EWAPORATY

Za ewaporaty uważa się osady pochodzenia chemicznego, na ogół łatwo rozpuszczalne, powstające w wyniku wytrącania się soli mineralnych wskutek intensywnego parowania wody w zbiorniku zamkniętym. Osady te tworzą się najczęściej w jeziorach lub w basenach morskich, gdzie następuje koncentracja jonów: Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^-, SO₄^2-, HCO₃^- oraz pierwiastków rzadkich, takich jak: Br, J, B, Li i in., tym samym są to produkty ewaporacji wód jeziornych oraz produkty ewaporacji wód morskich. Czynniki sprzyjające krystalizacji ewaporatów: klimat (temperatura, wilgotność); morfologia i petrografia osadów dna; stężenie jonów. Procesy te zachodzą najintensywniej w klimacie ciepłym i suchym.

Ze względu na genezę ewaporaty dzieli się na:

- powstałe w wyniku krystalizacji (jeziorne i morskie);

- ewaporaty klastyczne (epiklastyczne);

- ewaporaty zmetamorfizowane.

Ewaporaty powstałe w wyniku krystalizacji to ewaporaty sensu stricte. Krystalizacja tych osadów odbywa się w basenach ewaporacyjnych, które nie są zasilane wodą (tzw. basen zamknięty) – typ I. W basenach tych ma miejsce zagęszczanie wody poprzez jej odparowywanie. Woda w takich zbiornikach jest nasycona w całej swojej objętości. W przypadku zasilania basenu wodami dopływowymi woda tego basenu jest rozwarstwiona gęstościowo (stopień nasycenia rośnie od powierzchni do dna zbiornika). Od pewnej głębokości w dół woda jest nasycona. W miarę parowania rozpuszczalnika gęsta solanka spływa w dół zbiornika. Podczas spływania w dół zagęszczona woda morska ochładza się i dodatkowo zagęszcza. W tych warunkach krystalizują sole na dnie zbiornika– typ II. Są to przeważnie sole wielkokrystaliczne, w których kryształy mogą wykazywać budowę zonalną. Takie osady mają przeważnie tekstury bezładne. W przypadku krystalizacji ewaporatów ponad dnem zbiornika (w objętości wody) oraz sedymentacji kryształków na dnie zbiornika powstają przeważnie ewaporaty średnio i drobnokrystaliczne. Tekstury tych skał są równoległe, laminowane. Laminacja w tym wypadku jest często odzwierciedleniem sezonowości krystalizacji i sedymentacji tych skał.

Bez względu na typ genetyczny soli (I lub II) krystalizacja odbywa się z zachowaniem układów równowagi chemicznej, w wyniku której pierwsze krystalizują gipsy, następnie chlorki sodu, a w fazie końcowej sole potasowo-magnezowe (cyklotem solny). Na tworzenie się konkretnych faz mineralnych mają wpływ zarówno chemizm solanek jak i temperatura wód w zbiorniku. Ewaporacja rozpoczyna się, gdy w roztworze nasyconym, jakim jest woda morska, zostanie przekroczony tzw. iloczyn rozpuszczalności. Jest to stała równowagi charakteryzująca roztwory nasycone, praktycznie całkowicie zdysocjowanych, trudno rozpuszczalnych związków. Stała ta umożliwia opis termodynamiczny procesu wytrącania osadów. Im mniejsza wartość iloczynu rozpuszczalności, tym związek jest trudniej rozpuszczalny a tym samym łatwiej wytrącić jego osad.

Najpospolitsze ewaporaty to skały gipsowo-solne. Wytrącanie ewaporatów zachodzi w końcowej fazie sedymentacji osadów chemicznych, po wytrąceniu się wapieni i dolomitów. W etapach początkowych procesu ewaporacji (siarczany) miąższość tworzących się osadów jest wielokrotnie większa od powstałych w końcowych fazach tego procesu (sole K-Mg) (nierówność proporcji wody morskiej i osadu). Skały siarczanowe: gipsowe (w niższych temperaturach) i anhydrytowe (w wyższych temperaturach) tworzą się najczęściej w zbiornikach morskich, zwłaszcza w lagunach, ale również w jeziorach słonych.

