MATERIAŁY DO ĆWICZENIA NR 2

SKAŁY MAGMOWE

Skały magmowe są produktem zastygania magmy. Magma to ruchliwa, gorąca materia występująca lokalnie w górnym płaszczu Ziemi i w obrębie skorupy ziemskiej. Podstawowym jej składnikiem jest stop krzemianowy (faza ciekła) z rozpuszczonymi w nim gazami i przegrzanymi roztworami (faza gazowa), często zawierający też zawieszone kryształy minerałów (faza stała). W przyrodzie znane są magmy o różnym składzie. Przyjmuje się, że pierwotną jest magma bazaltowa (gabrowa). W wyniku dyferencjacji (dyferencjacja - proces różnicowania się magmy) z magmy pierwotnej powstają pochodne produkty w postaci wszystkich pozostałych magm. Schemat dyferencjacji magmy podano w końcowej części materiałów.

W zależności od warunków powstawania, skały magmowe można podzielić najogólniej na 3 grupy:

• skały głębinowe (plutoniczne) - krystalizują na dużych głębokościach w skorupie ziemskiej w warunkach powolnego spadku temperatury i pod wysokim ciśnieniem. Poszczególne minerały są dobrze wykształcone i najczęściej widoczne makroskopowo.

• skały wylewne (wulkaniczne) - powstają przez zakrzepnięcie szybko ochładzającej się lawy na powierzchni Ziemi. (lawa - magma wydobywająca się na powierzchnię Ziemi podczas erupcji wulkanicznych). W wyniku bardzo gwałtownego oziębienia i zastygnięcia, powstaje jednolita, szklista masa, w której nie można wyróżnić żadnych składników mineralnych. Przy nieco powolniejszym stygnięciu pojawiają się w szkliwie wulkanicznym składniki mineralne w postaci kryształów widocznych nieraz gołym okiem.

• skały żyłowe - tworzą się w warunkach pośrednich, z krystalizacji magmy lub wodnych roztworów pomagmowych w szczelinach skalnych skał otaczających. Poszczególne minerały w tych skałach są wykrystalizowane w różnym stopniu, często osiągając duże rozmiary (np. w pegmatytach).

Opis skały magmowej musi zawierać określenie:

• składu mineralnego

• budowy wewnętrznej

Zespół tych cech pozwala umieścić je w przyjętym systemie klasyfikacyjnym i właściwie je nazwać, a często także ustalić warunki powstawania. (Uproszczoną klasyfikację skał magmowych przedstawiono w załączniku.)

MINERAŁY SKAŁOTWÓRCZE SKAŁ MAGMOWYCH

Ze względu na rolę, jaką minerały skałotwórcze odgrywają w skałach magmowych dzieli się je na :

• minerały główne - stanowiące przeważającą część masy skały i decydujące o nazwie i przynależności systematycznej skały,

• minerały poboczne - występujące powszechnie, lecz w niewielkich ilościach, nie decydujące o stanowisku systematycznym skały; zazwyczaj w postaci bardzo drobnych kryształków, niedostrzegalnych makroskopowo.

• minerały akcesoryczne (dodatkowe) - występujące tylko w niektórych typach skał, ale za to w postaci dużych kryształów, rozpoznawalnych makroskopowo. Nie decydują one o rodzaju skały. Czasami pojawiają się w skale dość obficie i wówczas mogą stanowić podstawę wydzielenia jej szczególnych odmian.

minerały główne: minerały poboczne: minerały akcesoryczne:

-kwarc -magnetyt -granaty

-skalenie -hematyt -turmalin

-skaleniowce -piryt

-miki (łyszczki)

-amfibole

-pirokseny

-oliwiny

Ponadto minerały skałotwórcze podzielić można na:

• minerały femiczne - zasobne w Fe i Mg, o ciemnych barwach (czarne, brunatne, zielono-czarne) i charakterze zasadowym

• minerały saliczne - zasobne w Si i Al o jasnych barwach (bezbarwne, białe,różowe, szare), zaliczane do kwaśnych, wykazujące z reguły większą odporność na procesy wietrzeniowe niż minerały femiczne.

BUDOWA WEWNĘTRZNA SKAŁ MAGMOWYCH

Budowa wewnętrzna skał magmowych zależna jest od składu magmy, oraz od warunków krzepnięcia. Budowę wewnętrzną, rozumianą jako sposób wykształcenia i rozmieszczenia składników skały, określają pojęcia struktury i tekstury.

STRUKTURA jest to sposób wykształcenia składników mineralnych skały. Pod pojęciem tym rozumiemy: stopień wykrystalizowania substancji mineralnej, wielkość ziarn minerałów, a także wzajemny stosunek wielkości składników oraz ich kształt.

W badaniach makroskopowych nie zawsze można określić strukturę w zależności od stopnia krystaliczności substancji mineralnej. Zdolność rozdzielcza ludzkiego oka uniemożliwia stwierdzenie, czy struktura skały jest szklista (niekrystaliczna), czy też minerały wykrystalizowały, lecz są bardzo niewielkich rozmiarów. Dlatego też na ćwiczeniach posługiwać się będziemy podziałem struktur opartym na kryterium wielkości ziarn składników mineralnych skały.

