SKAŁY WĘGLANOWE

Do grupy skał węglanowych zaliczamy te osady, w skład których wchodzi ponad 50%

wagowych minerałów węglanowych. Najważniejszą rolę skałotwórczą w skałach węglanowych odgrywają kalcyt, dolomit oraz w mniejszym stopniu aragonit (rombowa odmiana węglanu wapnia). Minerał ten jest wyłącznym węglanowym składnikiem szczątków organicznych, lecz stosunkowo szybko przekrystalizowuje w kalcyt. Obok wymienionych składników w skałach węglanowych występować mogą minerały ilaste, detrytyczny kwarc, związki żelaza i inne minerały o podrzędnym znaczeniu. Kalcyt jest głównym składnikiem wapieni, dolomit natomiast skał o tej samej nazwie - dolomitów. Ilościowy wzrost substancji piaszczystych i pelitowych w skałach wapiennych powoduje ich stopniowe przechodzenie do margli. Najważniejszymi skałami węglanowymi są wapienie, dolomity, margle i opoki.

WAPIENIE

Skały wapienne powstawać mogą w wyniku nagromadzenia się węglanowych szczątków

zwierząt, niekiedy również roślin, na dnie zbiorników morskich i śródlądowych oraz w wyniku wytrącenia węglanu wapnia z roztworów wodnych. Luźny osad wapienny ulega przekształceniu w zwięzłą skałę w wyniku szeregu procesów, określanych łącznie mianem diagenezy. Skały węglanowe, dzięki swemu składowi chemicznemu, intensywnie reagują ("burzą") z 10% kwasem solnym, a nawet z kwasem octowym. Czyste wapienie są barwy białej, lecz często zawierają domieszki (np. kwarc, minerały ilaste, gips), nadające im zabarwienie szare, żółtawe, kremowe, różowe, a nawet czarne.

Wapienie dzieli się w zależności od okresu, w którym powstały (np. wapienie triasowe,

jurajskie, kredowe, trzeciorzędowe, itp.) oraz w zależności od dominujących w nich szczątków organicznych:

Wapienie krynoidowe utworzone są z elementów szkieletowych liliowców - najważniejszej pod względem skałotwórczym grupy szkarłupni. Ich szkielety zbudowane są z aragonitu, przy czym każdy element szkieletu, np. człon łodygi liliowca (trochit) utworzony jest z jednego kryształu tego minerału. W związku z tym elementy szkieletowe szkarłupni zachowane są w skałach wapiennych w postaci dużych zazwyczaj kryształów kalcytu, na ogół rozpoznawalnych makroskopowo. Wapienie krynoidowe są pospolite w środkowej jurze Tatr i pienińskiego pasa skałkowego.

Wapienie litotamniowe są przykładem wapieni utworzonych ze szczątków glonów, a dokładnie są ze zwapniałych plech krasnorostów Lithothamnium. Są one pospolite w miocenie południowych Gór Świętokrzyskich i na Roztoczu.

Wapienie numulitowe powstały ze szkieletów dużych otwornic.

Wapienie rafowe zbudowane są z różnych osiadłych organizmów morskich o szkieletach węglanowych. Utwory rafowe powstają w wodach czystych i płytkich oraz w warunkach obniżającego się dna morskiego. Najpospolitsze organizmy rafotwórcze to korale, mszywioły, gąbki i niektóre glony.

Wapienie pelagiczne powstają w głębszych strefach mórz, z dala od lądu. Zawierają one liczne szczątki organizmów planktonicznych, występujące w bardzo drobnokrystalicznym tle kalcytowym (tzw. mikrytowej masie podstawowej).

Wapienie oolitowe powstają w płytkiej strefie przybrzeżnej mórz i jezior. Zbudowane są z owalnych lub kulistych utworów, zwanych ooidami. Ooidy są ziarnami o swoistej, koncentrycznej budowie, złożone są z jądra i zmiennej liczby otaczających je powłok. W przypadku ooidów wapiennych powłoki te utworzone są a węglanu wapnia, wytrąconego chemicznie, bez udziału organizmów.

Wapienie detrytyczne zbudowane są z tzw. intraklastów. Mianem tym określa się fragmenty rozdrobnionego osadu, jeżeli zarówno osad macierzysty, jak i pochodzące z niego fragmenty zostały złożone w tym samym basenie sedymentacyjnym. Wapienie detrytyczne spotkać można w dewońskich formacjach węglanowych Gór Świętokrzyskich oraz triasowych regionu śląsko-krakowskiego.

