów wchodzących w skorupie ziemskiej skały magmowe są wynoszone na powierzchnię, tam na skutek działania atmosfery i hydrosfery ulegają zniszczeniu, odbywa się to w etapie zwanym wietrzeniem. Powstały materiał okruchowy wskutek wietrzenia jest z kolei przedmiotem przemieszczania, czyli transportu z jednych miejsc w drugie. Odbywa się to w etapie zwanym transportem. Transportowany materiał za pośrednictwem spływów powierzchniowych, wody lub wiatru jest a kolei deponowany w różnych środowiskach, lądowym, wodnym mamy wówczas do czynienia z procesem sedymentacji. W pierwotnym stadium istnienia zdeponowany materiał okruchowy pozostaje w stanie luźnym. Z czasem pod wpływem różnych czynników (np. ciśnieniu warstw nadległych) ulega scementowaniu (stwardnieniu). Odbywa się to w etapie zwanym diagenezą. Jeżeli materiał zdiagenezowany w postaci różnorodnych skał dostanie się w głąb skorupy ziemskiej wskutek oddziałujących w niej ruchów, znajdzie się pod wpływem podniesionych parametrów ciśnienia i temperatury. Skały w tych warunkach ulegają transformacji, przeobrażeniom, ten etap nazywany jest metamorfizmem. Jeżeli skały przeobrażone dostaną się w jeszcze głębsze strefy, temperatura przekroczy 800°C zaczynają się częściowo topić. Ten proces nazywamy anateksis. Przy dalszym podwyższaniu temperatury skały ulegają całkowitemu stopieniu, ten proces i etap nazywamy palingenezą.

Wskutek oddziaływania procesów anateksis i palingenezy dochodzi do całkowitego upłynnienia skał. Tworzy się magma wtórna. Oprócz magmy wtórnej istnieje również w najniższych partiach skorupy ziemskiej i w górnej części płaszcza ziemi magma pierwotna zwana juwenilną. Po zmieszaniu tych dwóch rodzajów magmy a następnie wędrówki w płytsze części skorupy ziemskiej, w wyniku spadku temperatury, dochodzi do krystalizacji różnych typów skał magmowych. Rozpoczyna się kolejny cykl procesów petrograficznych. Współcześnie występujące skały w skorupie ziemskiej stanowią (niewątpliwie) kolejny produkt ewolucjonizmu, zachodzącego w procesach petrogenetycznych w skorupie ziemskiej.

Aktualizm (aktualizm geologiczny, zwany również uniformitaryzmem lub uniformitarianizmem) – zasada geologiczna przyjmująca, że czynniki fizyczne i chemiczne oddziałujące na Ziemię i na skorupę ziemską, a zatem także procesy fizyczne i chemiczne, były w przeszłości podobne do dzisiejszych, co pozwala na podstawie współczesnych obserwacji określać przebieg dawnych procesów geologicznych. Metoda ta streszcza się w haśle "teraźniejszość jest kluczem do przeszłości", a na podstawie obserwacji procesów zachodzących współcześnie można wnioskować co działo się na Ziemi nawet wiele milionów lat temu.

8) METODY BADAŃ STOSOWANE W PETROGRAFII

Badania petrograficzne ogólnie dzielimy na terenowe i laboratoryjne. W badaniach terenowych należy uwzględnić charakter współwystępujących ze sobą skał, dokonać jej makroskopowego opisu, dokonać poboru próbek do badań laboratoryjnych. Próbki pobieramy z odsłonięć naturalnych lub z wyrobisk górniczych (rowów, szybików, wykopów i z otworów wiertniczych). Próbki muszą być odpowiednio opisane. W niektórych przypadkach należy zaznaczyć linię rozciągłości, kierunek upadu, orientację względem stron świata i inne.

W badaniach laboratoryjnych dokonuje się badań fizycznych i chemicznych. W badaniach fizycznych uwzględnia się badania optyczne i badania przy pomocy takich metod jak: rentgenografia, analiza termiczna, analiza spektroskopii absorpcyjnej w podczerwieni, analiza mikroskopem elektronowym i inne. W badaniach optycznych fundamentalną metodą jest mikroskopia w świetle przechodzącym. Pierwszy mikroskop do badań w świetle przechodzącym został wprowadzony w 1858r przez H. Sorby, jest to metoda prosta i ważna pod względem przyswajalności obrazu przez człowieka (wierzymy w to co widzimy). Badania mikroskopowe określają nam strukturę, teksturę a w niektórych przypadkach skład ilościowy minerałów w danej skale.

Do metod fizycznych zaliczamy:

• • Rentgenografię

• • Termiczną analizę różnicową

• • Spektrofotometrię w podczerwieni

• • Mikroskopię elektronową

RENTGENOGRAFIA - przyczynia się do bardzo dokładnego identyfikowania minerałów występujących w danej skale. Identyfikację rentgenowską dokonuje się na podstawie określania zespołu charakterystycznych odległości międzypłaszczyznowych d(A) i odpowiadających im intensywności (I). Metoda rentgenograficzna oddaje szczególnie duże usługi przy badaniach skał bardzo drobno ziarnistych, a także skał w skład, których wchodzą minerały, których właściwości optyczne są zbliżone, np. przy badaniu skał wapienno - dolomitowych, w których kalcyt i dolomit mają bardzo podobne własności optyczne.

ANALIZA TERMICZNO RÓŻNICOWA - jest metodą stosunkowo tanią i szybką w identyfikacji minerałów i skał. Jeżeli zanalizujemy skałę osadową o nazwie kaolin, która zbudowana jest głównie z kaolinitu o składzie (Al₄[Si₄0₁₀](OH) w temperaturze od 0-1000°C to uzyskamy krzywą termiczno - różnicową kaolinitu. Odczytujemy z tej krzywej obecność efektów endotermicznych: bardzo słabego w temperaturze 80°C i silnego w temperaturze ok. 560°C, oraz efekt egzotermiczny w temperaturze 980°C

SPEKTROFOTOMETRIA W PODCZERWIENII - stosowana jest przede wszystkim przy badaniu skał w składzie, których występują minerały z udziałem cząstki krzemianowej (Si0₄), węglanowej (CaO) i fosforanowej (PO). Pod wpływem promieniowania podczerwonego cząstki te wprowadzane są w drgania dając odpowiednie refleksy w postaci pików, na podstawie, których dokonuje się identyfikacji

MIKROSKOPIA ELEKTRONOWA - pozwala nam dokładnie określić sposób wykształcenia, wielkość, i ułożenie elementów w skale, czyli strukturę i teksturę. Stosowana jest przede wszystkim w bardzo drobnoziarnistych skałach. Powiększenie uzyskiwane przy tej metodzie to kilka a nawet kilkadziesiąt tysięcy razy.

9) Magma i jej produkty

Skały magmowe powstają w wyniku krystalizacji magmy w głębi lub na powierzchni skorupy ziemskiej. W zależności od tego gdzie się tworzą dzielimy je na skały głębinowe i wylewne. Magma jest to stop ognisto -płynny, tworzy się pod wpływem takich procesów jak anateksis, palingeneza przy współudziale magmy pierwotnej zwanej juwenilną.

Źródła ciepła niezbędnego do powstania magmy związane są:

*z oddziaływaniem stopnia geotermicznego tzn wzrostu temperatury o l °C na określoną ilość metrów wraz z głębokością. Dla warunków Polski 1°C na 33m.

*w wyniku tarcia wywołanego przesuwaniem się względem siebie kompleksów skalnych w głębi skorupy ziemskiej. Największe ruch mas skalnych w obrębie skorupy ziemskiej przebiegają wzdłuż głębokich rozłamów, to znaczy pęknięć przenikających skorupę ziemską wchodzących aż w obręb płaszcza-ziemskiego. Wykazano, że największa ilość ognisk magmowych skoncentrowana jest w sąsiedztwie tych głębokich rozłamów.

*trzecie źródło ciepła to rozpad pierwiastków radioaktywnych. Wykazano, że największe koncentracje pierwiastków radioaktywnych znajdują się w skałach zalegających w najniższych częściach skorupy ziemskiej

Magma zbudowana jest ze wszystkich trzech stanów skupienia. Fazę ciekłą stanowi zasadniczy stop magmowy. Fazę stałą reprezentują zalążki tetraedrów. Faza gazowa obejmuje takie składniki jak para gazowa, dwutlenek węgla, dwutlenek siarki, azot, chlor, bór, fluor i inne występujące w bardzo małych ilościach. Faza gazowa w magmie, w zależności od tego, na jakiej głębokości i kosztem, jakich skał magma się tworzyła w skorupie ziemskiej, występuje w różnych ilościach. Z reguły im płytsze tworzenie się ognisk magmowych to zawartość fazy gazowej a zwłaszcza pary wodnej w magmie jest wyższa.

10) Skład chemiczny magmy i etapy jej ewolucji

Podział magm ze względu na skład chemiczny:

• krzemianowe

• węglanowe

• siarczkowe

• tlenkowe

Krystalizacja- w warunkach spadku temp. następuje nukleacja, a następnie wzrost kryształów. Proces ten jest egzotermiczny i wiąże się z wydzielaniem energii termicznej zwanej ciepłem krystalizacji,

• Krystalizacja równowagowa – wytrącane kryształy nie są wytrącane z układu, cały czas pozostaja w równowadze z otaczającym stopem, reagując z nim w sposób ciągly. Sumaryczny skład stopu i wydzielających się kryształów nie ulega zmianie. Końcowy produkt krystalizacji ma identyczny skład chemiczny jak macierzysta magma

• Krystalizacja frakcjonalna- jest proc. różnicującym magmy. Wydzielające się ze stopu kryształy są sukcesywnie usuwane, więc nie mogą z nim reagować. Odzielanie to zachodzi dzięki grawitacji, dzięki prądom gęstościowym, tworzeniu się budowy zonalnej

11) Gęstość i lepkość magmy

Gęstość magmy waha się od ok. 2,4 g/cm^3 (magmy kwaśne) do ok. 2,9 g/cm^3 (magmy zasadowe).

Lepkość magmy zmienia się w szerokich granicach. Generalnie maleje znacznie ze wzrostem temperatury, ze wzrostem zawartości gazów (w tym wody), ze spadkiem zawartości fazy stałej (krystalicznej), w niewielkim stopniu ze spadkiem ciśnienia. Silnie zależy od składu chemicznego - mamy zasadowe cechują się małą lepkością, a kwaśne dużą.

12) Procesy dyferencjacji magmy

a) likwacja

• odmieszanie się składników stopu krzemianowego

• utworzenie oddzielnych faz ciekłych o różnej gęstości

• przy spadku temperatury

• niezbyt częsty

• odmieszanie stopu na dwa składniki

b) frakcyjna krystalizacja

• kolejność wydzielania się kryształów na skutek spadku temperatury

• kolejność zależy od składu stopu, temperatury, ciśnienia

• dyferencjacja grawitacyjna

• ruchy tektoniczne

c) konwekcja przy udziale składników lotnych (migracja składników lotnych)

• oddzielenie się fazy gazowej i unoszenie składników stopu

• przy spadku ciśnienia litostatycznego

• pęcherzyki gazu powodują przeobrażenia pneumatolityczne w górnej części zbiornika

d) dyfuzja termiczna

• wędrówka drobin (molekuł) ku zewnętrznym częściom zbiornika

• w wyniku różnic temperatur w komorze

• bardzo powolny proces

e) asymilacja magmowa (kontaminacja)

• rozpuszczanie składników między magmą a skałami

• ksenolity

• tym większa, im bardziej różny skład chemiczny obu reagentów

• magma musi być odpowiednio gorąca

13) Etapy krystalizacji magmy i ich produkty

Wraz ze spadkiem temperatury wyróżniamy następujące etapy krystalizacji magmy:

1. Protokrystaliczna (krystalizacja wczesna) - temperatura powyżej 1600°C

2. Mezokrystaliczna (krystalizacja główna) - 1600°C - 800°C

3. Tellekrystaliczna (krystalizacja resztkowa) - 800°C - 100°C

• • Podetap pegmatytowy - 800°C - 600°C

• • Podetap pneumatoliczny - 600°C - 400°C

• • Podetap hydrotermalny-400°C-100°C

Produktami krystalizacji wczesnej są najczęściej produkty dyferencjacji likwacyjnej - złota, siarczków, metali ciężkich najczęściej tlenków żelaza

Produktami krystalizacji mezokrystalicznej są główne typy skał magmowych, dunity, perydotyty, gabra, dioryty, sjenity, granity oraz odpowiadające im skały wylewne Krystalizacja resztkowa zachodzi przy współudziale dużej zawartości składników gazowych. Maksimum tych składników przypada na proces pneumatoliczny.

W podetapie pegmatytowym krystalizują utwory, które nazywamy pegmatytami. W większości przypadków pegmatyty wykształcone są w postaci żył. Utwory pegmatytowe związane są najczęściej z magmą kwaśną, zasobną w krzemionkę. Typowy pegmatyt granitowy zbudowany jest głównie z kwarcu, skaleni alkalicznych (ortoklazu, mikroklinu, alinbitu) oraz z mik (muskowitu i biotytu). W skład pegmatytu wchodzą również minerały akcesoryczne. Minerałami akcesorycznymi nazywamy takie minerały, które występują w skale w formie domieszek. Ich uczestnictwo lub nieobecność nie decyduje o charakterze danej skały. Minerały akcesoryczne w pegmatytach to: granaty i cyrkon. Pegmatyty odznaczają się strukturą grubokrystaliczną, teksturą bezładną. Tworzą się najczęściej w obrębie pęknięć powstałych w danym masywie krystalicznym np. w granicie.

14) Szeregi reakcyjne Bowena

Przedstawia on kolejność krystalizacji głównych minerałów skałotwórczych z magmy wraz ze spadkiem temperatury.

-1600°C - spadek temperatury

Ciąg (l) tych minerałów z wyjątkiem kwarcu z uwagi na wysoką zawartość Fe i Mg nazywamy ciągiem femicznym. Ciąg (2) minerałów z uwagi na to, że zbudowane są głównie z glinu i krzemu nazywamy sialicznymi.

1. Albit (Na[AlSi₃0₈]) =Na₂0*Al₂0₃*6Si0₂ - skrajnie kwaśny

2. Oligoklaz 70% - Ab i 30% - An - kwaśny

3. Andezyn 50% - Ab i 50% - An- plagioklaz średni

4. Labrador 30% - Ab i 70% - An - zasadowy

5. Bytownit 10% - Ab i 90% - An - zasadowy

6. Anortyt Ca[Al₂Si₂0₈]=CaO*Al₂0₃*2Si0₂ -skrajnie zasadowy

Dwa skrajne człony albit i anortyt tworzą ze sobą kryształy mieszane, krystalizujące w układzie jedno i trójskośnym nazywane plagioklazami. Struktura mieszana charakterystyczna dla plagioklazów może powstawać dzięki temu, że średnice jonowe sodu i wapnia są prawie takie same i wynoszą: średnica sodu - 0,98 A i średnica wapnia - l A. W związku z tym w strukturze plagioklazów sód może podstawiać wapń, a wapń może wchodzić w miejsce sodu. Najczęściej odbywa się to w wyniku procesu metasomatycznego, to znaczy wypierania jednych składników przez drugie, w tym przypadku ma miejsce wypieranie wapnia przez sód. Proces ten następuje wraz ze spadkiem temperatury.

