I. Ogólne wiadomości o minerałach

Definicja i podział minerałów. Do poznania gleb potrzebna jest, choć pobieżna, znajomość najważniejszych minerałów i skał. Minerały są bo­wiem częścią składową skał, a skały - po zwietrzeniu - stanowią two­rzywo, z którego, w wyniku działania różnych czynników glebotwórczych, powstaje gleba. Minerały są ponadto magazynem składników pokarmo­wych, które w wyniku wietrzenia stopniowo przechodzą do roztworu glebowego, skąd zostają pobrane przez systemy korzeniowe roślin.

M i n e r a ł jest to każdy naturalny składnik Ziemi, który utworzył się w wyniku różnych zjawisk zachodzących w atmosferze, hydrosferze lub litosferze. W warunkach panujących w zewnętrznych warstwach Zie­mi minerały występują przeważnie w postaci ciał stałych. Mają one określony skład chemiczny i stałe cechy fizyczne.

Minerały powstają w przyrodzie w różny sposób, np. przez krystalizację z magmy czy wytrącanie się z roztworów wodnych. Powstałe z mag­my należą do m i n e r a ł ó w p i e r w o t n y c h. Przemiana minerałów pierwotnych (m.in. wskutek wietrzenia chemicznego lub biologicznego)

prowadzi do powstania m i n e r a ł ó w w t ó r n y c h (minerały ilaste, kalcyt, gips itp.).

Na podstawie charakterystycznego składu chemicznego minerały zo­stały usystematyzowane, przy czym wyróżnia się 6 gromad:

1. Pierwiastki występujące w stanie wolnym (rodzimym)

2. Siarczki

3. Solowce

4. Tlenki i wodorotlenki, wśród których wyróżnia się grupy: a) krzemionki (tlenki krzemu)

b) tlenki glinu c) tlenki żelaza

5. Sole kwasów tlenowych, z następującymi grupami: a) azotany

b) węglany c) siarczany d) fosforany

e) krzemiany i glinokrzemiany 6. Minerały organiczne

Poniżej podano krótką charakterystykę minerałów najważniejszych punktu widzenia gleboznawstwa.

1. Pierwiastki występujące w stanie wolnym (rodzimym). Do groma­dy tej należą takie metale, jak np. złoto, srebro, miedź, platyna, oraz me­taloidy, jak np. siarka, grafit, diament. Największe znaczenie ma tu s i a r k a, która również wchodzi w skład wielu minerałów występują­cych w glebie. Tworzy ona pokłady, które powstają głównie wskutek rozkładu gipsu albo wytrącania się z gazów wulkanicznych.

2. Siarczki. Do siarczków, czyli związków metali z siarką, należy bar­dzo pospolity w przyrodzie minerał - p i r y t (FeS2), częsty zwłaszcza w węglu kamiennym. Występuje on w postaci drobnych mosiężno żółtych kryształków o charakterystycznym złotym połysku. Poza tym do tej gro­mady należą: g a 1 e n a (PbS), b 1 e n d a c y ń k o w a (ZnS), c y n o­b e r (HgS) oraz c h a 1 k o p i r y t (CuFeS2).

3. Solowce. Są to związki metali z chlorem, bromem, jodem i fluorem. Minerały te nie mają znaczenia glebotwórczego, jednak ze względu na znaczenie gospodarcze zasługują na krótkie omówienie. Najpospolitszym jest sól kamienna (NaCl), występujący przeważnie w sku­pieniach krystalicznych. Jest ta minerał egzogeniczny, tworzący się na drodze krystalizacji z wody morskiej lub słonych jezior. Halit jest wy­korzystywany jako sól jadalna oraz do celów przetwórczych, znaczna jednak jego większość używana jest w przemyśle chemicznym, garbarstwie, farbiarstwie, chłodnictwie, mydlarstwie, ceramice.

W podobny sposób krystalizuje s y 1 w i n (KCl). Jest on mniej pospo­1?ty niż halit; występuje przeważnie w górnych warstwach niektórych lego pokładów.

K a r n a l i t (KCl ~ MgC12 ~ 6H20) występuje w skupieniach ziarnistych łącznie z innymi solowcami, przy czym krystalizuje nad osadami sylwinu.

Sylwin i karnalit są «wykorzystywane przede wszystkim do produkcji nawozów mineralnych (potasowych i potasowo-magnezowych).

4. Tlenki i wodorotlenki. W skorupie ziemskiej minerały należące do tlenków i wodorotlenków stanowią około 17°/o wagowych. Wyróżnia się tlenki krzemu, glinu i żelaza.

a.- T l e n k i k r z e m u (Si02). Należy tu jeden z najbardziej w przyrodzie rozpowszechnionych minerałów - k w a r c. Występuje on w formie krystalicznej lub skrytokrystalicznej. Rozpowszechnienie tego minerału wiąże się z jego dużą twardością (7 w skali Mohsa) i dużą od­pornością na wietrzenie zarówno fizyczne, jak i chemiczne. Dzięki tym właściwościom jest on najbardziej pospolitym minerałem skał osadowych. Ponadto w dużych ilościach występuje w skałach magmowych _ (zwłaszcza kwaśnych) i metamorficznych (np. w kwarcytach). Powszech­ność jego występowania wpływa na średni ciężar właściwy gleb mineral­nych, który wynosi 2,65 g/cm3. Kwarc może występować pojedynczo lub jako zbite skupienia ziarniste, albo też jako druzy, szczotki i geody. Wy­różnia się następujące odmiany krystaliczne kwarcu: kryształ górski (przezroczysty, o dobrze wykształconych kryształach), kwarc dymny ­.nzorion (czarny, tworzący wyraźne kryształy), ametyst (fioletowy o wy­raźnych kryształach), kwarc różowy (w zbitych gruboziarnistych skupie­niach), cytryn (żółty). Najpospolitszą krystaliczną odmianą tego minerału jest jednak kwarc mleczny, o barwie białej lub brudnobiałej (barwa top­niejącego śniegu).

Skrytokrystaliczną wtórną odmianą kwarcu jest c h a l c e d o n. Mi­nerał ten może występować w różnych formach: chryzopraz (zielony), agat (zbudowany z koncentrycznie ułożonych różnobarwnych pierścieni), jas­pis (barwy czerwonej, żółtej, brunatnej lub zielonej), krzemień (przeważnie ciemnoszary, występujący w postaci buł krystalizujących wśród wa­pieni).

Bezpostaciowa wtórna odmiana kwarcu to o p a l (Si02 ~ nH20), o twardości 5,5-6, ciężarze właściwym 2,1-2,2 (ciężar kwarcu 2,65), ,wykorzystywany głównie jako kamień półszlachetny.

b. T l e n k i g l i n u (A1203). Korund i diaspor, o wzorze A1203 ~ H20, to minerały rzadkie, nie mające znaczenia z punktu widzenia gleboznawczego. Odmiany szlachetne korundu (szafir i rubin) są cennymi kamie­niami szlachetnymi. Diaspor natomiast jest jednym z podstawowych składników boksytu, głównego surowca do otrzymywania aluminium. W krajach o klimacie gorącym i wilgotnym mogą tworzyć się w glebie, jako produkty wietrzenia autowego, diaspor i hydrargilit (A1203~3H~0).

c. T l e n k i ż e l a z a. Minerały należące do tej grupy mają duże znaczenie nie tylko glebotwórcze, ale i gospodarcze. Są w przyrodzie bar­dzo pospolite, stanowią 3-4°/o wagowych skorupy ziemskiej.

M a g n e t y t (Fe304) jest najbogatszą rudą żelaza. Największe jego złoża występują w Szwecji (np. Kirunavara). Charakteryzuje się rysą czarną.

H e m a t y t (Fe203) - błyszcz żelaza, żelaziak czerwony - o barwie stalowoczarnej, rysie wiśniowej, przeważnie występuje w skupieniach zbitych w skalach magmowych (zwłaszcza kwaśnych), może też tworzyć się z limonitu przez jego odwodnienie. Jako odporny na wietrzenie jest też pospolity w skalach osadowych okruchowych. Należy, obok magne­tytu, do najważniejszych rud żelaza. Największe jego pokłady występują w ZSRR i USA.

L i m o n i t (Fe203 ~ H20) występuje w 3 odmianach: getyt i lepido­krokit (Fe203 ~ H20) oraz syderogel (Fe203 ~ nH20). Jest on w przyrodzie bardzo pospolity, gdyż powstaje w wyniku wietrzenia minerałów za­wierających żelazo (krzemiany, węglany, siarczki, tlenki); nadaje glebom barwy żółte i brunatne. Wchodzi w skład glebowych konkrecji żelazisto­-manganowych (np. pieprzy), a także gromadzi się w poziomach iluwial­nych bielic jako tzw. rudawiec (orsztyn). Limonit wchodzi też w skład rzzd darniowych występujących w glebach bagiennych.

Odmiana limonitu - lepidokrokit, jest składnikiem drobnych konkrecji w glebach glejowych.