Muszlowce są wapieniami bogatymi w skorupy ślimaków, ramieniogłowów, mszywiołów otwornic i innych organizmów. Spotkać je można na obrzeżu Gór Świętokrzyskich oraz w rejonie pienińskiego pasa skałkowego.

Kreda pisząca jest białą, miękką, mało spoistą skałą wapienną, której charakterystycznym składnikiem są bardzo drobne kalcytowe elementy szkieletowe planktonicznych wiciowców roślinnych. Ponadto w skład kredy wchodzić mogą skorupki małych otwornic i pelityczny kalcyt. W Polsce kreda pisząca występuje m.in. na Wyżynie Lubelskiej.

Martwica wapienna jest skałą wapienną pochodzenia chemicznego. Jest to skała jasno zabarwiona, porowata, powstała w wyniku wytracenia kalcytu z wód źródlanych lub rzecznych, np. przy wodospadach. Często obecne są w niej dobrze zachowane przez osadzający się węglan wapnia części roślin, skorupki ślimaków i innych zwierząt. Bardziej zwięzłe odmiany martwicy wapiennej określane są jako trawertyn.

Kreda jeziorna, podobnie jak martwica wapienna, jest skałą wapienną pochodzenia chemicznego. Zbudowana jest ze szlamu wapiennego, wytrąconego z wody jeziornej. Często zawiera w swym składzie pewną ilość minerałów ilastych.

MARGLE

Margle są skałami pośrednimi między skałami węglanowymi a okruchowymi.

Zbudowane są głównie z kalcytu (od 50 do 70% według Czermińskiego, od 33 do 67 wg Smulikowskiego), któremu towarzyszą mniejsze ilości dolomitu, syderytu i minerałów ilastych. Mogą one ponadto zawierać domieszki materiału okruchowego, którego zwiększony udział prowadzi do powstawania odmian piaszczystych lub piaskowców marglistych. Margle są na ogół mniej twarde i zwięzłe niż wapienie, różnią się od nich także ciemniejsza barwą. Cechą charakterystyczną tych skał jest silne "burzenie" z 10% HCl, podczas którego wytrąca się i pozostaje osad minerałów ilastych.

DOLOMITY

Dolomity są skałami pochodzenia chemicznego, zbudowanymi przede wszystkim z

dolomitu. Istnieją też skały pośrednie pomiędzy wapieniami i dolomitami, zawierające w różnym stosunku zarówno węglan wapnia, jak i dolomit. Szereg wapień - dolomit można umownie podzielić na następujące człony:

Ze względu na różny sposób powstawania tych skał wyróżniamy dolomity pierwotne

(sedymentacyjne) oraz dolomity wtórne (metasomatyczne). Dolomity sedymentacyjne tworzą się wskutek bezpośredniego wytrącania dolomitu z wód morskich oraz jeziornych. Tworzą pokłady dość jednolite litologicznie, o wyraźnym uławiceniu i jednorodnej, zbitej strukturze. Dolomity metasomatyczne powstają w procesie metasomatycznych przemian osadów wapiennych (kalcytowych). Proces ten polega na częściowym wyparciu węglanu wapnia i zastąpieniu go przez węglan magnezu. Źródłem magnezu niezbędnego do tych przemian jest woda morska. Przeobrażanie osadu wapiennego w dolomit pociąga za sobą zmniejszenie objętości o 12,3%, dlatego też liczne dolomity wtórne są porowate i jamiste. Skały dolomitowe "burzą" z 10% HCl na gorąco lub po sproszkowaniu. Posiadają barwy jasne, czasem zabarwione na różne odcienie i najczęściej wykazują strukturę pelitową lub krystaliczną.

W Polsce dolomity występują w Górach Świętokrzyskich, regionie śląsko-krakowskim oraz

w Tatrach.

OPOKI

Opoki są osadami pośrednimi między skałami węglanowymi a krzemionkowymi. Są one

zasobne w skrytokrystaliczną krzemionkę rozproszoną wśród składników węglanowych. Opoki są skałami zwartymi, o budowie afanitowej i jasnoszarej barwie, niekiedy z odcieniem niebieskawym, pochodzącym od rozproszonego pirytu. Opoki, w których krzemionka jest pochodzenia organicznego określane są jako gezy wapienne.