15) Typy skał magmowych i ich zróżnicowany skład mineralny

Magmy tworzą się w obrębie górnej części płaszcza ziemskiego albo też w niższych lub środkowych partiach skorupy ziemskiej, a następnie – opuszczając owe obszary źródłowe – migrują. Część magm przemieszcza sie w obrębie litosfery (intruduje), nie osiągając powierzchni planety, i ulega zestaleniu w głębi Ziemi w formie intruzywnych ciał magmowych; w ten sposób powstają skały plutoniczne (głębinowe).

Nierzadko jednak część stopu ekstraduje, czyli wydostaje się na powierzchnię jako lawa i zastyga w formie skały wylewnej ( efuzywnej), lub na skutek erupcji wulkanicznej zostaje rozdrobniona i następnie zdeponowana jako materiał piroklastyczny; tak powstałe skały nazywamy skałami wulkanicznymi. Skały piroklastyczne z uwagi na sposób depozycji, tradycyjnie włączane są do grupy skał okruchowych i wraz z nimi charakteryzowane.

Określenie skała plutoniczna zostało przyjęte dla skał magmowych o fanerytowej (jawno krystalicznej) strukturze, która – jak się domniemywa – została uformowana na znacznej głębokości. W przypadku wielu skał plutonicznych stref orogenicznych, które uległy metamorfizacji, do własnej decyzji badacza pozostawia się stosowanie do ich opisu terminologii właściwej skałom magmowym czy też metamorficznym (np. gnejsogranit lub granitognejs).

Z kolei termin skała wulkaniczna przyjęto dla skały o afanitowej (skrytokrystalicznej) lub porfirowej strukturze, często zawierającej szkliwo, która – jak można domniemywać – jest związana z wulkaniczną działalnością. Skały takie mogły powstać jako efekt erupcji na powierzchnię Ziemi, jako wylewy lawy lub też w wyniku przypowierzchniowych inruzji: dajek, silli, lakolitów itp.

Do ważniejszych skał magmowych plutonicznych zaliczamy: Perydotyty, Piroksenity Hornblendyty, Gabra, Noryty, Dioryty, Tonality, Granodioryty, Granity, Syenity, Monzonity, Syenity foidowe i Monzosyenity foidowe, Dioryty foidowe, Gabra foidowe, Foidolity.

Ważniejsze skały magmowe wulkaniczne: Komatiity, Pikryty, Bazalty, Melafiry, Diabazy, Andezyty, Dacyty, Ryodacyty, Ryolity, Trachity, Latyty, Fenolity i tefryfonolity, Tefryty, Bazanity, Foidyty.

16) Formy występowania skał magmowych

Ze względu na sposób występowania intruzji względem skał otaczających wyróżniamy:

l. Intruzie zgodne

• • Sille - pokładowe formy równolegle przebiegające względem ławic skał otaczających

• • Lakolity - intruzje wykształcone w formie grzyba, którego część górna (kapelusz) przebiega równolegle względem ławic skał otaczających

• • Lopolity - intruzje wykształcone w formie grzyba z odwróconym kapeluszem Intruzje zgodne należą do stosunkowo małych form, zwłaszcza sille. Reprezentowane najczęściej przez skały magmowe wylewne. Skałą tworzącą lakolity i lopolity są granity.

2. Intruzie niezgodne

• • Dajki - formy poprzecznie tnące skały otaczające

• • Batolity - potężne, niekształtne intruzje niezgodne współwystępujące ze skałami otaczającymi. Reprezentowane przez skały głębinowe. Tworzą je najczęściej granity a także skały zasadowe np. gabro. W przypadku batolitu przeważnie nie są znane części korzenne

• • Apofizy - odgałęzienia batolitów, stanowią najczęściej końcowe produkty krystalizacji magmy bardzo często w składzie mineralnym występują duże ilości minerałów rzadko występujących, także minerałów rudnych. Produkty te są przedmiotem dużego zainteresowania. Apofizy występują zazwyczaj wokół batolitów granitowych.

17) Klasyfikacje s. magmowych na podst. skł mineralnego

skały kwaśne – obecny kwarc, brak oliwinu i skaleniowców

skały zasadowe – obecny oliwin, brak kwarcu i skaleni alkalicznych

skały ultrazasadowe – brak kwarcu, skaleni i skaleniowców, obecny wyłącznie minerały ciemne (oliwin, piroksen, amfibol)

skały alkaliczne (zasadowe i ultrazasadowe) – obecne skaleniowce, brak kwarcu

18) Klasyfikacje s. magmowych na post. skł. chemicznego

• skał kwaśnych - powyżej 65% krzemionki

• skał obojętnych - 65-52% krzemionki

• skał zasadowych - 52-45% krzemionki

• skał ultra zasadowych - poniżej 45% krzemionki

19) Struktury i tekstury s. magmowych

STRUKTURY

Uwarunkowane stopniem krystalizacji magmy

• Holokrystaliczne

• Hipokrystaliczne

• Szklista

Z punktu widzenia makroskopowej dostrzegalnej wielkości ziaren

• Jawnokrystaliczna

• Skrytokrystaliczna

Z punktu widzenia wielkości ziaren

• Równokrystaliczna

• Nierównokrystaliczna (porfirowa, porfirowata)

Str. Uwarunkowane stopniem doskonałości wykrystalizowania skł. magmy

• Automorficzne

• Ksenomorficzne

• Hipautomorficzne

TEKSTURY

Uwarunkowane wypełnieniem przestrzeni przez skł. skał

• Zbita

• Porowata (gąbczasta, pumeksowa, żużlowa, migdałowcowa)

• Miarolityczna

Uwarunkowane przestrzennym ułożeniem składników skał

• Bezładna

• Potokowa

• Kulista

20) Skały ultrazasadowe- charakterystyka min. głównych typów skał plutonicznych

Głębinowe skały ultrazasadowe są reprezentowane przez: perydotyty, piroksenity, hornblendyty, dunity;

Dunity - ciemnozielone lub czarne. Struktura silnie zbita, najczęściej średnio ziarnista, holokrystaliczna. Tekstura bezładna. Zbudowane są prawie wyłącznie z ołiwinów. Jego zawartość przeciętnie wynosi ok. 95%. Pozostałe 5% stanowi chromit. Oliwiny w dunitach zbudowane są głównie z cząstki fosterytowej. Udział tej cząstki wynosi ok. 98%

Fosteryt – Mg₂Si0₄], fajalit - Fe₂[Si0₄] - te dwa skrajne człony, podobnie jak albit i anortyt tworzą kryształy mieszane, które ogólnie nazywamy oliwinami. Tworzenie się kryształów mieszanych możliwe jest dzięki temu, że średnice żelaza i manganu są bardzo zbliżone do siebie. Dzięki temu możliwy jest izomorfizm tzn. wzajemne podstawianie w strukturze żelaza i manganu. Oliwiny w dunitach objęte są zazwyczaj bardzo silnym strzaskaniem (kataklazą). Są także prawie zawsze silnie zmienione. Objęte są przeobrażeniem zwanym serpentynizacją.

Perydotyty- struktura holokrystaliczna, średnio krystaliczna, barwa ciemno zielona lub czarna. Zbudowane są w 85% z ołiwinów. Resztę stanowią pirokseny i średnio zasadowe plagioklazy. Akcesorycznie występuje apatyt i magnetyt. Zawartość cząsteczki fosterytowej w oliwinach tych skał jest nieco niższa niż w oliwinach dunitowych. Podobnie jak dunity objęte są silną serpentynizacją i kataklazą oliwinów. Są to skały macierzyste dla złóż siarczków metali ciężkich: kobaltu, niklu, a także platyny. W Polsce występują perydotyty bardzo silnie zserpentynizowane, w miejscowości Grochowa koło Ząbkowic Śląskich oraz w okolicy Sobótki.

21) Skały ultrazasadowe- charakterystyka min. głównych typów skał wulkanicznych

Wylewne skały ultrazasadowe są reprezentowane przez: komatyty (komatiity), pikryty, nefelinity, leucytyty.

Pikryty - są to skały o nieokreślonej bliżej genezie. Niektórzy uważają, że są to skały wylewne. W większości przeważa pogląd, że są to skały głębinowe powstałe w stosunkowo płytkich strefach. Struktura holokrystaliczna, tekstura bezładna, barwa brunatno - czerwona. Zbudowane są głównie z oliwinów, bardzo bogatych cząsteczkę fajalitowa, Objęte są silnym przeobrażeniom. Jednym z końcowych produktów przeobrażenia jest hematyt i goethyt. Minerały o barwie brunatno - czerwonej.

Nefelinit – należąca do foidytów skała magmowa, wulkaniczna o strukturze drobnoziarnistej, porfirowej, przy czym ciasto skalne jest afanitowe (szkliste). Barwa czarna lub ciemnoszara, rzadziej jasnoszara. Fenokryształy reprezentowane są głównie przez augit tytanowy i nefelin, skalenie nie występują

22) Pochodzenie skał ultrazasadowych, formy ich występowania (w tym na terenie PL)

Na podstawie szczegółowych badań skał występujących w różnych miejscach ustalono, że mogą one powstawać:

• W wyniku krystalizacji intruzji wywodzących się z bardzo dużych głębi skorupy ziemskiej

• W wyniku krystalizacji pierwotnej magmy ultra zasadowej

• W wyniku dyferencjacji i krystalizacji magmy gabrowej

• W wyniku przeobrażeń metesomatycznych różnego typu skał a przede wszystkim serpentynów w procesie metamorfizmu. Metasomatozą nazywamy podstawianie jednych składników przez inne, inaczej proces wypierania. Podstawianie możliwe jest wówczas, jeżeli kation wypierający w porównaniu do wypieranego odznacza się wyższym ładunkiem elektrostatycznym. Ładunek elektrostatyczny jonu jest wprost proporcjonalny do wartości a odwrotnie proporcjonalny do średnicy jonowej Skały ultra zasadowe ważne są ze względu na występowanie wielu cennych złóż, np. chromitu, siarczków metali ciężkich oraz diamentów.

W Polsce występują perydotyty bardzo silnie zserpentynizowane, w miejscowości Grochowa koło Ząbkowic Śląskich oraz w okolicy Sobótki.

23) Ofiolity ============

Ofiolity to zespół skał zasadowych i ultra zasadowych występujących w

następującej sekwencji (od dołu)

• • Lawy poduszkowe

• • Pakiet skal zasadowych

• • Gabra

• • Ultramafity (perydotyt)

Lawami poduszkowymi nazywamy megastruktury przypominające swą formą poduszki tworzące się na powierzchni wylewów magm zasadowych, najczęściej bazaltów, na dnie zbiorników oceanicznych, morskich. Skały wchodzące w skład ofiolitów są przeważnie silnie przeobrażone. Perydotyty są zserpentynizowane, gabra zsaussurytyzowane, lawy poduszkowe ulegają spilityzacji. Spilityzacją - nazywamy proces przeobrażenia law poduszkowych lub innych skał magmowych pod wpływem roztworu wody morskiej lub niekiedy roztworów hydrotermalnych.

24) Skały magmowe zasadowe, wyst. w PL

Skały zasadowe (bazyty) – skały magmowe (zawierające od 40 do 53% SiO2); obejmują skały o niedomiarze krzemionki w stosunku do tlenków metali alkalicznych. Skały zasadowe względnie nasycone alkaliami nazywa się skałami alkalicznymi.

Należą tu skały, które zawierają skaleniowce (foidy), pirokseny, często amfibole, oliwiny;

Nie zawierają kwarcu, który bywa w nich spotykany tylko w szczególnych przypadkach;

Przeważnie odznaczają się ciemną barwą (skały melanokratyczne), choć nie brak wśród nich odmian jaśniejszych.

Występowanie w Polsce: niedaleko Cieszyna oraz w rejonie Szczawnicy.

25) Charakterystyka min. głównych typów plutonicznych skał zasadowych

Do skał głębinowych skał zasadowych należą:

• • Gabro

• • Nortyt

• • Troktolit

• • Anortozyt

• • Labradoryt

Wśród wymienionych najpospolitsze jest gabro. Makroskopowo jest to skała melanokratyczna o strukturze średnio i grubo krystalicznej, teksturze bezładnej. Skład mineralny to ok. 50% minerałów femicznych reprezentowanych przez piroksen z grupy augitu częsty również diallag, niekiedy oliwin z bogaty w cząsteczkę fajalitową oraz niewielka domieszka homblendy zwyczajnej i biotytu. Pozostałe 50% stanowią plagiokłazy zasadowe najczęściej labrador. Minerałami akcesorycznymi są magnetyt, tytanomagnetyt, ilmenit, apatyt. Gabra bardzo często objęte są procesem przeobrażenia zwanym sausorytyzacją. Jest to proces przeobrażenia zasadowych plagioklazów. W wyniku sausorytyzacji plagiokłazy zasadowe ulegają przeobrażeniu we wtórne produkty, którymi są: albit, kwarc, oraz minerały z grupy epidotu najczęściej klinozoisyt. Wymienione produkty wtórne makroskopowo maj ą barwę jasną. Pozostałe kosztem zasadowego plagioklazu, który ma barwę ciemną, powodują leukokratyzację gabra równolegle z sausorytyzacją pod wpływem procesów autohydrotermalnych ulegają przeobrażeniu minerały femiczne: pirokseny, amfibole, biotyt. Pirokseny ulegają uralityzacji. Jest to proces prowadzący do przeobrażenia piroksenów w homblendę zwyczajną, Produkty uralityzacji pod względem strukturalnym (fazowym) stanowią stadium pośrednie między piroksenami a amfibolami. Mikroskopowo zuralityzowane pirokseny przedstawiają formy o budowie włóknistej z zapoczątkowanymi objawami pleochroizmu. Oliwiny, homblenda zwyczajna i biotyt ulegają najczęściej chlorytyzacji. Są gabra oliwinowe i bezoliwinowe. Bardzo często w procesie autohydrotermalnego przeobrażenia przy współudziale dużej zawartości wapnia dochodzi do przeobrażenia tych skał w rodingity. Jest to zgranatyzowane gabro w wyniku procesu autohydrotermalnego. Głównym składnikiem jest granat wapniowy -grossuler - Ca₃Al₂[Si0₄]₃. Należą też do jednych z ciekawszych kamieni ozdobnych. W dużej ilości występują w Nowej Zelandii. Gabro w Polsce występuje głównie w okolicach Sobótki, szczyt Ślęży zbudowany jest z gabra, niewielkie ilości można spotkać w Nowej Rudzie i Ząbkowicach Śląskich na Dolnym Śląsku. Pegmatyty pogabrowe są na ogół bardzo bogate w minerały tytanu: ilmenit, rutyl, leukokren i tytanit. Największe koncentracje tytanu w przyrodzie pierwotnie wiążą się z pegmatytami pogabrowymi.