5. Sole kwasów tlenowych. Wśród minerałów tej gromady znajdują się minerały najbardziej (obok kwarcu) pospolite w przyrodzie, mające bardzo duże znaczenie w kształtowaniu się gleb. Stanowią one 2/3 wszyst­kich rozpoznanych w przyrodzie minerałów. Najważniejsze z nich zostaną opisane poniżej.

a. A z o t a n y. Są łatwo rozpuszczalne w wodzie i nie mają w naszej strefie klimatycznej znaczenia skałotwórczego i glebotwórczego. Są jednak głównym źródlem azotu mineralnego w glebie. Złoża te wykorzysty­wane są jako nawozy mineralne. Są to s a l e t r y: sodowa (NaN03), po­tasowa (KN03) i wapniowa - Ca(N03)2.

b. W ę g l a n y. Są głównym dostarczycielem wapnia w glebie. Są z nich zbudowane takie skaty, jak wapienie, dolomity, margle i marmury, które po zwietrzeniu stanowią skaty macierzyste gleb zwanych rędzinami. Z minerałów tej grupy największe znaczenie mają kalcyt i dolomit.

K a l c y t (CaC03) występuje często w postaci tzw. szczotek krysta­licznych lub w skupieniach ziarnistych. Barwę ma białą, ale może być żółtawy lub brunatnawy, a także bezbarwny (np. szpat islandzki). Jego cechą charakterystyczną jest burzenie pod działaniem HCl (przy czym wydziela się C02) oraz biała rysa. W glebach bogatych w CaC03 kalcyt występuje w postaci konkrecji (np., tzw. laleczki lessowe czy margliste, rurki przykorzeniowe). Polimorficzną odmianą kalcytu jest aragonit (CaCOg), minerał w przyrodzie mniej rozpowszechniony niż kalcyt. Z ara­gonitu są zbudowane m. in. perły.

D o l o m i t, CaMg(COs)2 powstaje w wyniku dolomityzacji kalcytu.

Jest minerałem pospolitym w skałach zwanych dolomitami. Tworzy sku­pienia krystaliczne lub ziarniste barwy białej, żółtawej, brunatnej. W odróżnieniu od kalcytu z HCl burzy dopiero po sproszkowaniu lub na gorąco.

Do grupy węglanów należą jeszcze: m a g n e z y t (MgC03) oraz y d e r y t (FeC03), który po zwietrzeniu przechodzi w uwodnione tlenki ~elaza.

c. S i a r c z a n y , czyli sole kwasu siarkowego, stanowią liczną grupę mineralów, z których najbardziej rozpowszechnione są gips i anhydryt. G i p s (CaS04-2H20) tworzy najczęściej kryształy tabliczkowe barwy

szarej lub żółtawej, niewielkiej twardości (2 w skali Mohsa). Może też występować w formie włóknistej (gips wlóknisty barwy białej) lub drob­noziarnistej (alabaster). Z minerału tego zbudowane są skały gipsowe, które , po zwietrzeniu dają skały macierzyste rędzin siarczanowych. W Polsce występują duże złoża gipsu w dolinie Nidy w Kieleckiem, w okolicach Krakowa, na Podkarpaciu, w okolicach Inowrocławia.

A n h y d r y t (CaS04) najczęściej występuje w skupieniach ziarn­stych, zbitych lub wlóknistych~ barwy szarej, niebieskawej lub białej. Występuje najczęściej w pokładach łącznie z gipsem.

d. F o s f o r a n y, sole kwasu fosforowego (H3P04), są podstawowym źródłem fosforu w glebie. W nich związany jest prawie cały fosfor znaj­clujący się w skorupie ziemskiej. Najważniejsze fosforany to apatyt, fosforyt i wiwianit.

A p a t y t y są pochodzenia magmowego. Tworzą one trzy odmiany: apatyt fluorowy (3Ca3(P04)2~CaF2), apatyt chlorowy (3Ca3(P04)2~CaC12) i apatyt hydroksylowy (3Ca3(P04)2 ~ Ca(OH)2), przy czym w pr zyrodzie najczęściej spotyka się mieszaniny tych odmian. Apatyty występują w postaci bulastych skupień w skałach magmowych kwaśnych i obojętnych, rzadziej w zasadowych. Fosfor znajdujący się w apatycie jest przyswa­jalny dla roślin.

F o s f o r y t y powstają przy rozkładzie obumarłych organizmów na dnie zbiorników morskich. Tworzą one skupienia ziemiste, zbite lub kuliste konkrecje w skałach osadowych (piaszczystych i ilastych). Sklad chemiczny tych mineralów jest zmienny, jednak podstawowym skladni­kiem jest w nich Ca3(P04)2. Minerał ten jest w przyrodzie bardziej roz­powszechniony niż apatyt.

W i w i a n i t (Fe3(P04)2 ~ 8H20) występuje w iłach trzeciorzędowych oraz w torfach jako szaroniebieski proszek (w stanie naturalnym biały). Fosforyty i apatyty są podstawowym surowcem do wyrobu nawozów mineralnych.

e.Krzemiany i glinokrzemiany. .Test to bardzo ważna grupa minerałów skałotwórczych, stanowiąca wagowo około 800/o całej skorupy ziemskiej. Dzięki bardzo bogatemu składowi chemicznemu mine­rały te wzbogacają gleby niemal we wszystkie niezbędne roślinie sklad­niki. Są one najpospolitszymi minerałami skałotwórczymi większości skał magmowych, metamorficznych i osadowych. Poniżej omawia się najważ­niejsze z nich.

S k a l e n i e dzielą się na dwie podgrupy: skalenie potasowe, czyli ortoklaz i mikroklin, o wzorze K20'A1203'6Si02 oraz skalenie sodowo­-wapniowe, czyli plagioklazy. Dzięki zbliżonej wielkości promienia jono­wego Na i Ca tworzą one tzw. szereg izomorficzny. Plagioklazy są więc minerałami zbudowanymi z różnie ilościowo wymieszanych albitu (Na20' A1203' 6Si02) i anortytu (Ca0' A1203' 2Si02). Plagioklazy mogą za­wierać różną ilość krzemionki i w zależności od tego dzielą się na kwaśne, (albit i oligoklaz), obojętne (andezyn) i zasadowe (labrador, bytownit i anortyt). _

Wszystkie skalenie mają dobrą łupliwość oraz twardość 6 lub około 6. Różnią się między sobą barwą. Ortoklaz jest przeważnie różowy (ale także białawy), mikroklin natomiast może być białawy, szary, żółtawy, różowy, a nawet zielony. Albit jest biały lub jasnoszary, anortyt - ciem­noszary lub czarny.

S k a l e n i o w c e pod względem chemicznym zbliżone są do skaleni, różnią się jednak od nich mniejszą zawartością krzemionki. Należą do nich: leucyt (K20' A1203' 4Si02), nefelin (Na20' A1203' 2Si02), i analcyn (Na20' ' A1203' 4Si02' 2H20). Skaleniowce, podobnie jak skalenie, wchodzą w skład skał magmowych, a także, po ich zwietrzeniu, w skład skał osa­dowych.

Ł y s z c z y k i (miki) są to minerały bardzo w przyrodzie roz­powszechnione, o charakterystycznym łuskowatym pokroju, barwy bia­ławej lub szarawej (muskowit - KA12(OH)2(A1Si301o)) i czarnej, zielon­kawej lub brunatnej (biotyt - K(Mg' Fe)3(OH' F)2(A1Si301o). Występują w skałach magmowych, metamorficznych i osadowych. Różnią się od­pornością na wietrzenie. Muskowit jest dość odporny na wietrzenie che­miczne i biologiczne i dlatego często spotyka się go w osadowych skałach gliniastych i ilastych. Biotyt natomiast, bardziej podatny na wietrzenie, w skałach osadowych jest rzadki. W czasie intensywnego wietrzenia che­micznego muskowit może przejść w hydromiki, a następnie w minerał ilasty - kaolinit.

P i r o k s e n y i a m f i b o l e stanowią grupę minerałów krzemiano­wych o zmiennym składzie chemicznym. Ogólny ich wzór chemiczny jest następujący: MeSi03, przy czym Me =Ca, Mg, Fe, K, Na i inne; skład chemiczny amfiboli jest bardziej urozmaicony niż piroksenów.

Typowym i najczęściej występującym piroksenem jest a u g i t, two­rzący kryształy w postaci krótkich słupków barwy czarnej, brunatnej lub szarozielonej. Najpospolitszym amfibolem jest h o r n b l e n d a wy­stępująca w postaci wydłużonych słupków lub pręcików barwy najczęś­ciej czarnej lub szarozielonej. Pirokseny i amfibole są pospolitymi mine­rałami skał magmowych zasadowych. W skałach magmowych kwaśnych i obojętnych stanowią one podrzędny składnik.