Opoki są pospolite w górnej kredzie Polski pozakarpackiej.

Wartość glebotwórcza skał węglanowych jest zróżnicowana. Zależy ona od budowy

skały, stopnia zdiagenezowania, oraz zawartości domieszek. Skały miękkie, o dużej zawartości domieszek ilastych, wietrzeją szybciej, dając zwietrzeliny wartościowe z rolniczego punktu widzenia. Największą wartość mają skały młodsze (np. wapienie i margle kredowe i trzeciorzędowe), które są stosunkowo słabo zdiagenezowane i miękkie.

Ze skał węglanowych tworzą się skały nasycone wapniem, o specyficznych

właściwościach, określane jako rędziny.

SKAŁY POCHODZENIA CHEMICZNEGO I ORGANICZNEGO

Skałami chemicznymi nazywane są utwory powstałe w wyniku wytrącania się pewnych

substancji z roztworów. Mianem organicznych określa się skały wytworzone na skutek nagromadzenia szczątków organizmów. Zaklasyfikowanie wielu skał jako czysto chemicznych lub czysto organicznych jest bardzo trudne, gdyż mogą one zawierać substancje pochodzenia organicznego i minerały wytrącone na drodze chemicznej. Wśród skał należących do tej grupy dominują następujące typy struktur:

organogeniczne (biomorficzne), gdy skała zawiera znaczną ilość szczątków organicznych, np. torfy, zlepy muszlowe,

krystaliczne, gdy skała zbudowana jest z dużych, makroskopowo rozpoznawalnych kryształów, np. gips,

ziarniste, gdy skała składa się z kryształów i szczątków tworzących nieregularne ziarna, np. wapienie pelitowe,

mieszane, np. biomorficzno-ziarniste.

Skały chemiczne i organiczne wykształcają najczęściej dwa podstawowe typy tekstur:

zbite lub porowate - ze względu na wypełnienie przestrzeni,

bezładne lub warstwowane - ze względu na ułożenie materiału.

SKAŁY METAMORFICZNE

Skały metamorficzne powstają w wyniku działania procesów metamorficznych. Ich charakter zależy od rodzaju skały wyjściowej oraz zakresu temperatury i ciśnienia w jakich zachodzi przeobrażanie. Skały metamorficzne należą do słabo rozpowszechnionych w przyrodzie. Za najważniejsze uznać należy:

GNEJSY

Gnejsy są jedną z większych, a zarazem ważniejszych grup skał metamorficznych. Powstały one w średniogłębokich strefach metamorfizmu, w wyniku przeobrażenia skał magmowych nasyconych i przesyconych krzemionką oraz skał osadowych ilastych, szarogłazów i arkoz. W ich składzie mineralogicznym zawsze występują skalenie i kwarc, którym z reguły towarzyszą łyszczyki, rzadziej amfibole. Skalenie budujące te skały mają różne rozmiary od małych kryształów po duże, kilkucentymetrowe. Porfiroblasty skaleni mogą mieć charakter reliktowy, tzn. przedstawiać zachowane w pierwotnej formie duże ziarna skaleni magmowych, cechujących się dość prawidłowymi zarysami z nielicznymi tylko wrostkami. Częściej jednak skalenie te wzrastały w czasie procesów metamorficznych kosztem drobnoziarnistego tła skalnego. Łyszczyki występują w różnych ilościach. Przeważnie mają one postać dość dużych, dobrze rozwiniętych blaszek i są skupione w stosunkowo grubych laminach, lub jako składniki podrzędne - tworzą nieciągłe smugi. Muskowit obecny jest tylko w gnejsach zmetamorfizowanych w warunkach niższych temperatur. Gnejsy przeobrażone w wysokich zakresach temperatur i ciśnień zawierają tylko biotyt, ponieważ w tych warunkach muskowit staje się nietrwały, a jego miejsce zajmują syllimanit + ortoklaz. W gnejsach spotyka się chloryt, który zwykle wraz ze spadkiem stopnia metamorfizmu zastępuje biotyt. Często w gnejsach pojawia się też hornblenda. Z minerałów pobocznych powszechne są: cyrkon, apatyt; rzadziej notuje się tytanit i rutyl. Przeważająca część gnejsów powstaje podczas regionalnych przeobrażeń w warunkach facji amfibolitowej. Rzadziej skały te spotyka się w obrębie utworów reprezentujących najwyższy stopień metamorfizmu. Gnejsy mogą powstawać zarówno ze skal osadowych jak i magmowych z tufów i tufitów związanych z kwaśnymi wulkanitami. Teksturalnie w tych skałach wyróżnia się klika odmian skał : gnejsy oczkowe w których kwarc i skalenie tworzą porfiroblasty często silnie wydłużone, gnejsy słojowe (warstewkowe) i ich wzajemne kombinacje. W zależności od składników (dominujących lub rzadszych, ale charakterystycznych) nadaje się gnejsom nazwy specjalne, np. gnejs oligoklazowy, gnejs biotytowy, gnejs hornblendowy itd. Wyróżnia się także pewne odmiany gnejsów o charakterystycznej strukturze i teksturze (gnejs laminowany, gnejs oczkowy). W tej grupie skał metamorficznych wykształciła się charakterystyczna struktura, zwana od ich nazwy strukturą gnejsową. Wietrzenie gnejsów prowadzi do powstania lekkich, zasobnych w potas gleb, wykazujących niedobór wapnia, magnezu i fosforu. W Polsce skały gnejsowe występują w wielu miejscach w Sudetach, między innymi w Górach Izerskich, Sowich, w masywie Śnieżnika oraz w Tatrach Zachodnich.