Nortyt - skała głębinowa, melanokratyczna, o strukturze średnio i grubo ziarnistej, teksturze bezładnej. W porównaniu do gabra nortyt różni się zawartością piroksenów rombowych: eustatytu i hiperstenu. Skały te występują na ogół w sąsiedztwie intruzji gabrowych zdecydowanie mniejszej ilości niż gabro.

Anortozyt - skała o strukturze średnio i grubo krystalicznej, teksturze bezładnej. Są to skały monomineralne zbudowane prawie wyłącznie z anortytu. Występują w sąsiedztwie wysadów gabrowych, są rzadko spotykane. Skały te daje się dobrze polerować. Wykorzystywane są jako kamienie ozdobne, między innymi w budownictwie marmurowym. W Polsce w niewielkich ilościach występują w okolicach Nowej Rudy na Dolnym Śląsku.

Labradoryty - są to skały głębinowe, monomineralne zbudowane prawie wyłącznie z labradoru, o strukturze średnio i grubo krystalicznej. Wykazują różne odcienie barwne. To zróżnicowanie odcieni spowodowane jest zjawiskiem labradoryzacji kryształów labradoru. Objawia się w postaci charakterystycznych poświat barwnych w odcieniach granaty, purpury, zieleni i czerwieni. Różnobarwne poświaty spowodowane są różnymi odległościami między płaszczyznami łupliwości w labradorze a w konsekwencji różną barwą interferencyjną. Poświaty barwne stanowią efekt ugięcia a następnie interferencji promieni świetlnych w przestrzeniach między płaszczyznami łupliwości. Labradoryty w Polsce w niewielkich ilościach napotykano na głębokości 800m. w północno - wschodnich rejonach.

Troktolity - odmiana gabra oliwinowego. Odznacza się specyficzną strukturą polegającą na występowaniu kulistych skupień zbudowanych z minerałów femicznych na tle szarej masy plagioklazów. Powierzchnia skał troktolitów ze względu na ciemne kuliste skupienia minerałów femicznych przypomina skórę pstrąga stąd nazwa pstrągowiec. Troktolity w niewielkich ilościach występują w miejscowości Woliburz koło Nowej Rudy. Skały te mogą być wykorzystywane w charakterze kamieni ozdobnych.

26) Charakterystyka min. głównych typów wulkanicznych skał zasadowych

Do skał wulkanicznych skał zasadowych należą:

• • Diabaz

• • Dolertyt

• • Melafir

• • Bazalt

• • Cieszynit

Diabazy- są to skały zasadowe, przypowierzchniowe, melanokratyczne, o strukturze najczęściej drobno ziarnista, często ofitowa, polega na ułożeniu tabliczek plagioklazów na wzór trójkąta, wewnątrz którego występują leukokratycznie wykształcone pirokseny najczęściej z grupy augitu. Diabazy zbudowane są z zasadowego plagioklazu (labrador), piroksenu z grupy augitu, niekiedy oliwinu bardzo często schlorytyzowanego, a akcesorycznie z magnetytu i tytanomagnetytu. Drobno krystaliczna struktura jest spowodowana stosunkowo szybkim spadkiem temperatury w procesie ich krystalizacji, co mogło zachodzić w płytszej strefie skorupy ziemskiej. Wykorzystywane są najczęściej di budownictwa drogowego. W Polsce skały te występują w Niedźwiedziej Górze koło Krzeszowic oraz w Słupcu koło Nowej Rudy.

Doleryty - pod względem struktury i tekstury są to skały prawie takie same jak diabazy. Różnią się formą występowania. Diabazy tworzą kopuły, a doleryty dajki. Niekiedy długość dajld dolerytowej wynosi kilkaset kilometrów. Doleryty interesujące są ze względu na występowanie w ich otoczeniu dużych ilości minerałów z grupy krzemionkowej, a przede wszystkim agatów, jaspisów, często ametystów.

Melafiry - są to skały zasadowe, typowo wylewne. Odznaczają się barwą brunatno- czerwoną lub zieloną. Barwa ta jest wynikiem obecności w różnym stopniu uwodnionych tlenków żelaza (hematytu i goethytu). Melafiry krystalizują z magm bardzo bogatych w składniki gazowe, głównie parę wodną i dwutlenek węgla. Krystalizujące melafiry przy szybkim spadku temperatury powodują zamykanie w swej masie pęcherzyków gazowych. Po zastygnięciu melafirów następuje odgazowanie skał. W wyniku tego tworzą się w nich bardzo liczne pory o różnych kształtach. Stąd mówimy o melafirach, że mają strukturę gąbczastą, porowatą. Świeże odmiany melafirów to skały o strukturze porfirowej. Zbudowane są z parakryształów i ciasta skalnego. Parakryształy reprezentowane są najczęściej przez pirokseny i zasadowe plagioklazy. Ciast skalne ma strukturę drobnokrystaliczną i zbudowane jest z tych samych minerałów, które wchodzą w skład parakryształów. Teksturę posiadają fluidalną lub nieuporządkowaną. Pirokseny w melafirach przeważnie są silnie przeobrażone, procesem zwanym iddyngsytacia. W efekcie tego przeobrażenia tworzą się minerały zwane iddyngsytami, o zarysach rombowych, często o budowie pasowej i barwie krwistoczerwonej. Pod względem substancjonalnym iddynsyt stanowi mieszaninę chlorytu i tlenków żelaza. Puste przestrzenie (pory) w obrębie melafirów są przeważnie miejscem, przez który migrują roztwory hydrotermalne zawierające w sobie różne składniki chemiczne. W wyniku krystalizacji tych roztworów dochodzi do powstania bardzo wielu minerałów.

Powstają między innymi węglany (kalcyt, dolomit, rodochrozyt, ankeryt), minerały ilaste (minerały grupy montmorylonitu - saponit Mg₃[Si₄0io](OH)2*nH20, beidelit Al₂[Si₄0₁₀](OH)₂*nH₂0 i minerały grupy zeolitu). Obecna są również barwne odmiany minerałów z grupy krzemionkowych - agat, jaspis, ametyst i cytryn. Te wtórne produkty wykształcone są najczęściej w postaci skupień, tworzące formy migdałów, stąd melafiry często nazywamy migdałowcami. Melafiry wykorzystywane są najczęściej do budownictwa dróg, ale ze względu na niską wytrzymałość mechaniczną są zliczane do jednej z gorszych kategorii. W Polsce występują w okolicach Krzeszowic, Rudnie, Rogowcach, oraz na Dolnym Śląsku w okolicach Wałbrzycha i Nowej Rudy.

Bazalty- są skalami zasadowymi, typowo wylewnymi. W przeciwieństwie do melafirów należą do utworów silnie zbitych, zwartych. Tworzą się z magm pozbawionych fazy gazowej. Odznaczają się barwą czarną, wynikającą z obecności w nich dużej ilości magnetytu. Wykazują strukturę porfirową. Parakrysztalami są w nich minerały piroksenów, amfiboli i oliwinów, oraz niekiedy zasadowego plagioklazu. Pirokseny często dotknięte są procesem iddyngsytyzacji. Oliwiny ulegają często procesom chlorytyzacji i montmorylonityzacji, np. przechodzą w saponit. Ciasto skalne w zależności od szybkości krystalizacji a także od wieku bazaltu może mieć charakter szklisty (młode bazalty), lub drobnokrystaliczny (bazalty starsze, lub wolniej krystalizujące). Tekstura szkliwa jest fluidalna lub częściowo uporządkowana. Ciasto skalne zbudowane jest z drobnych listewek plagioklazu zasadowego i dużej ilości drobnokiystalicznego magnetytu. W niektórych bazaltach zwłaszcza ubogich w krzemionkę występują skaleniowce, głównie nefelin NaAlSiOł. W Posce bazalty występują w dużych ilościach (ilość wychodni szacuje się na ponad 100). Ciągną się one szeroką ławą od góry św. Anny na wschodzie aż po okolice Zgorzelca na zachód, przechodząc dalej na tereny Niemiec i Czech. Bazalty z reguły są łatwe do eksploatacji, wynika to z występowania w nich spękań o zarysach heksagonalnych, tworzący charakterystyczny cios w postaci słupów heksagonalnych.

Cieszynity- to skały zasadowe występujące w formie dajek. Po raz pierwszy znalezione w okolicach Cieszyna. Występują w okolicy Bielska i Andrychowa, a także w górach skalistych i na Syberii. Cieszynity krystalizują z magm bardzo ubogich w krzemionkę, a nieco wzbogaconych w sód. Stąd zaliczane są do członu alkalicznego skał zasadowych. Posiadają strukturę porfirową. Parakryształami są w nich hornblenda zasadowa (lamprobolit), augit tytanowy a ciasto skalne złożone jest z nefelinu, drobnych listewek zasadowego plagioklazu, apatytu, minerałów rudnych - magnetytu, ilmenitu, i minerałów z grupy zeolitu. Cieszynity mogą być wykorzystane w charakterze kamienia budowlanego i w niektórych przypadkach jako kamień ozdobny.

27) Bazaltoidy a paleobazalty, wyst. w PL

Bazalty i melafiry są wylewnymi odpowiednikami gabr i norytów. Melafir nazwą bazaltów wieku paleozoicznego – paleobazaltów. Paleobazalty mają barwy od szarych do brunatnych. Maja strukturę porfirową, teksturę migdałowcową a wypełnienia pustych przestrzeni są barwy białej, zielonawej lub żółtej. Bazalty mają strukturę porfirową. W afanitowym cieście występują prakryształy oliwinów, skaleni, piroksenów. Głównymi składnikami są plagioklazy i pirokseny (augit i pigeonit), którym mogą towarzyszyć oliwin (bazalty oliwinowe), hornblenda, magnetyt, ilmenit. Bazalt jest ciemny, w stanie zwietrzałym może przybierać barwę brunatną. Najczęściej jest zbity, może jednak być też porowaty lub gąbczasty. Wówczas puste przestrzenie wypełniają minerały wtórne. Jeżeli bazalt jest bogaty w szkliwo magmowe nosi nazwę hialobazaltu, jeżeli natomiast jest zupełnie szklisty – tachylitu.

Wyst. w PL: Ciągną się one szeroką ławą od góry św. Anny na wschodzie aż po okolice Zgorzelca na zachód, przechodząc dalej na tereny Niemiec i Czech.

28) Procesy przeobrażeniowe skał magmowych zasadowych

<- W 26) i 25)

29) Skały magmowe obojętne, wyst. w PL

Skały obojętne, skały pośrednie – skały magmowe, odznaczające się pośrednią zawartością krzemionki (53–65% SiO2).

Skały obojętne są złożone głównie ze skaleni i amfiboli, a często również z piroksenów. Nie zawierają ani kwarcu (wskazującego na nadmiar krzemionki), ani skaleniowców (wskazujących na jej niedomiar). Niekiedy wykazują niewielkie ilości biotytu.

Głębinowe skały obojętne – są reprezentowane przez: syenit, monzonit, dioryt, syenodioryt, syenogabro.

Obojętne skały żyłowe – są reprezentowane przez lamprofiry, część pegmatytów.

Wylewne skały obojętne, tzw. porfiry bezkwarcowe – są reprezentowane przez: trachit, latyt, andezyt, trachyandezyt, trachybazalt.

Wyst. w PL:w Sudetach i na Przedgórzu Sudeckim.

30) LAMPROFIRY===============

Są to skały żyłowe najczęściej występujące jako odnogi wokół wysadów krystalicznych sjenitów i diorytów. Strukturę posiadają porfirową zbliżoną do skał wylewnych. Struktura ta wskazuje, że tworzenie tych skał odbywało się przy stosunkowo niskiej temperaturze. Wśród lamprofirów wyróżniamy dwie grupy.

1. Na > K należą tu kersantyt i spesartyt

2. Na < K należą tu minetta i wogezyt

Kersantyt - skała, w której megakryształami są blaszki biotytu- masa podstawowa zbudowana jest z plagioklazów, biotytu, niwielkiej ilości skalenia potasowego, apatytu i minerałów rudnych.

Spesartyt - zawiera, megakryształy homblendy zwyczajnej. W cieście skalnym występują plagioklazy, apatyt i minerały rudne.

Minetta - zawiera megakryształy biotytu. Drobnokrystaliczne ciasto skalne złożone jest z ortoklazu, plagoklazów, apatytu i minerałów rudnych.

Wogezyt - łożony z megakryształów horblendy zwyczajnej. Ciasto skalne drobnokrystaliczne zbudowane z e skaleni potasowych, plagioklazów apatytu i minerałów rudnych.

Lamprofiry interesujące są z uwagi na zawartość pierwiastków z grupy ziem rzadkich. W Polsce towarzyszą one skałą granitoidowym występującym w podłożu wyżyny Śląsko - Krakowskiej.

31) Granitoidy, klasyfikacja, typy genetyczne

GENEZA GRANITÓW

Do początku XX-tego wieku uważano, że wszystkie granity występujące w skorupie ziemskiej powstały w wyniku krystalizacji z magmy.

W latach 20 XX- tego wieku pojawił się pogląd, że część granitów powstaje na innej drodze w wyniku oddziaływanie różnych procesów.

Ostatecznie ustalono, że granity mogą powstawać w wyniku oddziaływania różnych procesów. W konsekwencji tego wydzielono 4 grupy granitów. Granity pochodzenia:

• • metamorficznego

• • magmowego

• • reomorficznego

• • granity mieszane

Wszystkie te wymienione typy genetyczne objęto wspólną nazwą GRANITOIDY GRANITY POCHODZENIA METAMORFICZNEGO.

Powstają wskutek przeobrażenia (= transformizmu) różnych typów skal: magmowych, osadowych i metamorficznych. Najbardziej predysponowane do przejścia są np. kwaśne skały wylewne - ryolity, w których już występuje duża zawartość alkaliów sodu i potasu stanowiące skalenie alkaliczne oraz SiO₂ w postaci kwarcu. Również stosunkowo łatwo przechodzą w granity niektóre skały osadowe zasobne w składniki potasowe i kwarc jak np. piaskowce arkozowe. W większości skał, które ulegają granityzacji proces jest dość długi i złożony, wymagający doprowadzenia do skał granityzowanych przede wszystkim alkaliów Na i K a także SiO₂. Ten proces przebiega przy nieco podwyższonej temperaturze. Zachodzi on jednak w środowisku „suchym", gdzie nie ma miejsca upłynnienie skał. W procesie granityzacji najważniejsze jest powstawanie skaleni alkalicznych: sodowych i potasowych. Tworzenie się skaleni w procesie granityzacji nazywamy FELDSPATYZACJĄ. Doprowadzenie alkaliów odbywa się też za pomocą emanacji gazowych wywodzących się z głębi skorupy ziemskiej.