O l i w i n y (Mg, Fe)2Si04, ortokrzemiany magnezu i żelaza, krystali­zują najczęściej w postaci zbitych skupień ziarnistych barwy oliwkowo­zielonej. Rzadziej tworzą dobrze wykształcone kryształy. Są charaktery­styczne dla zasadowych skał magmowych (gabro, bazalt, melafir), przy czym skały ultrazasadowe (jak np. perydotyt) składają się niemal wy­łącznie z tego minerału. Pod wpływem wietrzenia chemicznego oliwiny przechodzą w serpentyn, a także w limonit, kalcyt i dolomit.

G l a u k o n i t jest to uwodniony glinokrzemian żelaza i potasu. Wy­stępuje on w formie drobnych ziarnistych kryształów barwy zielonkawej w skałach osadowych, najczęściej w marglach, iłach, piaskach i piaskow­cach. ~wzbogaca glebę zwłaszcza w potas.

C h l o r y t y to glinokrzemiany magnezu i żelaza barwy zielonej lub szarozielonej, niewielkiej twardości (2 w skali Mohsa). Krystalizują w postaci blaszek i łusek. Występują w niektórych skałach metamorficznych (np. w łupkach chlorytowych).

M i n e r a ł y i l a s t e mają w glebie szczególne znaczenie. Są to uwodnione glinokrzemiany zawierające różne inne składniki, jak np. K, Mg, Fe. Występują w postaci bardzo drobnych (< 0,002 mm) ziarn, łuseczek lub włókienek. W formie czystej występują rzadko, a przeważ­nie tworzą mieszaniny, zanieczyszczone dodatkowo limonitem, kwarcem i innymi minerałami silnie rozdrobnionymi.

Minerały ilaste są tzw. minerałami wtórnymi, powstającymi wskutek wietrzenia chemicznego minerałów pierwotnych, takich jak np. skale­rie czy łyszczyki. Są one pospolite w skałach osadowych, przy czym w Polsce najczęściej występują minerały z grupy illitowej (w iłach) oraz aolinitowej. minerały z grupy montmorylonitowej tworzą się w środo­wisku bardziej alkalicznym niż kaolinitowe i illitowe. Iły montmoryloni­towe, zwane bentonitami, wykorzystuje się m.in. do „iłowania" gleb piasz­czystych.

Wszystkie minerąły ilaste dzięki swojej budowie (pakietowej) mają bardzo duże znaczenie przy sorbowaniu wody i składników pokarmowych , w glebie. Stanowią one podstawowe składniki mineralnego kompleksu sorpcyjnego gleby. Dokładniejsza charakterystyka tych minerałów znaj­duje się na str. 131. '

6. Minerały organiczne. Zajmują one naczelne miejsce wśród mine­rałów niezbędnych człowiekowi. Stanowią bowiem nie tylko podstawowy surowiec energetyczny, ale także i chemiczny. Są to produkty niepełnego rozkładu substancji organicznej pochodzenia roślinnego i zwierzęcego, bogate w węgiel.

Do minerałów organicznych należą: żywice (np. bursztyn) i ozokeryt, ropa naftowa i węgle (węgiel kamienny i brunatny oraz torf). Znaczenie glebotwórcze ma tylko torf. Skały torfowe są skałami macierzystymi gleb torfowych i murszowo-torfowych. Do minerałów organicznych należą też pewne gatunki gytii.

III. Podział i charakterystyka skal

1. SKAŁY MAGMOWE

Skały magmowe, na podstawie składu mineralnego, podzielono 'na 10 klas, z których najważniejsze są klasy: granitu, sjenitu, diorytu, gabro i perydotytu. Na. podstawie genezy skały te dzieli się na głębinowe, wy­lewne i żyłowe.

Klasa granitu. Do klasy granitu należą zarówno skały magmowe głę­binowe, jak i wylewne. Są to skały kwaśne (ponad 65°/o Si02), zawiera­jące w swym składzie mineralnym kwarc, skalenie i miki oraz różne inne minerały akcesoryczne. Do skał głębinowych należy granit.

G r a n i t jest skałą kwaśną o barwie od różowej do szarej. Ma bu­dowę krystaliczną ziarnistą (gronum - z łac. ziarno), a teksturę bezład­ną, zwartą. Składa się głównie z trzech zasadniczych minerałów: kwarcu, skalenia potasowego (ortoklaz, mikroklin) lub też kwaśnego plagioklazu (albit, oligoklaz) oraz mik (zwłaszcza biotytu). Granity zawierają w przy­bliżeniu 75°/o Si02, 5°/o KKO, 3°/o Na20 i 1°/o Ca0 *. Tworzą się z nich gleby dość lekkie (przeważnie gleby piaszczysto-gliniaste klasy bielico­ziemnej) zasobńe w Na i K, ubogie zaś w Ca, Mg 1 P205.

Do innych skał głębinowych tej klasy należą m. in. granodioryty two­rzące przejścia do diorytów (np. tatryt). Granity występują w Polsce w Tatrach i na Dolnym Śląsku (Karkonosze, Strzelin, Strzegom).

Do skał wylewnych klasy granitu należą m. in. ryolit (porfir kwar­cowy), obsydian i smołowiec.

R y o l i t y charakteryzują się budową porfirową lub afanitową (pow­stały bowiem przez szybkie zastyganie magmy granitowe j na powierzch­ni Ziemi lub niezbyt głęboko pod nią), a teksturą bezładną, fluidalną lub sferolityczną. Młodsze odmiany noszą nazwę liparytów, starsze - por­firów kwarcowych. Skład mineralny jest zbliżony do składu granitu. Ogólnie można stwierdzić, że zawierają znaczne ilości metali jednowar­tościowych, których ilość przeważa nad dwuwartościowymi. Ze skał tych tworzą się najczęściej płytkie gleby piaszczyste o niedoborze Ca, Mg 1 P205.

Do innych skał wylewnych omawianej klasy należą jeszcze obsydian i smołowiec o budowie szklistej i przełamie muszlowym. Skały te pow­stały w czasie nagłych wylewów magmy granitowej na powierzchnię Zie­mi. Zawierają od 1°/0 (obsydian) do 10°/0 (smołowiec) wody.

Klasa sjenitu. Do klasy tej (nazwa wywodzi się od egipskiego miasta Syene, obecnie Assuan) należą skały obojętne, w których ilość Si02 waha się w granicach 52-65°/0. Klasa ta obejmuje zarówno skały glębinowe (sjenity), jak i wylewne (trachity).

S j e n i t y są skałami głębinowymi o barwie czerwonawej, rzadziej jasnoszarej. Składają się głównie z kryształów ortoklazu lub mikroklinu, kwaśnych plagioklazów (glównie oligoklazu), miki i amfiboli (różnią się zatem od granitu brakiem lub nieznaczną zawarto$cią kwarcu, ale więk­szą zawartością żelaza, glinu i magnezu). Sjenity zawierają 56-58°/o Si02, 3-5°/o Ca0 -ł- MgO, 5-7°/o K20, 2-4°/o Na20 i 0,3--0,6°/o P~05. Mają one strukturę krystaliczną, teksturę bezładną. Wyróżnia się szereg od­mian sjenitu w zależności od przeważających składników mineralnych. Skały te występują na Dolnym Śląsku. Zwietrzeliny sjenitów dają gleby piaszczyste lub lekko gliniaste, dość zasobne w składniki pokarmowe roś­lin, szczególnie wapń, magnez i potas.

Skały wylewne klasy sjenitu noszą nazwę trachitów. T r a c h i t y są to jasne (szare) skały o strukturze porfirowej lub afanitowej i teksturze fluidalnej. Głównym skladnikiem mineralnym jest ortoklaz lub sani­dyn, poza tym występują plagioklazy kwaśne (oligoklaz). Ponadto spo­tyka się: biotyt, amfibole i pirokseny. Skały trachitowe zawierają 1,5-4,0°/o Ca0 ~- MgO, 8-12°/o K20 -ł- Na20. Ze zwietrzeliny tych skał powstają gleby gliniaste dość zasobne we wszystkie składniki pokarmowe roślin.

Klasa diorytu. Do klasy diorytu należą skały obojętne, gdyż zawar­tość Si02 waha się w nich w przedziale 52-65°/0. Przeważnie w skałach tych obok plagioklazu (biały) występują minerały ciemne (25-35°/0). Za­v~artość kwarcu zwykle nie przekracza 10°/0.

Skaty głębinowe omawianej klasy nazywają się diorytami, skały wy­lewne (które w litosferze występują częściej) andezytami.

D i o r y t y są skałami głębinowymi barwy ciemnoszarej, a nawet niekiedy czarnej, o strukturze krystalicznej i teksturze bezładnej. Skla­dają się z plagioklazów (andezyn, labrador, oligoklaz), biotytu, piroksenów i amfiboli. Kwarcu brak lub jest go niewiele. Dioryt jest skałą obojętną; zawartość Si02 wynosi 53-62°/0. W składzie tych skał przeważają pier­wiastki dwuwartościowe: udział Ca0 -ł- Mg0 wynosi 10-14°/0 (z prze­. wagą wapnia), a spośród jednowartościowych sód dominuje nad pota­sem. Fosforu skały te zawierają pod dostatkiem: 0,3-0,6°/o P2O5. Są także bogate w żelazo, glin i tytan.