ŁUPKI KRYSTALICZNE

Łupki krystaliczne stanowią obszerną grupę skał metamorficznych powstających w płytkich strefach metamorfizmu, o różnym składzie mineralnym i wyraźnie zaznaczonej teksturze łupkowej. Mają doskonałą łupkowatość, czyli podzielność płasko równoległą, wzdłuż której dzielą się na cienkie kolumny o grubości 1-10mm albo też cienkie kolumny „ołówkowe” wyznaczające linijność. Według definicji opartej na składzie mineralogicznym łupek krystaliczny nazywa się skałą złożoną ze skaleni(do 20%), kwarcu(do 80%), węglanów(do 50%), a przede wszystkim łyszczyków, amfiboli, epidotu. Częstokroć w ich składzie dominuje jeden minerał, decydujący o ich właściwościach i nadający im nazwę, np. łupek grafitowy, serycytowy, talkowy, chlorytowy, mikowy i inne. Właściwości pochodzące od dominującego składnika są jednak często maskowane przez obecność innych minerałów, np. kwarcu. Łupek grafitowy powstaje w wyniku przeobrażenia skał osadowych bogatych w substancje organiczne węgiel lub bituminy. Zawartość grafitu jest zazwyczaj niewielka, lecz jego duże rozproszenie nadaje skale czarną barwę, a w przypadku zawartości nieco większej również niewielką zwięzłość i znaczną ścieralność. Łupki grafitowe występują w Sudetach, między innymi w okolicach Stronia Śląskiego. Łupek talkowy składa się głównie z talku, który decyduje o jego właściwościach: białej lub lekko zielonawej barwie oraz miękkim i tłustym dotyku. Skały talkowe typu łupków występują w okolicy Ząbkowic Śląskich. Łupek mikowy powstaje w głębszych strefach metamorfizmu niż skały wymienione powyżej. Głównymi składnikami są tu miki, obok których występują zwykle kwarc, plagioklazy, chloryty, niekiedy także granaty. W zależności od przeważającej ilościowo miki skały te dzieli się na łupki muskowitowe i łupki biotytowe. Struktura łupków mikowych jest zwykle bardziej gruboblastyczna niż pozostałych łupków. Z łupków krystalicznych tworzą się różne gleby, których zasobność zależy od ich składu mineralnego. Na ogół wietrzeją one łatwo, dając zwietrzelinę bogatą w łupkowe odłamki.

SERPENTYNITY

Serpentynity powstają w wyniku płytkiej metamorfozy magmowych skał ultrazasadowych (np. perydotytów). Są one skałami monomineralnymi, zbudowanymi wyłącznie z minerałów z grupy serpentynu: antygorytu, chryzolytu, czasami w formie azbestu chryzotylowego, lizardytu, bastytu, serpofitu, a także chlorytu, talku, magnezytu, syderytu, brucytu, chromitu, magnetytu, hematytu oraz reliktów oliwinu. Struktury skał serpentynitowych są drobnoblastyczne, tekstury zaś bezładne lub łupkowe. Ich barwa zmienia się od zielonej do czarnej z białymi, żółtymi, czerwonawowymi, brunatnymi plamami. Zbudowane Powstają z nich płytkie, silnie szkieletowe gleby o bardzo dużej zawartości magnezu. W Polsce serpentynity występują na Dolnym Śląsku w pobliżu góry Ślęży, w Górach Sowich oraz w okolicach Ząbkowic Śląskich .