W nieco wyższej temperaturze powstają skalenie potasowe głównie mikroklin a w nieco niższej skalenie sodowe głównie albit i kwaśny oligoklaz. Alkalia mogą być przenoszone poprzez zwykłą dyfuzję na sucho albo za pośrednictwem ruchów intergranulamych (= między-ziamowych) W większości przypadków w skałach w obrębie skorupy ziemskiej poszczególne ziarna otoczone są filtrem wodnym za pośrednictwem, którego mogą być przemieszczane składniki chemiczne.

32) Granitoidy pochodzenia metamorficznego

GRANITY POCHODZENIA METAMORFICZNEGO odznaczają się charakterystyczną dla siebie makro i mikrostrukturą. Pod względem makrostrukturalnym bardzo często zawierają resztki pierwotnych skał niezupełnie zmienionych np. piaskowców arkozowych, ryolitów, łupków arkozowych itp. Do mikrostrukturalnych cech należą pojedyncze minerały skały pierwotnej która uległa zgranityzowaniu czyli tzw. relikty minerałów np. mogą to być ziarna kwarcu o zarysach maczugowatych, klinowatych i zatokowatych, pierwotnie związanych z utworami piroklastycznymi: tufem i tufitami ryolitowymi. Mogą to być zaokrąglone ziarna kwarcu, cyrkonu będącymi reliktami min. po piaskowcach, w których kwarc jest z reguły dobrze obtoczony, podobnie cyrkon jako tzw. min. ciężki, bywa dobrze obtoczony, zbliżony do form kulistych. Do mikrostrukturalnych cech granitów pochodzenia metamorficznego należą GLOMEROBLASTY i KUMULOBLASTY.

Glomeroblasty są to formy zbliżone do kulistych zbudowane prawie wyłącznie z jednego rodzaju minerałów np. kwarcu

Kumuloblasty to takie formy kuliste zbudowane z kilku różnych minerałów. Kumuloblasty najczęściej odzwierciedlają wyższy stopień transformizmu w procesie granityzacji. W omawianych granitoidach skalenie najczęściej odznaczają się dość wysokim stopniem uporządkowania struktury wewnętrznej, czyli przejścia z modyfikacji jednoskośnej w trójskośną - inaczej mówiąc posiadają wysoki stopień TRYKLINIZACJI.

W minerałach granitów metamorficznych na ogół jest bardzo niewiele intruzji gazowo- ciekłych. Omawiane granity nie posiadają stref przeobrażonych kontaktowych.

33) Granitoidy pochodzenia magmowego i reomorficznego

GRANITY MAGMOWE

Powstają w wyniku krystalizacji magmy, czyli tworzą się przy stosunkowo wysokiej temperaturze. Odznaczają się str. holokrystaliczna, teksturą bezładną. Mają budowę zbitą, masywną. Minerały w nich występujące wykazują niski stopień uporządkowania str. wewn. (tryklinizacja). Zawierają dużą ilość inkluzji gazowo - ciekłych zwłaszcza kwarcu. W ich sąsiedztwie występują strefy metamorfizmu kontaktowego.

GRANITOIDY REOMORFICZNE

Powstają z różnych typów genetycznych granitów wskutek ich podgrzewania, czyli w warunkach wyższej temp. i uplastycznienia. Pod wpływem ruchów dynamicznych i występujących pęknięć w skorupie ziemskiej mogą być przemieszczane. Zachowują się podobnie jak uplastyczniona sól tworząca diapiry solne.

Granitoidy odznaczają się dość silną kataklazą (rozkruszenie ziaren),średnim stopniem uporządkowania struktury wewnętrznej, głównie skaleni. W strefach kontaktowych z otoczeniem wykazują charakterystyczne ślizgi tektoniczne (lustra tektoniczne). Powierzchnie te mogą być pokryte epidotem.

34) Występowanie głównych masywów granitoidowych w PL i ich ogólna charakterystyka min.-petro.

Granity na terenie Polski występują na Dolnym Śląsku gdzie tworzą trzy masywy

- - Granity masywu Strzegom należą do odmian biotytowych średnio i grubo krystalicznych. Genetycznie należą do granitów pochodzenia magmowego. Skały te w licznych miejscach poprzecinane są żyłami Pegmatytu i Aplitu.

- - Pegmatyty to skały grubokrystaliczne zbudowane z kwarcu skalenia potasowego i miki, wzbogacone są w liczne minerały rzadko występujące w przyrodzie: granaty. Turmaliny, beryle, minerały z grupy epidotu i inne. Bywają również okruszcowane min. molibdenem, kasyterytem, wolframem i inne. Pegmatyty tworzą się głównie w podetapie pegmatytowym lub pneumatolitycznym.

- - Aplity to utwory żyłowe o strukturze drobnokrystalicznej zbudowane z tych samych minerałów co pegmatyty. Powstają wskutek gwałtownego odgazowania resztek pogranitowych.

W granitach masywu Strzegom - Sobótka a także i innych bardzo często występują produkty hydrotermalne o charakterze monomineralnym zbudowane prawie wyłącznie z kwarcu tworzące różnorodne żyły kwarcowe. W masywie Strzegom - Sobótka występują żyły kwarcowe nazywane Białymi Krowami.

Granity masywu Karkonoskiego należą do odmian grubokrystalicznych porfirowo - biotytowych, posiadaj ą barwę różową

Granity masywu Strzegom - Otmuchów należą do odmian genetycznie mieszanych, wykazują strukturę drobnokrystaliczną, są to odmiany biotytowe.

Granity tatrzańskie w sensie genetycznym są zróżnicowane. W Tatrach Wysokich występują granity metamorficzne, magmowe i mieszane, biotytowe o strukturze średniokrystalicznej. W Tatrach Zachodnich w większości to granity metamorficzne powstające przy dużym współudziale matasomatozy w większości o charakterze leukokratycznym poprzecinane licznymi żyłami kwarcu (Białe Gęsi)

35) Eratyki i Egzotyki=============

EGZOTYKAMI nazywamy skały krystaliczne wykształcone w formie okruchów i bloków. Reprezentowane są najczęściej przez granity i skały metamorficzne. W Polsce egzotyki rozrzucone są głównie wśród utworów fliszu karpackiego. Najczęściej są to granity i gnejsy.

Pierwotne pochodzenie tych skał nie jest znane. Prawdopodobnie związane są z podłożem krystalicznym Karpat a także granitami tatr wysokich. Najwiekszy egzotyk, jaki napotkano w Karpatach znajduje się w miejscowości Bugaj koło Lantz Korony. Stanowił on ogromny blok o masie kilkuset ton i był on przedmiotem eksploatacji na potrzeby lokalnego budownictwa dróg.

ERRATYKI (tzw. głazy narzutowe) to również różnej wielkości okruchy i bloki skał przywleczone na obszar Polski a także Europy i Świata przez lodowiec. Największe ilości eratyków w Polsce znajdują się w części pomocnej i środkowej. Eratyki przedstawiają różnorodne typy skał głównie magmowych i metamorficznych a także w nieznacznym stopniu skał osadowych silnie zdiagenezowanych. Wśród eratyków występujących na terenie Polski na szczególna uwagę zasługują granity RAPAKIWI. Stanowią odmianę skaleniowe - biotytową odznaczającą się charakterystyczną strukturą kulistą w centrum tej formy kulistej znajduje się różowo zabarwiony skaleń potasowy(ortoklaz). Części peryferyczne zbudowane są z zielonkawych kwaśnych oligoklazów. Przestrzenie między formami kulistymi wypełnione są ksenomorficznie wykształconym kwarcem oraz nielicznymi blaszkami biotytu. Granit rapakiwi należy do jednych z najcenniejszych kamieni ozdobnych. W formie złóż w dużych ilościach występuje na płw. Kola w części zarówno Rosyjskiej jak i Fińskiej. W Polsce nawiercono go w podłożu wyż. Śląsko - Krakowskiej i na przedpolu Sudetów. Te z podłoża wyż. Śl. - Krak. Są interesujące, ponieważ w licznych miejscach są pocięte okruszcowanymi żyłami zawierającymi siarczki molibdenu i miedzi.

36) Porfiry kwarcowe=====================

PORFIRAMI KWARCOWYMI nazywamy staro paleozoiczne riolity, w których ciasto skalne jest na ogół silnie przekrystalizowane, zbudowane jest z tych samych minerałów tylko o dużo mniejszych rozmiarach, co prakryształy a więc kwarcu, skalenia potasowego, biotytu i kwaśnego oligoklazu. W porfirach kwarcowych na ogół występuje dość duża ilość uwodnionych tlenków żelaza głównie goethytu Fe₂0₃*H₂0 nadające tym skałom najczęściej brunatne zabarwienie rzadziej barwy zielonkawe. Porfiry wykorzystywane są głównie do budowy dróg jako materiał podkładowy. W Polsce występuje w 2 regionach w okolicach Krzeszowic k. Krakowa w Miejscowościach Miękinia, Zalas, Sanka, Poręba; oraz na Dolnym Śląsku w okolicach Wałbrzycha i Nowej Rudy. Z Porfirami Kwarcowymi bardzo często związane są IGNIMBRYTY są to skały o strukturze porfirowej, których prakryształami są plagioklazy średnie i kwaśne sporadycznie biotyt i sanidyn. Ciasto skalne w przewadze zbudowane ze szkliwa wulkanicznego. Ignimbryty są to skały o budowie silnie zbitej zwartej powstają wskutek osadzania rozgrzanego pyłu wulkanicznego (chmury wulkanicznej) unoszącego się na wysokości kilku metrów nad spływającymi potokami lawowymi z kraterów wulkanicznych. W Polsce niewielkie ilości ignimbrytów napotkano w obrębie porfirów w Miękini.

37) Obsydian, smołowiec i perlit

obsydian = czyste szkliwo wulkaniczne, smołowiec = uwodnione szkliwo wulkaniczne, perlit – szkliwo z kulistymi sferolitami,

38) Liparyty i keratofiry==========

LIPARYTEM nazywa się najmłodsze najczęściej czwartorzędowe skały wylewne kwaśne. Zbudowane są z prakrysztafów kwarcu, skalenia potasowego najczęściej sanidynu czyli odmiany o niskim stopniu uporządkowania struktury wewnętrznej, biotytu, kwaśnego oligoklazu, ciasto skalne w liparytach najczęściej ma charakter szklisty witrofirowy.

Keratofir - skała magmowa głębinowa lub wylewna, wieku paleozoicznego albo starsza, o składzie mineralogicznym i strukturze podobnych do trachitu, lecz wtórnie zmetamorfizowana wskutek procesów pneumatolizy lub procesów hydrotermalnych. Składa się z fenokryształów albitu, kwarcu (albitofir kwarcowy), rzadziej biotytu, sodowych piroksenów lub amfiboli, chlorytu, epidotu, kalcytu.

Odznacza się strukturą porfirową z mikrolitowym, sferolitowym lub felsytowym ciastem skalnym.

39) Skały klasy sjenitu- trachitu

SKAŁY Z RODZINY SJENITU I TRACHITU

Są to skały obojętne. Zawartość Si0₂ bliższa jest górnej granicy interwału tego składnika charakterystycznego dla skał obojętnych. SJENITY są to skały głębinowe, TRACHITY należą do wylewów skał przypowierzchniowych.

Sjenity są skałami mezokratycznymi. Minerały femiczne w nich to głównie horblenda zwyczajna nieco mniej biotyty i sporadycznie piroksen. Skalenie reprezentowane są przez oligoklaz oraz przez skalenie potasowe - ortoklaz i mikroklin. Minerałami akcesorycznymi w tych skałach są magnetyt, tytanomagnetyt, rutyl i cyrkon. Najwieksza ilość cyrkonu wiąże się ze sjenitami. Minerał ten występuje głównie w blaszkach biotytu. W cyrkonie bardzo często występują domieszki pierwiastków radioaktywnych głównie uranu. Promieniotwórczy rozpad tycz pierwiastków zawartych w cyrkonie wysyła promieniowanie, które niszczy struktorę biotytu w sąsiedztwie cyrkonu, co objawia się występowaniem charakterystycznych brunatnych obwódek zwanych pleochroicznymi. Sjenity wykorzystywane są głównie jako kamień ozdobny. W Polsce występuje w niedużych ilościach w okolicy Niemczy, jako odmiana grubokrystaliczna o budowie porfirowej.

Trachity są to skały o strukturze porfirowej. Teksturę mają fluidalną lub częściowo uporządkowaną. Prakryształem są w nich bityt, homblenda zwyczajna i skaleń potasowy najczęściej sanidyn. Ciasto skalne ma charakter drobnokrystaliczny. Zbudowane jest z tych samych minerałów co prakryształy.Trachity odznaczają się wysoką zawartością K-20, niekidy udział tego składnika wynosi kilkanaście procent. Wykorzystywane są jako krzemianowe surowce potasowe w przemyśle ceramiczym np. do produkcji porcelany. W Polsce niewielkie ilości tych skał występują w okolicach miejscowości Siedlec koło Krzeszowic. W grupie skał sjenitowych wyróżnia się też sjenity alkaliczne. Skały te krystalizują z magm alkalicznych zubożałych w Si0₂. Skały te interesujące są ze względu na wysoką zawartość apatytu, cyrkonu, a także licznych pierwiastków w tym z grupy ziem rzadkich, w Polsce nie występują, Duże ilości występują: w Norwegii, w Afryce środkowej, Roanda, Uganda

40) Skały klasy monzonitu- latytu

Monzonit – obojętna skała magmowa typu głębinowego o strukturze drobnokrystalicznej lub średniokrystalicznej i barwie szarej lub ciemnoszarej.

W skład monzonitu wchodzą skaleń potasowy i plagioklazy (oligoklaz-andezyn), niewielka ilość kwarcu (do 5%), pirokseny (augit, diopsyd, hipersten), amfibole (hornblenda), biotyt, oliwiny, minerały akcesoryczne: apatyt, tlenki żelaza, tytanit, spinel, piryt, cyrkon, allanit i inne.

Latyt – skała magmowa, kwaśna, wylewna lub subwulkaniczna.

Składa się głównie ze skalenia potasowego i plagioklazów szeregu (oligoklaz–andezyn–labrador), rzadziej kwarcu, piroksenów (augit, diopsyd, hipersten), amfiboli (hornblenda), biotytu. W niewielkich ilościach występują minerały akcesoryczne: apatyt, tlenki żelaza, tytanit, spinel, piryt, cyrkon, allanit i in. Często obecne jest szkliwo wulkaniczne.