Ze zwietrzelin diorytów powstają gleby gliniaste średnio głębokie i glębokie.

Dioryt tworzy liczne odmiany w zależności od przeważającego mine­ralu: dioryty właściwe, amfibolowe, biotytowe itp. Występują też skaty przejściowe między granitami a diorytami; znane nam już granodioryty, z których powstają gleby gorsze niż z diorytów (lżejsze, z dużą domiesz­ką szkieletu, średnio zasobne w Ca0 -f- MgO, o pewnym niedostatku po­tasu i fosforu).

Skazy wylewne klasy diorytu powstały przez zastygnięcie magmy diorytowej na powierzchni Ziemi lub płytko pod nią. A n d e z y t y ma­ją zabarwienie jasnoszare lub ciemnoszare z prakryształami jasnych ska­leni, ciemnych piroksenów, amfiboli i biotytu. Jasnoszare ciasto skalne składa się głównie z mikrokrysztalów skaleni z domieszką minerałów ciemnych. Omówione skały mają strukturę porfirową, teksturę zbitą, fluidalną lub migdałowcową. Andezyty są skałami obojętnymi (52-65°/0 Si02) zawierającymi 7-10°/o Ca0 -ł- Mg0 i 5-8°/o K20 -ł- Na~O. Skały te łatwo wietrzeją; dają gleby gliniaste od średnio głębokich do głębo­kich, dość dobrze zaopatrzone w pierwiastki dwuwartościowe i fosfor. T~iekiedy zaznacza się w nich pewien niedobór potasu.

Andezyty występują w licznych odmianach (np. amfibolowe, piro­ksenowe). Odmiana zawierająca kwarc nazywa się dacytem. W Polsce andezyty występują w Pieninach, m. in. koło Szczawnicy.

Klasa gabra. Do klasy tej zalicza się skały niedosycone krzemionką (zasadowe), zawierające jej 40-52°/0, z dużym udziałem minerałów ciem­nych (35-55°/0), stąd też mają zabarwienie ciemne. Formy głębinowe to gitaro, wylewne - bazalt i melafir.

G a b r a to skały głębinowe barwy ciemnej, o strukturze gruboziar­nistej i średnioziarnistej, teksturze zbitej, bezładnej. Gabra składają się głównie z zasadowych plagioklazów (labrador, bytownit), piroksenów, rzadziej z amfiboli lub oliwinu. Ponadto mogą zawierać biotyt, magnetyt. Zawierają około 20-24°/o Ca0 -ł- MgO, w tym do 14°/o CaO, 2-4°/0 Na~O -I- K20 (z przewagą Na20). Ilość fosforu wynosi aż 0,4-0,5°/0.

Na zwietrzelinach skał gabrowych tworzą się gleby gliniaste średnie i ciężkie, z niewielką zawartością szkieletu, dobrze zaopatrzone w wapń, magnez, sód i fosfor. Zawartość potasu jest niewystarczająca.

Gabro tworzy liczne odmiany, np. gabro oliwinowe, anortozyty, la­bradoryty i inne. Gabra występują w Polsce na Dolnym Śląsku.

B a z a l t jest zasadową skałą wylewną barwy czarnej, o strukturze skrytokrystalicznej lub drobnokrystalicznej i teksturze najczęściej zbitej, rzadziej gąbczastej migdalowcowej. Bazalt jest złożony głównie z plagio­klazów zasadowych, takich jak labrador i bytownit, augitu i hornblendy oraz biotytu, a często z oliwinu, niekiedy występuje w nich w małych ilościach magnetyt.

Bazalty występują na bardzo dużych powierzchniach kuli ziemskiej, jednakże w głębszych jej poziomach. Ze skał bazaltowych zbudowana jest niższa warstwa skorupy ziemskiej. Magma bazaltowa zastygając pęka, tworząc charakterystyczne najczęściej sześcioboczne słupy.

Bazalt zawiera 40-48°/o Si02, 8-15°/o Ca0 i 4-10°/o MgO. Ilość KKO -ł- Na20 nie przekracza 4,5°/0, P~05 zaś 0,5-0,8°/0. Zawiera też dość duże ilości żelaza (8-12°/o Fe203 -I- Fe0) i glinu (12-16°/o A1203). Na zwietrzelinie bazaltu tworzą się gleby różne - od kamienistych do gli­niastych, przeważnie należące do typu gleb brunatnych. Gleby te są dobrze zaopatrzone we wszystkie potrzebne roślinom składniki pokarmo­we (z wyjątkiem potasu).

Bazalty występują na Dolnym Śląsku. Skały te występują wraz z me­lafirami i diabazami.

Melafiry różnią się od bazaltów barwą brunatnoczerwoną i często tek­sturą migdałowcową powstałą przez wypełnienie przestrzeni (po pęche­rzykach gazu) kalcytem. Na zwietrzelinach melafirowych powstają gleby gliniaste zasobne w żelazo oraz wszystkie niezbędne roślinie składniki pokarmowe. Zaopatrzenie w potas jest jednak w tych glebach niedosta­teczne.

Diabazy wykazują zabarwienie czarne, niekiedy zielonkawe (od po­wstającego chlorytu). Strukturę mają drobnoziarnistą, teksturę zbitą, skład mineralogiczny - jak u bazaltów. Na ich zwietrzelinach powstają gleby brunatne o znacznej zawartości wapnia i magnezu, a także pozo­stałych składników pokarmowych.

Diabazy i melafiry występują w Polsce w Sudetach, Górach Święto­krzyskich i w okolicach Krakowa (melafiry).

Cieszynit jest skałą głębinową, zbliżoną właściwościami do gabra. Występuje w okolicach Cieszyna.

Klasa perydotytu. Skały tej klasy są niedosycone krzemionką, której zawierają poniżej 400/0 (skały ultrazasadowe). Występują w nich prawie vayłącznie minerały ciemne.

Perydotyt jest skałą o zabarwieniu ciemnobrunatnym lub ciemnozie­lonym, o strukturze ziarnistej i teksturze zbitej, bezładnej, czasem war­stwowej. Skały te złożone są głównie z oliwinu, piroksenu, amfibolu i biotytu. .

Do wylewnych skał klasy perydotytu należy pikryt. Na terenie na­szego kraju skały te nie mają większego znaczenia glebotwórczego. Wśród skał magmowych wyodrębnia aię, ze względu na genezę, tzw. s k a ł y ż y ł o w e, tworzące w pobliżu powierzchni Ziemi żyły mag­mowe, np. dajki lub sille. Do najbardziej znanych i rozpowszechnio­nych skał żyłowych należą: pegmatyty, aplity i lamprofiry.

Pegmatyty to jasne skały grubokrystaliczne, charakteryzujące się du­żymi kryształami. Są one złożone głównie z kwarcu, ortoklazu i musko­witu. Zawierają powyżej 70°/o krzemionki, są to więc skały kwaśne.

Aplity są pod względem składu chemicznego bardzo zbliżone do pe­gmatytów, ale różnią się mniejszymi wymiarami kryształów.

Lamprofiry należą do skał obojętnych lub zasadowych ze względu na małą zawartość Si02, a dużą minerałów ciemnych: biotytu, amfibolu i piroksenu.

Skały żyłowe, z uwagi na ich rzadkie występowanie, w Polsce nie mają większego znaczenia glebotwórczego.

2. SKAŁY OSADOWE

Skały osadowe dzielą się na 4 grupy: a) skały okruchowe, b) skały węglanowe, c) skały organogeniczne krzemionkowe, d) kaustobiolity, e) skały pochodzenia chemicznego i biochemicznego.

a. Skały okruchowe

Skały okruchowe dzielą się na masywne i luźne*.

Skały okruchowe masywne. Należą do nich okruchowce (brekcje, czyli druzgoty), żwirowce (konglomeraty, zlepieńce), piaskowce, glinowce, py­łowce, iłowce, łupki ilaste. Skały te powstały w wyniku procesu diage­nezy z różnych zwietrzelin skalnych, przeważnie na dnie głębokich zbior­ników wodnych.

Wartość użytkowa gleb wytworzonych ze skał okruchowych masyw­nych uzależniona jest w dużym stopniu od rodzaju lepiszcza. Najbardziej urodzajne gleby powstają ze skał okruchowych o spoiwie ilastym lub wapnistym, mniej urodzajne - ze skał o lepiszczu złożonym ze związków żelaza, najbardziej jałowe - przy lepiszczu krzemionkowym. Od cha­rakteru spoiwa zależy bowiem nie tylko zasobność gleby w składniki mineralne, ale także podatność skały na wietrzenie, a tym samym i na tworzenie gleb płytszych lub głębszych.

O k r u c h o w c e i ż w i r o w c e są to skały powstające ze zlepie­nia okruchów skalnych (gruzów) lub żwiru różnym lepiszczem (czyli spoiwem).