MARMURY

Marmury powstają we wszystkich strefach metamorfizmu z przeobrażenia skał węglanowych (marmury kalcytowe i dolomitowe). Jeżeli skałą wyjściową był czysty wapień to marmury składają się wyłącznie z kalcytu. Jeżeli natomiast były nią wapienie z domieszkami, np. wapienie margliste to marmury zawierają ponadto miki, chloryty, kwarc, skalenie i wiele innych minerałów. W przypadku metamorfozy wapieni dolomitycznych lub dolomitów, skład mineralny marmurów zmienia się w zależności od strefy metamorfizmu. W strefach płytkich minerał dolomit jest bowiem trwały, natomiast w głębszych ulega przeobrażeniu na różne minerały metamorficzne. Struktura marmurów jest krystaloblastyczna, tekstura zaś bezładna. Barwa tych skał jest zróżnicowana: od białej, przez żółtawą, różową, aż po czarną. Wietrzenie marmurów prowadzi do powstania płytkich, gliniastych gleb, o wysokiej zawartości wapnia, zwanych rędzinami. W Polsce marmury występują w Sudetach, głównie w okolicach Stronia Śląskiego, Głuchołazów i Kamiennej Góry.

KWARCYTY-mają najlepsze parametry wytrzymałości. Kwarcyt składa się wyłącznie z kwarcu, czasem z domieszki skaleni. Jest to skała monomineralna. Powstają one z piaskowców kwarcytycznych lub skał krzemionkowych-kwarcyty.
MARMURY- pożądane są marmury bezkierunkowe, najdroższe, powstają przez metamorfozę wapieni i dolomitów.
Wapienie-marmury kalcytowe. Dolomity-marmury dolomitowe. Burzą z HCl!. Jeżeli w marmurze jest dużo epidotu to widać warstwowanie o kolorze trawiastym. Jak jest domieszka grafitu to są szare a jak chlorytu to są zielono-szare.
SKAŁY WAPIENNO-KRZEMIANOWE- powstają z przeobrażenia wapieni i dolomitów głównie ilastych.
FILLITY- skały łyszczykowe(2-3°tw) o bardzo drobnym ziarnie, tekstura łupkowa.Skład: głównie kwarc,serycyt,chloryt. Jasne popielate,zielone,czerwone,połysk jedwabisty. Doskonale zaznaczona tekstura łupkowa. Powstają z metamorfozy łupków ilastych.
ZIELEŃCE-nazwa zbiorowa skał cienko lub grubo złupkowanych. Powstają z przeobrażenia bazaltów *łupki chlorytowe *łupki epidotowe- zielone intrensywnie *łupki epidotowo-chlorytowe.

SERPENTYNITY- skały masywne zielonej barwie i żółtej, brunatno-czerwonej a nawet czarnej. W obrębie spotyka się białe żyły i gniazda MgCO3-magnezyty, granaty.
NEFRYT-ciemnozielona daje się obrabiać dzięki niewielkiej twardości, ma zwięzłość.Łupki łyszczykowe mają wyrażną teksturę.Łupkowe gdyz blaszki łyszczyków są równolegle ułożone składają się-łyszczyków i kwarców.
KRYSTALICZNE ŁUPKI KWARCOWO-SKALENIOWE-skały jasne, drobnokrystaliczne, tekstura łupkowa. Skład :skalenie i kwarc. Dawna nazwa: GNEJSY LEPTYTOWE.
GNEJSY-skład:skalenie+kwarc+łyszczyki. Świetnie wyrażona tekstura łupkowa lub linearna.Powstają z piaskowców alkozowych. Granity i ich odmiany-gnejsy.
AMFIBOLIT-powstały poprzez przeobrażenie gabro i bazaltu.Barwa od szarozielonej do czarnej.
GRANULIT -skład: kwarc, skalenie ,granaty. Struktury łupkowe lub bezkierunkowe.
EKLOGNITY -średnio i grubo krystaliczne, tekstura bezkierunkowa, rzadko łupkowe. Skład:zielony piroksen(oufacyt) i granat czerwony często amfibol.