42) Cieszynity ==============

Cieszynity- to skały zasadowe występujące w formie dajek. Po raz pierwszy znalezione w okolicach Cieszyna. Występują w okolicy Bielska i Andrychowa, a także w górach skalistych i na Syberii. Cieszynity krystalizują z magm bardzo ubogich w krzemionkę, a nieco wzbogaconych w sód. Stąd zaliczane są do członu alkalicznego skał zasadowych. Posiadają strukturę porfirową. Parakryształami są w nich hornblenda zasadowa (lamprobolit), augit tytanowy a ciasto skalne złożone jest z nefelinu, drobnych listewek zasadowego plagioklazu, apatytu, minerałów rudnych - magnetytu, ilmenitu, i minerałów z grupy zeolitu. Cieszynity mogą być wykorzystane w charakterze kamienia budowlanego i w niektórych przypadkach jako kamień ozdobny.

43) Procesy deuteryczne i ich produkty

DEUTERYCZNE PROCESY

przemiany, którym ulegają minerały wykrystalizowane z magmy; zachodzą pod wpływem gazów i roztworów wydobywających się z tej samej magmy po jej zestaleniu, ale przed całkowitym ochłodzeniem.

44) Skały osadowe- geneza i klasyfikacja

Skały osadowe (sedymentacyjne) – jeden z trzech głównych typów skał (obok skał magmowych i metamorficznych) budujących skorupę ziemską, powstają przez nagromadzenie się materiału przynoszonego przez czynniki zewnętrzne (np. wodę, lodowiec, wiatr), na skutek jego osadzania się lub wytrącania z roztworu wodnego. Nauka zajmująca się powstawaniem skał osadowych to sedymentologia.

Ze względu na sposób powstania wyróżnia się:

• skały okruchowe (klastyczne) – powstałe w wyniku nagromadzenia materiału pochodzącego z rozkruszenia starszych skał, jego przetransportowania i osadzenia przez wodę, wiatr lub lód:

  • skały bardzo drobnookruchowe (pelity): ił, iłowiec, łupek ilasty;

  • skały drobnookruchowe (aleuryty): muł, mułek, mułowiec, łupki osadowe;

  • skały średniookruchowe (psamity): piasek, piaskowiec, arkoza, szarogłaz;

  • skały grubookruchowe (psefity): gruz, żwir, brekcja, zlepieniec;

• skały piroklastyczne - powstałe z materiałów wyrzuconych w powietrze w czasie erupcji wulkanicznej, np. tuf wulkaniczny, tufit;

• skały rezydualne (alitowe, regolit) - zwietrzelina powstała "in situ" (na miejscu) w wyniku wietrzenia skał (przede wszystkim węglanowych):

  • terra rossa, lateryt, boksyt.

• skały chemogeniczne (pochodzenia chemicznego) - powstałe w wyniku rozpuszczenia składników skał starszych i ponownego wytrącenia osadu wskutek parowania lub reakcji chemicznych z udziałem (lub bez) organizmów żywych:

  • węglanowe – wapienie, dolomit, margiel - skała mieszana;

  • krzemionkowe – gejzeryt, kwarcyt, krzemień, rogowiec, martwica krzemionkowa, opoka;

  • żelaziste – żelaziak, ruda darniowa;

  • gipsowe i solne – gips, anhydryt, sól kamienna, sole potasowe;

  • fosforanowe – fosforyt, guano;

  • manganowe, siarkowe (siarka rodzima), strontowe, barytowe, fluorytowe;

• skały organogeniczne (pochodzenia organicznego, biogeniczne) – powstałe ze szczątków organizmów zwierzęcych (skały zoogeniczne) i roślinnych (skały fitogeniczne),

• kopalne paliwa stałe: węgle kopalne – torf, lignit, węgiel brunatny, węgiel kamienny;

• kopalne paliwa płynne: ropa naftowa, asfalt, ozokeryt (wosk ziemny);

• łupki palne, łupki bitumiczne;

• kreda, wapień numulitowy, wapień rafowy, radiolaryt.

45) Wietrzenie fizyczne skał=======

Wietrzenie jest to proces fizyko-chemiczny polegający na zniszczeniu (przeobrażeniu skał) pod wpływem różnych czynników fiz. i chem. Najczęściej te dwa czynniki współdziałają ze sobą- wietrzenie dzielimy na fiz. i chemiczne.

• • Wietrzenie fiz. skał - spowodowane jest głównie temp. zarówno wysoką jak i niską. Temp. wysoka spowodowana najczęściej silnym nasłonecznieniem skał, czyli insolacją przyczynia się do znacznej rozszerzalności min. np. w ciągu dnia i gwałtownego ich kurczenia się w ciągu nocy. W wyniku tego poszczególne ziarna min pękają a w ślad za tym skała ulega rozdrobnieniu, czyli dezintegracji. Ten proces b. dobrze widoczny jest u podnóża silnie nasłonecznionych kompleksów skalnych tworzących wzgórza i góry. Dezintegracja b silnie zaznacza się pod wpływem zamarzającej wody w szczelinach i porach skalnych. Zachodzi to głownie w klimacie zimnym i umiarkowanym. Znaczący wpływ na dezintegrację skał ma również świat roślinny i zwierzęcy. W różnym stopniu zdezintegrowany materiał skalny jest z kolei przedmiotem przeróbki przereagowywania pod wpływem wody.

46) Wietrzenie chemiczne skał========

• • Wietrzenie chem. - głównym czynnikiem tego wietrzenia jest woda, która w różnych warunkach jest zawsze w mniejszym lub większym stopniu zdysocjowana tzn rozłożona na jonu OH^- i H⁺ . Stopień dysocjacji wody wzrasta z temp stąd też siła jej oddziaływania szczególnie duża jest w klimacie ciepłym i gorącym. Woda przyrodnicza zdysocjowana

przepływająca poprzez kompleksy skalne zwłaszcza zdezintegrowane prawie zawsze posiada rozpuszczone w sobie różne zw chemiczne w tym także kwasy, które ulegają zdysocjowaniu. Do tych kwasów należy: H₂S0₄, HN0₃, HC1, a także słaby kwas węglowy H₂C0₃. Stąd roztwory wodne występujące w środowisku naturalnym. W niektórych przypadkach przypominają silne elektrolity. Pod ich wpływem ulegają rozkładowi chemicznemu niemal wszystkie minerały. Najbardziej odpornymi na działanie czynników chemicznych są przede wszystkim kwarc, granaty i kilka innych. W procesach osadowych zachodzą hydroliza, hydratacja, karbonatyzacja, oksydacja.

- Hydroliza jest to chemiczny rozkład soli mineralnych, do których należy większość min. Hydratacja jest to proces wzbogacania się min w wodę. Najczęściej wodę luźno związaną z min tzw wodę fizycznie związaną.

47) Rodzaje transportu produktów wietrzenia skał

• • Wietrzenie chem. - głównym czynnikiem tego wietrzenia jest woda, która w różnych warunkach jest zawsze w mniejszym lub większym stopniu zdysocjowana tzn rozłożona na jonu OH^- i H⁺ . Stopień dysocjacji wody wzrasta z temp stąd też siła jej oddziaływania szczególnie duża jest w klimacie ciepłym i gorącym. Woda przyrodnicza zdysocjowana

przepływająca poprzez kompleksy skalne zwłaszcza zdezintegrowane prawie zawsze posiada rozpuszczone w sobie różne zw chemiczne w tym także kwasy, które ulegają zdysocjowaniu. Do tych kwasów należy: H₂S0₄, HN0₃, HC1, a także słaby kwas węglowy H₂C0₃. Stąd roztwory wodne występujące w środowisku naturalnym. W niektórych przypadkach przypominają silne elektrolity. Pod ich wpływem ulegają rozkładowi chemicznemu niemal wszystkie minerały. Najbardziej odpornymi na działanie czynników chemicznych są przede wszystkim kwarc, granaty i kilka innych. W procesach osadowych zachodzą hydroliza, hydratacja, karbonatyzacja, oksydacja.

- Hydroliza jest to chemiczny rozkład soli mineralnych, do których należy większość min. Hydratacja jest to proces wzbogacania się min w wodę. Najczęściej wodę luźno związaną z min tzw wodę fizycznie związaną.

48) Sedymentacja osadów i procesy ich przeobrażeń

- - Sedymentacja jest to proces polegający na osadzaniu się produktów transportowanych w środowisku lądowym i wodnym. Materiał sedymentujący najczęściej pochodzi z lądu jest to tzw materiał terygeniczny osadza się również materiał stanowiący szczątki obumarłe świata zwierzęcego i roślinnego np. skorupy okrzemek, obumarłe otwornice, fragmenty drzew itp. W wyniku nagromadzenia, osadzenia, sedymentacji kopalnych drzew doszło do powstania węgli. W środowisku wodnym sedymentują również krystalizujące różne sole mineralne. Należą do nich min CaC0₃ NaCl, KCI, Gipsy i Anchydryty.

- - Diageneza jest to proces fizykochemiczny polegające na stwardnieniu i scementowaniu pierwotnie złożonego osadu. W procesie diagenezy oddziałują następujące zjawiska

• • kompakcja

• • dehydratacja

• • rekrystalizacja

• • krystalizacja z roztworów

KOMPAKCJA jest to proces polegający na stwardnieniu osadu pod wpływem nacisku warstw nadleglych.

DEHYDRATACJA polega na stwardnieniu osadów wskutek usunięcia z niej nadmiaru wody. To usuwanie wody dotyczy głównie tej wody, która jest luźno związana z poszczególnymi minerałami tzw woda fizycznie związana.

REKRYSTALIZACJA polega na regeneracji poszczególnych ziaren mineralnych. Niektóre min rozrastają się, regenerują się. Powstałe wokół nich obwódki wzajemnie zazębiają się ze sobą przyczyniając się do scementowania osadów. Ta regeneracja odbywa się w wyniku doprowadzenia do osadu roztworów z obecnością Si0₂ CaC0₃ i innych związków.

KRYSTALIZACJA Z ROZTWORÓW to proces krystalizacji różnych min np. węglanów siarczanów fosforanów z roztworów wodnych przenikających przez osad, a w konsekwencji scementowanie skały. Diageneza to proces, który nie przekracza temp 80⁰ C powyżej tej temp mamy do czynienia z metamorfizmem. Diageneza stanowi, więc próg petrologiczny między procesami osadowymi a metamorficznymi.

49) Skały klastyczne, geneza i klasyfikacja

• skały okruchowe (klastyczne) – powstałe w wyniku nagromadzenia materiału pochodzącego z rozkruszenia starszych skał, jego przetransportowania i osadzenia przez wodę, wiatr lub lód:

  • skały bardzo drobnookruchowe (pelity): ił, iłowiec, łupek ilasty;

  • skały drobnookruchowe (aleuryty): muł, mułek, mułowiec, łupki osadowe;

  • skały średniookruchowe (psamity): piasek, piaskowiec, arkoza, szarogłaz;

  • skały grubookruchowe (psefity): gruz, żwir, brekcja, zlepieniec;

50) Skały piroklastyczne, geneza, klasyfikacja, gospodarcze znaczenie tych utworów

SKAŁY PIROKLASTYCZNE

Skały piroklastyczne powstają wskutek osadzania się w środowisku lądowym lub morskim materiału piroklastycznego. Materiałem piroklastycznym nazywamy w różnym stopniu rozdrobniony materiał wulkaniczny powstały podczas wybuchu wulkanu. W materiale tym

wyróżnia się duże fragmenty tzw. bomby wulkaniczne; drobne o wielkości orzecha laskowego lapille i bardzo drobny materiał zwany pyłem wulkanicznym. Utwory piroklastyczne najczęściej związane są z wulkanizmem kwaśnym tzn. zasobnym w SiO₂. Kwaśna magma wykazuje dużą lepkość i wysoką gęstość małą ruchliwość stąd często zatyka krater wulkaniczny a następnie pod wpływem prężności gazów dochodzi do wybuchów. Wśród piroklastycznych wyróżniamy tufy i tufity.

51) Tufy i Tufity, charakterystyka i wyst. w PL

TUFY są to skały piroklastyczne, które zbudowane są głównie z bomb wulk. i lapilli. Powstają stosunkowo blisko kraterów wulkanicznych w środowisku lądowym. W Polsce tufy występują w miejscowości Filipowice k. Krzeszowic jako tufy filipowskie oraz w okolicach Wałbrzycha i Nowej Rudy na dln Śląsku. Tufy mogą mieć charakter:

I -KRYSTALOKLASTYCZNY

II -LITOKLASTYCZNY

III -WITROKLASTYCZNY

Krystaloklastyczne tufy zbudowane są głównie z pojedynczych minerałów pirogenicznych np. kwarcu sanidynu biotytu. Litoklastyczne zbudowane są z różnej wielkości fragmentów skały wylewnej. Witroklastyczne zbudowane są wyłącznie ze szkliwa Najczęściej występują tufy mieszane: krystalo- lito- witroklastyczne. Tufy filipowickie mają taki charakter zawierają również domieszki w postaci okruchów skał osadowych głównie wapieni. Tufy są głównie porowate. Zawierają dużą zawartość K₂0

TUFITY są to skały piroklastyczne, które powstają wskutek nagromadzenia najdrobniejszego materiału (pył w środowisku morskim). Zbudowane są głównie ze szkliwa wulkanicznego. Niekiedy zawierają domieszki minerałów pochodzenia osadowego. Stanowią cienkie wkładki lub niekiedy b. grube pokłady w obrębie skał osadowych - wapieni, skał ilastych. W Polsce jako cienkie wkładki występują w pd-wsch obniżeniu G. Świętokrzyskich w okolicach Buska i Chmielnika. W dużych ilościach występuje w Azji Mniejszej w sąsiedztwie Kałkazu.

52) Skały epiklastyczne, geneza i klasyfikacja ze względu na frakcję ziarnową

Skały epiklastyczne

Składniki budujące te skały można ująć w dwie zasadnicze grupy: szkielet

ziarnowy i spoiwo. Szkielet ziarnowy to dominująca w danej skale frakcja

ziarnowa, tj. stanowiąca ponad 50% obj.

Na cechy ziaren stanowiących szkielet ziarnowy składają się: rodzaj budującej

je substancji oraz własności geometryczne: wielkość i morfologia (kształt, stopień

obtoczenia, charakter powierzchni).

Składnikami allogenicznymi szkieletu ziarnowego, czyli epiklastami, mogą być:

- ziarna kwarcu,

- ziarna skaleni,

- okruchy skał,

- blaszki mik i chlorytów,

- ziarna minerałów ciężkich.

Szkielet złożony z kilku rodzajów składników określa się, jako polimiktyczny.

Utworzony z jednego składnika, ew. z niewielką domieszką innych, nazywa się monomiktycznym lub oligomiktycznym.