Z okruchowców i żwirowców powstają przeważnie gleby lekkie, ka­mieniste, gruzowe lub żwirowate, zawierające niekiedy domieszkę gliny. Zawartość składników pokarmowych w tych glebach może jednak być różna. W glebach wytworzonych ze zlepieńców lub brekcji o lepiszczu krzemionkowym jest ona bardzo mała, natomiast w glebach wytworzo­nych z podobnych skał, lecz o lepiszczu ilastym lub wapiennym, jest o wiele większa. Zlepieńce i brekcje występują u nas głównie w Karpa­tach i Górach Świętokrzyskich.

P i a s k o w c e są to masywne skały okruchowe złożone z rozmaitych scementowanych spoiwem piasków. Ze względu na rodzaj spoiwa dzieli się je na ilaste, margliste, wapniste, żelaziste i krzemionkowe.

Odmianami piaskowca są: szarogłazy, zbudowane z drobnych okru­chów różnych skał magmowych i metamorficznych oraz arkozy, które zawierają ponad 200/o skaleni. Spoiwem szarogłazów i arkoz są węglany, il lub żelazo.

Piaskowce odznaczają się na ogól dużą zawartością Si02, nieznaczną zawartością A1203 -~- Fe203, wahającą się w granicach kilku procent, a je­dynie w piaskowcach o lepiszczu żelazistym lub ilastym ilość tych tlen­ków dochodzić może do 10'°/0. Metale dwuwartościowe i jednowartościo­we występują w ilości 1-2°/0. Jedynie w piaskowcach arkozowych i glaukonitowych zawartość potasu może być znacznie wyższa.

Piaskowce o lepiszczu ilastym lub pyłowym po zwietrzeniu dają naj­częściej gleby gliniaste. Z piaskowców, o lepiszczu wapnistym tworzą się gleby o znacznej zawartości Ca0 i MgO. Gleby wytworzone z piaskowców glaukonitowych są bogate w potas, natomiast wytworzone z piaskowców krzemionkowych są ubogie zarówno w pierwiastki dwuwartościowe, jak i jednowartościowe.

Piaskowce występują w Karpatach (fliszowych), Sudetach i Górach Świętokrzyskich.

P y ł o w c e są złożone głównie z frakcji pyłu z domieszką drobnego piasku, scementowanych przeważnie lepiszczem ilastym lub marglistym. Powstają z nich dość bogate, lecz niekiedy płytkie, gleby pyłowe (pylo­wo-ilaste) ze znaczną domieszką zwietrzeliny pylowcowej.

I ł o w c e i ł u p k i i la s t e powstają w wyniku diagenezy iłów. Zawierają 50-60°/o Si02, 20-300/o A1203, 5-~°/o tlenków żelaza, 1-2°/0 CaO, 2-30/o MgO, 3-50/o K20 i 0,1-3,00/o kwasu fosforowego. Zawie­rają także niekiedy dość znaczne ilości manganu.

Ze skal tych powstają ciężkie gleby ilaste, zawierające do 650/o frakcji _ ilastych. Są to gleby średnio głębokie i głębokie, bogate we wszystkie składniki mineralnę niezbędne dla roślin. W glebach tych występują płytkowate okruchy zwietrzeliny skały macierzystej.

Skały okruchowe łuźne. Do skał tych należą utwory kamieniste, gru­zy i żwiry, piaski, gliny, utwory pyłowe i iły.

Utwory kamieniste, gruzy i żwiry mogą być pocho­dzenia wietrzeniowego, wodnego lub zwałowego.

Utwory pochodzenia wietrzeniowego spotyka się bądź w krajach ar­ktycznych, bądź na pustyniach, a także w górach, gdzie gromadzą się w postaci zsuwów w żlebach lub u podnóży górskich. Wartość tych utwo­rów jako skał macierzystych gleb leśnych zależy przede wszystkim od rodzaju skal oraz stopnia ich zwietrzenia. Na ogół na tych utworach po­wstają gleby lekkie i przepuszczalne, ubogie w przyswajalne składniki mineralne. Do najgorszych należą gleby wytworzone z utworów kamie­nistych bogatych w Si02, np. kwarcytów i piaskowców o lepiszczu krze­rnionkowym. Najlepsze powstają z magmowych skał zasadowych, jak gabro, bazalty, diabazy. Gleby kamieniste (wyłączając gleby arktyczne i pustynne) należą do typowych leśnych gleb górskich. Na tych glebach korzenie drzew rozwijają się w szczelinach wypełnionych próchnicą i drobną zwietrzeliną skalną, skąd pobierają potrzebną im wodę i sklad­niki mineralne (np, świerczyny wysokogórskie).

Utwory kamieniste i żwirowe pochodzenia wodnego powstały w wy­niku działalności wód polodowcowych lub współczesnych rzek, bądź też wskutek kruszącej i wygładzającej „pracy" fal morskich. Dlatego twory te spotyka się bądź w pradolinach, bądź w dolinach rzek wspól­czesnych, szczególnie często w okolicach górskich i podgórskich, a także nad brzegiem mórz, a niekiedy i jezior. Utwory kamieniste i żwirowe wodnego pochodzenia są z reguły silnie przemyte z części splawialnych. Dlatego też powstałe na nich gleby są zazwyczaj jałowe, zbyt suche i przepuszczalne. Są to gleby suchych i świeżych borów sosnowych niższej bonitacji.

Utwory kamieniste i żwirowe pochodzenia zwałowego występują na obszarach moreny końcowej {czołowej). Utwory te budują niekiedy duże wały pagórków lub tam, gdzie moreny zostały rozmyte, tworzą rozległe pola kamieniste. Materiał kamienisty i żwirowy składa się z elementów o kształtach wymodelowanych przez działalność lodowca, lekko zaokrą­glonych, lecz niezbyt gładkich, dlatego łatwiej wietrzeje niż utwory wod­nego pochodzenia. Ze względu na znaczną niekiedy zawartość części ilastych, a czasami i węglanu wapnia, gleby wytworzone z tych skał tworzą nierzadko urodzajne stanowiska borów mieszanych, a nawet lasów liściastych.

Kamieńce lub żwirowiska silnie przemyte przez wody, z przewagą materiału bogatego w Si02, dają gleby nieurodzajne suche i zbyt prze­puszczalne.

P i a s k i są na ogół skałami macierzystymi większości lekkich gleb leśnych. Dzielą się na liczne rodzaje w zależności od genezy. Najważniej­sze z nich to: piaski wietrzeniowe, piaski zwałowe, piaski wydmowe i piaski wodnego pochodzenia: rzeczne (aluwialne), deluwialne i wodno­Iodowcowe (fluwioglacjalne).

Piaski wietrzeniowe tworzą się głównie w krajach o klimacie suchym, np. na obszarach pustynnych. Lokalnie mogą także występować w gó­rach. W naszej strefie klimatycznej piaski wietrzeniowe nie mają wię­kŃzego znaczenia glebotwórczego.

Piaski zwałowe powstały na obszarach pokrytych lodowcem w wy­niku przemycia glin zwałowych przez wody topniejącego lodowca. Piaski: te charakteryzują się różnoziarnistością i są słabo obtoczone. Jakkolwiek zasadniczym składnikiem mineralnym jest kwarc, to jednak zawierają one znaczną domieszkę glinokrzemianów i krzemianów, a niekiedy wę­glanu wapnia. Domieszki te niewątpliwie decydują o żyzności glebo wytworzonych z piasków zwałowych.

Piaski wydmowe są to utwory najmłodsze, powstające nawet współ­cześnie w obszarach piaszczystych (np. w dolinach rzecznych, w terenach ­sandrowych), a także na wybrzeżach morskich (np. w okolicach Łeby), w wyniku sortującej działalności wiatrów. Piaski wydmowe składają się' niemal wyłącznie z ziarn kwarcu, są doskonale przesortowane, prawie całkowicie pozbawione części spławialnych i dlatego zazwyczaj zupełnie suche; łatwo są przemieszczane przez wiatr (wydmy ruchome). Na wydmach ustalonych, porośniętych roślinnością, powstają gleby bardzo suche, przepuszczalne i jałowe (regosole, rankory bielicowe), na których odpowiednie warunki bytowania znajduje głównie sosna zwyczajna,. tworząca siedliska boru suchego, rzadziej świeżego lub siedliska boru nadmorskiego.

Piaski rzeczne (aluwialne) powstały w wyniku procesów aluwialnych (namywania) podczas wylewów rzek. Na terenach nizinnych charakter ryzują się one równoziarnistością, silnym przemyciem, warstwowaniem i silnym obtoczeniem. Gleby powstałe z takich piasków są z reguły ubogie w składniki pokarmowe roślin.