Podział struktur skał magmowych w oparciu o wielkość składników mineralnych:

• Struktura jawnokrystaliczna (fanerokrystaliczna) polega na tym, że poszczególne składniki widoczne są gołym okiem. Uwzględniając wzajemne stosunki wielkości między ziarnami, można wyodrębnić w ramach tej struktury:

a) strukturę równoziarnistą - minerały tworzą ziarna przybliżonych rozmiarów:

• gruboziarnistą - gdy przeciętne średnice ziarn wynoszą co najmniej 5 mm

• średnioziarnistą - o średnicach ziarn od 2 do 5 mm

• drobnoziarnistą - gdy średnice ziarn są mniejsze od 2 mm.

2. strukturę nierównoziarnistą - kiedy ziarna mają różną wielkość

• Struktura skrytokrystaliczna (afanitowa) występuje wtedy, kiedy minerałów nie można dostrzec gołym okiem (można je dostrzec pod mikroskopem).

• Struktura porfirowa jest pośrednim typem struktury. Polega to na tym, że część minerałów tworzy widoczne gołym okiem kryształy (zwane prakryształami), a pozostałe tworzą skrytokrystaliczną masę (ciasto skalne). Strukturę porfirową mają skały, które zaczęły tworzyć się w warunkach głębinowych, a ostatecznie zostały uformowane w warunkach wulkanicznych.

TEKSTURA jest to sposób przestrzennego rozmieszczenia składników w skale.

Rodzaje tekstur wyróżniamy w oparciu o stopień uporządkowania składników w skale oraz na podstawie stopnia wypełnienia przestrzeni skalnej.

Podział tekstur skał magmowych ze względu na stopień uporządkowania składników w skale:

• tekstura bezładna polega na dowolnym i chaotycznym rozmieszczeniu składników skały

• tekstura uporządkowaną (kierunkową) - wykazuje pewną regularność w ułożeniu składników. Porządek w ułożeniu składników może wynikać z takich czynników, jak ciśnienie kierunkowe lub ruch magmy.

Podział tekstur skał magmowych ze względu na stopień wypełnienia przestrzeni skalnej :

• tekstura zbita (masywna) - minerały szczelnie wypełniają przestrzeń skalną

• tekstura porowata - między ziarnami mineralnymi występują wolne przestrzenie (pory), w których podczas krystalizacji zamknięte były pęcherzyki gazów. Szczególne przypadki tekstur porowatych, to

- tekstura gąbczasta - gdy pory stanowią ponad 50% przestrzeni skalnej (np.pumeks)

• tekstura migdałowcowa -gdy pory wypełnione są minerałami wtórnymi (kwarc, chalcedon, opal, kalcyt i in.), pochodzącymi z roztworów wodnych krążących w wolnych przestrzeniach skalnych.

CHEMIZM (KWAŚNOŚĆ) SKAŁY

Kwaśność skały określamy w parciu o zawartość krzemionki SiO₂ w skale. Skały wykazujące nadmiar SiO₂ nazywamy kwaśnymi. Mają one zazwyczaj krzemionkę wykrystalizowaną w postaci kwarcu. Skały zasadowe i ultrazasadowe są ubogie w krzemionkę. W skałach tych kwarc nigdy nie jest obecny w czystej postaci.

Podział skał w oparciu o zawartość SiO₂ ( wg Bolewskiego, Parachoniaka):

> 65% wagowych SiO₂ - skały kwaśne

65-52 „ - skaly obojętne

52-40 „ - skały zasadowe

< 40 „ - skały ultrazasadowe

ZADANIE DO WYKONANIA

Opisać wskazane skały magmowe posługując się schematem:

• nazwa skały, klasa, forma, chemizm

• struktura

• tekstura

• skład mineralny

Skały obowiązujace: granit, ryolit, pegmatyt, sjenit, dioryt, andezyt, gabro, bazalt, melafir

		KLASYFIKACJA SKAŁ MAGMOWYCH
KLASA	GRANITU	SJENITU	DIORYTU	GABRA	PERYDOTYTU
SKAłY GŁĘBINOWE	GRANIT	SJENIT	DIORYT	GABRO	PERYDOTYT
					PIROKSENIT
SKAŁY WYLEWNE	PORFIR KWARCOWY	PORFIR BEZKW.	ANDEZYT	BAZALT
	(RYOLIT)	TRACHIT		MELAFIR
SKAŁY ŻYŁOWE	PEGMATYT			DIABAZ
SKŁAD MINERALNY	KWARC,	PLAGIOKLAZ KWAŚ.	PLAGIOKLAZ OBOJ.,	PLAGIOKLAZ ZAS.	OLIWINY
	ORTOKLAZ	ORTOKLAZ,	AMFIBOLE,	PIROKSENY	PIROKSENY
	PLAGIOKLAZ KWAŚ.,	AMFIBOLE	PIROKSENY,	OLIWINY	AMFIBOLE
	BIOTYT,	BIOTYT	BIOTYT	AMFIBOLE	(BIOTYT)
	MUSKOWIT	(KWARC)		BIOTYT
CHEMIZM	KWAŚNE	OBOJĘTNE	OBOJĘTNE	OBOJĘTNE	ULTRAZASAD.
				ZASADOWE

4

---