53) Psamity, charakterystyka, klasyfikacja, zastosowanie

• • Psamity - do skał luźnych w tej grupie należą piaski do scementowanych piaskowce. Piaski w większości przypadków złożone są z ziam kwarcu. Podrzędnie w tych skałach występują min ilaste, tlenki żelaza oraz min ciężkie. Min ciężkimi nazywamy wszystkie te min skał osadowych, których gęstość jest wyższa od gęstości kwarcu, czyli od 2,65 g/dm³. Min ciężkie odznaczają się nie tylko wysoką gęstością, ale także dużą odpornością na wietrzenie zarówno fizyczne jak i chemiczne. Są one najczęściej reprezentowane przez ziarna Granatów, Cyrkonów, Turmalinów, Rutylu, min z grup epidotu, staurolitu. Na podstawie składu minerałów ciężkich można określić pierwotny charakter petrograficzny skał, które poprzez wietrzenie dostarczyły materiału do sedymentacji i powstania w tym przypadku piasków np. obecność min ciężkich np. turmalinów rutylów, cyrkonu sugeruje, że skałą pierwotną (obszarem alimentacyjnym) były kwaśne skały pochodzenia magmowego: granity i pegmatyty. Piaski posiadają duże znaczenie praktyczne, wykorzystywane są w budownictwie przy produkcji betonów i zapraw murarskich a najbardziej zasobne w kwarc >90% w przemyśle szklarskim. Niektóre piaski zawierają dużą ilość skaleni głównie potasowych >20% takie piaski nazywamy arkozowymi. Piaskowce to skały zwięzłe z grupy psamitów zbudowane są z 2 zasadniczych elementów: ziarnistego i spoiwa. Ziarnisty reprezentowany jest przez detrytyczny kwarc, nieco mniejszej ilości skalenie, szczątki skał i min ciężkie. Spoiwo może mieć charakter ilasty złożony z illitu montmoryllonitu i kaolinitu; węglanowy: kalcyt, dolomit, syderyt; krzemionkowy: drobnokrystaliczny kwarc, chalcedon, opal; żelazisty: hematyt, goethyt; fosforanowy; glaukonitowy i inne. Najczęściej wyst. spoiwo mieszane głównie ilasto -węglanowe. Piaskowce zasobne w skalenie głównie potasowe >25% nazywane są arkozowymi. Występują również piaskowce bogate w okruchy skał. Bogate w okruchy skał wylewnych głównie ryolitu, tonalitu, andezytu nazywane są szarogłazami. Piaskowce wykorzystywane są na dużą skalę w przemyśle materiałów budowlanych. Stosowane są do budowy fundamentów różnych budowli. Niektóre odmiany tych skał ze względu na barwy wykorzystywane da przy budownictwie w charakterze elementów dekoracyjnych.

54) Aleuryty, charakterystyka, zastosowanie

• • W grupie aleurytów skałami luźnymi są muły i lessy a jako zwięzłe to mułowce. Muły tworzą się przy ujściach rzek oraz w głębszych częściach mórz. Są to skały zbudowane z dobrze przesortowanego materiału na ogół bardzo zróżnicowanego pod względem składu min. Dominują w nim kwarc skalenie, strzępki mik i min ilaste.

Lessy to skały zbudowane z materiału pochodzenia eolicznego. Głównym składnikiem jest pył kwarcowy, min ilaste głównie illit i montmoryllonit oraz różna zawartość min węglanowych: kalcyt, dolomit. Lessy ze względu na dużą porowatość, lekkość należą do cennych gleb. W polsce w dużych ilościach występują w okolicach Lublina, Sandomierza i Krakowa.

Mułowce to scementowane muły. Oprócz tych samych min., które wyst. w mułach często zawierają domieszki min autogenicznych, którymi głównie są kalcyt i dolomit.

55) Skały ilaste, geneza, klasyfikacja, zastosowanie

Podstawowym składnikiem tej skały są minerały ilaste (kaolinit, illit,

montmorillonit). Minerały te powstają w wyniku wietrzenia chemicznego skaleni i mik

lub szkliwa wulkanicznego. Skały ilaste mogą powstawać in situ, czyli w miejscu

występowania materiału macierzystego, który ulega wietrzeniu albo w wyniku

transportu i sedymentacji osadów ilastych w środowisku wodnym. W zaleŜności od

składu mineralnego dzielą się na:

Skały kaolinowe (kaoliny, łupki kaolinowe, łupki ogniotrwałe (tonsteiny))

Skały illitowe

Skały montmorillonitowe (bentonity)

57) Skały ilaste zasobne w kaolinit

Skały zasobne w kaolinit

• Kaoliny- skaly rezydualne, powst. W wyniku wietrzenia skał magmowych (granity), osadowych (arkozy), metamorficznych (gnejsy). Zawartość min. Kaolinitu 20-30%. Pospolite struktury reliktowe

• Iły Kaolinowe- słodkowodne osady barwy białej powstające w wyniku sedymentacji zerodowanych kaolinów lub z zawiesin ilastych przy pH~5. Towarzysza węglom brunatnym i kamiennym . Skład kaolinit ~80%, inne min ilaste (illit), kwarc. Tworzą pokłady, gniazda, soczewki.

• Łupki ogniotrwałe (tonsteiny)- skały twarde, zwięzłe, nieplastyczne, barwy białej. Skałd: kaolinit, skalenie, miki, niewielkie ilości minerałów ciężkich. Tworzą przerosty w węglu kamiennym i osadach piaszczystych

58) Kaoliny pierwotne i wtórne

Kaolin to skała ilasta biała lub żółtawa, miękka, zbudowana głównie z minerału kaolinitu. Powstaje w procesach wietrzenia lub hydrotermalnego rozkładu skał magmowych i metamorficznych bogatych w skalenie. Pod względem pochodzenia dzielimy kaoliny na rezydualne (pierwotne - powstające na miejscu pierwotnej skały) i osadowe (wtórne – powstałe przez rozmycie zwietrzałej skały pierwotnej i przetransportowanie materiału skalnego oraz jego akumulacji w innym miejscu).

59) Łupki ogniotrwałe, charakterystyka, wyst. w PL

Łupki ogniotrwałe - łupki krystaliczne, kaolinitowe skały nieplastyczne (tonstein) pochodzenia metamorficznego, w których dominującym minerałem jest kaolinit. Powstały w górnym karbonie w czasie orogenezy waryscyjskiej.

Łupki ogniotrwałe występują jako przerosty w pokładach węgla kamiennego lub w ich sąsiedztwie.

Zastosowanie: materiał ogniotrwały

W Polsce występują:

- na Dolnym Śląsku w okolicach Nowej Rudy

- w niektórych kopalniach Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

60) Skały ilaste zasobne w montmorillonit

Wykazują bardzo silne własności sorbcyjne. Stosowane jako sorbenty zanieczyszczeń

• Bentonit- produkt montmorillinityzacji szkliwa wulkanicznego skał piroklastycznych przy pH>8. Skład: montmorillonit, sanidyn kwarc, min ciężkie, miki, opal, cristobalit

• Iły bentonitowe- większa niż w bentonicie zawartość min ilastych

• Iły montmorillonitowe- skład: montmorillonit, min ilaste, mieszanopakietowe montmorillonit-illit, biotyt, skalenie, konkrecje węglanowe (kalcyt, dolomit, ankeryt), baryt, piryt, min ciężkie. W wodzie pęcznieją

61) Bentonity=================

Bentonity to skały, w których zawartość montmoryllonitu przekracza 90% objętościowych. Powstają wskutek montmoryllinityzacji tufitów zbudowanych głównie z kwaśnego materiału piroklastycznego (pH>8) w tym
przede wszystkim ze szkliwa. Tworzą się także w wyniku montmoryllinityzacji kwaśnych i obojętnych skał wylewnych np. ryolitów, dacytów, tonalitów itp.

62) Skały alitowe================

Skały alitowe, ality – skały zbudowane głównie z tlenków i wodorotlenków glinu. Powstały w wyniku daleko posuniętego chemicznego wietrzenia glinokrzemianów w warunkach klimatu tropikalnego lub subtropikalnego. Charakteryzują się prawie całkowitym brakiem krzemionki[1].

Do skał alitowych należą: lateryty, terra Rossa, boksyty

63) Lateryty- geneza, skład mineralny, zastosowanie

Lateryty należą do skał pośrednich pomiędzy ilastymi a boksytami tworzą się także w klimacie ciepłym i gorącym kosztem skał glinokrzemianowych bądź też kosztem przeobrażenia min ilastych występujących w innych skałach np. w marglach lub wapieniach. W składzie min laterytów uczestniczą wodorotlenki glinu, min ilaste silnie zmienione oraz duża zawartość tl żelaza hematytu i goethtu. Barwa tych skał jest prawie zawsze brunatno - czerwona. Lateryty współcześnie tworzą się w Europie pd i w licznych krajach afrykańskich.

64) Boksyty- geneza, skład mineralny, zastosowanie

Boksyty są to skały złożone z mieszaniny tlenków glinu. Domieszkami w tych skałach są tlenki żelaza (hematyt, goethyt) i detrytyczny kwarc. Boksyty powstają w wyniku wietrzenia chemicznego zasadowych skał magmowych np. gabra, bazaltu. Powstają w środowisku chemicznym alkalicznym i w takim środowisku z wietrzejących min glinokrzemianowych wyprowadzana jest krzemionka wskutek tego produkty z wietrzenia wzbogacają się w A1₂0₃. Ten typ wietrzenia przebiega najczęściej w klimacie ciepłym i gorącym. Boksyty należą do podstawowych surowców, z których otrzymuje się metaliczne aluminium Al. W Polsce typowych boksytów brak. Jedynie w okolicach Nowej Rudy zwietrzałe gabra dostarczyły produktów które bardzo podobne są do boksytów. Duże ilości tych skał występują w Europie pd na terenach byłej Jugosławi w Albanii, Hiszpanii i Portugalii. Znaczne zasoby tych skał znane są również z obszarów Gwinei w Afryce.

65) Skały żelaziste==============

Skały żelaziste- wykazują wysoką zawartość żelaza 10-15% wag. Fe. Jest związane w postaci tlenowej lub soli kwasów tlenowych. Większość osadowych skał żelazistych powstała w środowisku płytkich, stagnujących wód zbiorników lądowych (środowiska bagienne lub jeziorne) oraz przybrzeżnych strefach mórz. Powstają przy nadmiarze tlenu, a niekiedy CO2, w warunkach wodnych przesyconych połączeniami Fe zaczynają się wytrącać trudno rozp. Wodorotlenki tego pierwiastka. Powstają w strefie klimatu umiarkowanego, a także wilgotnego, tropikalnego. Wodorotlenki te w pierwszym etapie przybierają formę bezpostaciowych, koloidalnych, brunatnie lub żółtawo zabarwionych substancji. Jest to ferrihydryt który w wyniku starzenia, przekrystalizowania. transformacji przechodzi w formy mineralne bardziej uporządkowane (hydrogoethyt, goethyt). Początkowe stadium litogenezy jest związane z nagromadzeniem luźnych, wilgotnych osadów które z czasem ulegają lityfikacji i cementacji. Powstaje w ten sposób żelaziak brunatny czyli limonit, który zbudowany jest głównie z getytu i lepidokrokitu oraz minerałów ilastych i kwarcu. Limonity tworzą się w środowiskach podmokłych, bagnistych, jeziornych oraz w przybrzeżnych strefach mórz.

66) Skały krzemionkowe, geneza

SKAŁY KRZEMIONKOWE - reprezentowane są przez bardzo liczne odmiany- należą do nich gejzeryty, ziemia okrzemkowa - diatomity, spongiolity, gezy i radiolaryty.

Gejzeryty to produkty chemiczne powstają w wyniku wytrącania się krzemionki z roztworów powulkanicznych. Pod względem mineralogicznym zbudowane są głównie z opalu i niekiedy z domieszki chalcedonu

Ziemia okrzemkowa to produkt typowo organogeniczny powstający w wyniku nagromadzenia szkieletów okrzemek zbudowanych z Si0₂. Pod względem mineralogicznym skała ta zbudowana jest wyłącznie z opalu. Odznacza się bardzo dużą porowatością, wykorzystywana jest jako min izolacyjny w tym nim jako dźwiękochłonny, przy jej współudziale produkuje się liczne materiały wybuchowe.

Diatomity to skały osadowe mieszane organogeniczno - terygeniczno - chemiczne, zbudowane są głównie ze szczątków okrzemek (opalu) i nacznej domieszki w różnym stopniu przeobrażonego szkliwa wulkanicznego. Domieszkami w diatomitach są subst. organiczne i min węglanowe. Diatomity tworzą się najczęściej w strefach oceanicznych gdzie z jednej strony rozwija się planktoniczne życie - okrzemki z drugiej strony oddziaływuje kwaśny podmorski wulkanizm dzięki temu wulkanizmowi okrzemki czerpią do budowy swoich szkielecików krzemionkę ze szkliwa wulaknicznego. Diatomity mają podobne zastosowanie do ziemi okrzemkowej. Są także wykorzystywane do filtracji piwa.

Spongiolity to skały zbudowane z krzemionkowych szkieletów gąbek mineralogicznie zbudowane z opalu i chalcedonu.

Gezy to skały zbudowane ze szkieletów igieł gąbek zasobnych w krzemionkę pod względem mineralogicznym zbudowane z opalu i chalcedonu. Powstają w środowisku morskim na średnich głębokościach.

Radiolaryty to skały zbudowane ze szkieletów radiolarii pierwotnie zasobnych w krzemionkę. W ich składzie m.in. uczestniczy opal i chalcedon, tworzą się na dużych głębiach oceanicznych najczęściej w strefach geosynklinarnych.

67) Klasyfikacja skał krzemionkowych

Organogeniczne skały krzemionkowe, wyróżnia się:

-diatomity

utworzone głównie z pancerzyków okrzemek

-radiolaryty

złożone ze skorupek radiolarii

-spongiolity

głównym elementem skałotwórczym są igły gąbek zlepione chalcedonowym spoiwem

Chemiczne skały krzemionkowe:

-krzemienie

o konturach wyraźnie zaznacznych w stosunku do skały otaczającej

-czerty

o nieostrych konturach i barwie zbliżonej do barwy otaczającej

68) Skały krzemionkowe pochodzenia organicznego

Organiczne skały krzemionkowe

Do tej grupy należą skały powstałe głównie z sedymentacyjnie nagromadzonych krzemionkowych elementów szkieletowych trzech grup organizmów: promienic (radiolarii), okrzemek i gąbek krzemionkowych. Elementy szkieletowe, po ustaniu funkcji życiowych tychże organizmów, opadając na dno zbiornika sedymentacyjnego mogą tworzyć warstwowane skały krzemionkowe lub, ulegając rozpuszczeniu, dostarczaś krzemionki do procesów diagenetycznej silifikacji.