Piaski deluwialne są na ogół także równoziarniste, chociaż deluwia terenów górskich odznaczają się niekiedy nawet znaczną ilością szkieletu. Zawierają one różne ilości części spławialnych. Piaski deluwialne tworzą się u podnóży stoków górskich lub wzgórz morenowych. Na utworach tych mogą powstawać gleby urodzajniejsze niż na piaskach aluwialnych:

Piaski wodnolodowcowe (fluwioglacjalne) osadziły się w okresach top­nienia lodowców, najczęściej poza obrębem ich zalegania. Odznaczają się warstwowaniem, są na ogół przemyte i dość równoziarniste. Występują często na starych tarasach rzecznych. Piaski osadzone na przedpolach moren czołowych przez wody wypływające spod lodowca tworzą formy zwane sandrami. Na piaskach starych tarasów akumulacyjnych oraz na sandrach tworzą się dość ubogie gleby borów sosnowych (Puszcza Kur­piowska, Puszcza Piska, Bory Tucholskie i inne kompleksy leśne).

G l i n y są utworami różnoziarnistymi. Ze względu na ich. pochodze­nie można je podzielić na: wietrzeniowe, zwałowe i pochodzenia wodnego. Gliny wietrzeniowe (rezydualne) występują w Polsce najczęściej w górach, gdzie powstają w wyniku wietrzenia skał masywnych zawierają­cych większą domieszkę krzemianów i glinokrzemianów (gliny te powstają jednak także i w innych terenach, gdzie na powierzchnię wyłaniają się skały masywne). Wartość glin wietrzeniowych jako skał glebotwórczych jest różna; zależy od składu chemicznego i mineralnego. Na ogół jednak utwory te dają ciężkie, żyzne i produktywne gleby leśne.

Znaczne obszary Polski pokryte są „płaszczem" gliny zwałowej o gru­bości do 200 m. Gliny zwałowe powstały z roztarcia skał o różnym składzie mineralnym, mają więc różnorodny skład chemiczny. Znaczne ilości żelaza nadają glinie zwałowej (w warunkach dostatecznej prze­wiewności) barwę czerwonawobrunatną. Gliny słabo przewiewne, tj. po­łożone na większej głębokości lub w zagłębieniach terenowych, mają z reguły zabarwienie szare. lub zielonkawe od związków żelaza dwuwar­tościowego.

Gliny zwałowe, w zależności od czasu ich osadzania, są w równym stopniu przemyte i wyługowane z węglanu wapnia, dlatego też ich war­tość glebotwórcza jest różna. Z glin zwałowych pochodzących z ostat­niego (bałtyckiego) zlodowacenia, stosunkowo płytko odwapnionych, po­wstają zasobne gleby brunatne.

Gliny wodnego pochodzenia dzielą się na: wodnolodowcowe, deluwial­ne i aluwialne.

Gliny wodnolodowcowe (fluwioglacjalne) różnią się od glin zwałowych bardziej jednolitym składem mechanicznym: charakteryzują się dużą ilością drobnego piasku i grubego pyłu. Są wyraźnie warstwowane. Wy­stępują często pasami wzdłuż pradolin rzek na całym obszarze Niżu Polskiego. Są skałami macierzystymi bardzo dobrych gleb lasów liś­ciastych.

Gliny deluwialne właściwościami są bardzo zbliżone do glin wodno­lodowcowych. Są to przeważnie utwory holoceńskie (współczesne), osa­dzone u podnóży gór i pagórków. Górskie gliny deluwialne zawierają niekiedy znaczne ilości szkieletu. Z glin deluwialnych powstają bardzo dobre gleby lasów liściastych lub łęgowych, bogate w części organiczne rozmieszczone głęboko w' profilu.

Gliny aluwialne (mady gliniaste) tworzą się współcześnie w dolinach większych rzek. Jako utwory aluwialne charakteryzują się składem me­chanicznym wyrównanym: brak w nich szkieletu (kamieni i żwiru), a często też i grubego piasku*. Powstają na nich mady różnych podtypów, na których rozwijają się wilgotne lasy świeże oraz lasy łęgowe.

U t w o r y p y ł o w e. Charakterystyczną ich cechą jest bardzo wy­równany skład mechaniczny, odznaczający się przewagą frakcji pyło­wej, zmienną ilością (lub nawet brakiem) szkieletu i niewielką zawartością grubego piasku. Utwory pyłowe dzieli się na: wietrzeniowe, wodnego pochodzenia i eoliczne.

Utwory pyłowe wietrzeniowe spotyka się na Pogórzu Karpackim lub w górach. Powstały m.in. ze zwietrzelin pyłowców. Zawierają znaczne

ilości szkieletu zwiększającego swój udział w głąb profilu glebowego. Na utworach pyłowych wietrzeniowych tworzą się dobre brunatne gleby lasów górskich.

Wśród utworów pyłowych wodnego pochodzenia wyróżnia się pyły wodnolodowcowe, aluwialne i deluwialne.

Wodnolodowcowe utwory pyłowe tworzą się w wyniku transportują­cej i sortującej działalności wód polodowcowych. Występują one na całym Niżu Polskim, a szczególnie często wzdłuż pradolin rzecznych. Prócz części pyłowych zawierają dość duże ilości średniego i drobnego piasku i różne ilości części spławialnych (5-40°/0). Tworzą doskonałe gleby, szczególnie pod drzewostany dębowe.

Współczesne aluwialne utwory pyłowe osadzają się w dolinach w czasie wylewów rzek. Wykazują wyraźne warstwowanie, przy czym po­szczególne warstewki mogą mieć odmienny skład mechaniczny i mineralny oraz różną barwę., Są one też często przewarstwione piaskiem, iłem lub substancją organiczną. Na utworach pyłowych aluwialnych tworzą się mady, stanowiące siedliska lasów łęgowych.

Utwory pyłowe deluwialne osadzają się u podnóży pagórków lub sto­ków górskich. Są to również utwory warstwowane i zazwyczaj równo­ziarniste w poszczególnych warstwach. Niektóre warstwy mogą zawierać znaczne ilości próchnicy. Utwory pyłowe terenów górskich, zarówno alu­wialne, jak i deluwialne, mogą zawierać, obok przeważającej ilości pyłu, także duże ilości części szkieletowych.

Do skał pyłowych pochodzenia eolicznego zalicza się tzw. l e s s wy­stępujący na południu Polski. Pochodzenie lessu nie zostało dotychczas definitywnie ustalone, jednak ze względu na zupełnie odmienne cechy fizyczne i chemiczne utwór ten wyodrębniono z grupy innych utworów pyłowych.

Less odznacza się dużą zawartością części pyłowych, wahającą się przeważnie w granicach 50-60°/0 (przy czym przeważa pył drobny) oraz znaczną ilością części spławialnych (25-35°/0). Piasku drobnego lessy zawierają zaledwie kilka procent. Innymi cechami, bardzo istotnymi dla lessów, są: znaczna zawartość węglanu wapnia (10-15°/0) oraz wybitnie korzystne właściwości fizyczne, a zwłaszcza wodno-powietrzne. Na lessach powstają gleby głębokie, urodzajne, różnych typów. Są to przeważnie czarnoziemy leśnostepowe, gleby płowe, gleby brunatne, szare gleby leśne. Drzewostany dębowe (dąb szypułkowy - Quercus robur) na les­sach odznaczają się najwyższą jakością i bonitacją.

I ł y*. Do skał iłowych należą utwory równoziarniste zawierające- po­nad 50°/o części spławialnych i duże ilości frakcji pyłowej (do 40°/0). Mogą one zawierać nieznaczną domieszkę drobnego piasku. Iły dzielą się na: wietrzeniowe i pochodzenia wodnego.

Powstają one w wyniku wietrzenia łupków ilastych, iłołupków i innych skał. Zawierają najczęściej 45-60°/0 5i02 15-25°/o A1z03 (w iłach kaoli­nitowych nawet do 35°/o A1203), 1-5°/o Fe203. W zależności od charakteru skały wyjściowej mogą zawierać różne ilości CaC03 (0,5-25°/0). Potasu zawierają 2-4°/0, sodu 0,5-2°/0. Ilość kwasu fosforowego w iłach wie­trzeniowych jest bardzo zmienna, najczęściej waha się w granicach 0,1­-0,3°/0. Na iłach wietrzeniowych powstają ciężkie, głębokie, urodzajne gleby. W głębszych partiach profilu gleby te zawierają wzrastającą ilość łupkowatej zwietrzeliny.

Iły wodnego pochodzenia występują najczęściej w terenach nizinnych. W Polsce najbardziej rozpowszechnione są tzw. iły warwowe (wstęgowe), charakteryzujące się wyraźną budową warstwową (warstewki ciemniejsze i jaśniejsze) (rys. 8). Zgodnie z teorią de Geera, na podstawie liczby tych warstewek można oznaczyć wiek iłów warwowych (2 warstewki osadzają się w ciągu roku: ciemna w okresie zimowym, jasna w okresie letnim). Iły warwowe są zazwyczaj bógate w CaC03.