Struktury i tekstury ewaporatów. Nomenklatura tych skał zależy od ich genezy. W przypadku ewaporatów właściwych, o genezie związanej z krystalizacją, ich struktury jak i tektury są takie jak skał magmowych (krystaliczne). Przykładowo, struktury soli o kryształach wielkości kilku cm określane są mianem struktur kryształowych lub pegmatytowych. W ewaporatach o genezie klastycznej struktury i tekstury skał powinny mieć nomenklaturę taką jak w przypadku skał osadowych okruchowych. Używa się tu określeń szkielet skały oraz wiążące go spoiwa typu matrix lub cement. Z kolei w ewaporatach o genezie metamorficznej struktury i tekstury skał opisywane są blastyczne, a więc takie jak w skałach metamorficznych. Opis struktury w tych skałach bazuje na bezwzględnych i względnych rozmiarach minerałów, ich kształcie, wzajemnym stosunku i stopniu przeobrażenia metamorficznego. Charakterystyka struktury tych skał uwzględnia zarówno pokrój blastów (granoblasty, lepidoblasty, nematoblasty i in.), jak też ich wielkość. Podobne zasady są stosowane w opisach tekstur zmetamorfizowanych ewaporatów jak w stosunku do odpowiednich tekstur skał metamorficznych. Również w tym przypadku określa się tekstury jako nieuporządkowane (bezładne, plamiste, witrażowe, konkrecyjne) lub uporządkowane (smużyste, liniowe, plamiste, fluidalne, stylolitowe, trzewiowe).

Występowanie. Głównym rejonem występowania skał siarczanowych jest dolina Nidy. Alabaster – rej. Przeworska (Przedkarpacie) i kop. Nowy Ląd k. Niwnic niedaleko Bolesławca. Skały gipsowe znane są też z ok. Krzesławic, Chełmka nad Przemszą i ok. Rybnika. Skały solne występują na Przedgórzu Karpat – osady mioceńskie: kop. Wieliczka, Bochnia, Barycz; na Górnym Śląsku – między Rybnikiem, Żorami a Orzeszem; a przede wszystkim na Kujawach – osady permskie (cechsztyn): kop. Kłodawa (czynna), Inowrocław, Wapno itp.

Opisy skał

Anhydrytyt

Monomineralna skała zbudowana z anhydrytu. Skała o strukturze od drobno-do grubokrystalicznej, teksturze bezładnej, często uporządkowanej, linijnej, warstwowej. Obok dominującego anhydrytu (99% wag.), fazami domieszkowymi są gips oraz minerały węglanowe. Kryształy anhydrytu wykazują przy jednym polaroidzie wysokie współczynniki załamania światła (gruby zarys kryształków o pokroju tabliczkowym). Kryształy te mają wyraźną łupliwość a spękania biegną do siebie pod kątem prostym. Przy dwóch polaroidach anhydryt posiada bardzo żywe barwy interferencyjne.

Gipsyt

Skała monomineralna o strukturze drobno- i nierównokrystalicznej (porfirowej), teksturze bezładnej. Zbudowana jest z gipsu (99% obj.). W obserwacjach mikroskopowych przy 1 N gips wykazuje bardzo dobrą równoległą łupliwość, a przy NX ma barwę szarą. Światło wygasza ukośnie. W skale tej często domieszkę stanowi mikryt węglanowy, a także siarka rodzima (1N – brunatna, wysoki relief, NX – barwy interferencyjne zbliżone do barwy węglanów). Mogą też pojawić się nieznaczne domieszki kwarcu, minerałów ilastych, związków Fe, a także substancji bitumicznej.