Krzemionkowe ziemie

Ziemia okrzemkowa – jest luźnym i słabo zwięzłym utworem, o barwie białej, żółtej lub jasnoszarej, złożonym głównie z opalowych skorupek jednokomórkowych glonów – okrzemek.

Diatomit – bardziej zwięzły odpowiednik ziemi okrzemkowej, w którym opalowe skorupki okrzemek spojone są opalowym cementem – o różnym stopniu przekrystalizowania w chalcedon i mikrokwarc.

Radiolaryty – są również zwięzłymi, organogenicznymi skałami krzemionkowymi, utworzonymi głównie z chalcedonowych szkielecików promienic czyli radiolarii. Są one połączone krzemionkowym spoiwem. Radiolaryty często zawierają domieszki związków żelaza lub substancji węglanowej, a także substancji ilastej, nadające tym skałom barwę wiśniową, zielonoszarą, szarą lub czarną.

69) Skały krzemionkowe pochodzenia chemicznego

Skały krzemianowe chemiczne

Krzemienie- konkrecje krzemionkowe oraz inne ciala krzemionkowe niewielkiej rozciągłości, występujące w obrębie skał osadowych (najczęściej węglanowych, margli oraz opok), o konturach wyraźnie zaznaczonych w sotunku do kały otaczającej i z zasady zdecydowanie różniących się od niej barwą. Ich głównymi składnikami mogą być: mikrokwarc i chalcedon, a w młodszych krzemieniach opal-A i –CT. Jako domieszki zawierają najczęściej tlenki i wodorotlenki żelaza, substancję węglanową lub bitumiczną. Barwa krzemieni jest zróżnicowana: czarna, brunatna, szara, niebieskawa, zielona, żółta, biała, często zmienna: plamista, koncentryczno pasiasta (krzemienie pasiaste).

Czerty – skały krzemionkowe o własnościach analogicznych do cech krzemieni, lecz o słabo zaznaczających się konturach, przenikającą się wzajemnie ze skała otaczającą i o zbliżonej do niej barwie.

Rogowce – Zwięzłe, zbite, skryt- lub drobnokrystaliczne skały krzemionkowe, o zróżnicowanej barwie, złożone głównie z chalcedonu io mikrokwarcu, ale w przeciwieństwie do konkrecyjnych krzemini i czetów – tworzące warstwy wśród innych skał osadowych. Skały te można zatem odnosić do warstwowych skał krzemionkowych. Skały silnie zdiagenezowane, o całkowicie lub w znacznym stopniu zarartych oznakach pierwotnej genezy, zapewne często organicznej.

Lidyt, kamiń probierczy – odmiana rogowca barwy czarnej do szarej – spowodowanej domieszką substancji węglistej i/lub bitumicznej oraz ilastej. Jest skałą zwięzłą, skryto lub drobnokrystaliczną zbudowaną głównie z mikrokwarcu i chalcedonu, często charakterystycznie żyłkowaną białym kwarcem. Często obecne szczątki radiolarii.

Jaspisy, jasparyty – barwne odmiany rogowców – czerwone, brązowe, żółte, zielone, szaroniebieskie. Są skałami zwięzłymi, zbitymi, jednorodnymi, wstęgowanymi lub plamistymi, nieprzezroczystymi, skrytokrystalicznymi. Główne składniki to: mikrokwarc i chalcedon, swą barwę zawdzięczają głównie domieszkom związków żelaza.

Navakulit, arkanzaski kamień – skała typu rogowca, warstwowa, bardzo zbita, zwięzła, jednorodna, skrytokrystaliczna. W budowie przeważa mikrokwarc nad chalcedonem, podrzędnie występuja skalenie i granaty.

Chalcedonit – skała krzemionkowa o wtórnej, diagenetycznej genezie, której składnikiem głównym jest chalcedon.

71) / 72) Skały węglanowe, geneza, wyst. w PL, zastosowanie. Klasyfikacje skał węglanowych.

Skała węglanowa – skała osadowa, której głównymi minerałami są węglany, głównie kalcyt i dolomit, z domieszkami innych węglanów bezwodnych.

Ze względu na genezę skał możemy je podzielić na skały pochodzenia chemicznego (wytrącające się z roztworu) i na skały pochodzenia biologicznego. Skały pochodzenia biologicznego mogą tworzyć się z szkieletów martwych organizmów, jak również mogą być budowane przez organizmy żywe.

Ze względu na środowisko powstawania możemy podzielić je na powstałe w środowisku kontynentalnym (nawary wapienne, martwice wapienne, trawertyny, kreda jeziorna), oraz powstałe w środowisku morskim (wapienie rafowe, muszlowce, wapienie pelagiczne, wapienie oolitowe, kreda pisząca).

Skałami pośrednimi pomiędzy skałami węglanowymi a skałami ilastymi są margle, natomiast pośrednimi pomiędzy skałami węglanowymi a skałami krzemionkowymi są opoki.

Skałami pośrednimi pomiędzy skałami węglanowymi, krzemionkowymi i okruchowymi są gezy.

Większość skał węglanowych należy do skał krasowiejących. Ma miejsce szereg reakcji chemicznych, dla zaistnienia których konieczne jest występowanie rozpuszczonego w wodzie CO2, a duże znaczenie mają warunki temperaturowe i ciśnieniowe.

73) Wapienie- geneza, klasyfikacja, skład mineralny

WAPIENIE - są to głównie skały zbudowane z kalcytu. W większości kalcyt stanowi w nich produkt krystalizacji z roztworów wodnych, część kalcytu ma charakter organogeniczny, wiąże się ze szczątkami organicznymi zbudowanymi pierwotnie z tego składnika. Do tych szczątków należą min: otwornice, amonity, belemnity i wiele innych. Poza kalcytem w wapieniach wyst. domieszki min ilastych najczęściej illit i montmoryllonit czyli min charakterystyczne dla środowisk alkalicznych jakie stwarza węglan wapnia, tlenki żelaza niekiedy kwarc często o charakterze autogenicznym glaukonit i inne.

W skałach węglanowych wyróżniamy składniki:

allochemiczne (allochemy) - budują szkielet skał:

ooidy - są to formy o średnicy mniejszej niż 2mm, o budowie koncentryczno - promienistej, niektóre maja jądra zbudowane z materiału detrytycznego

pizoidy - tak jak ooidy, ale większe od 2 mm

intraklasty - sa to fragmenty mułu węglanowego nie do końca zdiagenezowane z podłoża i przetransportowane w inne miejsce basenu sedymentacyjnego

peloidy - zbudowane z CaCO3, mniejsze niż ooidy, okrągłe, pozbawione wewnętrznej tekstury

bioklasty - elementy szkieletowe obumarłych zwierzat

ekstraklasty - są to nie węglanowe składniki, najczęściej materiał terygeniczny lub piroklastyczny

ortochemiczne (ortochemy) - pełnia rolę spoiwa:

mikryt - jest to mikrokrystaliczny osad węglanowy składający się z kryształów mniejszych niż 4 mm. Najprawdopodobniej mikryt jest utworem poligenicznym i może powstać: na drodze precypitacji z roztworu wodnego poprzez mechaniczną i biologiczną abrazję większych cząstek węglanowych w wyniku działalności mikroorganizmów

sparyt - kryształy węgla o średnicy przekraczającej 4 mm. Wypełniają one zwykle puste przestrzenie pomiędzy składnikami allochemicznymi i pełnią funkcje cementu. Sparyt powstaje wyłącznie na drodze chemicznej.

74) Dolomity pierwotne i wtórne

DOLOMIT- Niemal monomineralna skała osadowa, węglanowa (chemiczna), składającą się głównie z minerału dolomitu (węglanu magnezu – ponad 90%) i minerału kalcytu (węglanu wapnia), minerałów ilastych, kwarcu, markasytu, pirytu, i substancji bitumicznej lub skała metamorficzna – marmur. Makroskopowo przypomina ona zbudowany głównie z węglanu wapnia, wapień.

Właściwości:

• ulega reakcji z kwasem solnym dopiero po sproszkowaniu.

• jest biały, szary żółtawy, brunatnoszary, niemal czarny

• tekstura – zwięzła, masywna, porowata.

Rozróżnia się dolomit:

- Pierwotny powstaje w wyniku bezpośredniego wytrącenia się z wody morskiej. Jest on drobnoziarnisty i równoziarnisty.

- Diagenetyczny- powstają w wyniku przeobrażenia osadu wapiennego w dolomit podczas lityfikacji, na dnie basenu sedymentacyjnego, dzięki obecności jonów Mg2+

- Epigenetyczne- tworzą się w skutek dolomityzacji wapieni przez wody z jonami Mg2+ krążącymi w skałach

75) / 76) Ewaporacja i jej produkty. Klasyfikacja genetyczna ewaporatów.

Ewaporaty

Ewaporaty - to produkty pochodzenia chemicznego powstają w wyniku wytrącenia soli m.in. gipsu, anhydrytu, soli kuchennej czyli Halitu, soli potasowej w tym KC1 czyli Sylwinu. Wytrącanie ewaporatów zachodzi w końcowej sedymentacji osadów chemicznych. Po wytrąceniu się wapieni i dolomitów. W Polsce skały te występują w dużych ilościach.

Ewaporaty monomineralne:

• Skały gipsowe – zbudowane z gipsu, domieszki węglanów, halitu, jak również materiału detrytycznego. Grubokrystaliczne – Gipsy salenitowe, drobnokrystaliczne – alabaster. W warunkach podwyższonej temperatury oddają wodę i przebudowują się w anhydryty.

• Skały anhydrytowe – zbudowane z anhydrytu są nietrwałe w warunkach powierzchniowych. Szybko ulegają uwodnieniu, przebudowując się w gipsy.

• Sole kamienne – zbudowane z halitu, domieszki składników ewaporacyjnych i detrytycznych.

• Inne sole chlorkowe – np. salmiak, biszofit

• Sole karnalitowe – minerał gorzki w smaku, pod wpływem nacisku wydaje charakterystyczny dźwięk. Skała o barwie różowej lub szarej. Przeważnie drobnokrystaliczna. Częste zbliźniaczeni kryształów o pokroju heksagonalnym.

• Sole polihalitowe – makroskopowo białe, często czerwone. Występuje w nich polihalit o listewkowych lub tabliczkowych kryształkach. Cechy morfologiczne zbliżone do anhydrytu.

• Skały langbeinitowi – Izometryczne kryształy o nieregularnej łupliwości.

• Skały sylwinowe – zbudowane głównie z sylwinu, zazwyczaj występującego z halitem. Kwaśnawy smak

• Sole kizerytowe – sole rzadkie w przyrodzie, kryształki hipidiomorficzne.

Ewaporaty polimineralne:

-Sole gipsowo-solne – spotykane w wysadach solnych

-Sole twarde – zbudowane z halitu, sylwinu i minerału siarczanowego.

-Sole potasowo-magnezowe – krystalizują w końcowych etapach ewaporacji.

78) Ewaporaty jeziorne===========

Ewaporaty jeziorne nie są utworami zbyt rozpowszechnionymi. Powstawanie ich jest możliwe tylko w klimacie suchym. Pozatym niezbyt wielka ich cześć zachowuje sie w postaci osadów kopalnych. Znaczie bardziej rozpowszechnione są ewaporaty morskie.

Ustawiczne falowanie i przemuieszczanie się wód w oceanach i możach powoduje że wody te osiągają wysoki stopień ujednolicenia składniku chemicznego. Podobnie jest też z zasoleniem które w różnych częściach oceanów są tylko niewiele zróżnicowane.

79) Cyklotem solny ewaporatów morskich

Cyklotem solny: kolejność krystalizacji minerałów w procesie ewaporacji; zapowiedzią cyklotemu jest pojawienie się wapieni oolitowych, a właściwy cyklotem zaczyna się od dolomitów pierwotnych:  
dolomit pierwotny -> gips -> anhydryt -> halit -> sole potasowo – magnezowe

80) Skały siarczanowe================

skały siarczanowe - skały monomineralne, gdzie 99% stanowi jeden składnik, np. anhydryt - anhydrytyn, gips - gipsyt; dopełnienie stanowią minerały ilaste i węglany.

81) Skały solne==================

skały solne - głównie sól kamienna, sole potasowo - magnezowe (sylwin, karnalit, polihalit), a także sole zbudowane z chlorków lub siarczanów K i Mg.

82) / 83) Skały fosforanowe. Fosforyty

Fosforyty – skały osadowe o chemicznym lub organicznym pochodzeniu.

Fosforyty tworzą się w wyniku wytrącania fosforanu wapnia z wody morskiej, także w czasie procesów diagenetycznych oraz poprzez nagromadzenie się szczątków różnych zwierząt, (głównie kości) i ich odchodów w klimacie suchym.

Fosforyty występują w Górach Bardzkich, natomiast kredowe – na obrzeżu Gór Świętokrzyskich.

Zastosowanie: Fosforyty są głównym źródłem fosforu w przyrodzie i stanowią podstawowy surowiec do jego uzyskiwania, a także do

produkcji sztucznych nawozów fosforowych (superfosfat) i nawozów mineralnych, tzw. mączka fosforytowa.

84) Skały wiwianitowe, geneza, występowanie, zastosowanie

Wiwianit (Vivianit) – szeroko rozpowszechniony minerał z gromady fosforanów.

Tworzy się w pobliżu powierzchni Ziemi jako minerał wtórny wielu rud. Powstaje w pegmatytach w wyniku przeobrażenia pierwotnych fosforanów. Występuje w osadach ilastych i innych sedymentacyjnych – składnik jeziornych rud żelaza. Jest rozpowszechniony w torfach, rudach darniowych, żelaziakach brunatnych (limonitach).

Miejsca występowania: Boliwia – piękne przezroczyste kryształy (najwyższej jakości surowiec gemmologiczny), Kamerun – olbrzymie kryształy ok. 130cm znaleziono w iłach (tworzy tu skupienia w kształcie gwiazdy), Japonia, Australia, USA, Niemcy.

Zastosowanie:

-ze względu na swą niebieską barwę był wykorzystywany jako farba do malowania domów.