Ilastymi skałami macierzystymi gleb na obszarze nizinnym Polski są także iły trzeciorzędowe, tzw. iły poznańskie, inaczej iły pstrę. Mają one charakterystyczne zabarwienie szarozielone z ceglastordzawymi cętkami (stąd nazwa). Iły te są na ogół uboższe w CaC03 niż iły warwowe. Wystę­pują one w okolicach Krotoszyna i Poznania. Powstające na nich ciężkie, zasobne gleby, przeważnie typu brunatnego, są sieci iskiem świeżych lasów liściastych.

Skałami macierzystymi gleb mogą także być tzw. iły septariowe (oli­goceńskie), nazywane tak ze względu na spotykane w nich konkrecje wapienne (septarie).

Iły bentonitowe powstały w środowisku morskim. Głównym ich skład­nikiem jest montmorylonit, w mniejszej ilości występuje w nich kaolinit, illit i inne minerały ilaste. Mają one zdolność silnego pęcznienia i sorbo­wania, dlatego są używane jako środek poprawiający właściwości jało­wych gleb piaszczystych, głównie przy rekultywacji nieużytków.

b. Skały węglanowe

Skały węglanowe dzieli się na: wapienie i dolomity.

Wapienie. Są to skały, w których głównym minerałem jest kalcyt, a minerałami pobocznymi dolomit, gips, kwarc, minerały ilaste i inne. Wapienie powstały przede wszystkim na drodze biochemicznej przez na­gromadzenie szczątków wapiennych (skorupy i szkielety), przeważnie szkarłupni, małży, ramienionogów, otwornic i innych. Organizmy te czer­pały węglan wapnia potrzebny do budowy szkieletu w formie Ca(HCOg)2 z wody morskiej. W wyniku ruchów górotwórczych złoża mułu wapien­nego, które na dnie zbiorników wodnych podlegały diagenezie, wydoby­wały się na powierzchnię Ziemi i utworzyły różnej grubości pokłady wa­pienne.

Wapienie bogate w CaC03 mają zwykle barwę białą. W zależności od domieszek, mogą być żółte, brunatne lub szare. Twardość wapieni mo­że być różna; zależy to od wieku i domieszek. Dzięki dużej zawartości CaC03 skała i powstałe z niej gleby burzą pod działaniem kwasu solnego lub octowego.

W zależności od przewagi nagromadzonych szczątków wapienie dziel się na: muszlowe (skorupy małżów, ramienionogów, szkarłupni, ślima­ków), numulitowe *, rafowe (zbudowane ze szkieletów koralowców, mszy­wiołów, litotamni), kredowe (złożone z glonów, otwornic i pelitu kalcy­towego).

Ze względu na formację geologiczną, w której się wytworzyły, wy­różniamy wapienie trzeciorzędowe, kredowe, jurajskie, triasowe i dewoń­skie, a ze względu na domieszki - wapienie dolomityczne, krzemionko­we, bitumiczne i margliste. Wartość wapieni jako skał glebotwórczych jest rozmaita; zależy od ich właściwości fizycznych i chemicznych. Ogólnie należy stwierdzić, że im wapień zawiera więcej domieszek ilastych, a mniej krzemionkowych, oraz im jest bardziej miękki, tym lepsze gleby pow­stają z jego zwietrzelin.

Wapienie w Polsce najczęściej występują w Kieleckiem, Krakow­skiem, Opolskiem i na Wyżynie Lubelskiej.

Margle. Do margli zalicza się skały, w których oprócz dużej ilości kalcytu występuje znaczna ilość części ilastych (około 560/0) lub piasku. b7argle powstały na dnie zbiorników wodnych w strefie szelfowej (przy­brzeżnej). Zawierają one także dolomit, glaukonit i inne minerały. Skały te przeważnie są bardziej miękkie niż wapienie, dlatego też tworzą się

nich bardzo dobre gleby. Występują na Kujawach, w Wielkopolsce i na Kląsku oraz na południu kraju (Wyżyna Miechowska, Pogórze).

Dolomity. Głównym minerałem tych skał jest dolomit (CaMg(C03)2). Pod wpływem kwasu solnego dolomity burzą jedynie w stanie sproszko­wanym lub na gorąco. Skały te powstają z osadów wapiennych wskutek działania na nie roztworów soli magnezowych zawartych w wodzie mor­skiej, lub też wskutek działania gorących wód krążących w skorupie ziemskiej, zawierających związki magnezowe. Mogą się także wytrącać i~ezpośrednio z wody morskiej. Dolomity są bardzo podobne do wapieni. Różnią się od nich jednak większą twardością. Występują w Tatrach, na kląsku oraz w Górach ~więtokrzyskich.

Wapienie, margle i dolomity są skałami macierzystymi gleb zwanych rodzinami.

c. Skały organogeniczne krzemionkowe i kaustobiolity

Wśród różnych skał krzemionkowych pochodzenia organicznego zna­czenie glebotwórcze mają w Polsce jedynie gezy.

G e z y są to skały zawierające krzemionkę organiczną pochodzącą z igieł gąbek, a także z radiolarii i okrzemek. Zawierają też glaukonit, minerały ilaste, wodorotlenek żelaza, fosforany. Są to skały porowate, lekkie; występują na Wyżynie Lubelskiej i w Górach Świętokrzyskich.

Do kaustobiolitów, czyli palnych skał osadowych pochodzenia roś­linnego, należą: węgiel kamienny i brunatny, torfy i niektóre gatunki gytii. Ze skał tych znaczenie glebotwórcze mają torfy i gytie.

T o r f y występują w Polsce na dużych obszarach. Są skałami glebotwórczymi, z których tworzą się różne rodzaje i gatunki gleb bagien­nych - łąkowych i leśnych.

Torf jest to masa organiczna wytworzona w warunkach silnego uwilgotnienia w wyniku nagromadzenia się szczątków roślinnych, częś­ciowo rozłożonych, o widocznych jednak tkankach.

Złoża torfu tworzą się na torfowiskach, które dzielimy na wysokie, przejściowe i niskie (patrz str. 443).

T o r f o w i s k a w y s o k i e powstają na wododziałach z masy obu­marłych torfowców (Sphagnum) i innych roślin charakterystycznych dla tego siedliska, jak: wełnianka pochwowata (Eriophorum vaginatum), bag­no zwyczajne (Ledum palustre), żurawina błotna (Oxycoccus quadripeta­lus) i inne. Torf torfowiska wysokiego mą barwę brunatną. Składa się przeważnie ze słabo rozłożonych szczątków roślinnych (z przewagą mchów torfowcowych) i charakteryzuje się odczynem silnie kwaśnym (pH 3,5­--4,5). Zawartość części popiołowych zazwyczaj wynosi w nim poniżej 40/0.

Torfowiska wysokie są zasilane głównie wodą opadową, która do­starcza bytującej na nich roślinności składników pokarmowych zawar­tych w pyle atmosferycznym. Jest to tzw. gospodarka wodna ombrofilna. Mogą jednak być również zasilane wodą gruntową.

Torfy torfowisk wysokich nie przedstawiają, jako skała macierzysta gleb, prawie żadnej wartości ze względu na ich oligotroficzność.

Torf t o r f o w i s k p r z e j ś c i o w y c h ma właściwości zbliżone do torfu torfowisk wysokich: ma barwę brunatną, jest włóknisty, słabo za­mulony, ma kwaśny odczyn (pH 4,5-5), zawiera 4-70/o popiołu. Za­sobność w składniki mineralne jest w nim znacznie niższa niż w torfach torfowisk niskich. Torfowiska przejściowe zasila zarówno woda grunto­wa, jak i opadowa.

T o r f o w i s k a n i s k i e tworzą się najczęściej w dolinach rzecz­nych lub przez zarastanie zbiorników wodnych. Dlatego też podlegają one w większym lub mniejszym stopniu działaniu wody przepływowej. Torfowiska niskie dzielą się na rzeczne i darniowe.

Torfowiska rzeczne powstają bliżej koryta rzeki. Substancja orga­niczna tworzy się ze szczątków roślinności szuwarowej w warunkach działania żyznej wody zalewowej (w mniejszym stopniu opadowe-j i grun­towej). Torf torfowisk rzecznych ma barwę ciemną, jest zazwyczaj sil­nie zamulony i dobrze rozłożony, zawiera znaczną ilość próchnicy i części mineralnych, a struktura szczątków roślinnych jest słabo widoczna. Tor­fy te cechuje znaczna zawartość części popiolowych (14-18°/o i więcej) oraz odczyn zbliżony do obojętnego lub obojętny. Zawartość składników pokarmowych roślin jest w nim stosunkowo wysoka. Torf torfowisk rzecznych jest skałą macierzystą żyznych gleb siedlisk olsowych.