-niebieski barwnik farb zbliżony do błękitu pruskiego

-poszukiwany przez kolekcjonerów

-piękne kryształy, po oszlifowaniu, wykorzystywane są w jubilerstwie

85) Kaustobiolity- kopalne paliwa stałe, klasyfikacja genetyczna i stratygraficzna

Podstawą tworzenia się grupy paliw są szczątki organiczne, głównie roślinne. Duże znaczenie dla rozwojów roślinności i możliwości tworzenia się pokładów kaustobiolitów miał klimat. Równie ważnym czynnikiem powodującym wzmożoną węglonośność w miocenie była powszechna i szybka regresja mórz, która pozostawiła po sobie wiele bagien na mało urozmaiconej morfologicznie powierzchni. Wówczas powstawały torfowiska. Podstawą torfotwórczości jest obfitość wody. Ważną rolę odgrywają tu także opady, temperatura, wilgotność powietrza, żyzność siedliska, ukształtowanie terenu. W środowiskach bagiennych rozwijała się roślinność która po obumarciu chroniona była warstwą wody przed nadmiernym rozkładem. W zależności od przebiegu rozkładu tj. od dostępu lub braku tlenu, działalności bakterii, udziału wody oraz rozpuszczonych w niej substancji mineralnych, możemy wyróżnić 4 sposoby rozkładu materii organicznej: butwienie, próchnienie, torfienie i gnicie. Torfienie miało największy wpływ na tworzenie się kaustobiolitów stałych. W związku z tym w klasyfikacji genetycznej węgli kopalnych wyróżnia się:

• kopalne paliwa humusowe- butwienie

• kopalne paliwa sapropelowe- gnicie

• liptobiolity

86) Stadia procesu uwęglenia=======

Przeobrażeniu szczątków roślinnych w kaustobiolity towarzyszy zmiana składu chemicznego, wyrażająca się przede wszystkim wzrostem zawartości pierwiastka C. Jest to proces uwęglania.

Wyróżniamy natępujące stadia przemiany:

• Stadium biochemiczne (syngeneza)- powstawanie torfu

• Stadium geochemiczne (diageneza)- tworzenie się węgli brunatnych miękkich

• Kategeneza wczesna- węgle brunatne twarde

• Kategeneza późna- węgiel kamiennytyp płomienny

• Metageneza wczesna- węgiel kamienny typ koksowy

• Metageneza późna- węgiel kamienny chudy i antracytowy

• Metamorfizm wczesny- powstanie antracytu

• Metamorfizm późny- metaantracytu

88) Torf. Typy torfowisk==========

Torf – skała osadowa powstała w wyniku zachodzących w szczególnych warunkach przemian obumarłych szczątków roślinnych, najmłodszy węgiel kopalny. Zawiera mniej niż 60% węgla.

Torf jest utworem będącym efektem niepełnego rozkładu szczątków roślinnych, zachodzącego w warunkach długotrwałego lub stałego zabagnienia wierzchniej warstwy gleby. Torf składa się z nierozłożonych szczątków roślin, oraz bezstrukturalnej (amorficznej) masy humusu. Torf jest w różnym stopniu nasycony substancjami mineralnymi. Najczęściej jest to piasek, czasami wytrącone związki żelaza, rzadko związkami fosforu.

Klasyfikacje torfowisk uwzględniają trofię siedliska oraz zawartość związku wapnia, które wpływają na skład zbiorowisk roślin torfowiskowych. Dodatkowym kryterium są stosunki wodne, wynikające z rzeźby terenu.

W Europie Środkowej wyróżnia się:

-torfowiska niskie – powstające na skutek przepływu lub stagnowania wód eutroficznych, najczęstsze na obszarze Polski, wykształcają się w obrębie dolin rzecznych, żyzne i bogate florystycznie: zbiorowiska szuwarowe (trzcina, pałka) lub darniowe (mchy, turzyce),

-torfowiska wysokie – zasilane przez oligotroficzne wody opadowe, mszary powstające w bezodpływowych zagłębieniach terenu, silnie kwaśne, ubogie w substancje odżywcze, a co za tym idzie – ubogie florystycznie (torfowce, turzyce, rośliny owadożerne); kształtują się tu warunki odpowiednie dla borów bagiennych,

-torfowiska przejściowe – spotykane w pośrednich warunkach siedliskowych. Na torfowiskach tych rosną zbiorowiska mszarno-turzycowe. W ich skład wchodzą turzyca nitkowata, turzyca bagienna, bagnica torfowa, wełnianka wąskolistna, mchy torfowce i mchy brunatne, trzcina pospolita. W wyniku sukcesji naturalnej pojawiają się na torfowiskach sosna i brzoza.

89) Węgiel brunatny. Wyst. w PL

Rozróżnia się kilka odmian węgla brunatnego:

• węgle twarde (subbitumiczne), charakteryzujące się dużą zwięzłością i kalorycznością (4165-5700 kcal/kg), wśród nich wyróżnia się węgle błyszczące (podobne do węgli kamiennych) oraz matowe o barwie cienobrunatnej do czarnej,

• węgle miękkie - mniej zwięzłe, po wysuszeniu łatwo rozsypujące się na małe kawałki, o niższej kaloryczności (poniżej 4165 kcal/kg), obejmujące węgle ziemiste i łupkowe, barwy jasno do ciemnobrunatnej. Wykazują większe podobieństwo do torfu

Miejsca wydobycia w Polsce:

Zagłębie Konińskie (Konin, Koło, Turek)

Zagłębie Turoszowskie (Turów, Bogatynia)

Zagłębie Bełchatowskie (Bełchatów, Szczerców)

Sieniawa Lubuska

90) Węgiel kamienny. Wyst. w PL

WĘGIEL KAMIENNY- w ich budowie uczestniczątkanki oraz te części roślin, które pozostały odporne na czynniki destrukcyjne działające podczas fosylizacji roślin. Węgiel kamienny zawiera 78-92% pierwiastka węgla (do węgla kamiennego zalicza się też antracyt zawierający do 97% węgla) powinien zwierać poniżej 8 – 10 % wilgotności całkowitej, poniżej 42 % części lotnych. Barwa czarna. Zwarty, kruchy. Przy spalaniu daje długi, błyszczący płomień. Węgiel kamienny należy do węgli humusowych.

Wydobycie węgla kamiennego prowadzone jest obecnie w dwóch zagłębiach: Górnośląskim Zagłębiu Węglowym (GZW) oraz w Lubelskim Zagłębiu Węglowym (LZW).

91) Metamorfizm- metasomatyzm

Metamorfizmem nazywamy proces fizykochemiczny polegający na przeobrażeniu skal pochodzenia osadowego

i magmowego pod wpływem różnych czynników głównie temp. i ciśnienia. Metamorfizm przebiega w warunkach bez upłynnienia skał. Powoduje przebudowę struktur i tekstur a także składu min na sucho bez udziału fazy płynnej. Z punktu widzenia chemicznego metamorfizm dzielimy na izo- i allochemiczny.

-Metamorfizm izochemiczny to taki, przy którym nie dochodzi do

doprowadzenia do skały przeobrażonej składników chemicznych z zewnątrz.

-Metamorfizm allochemiczny to taki, w którym do skały przeobrażanej są doprowadzane różne składniki najczęściej potas, sód, krzemionka, wapń i niekiedy glinka Al2O3, w większości przypadków mamy do czynienia z metamorfizmem allochemicznym

Metasomatoza to procesy rozpuszczania pierwotnych minerałów i zastępowania ich nowymi, przy czym przez cały czas trwania przeobrażeń skała znajduje się w stanie stałym. Metasomatoza odywa się za pośrednictwem sieczy i gazów migrujących przez kapilary z roztworami porowymi. W zależności od mechanizmu transportu substancji metasomatoza może byś dyfuzyjna, infiltracyjna lub jonowo-dyfuzyjna. Skały metasomatyczne tworzą się w szerokim zakresie temperatur i ciśnień.

92) Czynniki metamorfizmu========

Głównymi czynnikami metamorfizmu są: temperatura, ciśnienie, czas geologiczny, wpływy chemizmu. Najważniejszym czynnikiem jest temperatura.

93) Rodzaje metamorfizmu====

Autometamorfizm jest to proces przeobrażeń zachodzących przy oddziaływaniu procesów pomagmowych najczęściej hydrotermalnych lub pnematolitycznych oddziałujących na skały macierzyste wcześniej utworzone. Objawami autometamorfizmu jest sasurytyzacja gabra oraz kaolinityzacja granitów i gnejsów.

Pirometamorfizm - bardzo wysoko temp i nisko ciśnieniowy, zachodzi wskutek zetknięcia się lawy z poszczególnymi skałami odsłoniętymi na powierzchni w strefach działających wulkanów. Produkty Pm to skały zbudowane z wysokotemperaturowych min peryklazu, tl. magnezu.

Metamorfizm dyslokacyjny - strefy silnych oddziaływań dyslokacyjnych przy stosunkowo niskiej temp. i wysokim ciśnieniu. Struktury sk. tworzących się w tym metamorfizmie mają charakter kataklastyczny, tekstury są różne -uporządkowanie i nieuporządkowane. Do produktów tych skał należą brekcje tektoniczne - grubookruchowe skały zbudowane z różnych min. i fargmentów skał, fylonity – sk. o wyraźnej tekst warstwowej zbudowane z blaszek muskowitu i biotytu, skataklazowanego kwarcu i skleni, ultrafylonity – sk. o tekst. warstwowej b. drobnokrystaliczne niekiedy prawie izotropowe zbudowane z tych samych min. co fylonity

Metamorfizm wsteczny - oddziaływają wówczas, jeżeli skała metamorficzna powstała w określonej facji, czyli przy odpowiednich warunkach cis. – temp. zostanie przemieszczona w wyniku różnych zjawisk w płytszą część skorupy ziemskiej gdzie oddziaływują niższa temp. i cis. W nowych warunkach wcześniej zmetamorfizowana skała cofa się w swym metamorfizmie z silniej przeobrażonej przechodzi w produkt słabiej przeobrażony, następuje przy tym przebudowa min wyżej temperaturowych w niżej temp. Np. amfibolity przy diaftorezie przechodzą w łupki zieleńcowe, czyli skały zbudowane wcześniej głównie z amfiboli przechodzą w skały zbudowane głównie z chlorytów (min. trwałych w niższych temp. i cis.)

94) Typy metamorfizmu lokalnego

Metamorfizm kontaktowy (termiczny, czasem metasomatyczny) ma miejsce wówczas, gdy skały dostaną się w bezpośrednie sąsiedztwo magmy. Nastąpić to może np. na skutek intruzji, tj. przemieszczenia się magmy w wyższe partie skorupy ziemskiej. Procesy metamorficzne przebiegają w strefie kontaktu, pod wpływem temperatury intrudującej magmy. Metamorfizm ten ma charakter lokalny.

Metamorfizm dyslokacyjny (dynamiczny, kataklastyczny, kinetyczny, dynamometamorfizm) 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. Metamorfizm ten ma charakter lokalny.

95) Struktury i tekstury skał metamorficznych

Struktury w skałach metamorficznych mają zawsze charakter holokrystaliczny (pełnokrystaliczny). Szczegółowo struktury dzielimy na:

• krystaloblastyczne

• reliktowe

• kataklastyczne

• metasomatyczne

W zależności od sposobu wykształcenia kryształów (krystaloblastów) w strukturach krystaloblastycznych wyróżniamy struktury

• • lepidoblastyczne odznaczające się wykształceniem min w formie blaszkowej. Jest ona charakterystyczna dla skał zbudowanych z mik muskowitu i biotytu, ogólnie dla łupków metamorficznych

• • nematoblastyczna charakterystyczna dla skał zbudowanych z min. słupkowych np. amfiboli. Typowa między innymi dla amfibolitów

• • granoblastyczna charakterystyczna dla skał, w których min. wykształcone są w formach zbliżonych do kulistych jak np. granaty i w niektórych przypadkach kwarc. Większość struktur granoblastycznych wyst. w skałach, które tworzyły się przy współudziale silnego ciosu. O charakterze hydrostatycznym tzn. oddziałującego ze wszystkich stron z takim samym natężeniem. Struktury granoblastyczne charakterystyczne są głównie dla eklogitów.

• • fibroblastyczma charakterystyczna dla skał zbudowanych z min o formatach włóknistych jak np. chryzotyl, termolit, serpentynit, nefryt.

• • glomeroblasytczna charakterystyczna dla skał w których wyst monomineralne skupienia zbudowane wyłącznie z ziaren kwarcu albo wyłączni z blaszek biotytu

• • kumuloblastyczna charakterystyczna dla skał zbudowanych z polimineralnych skupień kulistych złożonych np. z kwarcu i skaleni, skaleni i biotytu itp.

• • reliktowa charakterystyczna dla skał, w których wyst. minerały (relikty) związane z pierwotnymi skałami, które uległy zmetamorfizowaniu np. duża zawartość piroklastycznych ziaren kwarcu w gnejsach lub łupkach krystalicznych wskazuje, że pierwotnie skała, która uległa zmetamorfizowaniu była utworem piroklasycznym odpowiadająca tufom i tufitom ryolitowym;

• • kataklastyczna odznacza się występowaniem w obrębie skał met. ziaren o kształtach nieregularnych ostrokrawędzistych silnie spękanych, strzaskanych. W przypadku plagioklazu, kalcytu i dolomitu porozsuwanymi względem siebie lamelkowymi zbliźniaczeniami. Ten met. spowodowany jest oddziaływaniem dynamicznym.

• • metasomatyczna - charakterystyczna dla skał, w których zachodziły zjawiska metasomatozy tzn. wypieranie jednych składników przez drugie. Powstawanie jednych min. kosztem innych np. b. często przy metasomatozie gdzie plagioklaz wypiera skaleń potasowy na granicy tych magnezowych głównie z piropu oraz z piroksenu zw. omfacytem. Powstają najczęściej kosztem przeobrażenia skał b. bogatych w magnez, czyli sk. ultrazasadowych, lub osadowych skał bogatych w magnez - paraeklogity.

96) Facje metamorfizmu regionalnego

97) Facje metamorfizmu kontaktowego

Facje metamorfizmu kontaktowego

-Facja albitowo-epidotowo-hornfelsowa

-Facja hornblendowo-hornfelsowa

-Facja piroksenowo-hornfelsowa

-Facja sanidynitowa

98) Skały metamorficzne strefy –epi======

EPI - to strefa występowania niskich temperatur (100-300) i ciśnienia statycznego, przy dużym udziale ciśnienia kierunkowego. Skały powstałe w tej strefie charakteryzuje wyraźna orientacja składników zwykle drobnokrystalicznych, a nawet skrytokrystalicznych. Typowe minerały to: kwarc, albit, serycyt, chloryt, epidot, serpentyn, talk, węglany.

99) Skały metamorficzne strefy –mezo======

MEZO - w tej strefie wzrasta temperatura (300-500) i udział ciśnienia statycznego, spada natomiast udział ciśnienia kierunkowego. Skały są wyraźnie krystaliczne z dobrze wykształconymi strukturami kierunkowymi. Typowe minerały to: kwarc, mikroklin, kwaśne plagioklazy, łyszczyki, amfibole, kalcyt.

100) Skały metamorficzne strefy –kata======

KATA - warunki bardzo wysokiej temperatury (500-800) i ciśnienia statycznego przy braku ciśnienia kierunkowego. Powstałe skały są wyraźnie krystaliczne, o słabo zaznaczonej orientacji składników. Typowe minerały to: kwarc, skalenie, biotyt, pirokseny, granaty.