Torfowiska darniowe powstają w znacznym oddaleniu od cieku wod­nego. Tworzą się najczęściej ze szczątków podziemnych części turzyc (Mediocaricetum i Parvocaricetum) oraz z mchów. Torf powstaje tu w warunkach oddziaływania przede wszystkim wody gruntowej, w mniejszym stopniu przeplywowej i opadowej. Jest na ogół slabo rozlo­

żony, barwy ciemnobru­natnej. Ma odczyn kwaśny lub slabo kwaś­ny. Zasobność torfu w skladniki pokarmowe roślin jest niższa niż w torfach rzecznych, lecz wyższa niż w torfach przejściowych i wyso­kich.

Torfowiska niskie pojeziorowe powstają wskutek zapełniania się płytszych zbiorników wodnych masą orga­niczną (lądowienie je­zior) w wyniku zara­stania roślinnością tor­fotwórczą. Masa orga­niczna zasilana jest nie­kiedy znaczną ilością części mineralnych, do­starczanych do zbiorni­ka wodnego ze zlewni w wyniku procesów erozyjnych (erozja wodna i wietrzna).

G y t i e: Na tere­nach Pojezierzy (Po­morze Zachodnie, Pojezierze Mazurskie) spotyka się znaczne obszary tzw. gytiowisk, tj. terenów pojeziorowych o bagiennych glebach gytiowych.

Gytia powstaje bądź z opadających na dno jeziora cząstek planktonu, bądź z części mineralnych pochodzących ze zlewni, bądź też z węglanu wapnia (CaC03) powstałego na drodze biochemicznej.

Geneza i właściwości utworów gytiowych wiążą się ściśle z charak­terem jezior. Na dnie jezior eutroficznych (bogatych w skladniki mine­ralne) powstają zazwyczaj gytie, na dnie jezior dystroficznych (bogatych w kwaśne substancje organiczne) - utwory określane jako dy (tyrfopel).

d. Skały osadowe pochodzenia chemicznego i biochemicznego

Ze skał osadowych pochodzenia chemicznego znaczenie glebotwórcze ma w Polsce g i p s. Skaty te po zwietrzeniu dają początek glebom zwa­nym rędzinami siarczanowymi (lub gipsowymi). W zależności od do­mieszek zawartych w pokladach gipsu albo też w zależności od domieszek naniesionych na te pokłady, ze skał gipsowych powstają gleby rędzinowe różnej wartości. Skały gipsowe występują w Polsce glównie w okolicach Wiślicy i Pińczowa nad Nidą.

Do innych skał pochodzenia chemicznego należą wapienie oolitowe, powstające w strefie przybrzeżnej mórz, złożone z drobnych, kulistych utworów wapiennych (oolitów) zbudowanych z kalcytu. Oolity pochodzą ze strącania się CaC03 wokól jakiegoś jądra (np. ziarna kwarcu). Wy­stępują 'w Górach Świętokrzyskich i na Wyżynie Krakowskiej. Ponadto do skał osadowych „chemicznych" należą złoża soli kamiennej, sylwinu, kainitu, karnalitu, niektórych wapieni i margli.

Do skał pochodzenia biochemicznego należy ruda darniowa. Nie sta­nowi ona wprawdzie nigdy skały macierzystej gleb, jednak bardzo często występują w glebach bagiennych w postaci brył różnej wielkości lub konkrecji ziarnistych i decyduje o właściwościach tych gleb (rys. 14).

Ruda darniowa powstaje wskutek działalności bakterii żelazistych najczęściej w zagłębieniach terenowych z wysiąkających u podnóży pa­górków wód zawierających żelazo dwuwartościowe i inne składniki. W podobny sposób powstają analogiczne utwory na dnie jezior (tzw. ru­da jeziorowa). Rudy darniowe i jeziorowe powstają w terenach porośnię­tych borami, o roślinności oligotroficznej i glebach bielicowych pokrytych grubymi warstwami próchnicy surowej, czyli butwinowej (mor).

Głównymi składnikami rudy są: żelazo w postaci limonitu, związki organiczne, fosfor, mangan, niekiedy bar, wapń i krzemionka.

Ruda darniowa występuje najczęściej w płytkich glebach torfowych lub murszowych mineralnych, a także w glebach glejowych.

3. SKAŁY PRZEOBRAżONE

Skały przeobrażone (metamorficzne) powstają w wyniku procesów metąmorficznych w warunkach wysokiego ciśnienia i wysokiej tempe­ratury, prowadzących do zmian strukturalnych skały, a często i zmian składu mineralnego.

Wyróżnia się następujące rodzaje metamorfizmu: I) metamorfizm re­gionalny, obejmujący duże masy skalne i zachodzący pod wpływem wyso­kiego ciśnienia i temperatury, 2) metamorfizm kontaktowy, który wy­stępuje w strefach kontaktowych między ogniskami płynnej magmy a otaczającymi masami skał, 3) metamorfizm mechaniczny, czyli dyna­mometamorfizm, odbywający się pod wpływem procesów górotwórczych na mniejszej głębokości i przy mniejszych' zmianach temperatury.

Do najpospolitszych skał metamorficznych należą: gnejsy, fyllity, am­fibolity i łupki amfibolitowe, serpentynity, łupki krystaliczne i kwarcy­towe oraz marmury.

G n ę j s y powstają wskutek metamorfozy zarówno skał magmowych (ortognejsy), jak i osadowych (paragnejsy). Składają się one zasadniczo z kwarcu, skaleni i mik. Ze skał gnejsowych zbudowane są Góry Sowie, a częściowo Karkonosze i Tatry. Zawartość w nich Si02 waha się w bar­dzo szerokich granicach: 50-75°/0. Z innych składników zawierają 14­-20°/o A12.03, 2-5°/o Fe203 -I- FeO, 0,5-3,0°/o Ca0 -I- Mg0 (z przewagą Ca0) *. Zawartość K20 w tych skałach wynosi 4-6°/0, P205 występuje jedynie w nieznacznych ilościach (0,05-0,15°/0).

Z gnejsów powstają na ogół gleby lekkie i średnie (piaski gliniaste lub gliny lekkie) ze znaczną domieszką odłamków skalnych. Na gnejsach zawierających większe ilości krzemionki powstają gleby płytkie i kamie­niste. Gleby „gnejsowe" wykazują niedostatek Mg, Ca i kwasu fosforo­wego, zawierają natomiast duże ilości potasu.

F y l l i t y są skałami o teksturze łupkowej, barwy szarozielonkawej lub szarej, powstałe z przeobrażenia skał ilastych. Składają się z naprze­mianległych warstewek mikowochlorytowych i kwarcowych. Fyllity za­wierają 50-60°/o Si02, 20-30°/o A1203, 6-10°/o Fe203 -ł- FeO, 1-3°/0 Ca0 -ł- MgO, 2-5°/o K20 -ł- NazO (z przewagą KKO) oraz 0,1-0,2°/o kwa­su fosforowego. Z fyllitów powstają gleby gliniaste średnio głębokie i głębokie, z dużą domieszką łupkowej zwietrzeliny, zasobne w potas.

Amfibolity i łupki amfibolitowe należą do skał zasa­dowych i zawierają głównie hornblendę, a ponadto plagioklaz, kwarc, biotyt i granat. Barwa ich jest czarna lub ciemno-szaro-zielona. Skały te powstały z przeobrażenia gabra lub margli, zawierają 15-20°/o A1203, 8-12°/o Fe203, 10-15°/o CaO, 1-2°/o K20 -I- Na20 i 0,2-0,4°/o kwasu fosforowego. Dają gleby zasobne w wapń, lecz ubogie w potas. Są to przeważnie gleby gliniaste ze znaczną ilością łupkowatej zwietrzeliny.

S e r p e n t y n i t y; głównym składnikiem mineralnym są minerały z grupy serpentynu. Zawierają one 40-50°/o Si02, 2-5°/o A1203 -I- Fe203, 10-15°/o K20 i znaczne ilości magnezu (30-35°/o Mg0). W ich skład wchodzą też różne mikroskładniki, jak Ni, Co, Cu, Cr, V, Mo. Serpenty­nity trudno wietrzeją; dają płytkie gleby z dużą domieszką zwietrzelin: Niekorzystnie na rozwój roślin na tych glebach wpływa nadmiar mag­nezu.

Ł u p k i k r y s t a l i c z n e mają bardzo zróżnicowany skład chemicz­ny, uzależniony od zawartości krzemionki. Zawierają one 15-25°/o A1203, 4-10°/o tlenków żelaza, 2-3°/o tlenków wapnia i magnezu (z przewagą magnezu). Kwasu fosforowego zawierają niewiele (0,1°/0). Łupki kry­staliczne wietrzeją stosunkowo łatwo. Powstają z nich gleby lekkie ­piaszczyste i gliniaste, dostatecznie zaopatrzone w potas, a w przypadku gdy są wytworzone z łupków biotytowych - także i w magnez. Gleby te są średnio głębokie i głębokie, przepuszczalne i przewiewne, dość łat­wo przesychające.

M a r m u r y zawierają w swym składzie głównie kalcyt (CaC03). Skały te powstają z przekrystalizowania wapieni i dolomitów. Zawie­rają 45-55°/o Ca0 i 1°/o MgO, a także domieszkę żelaza, glinu i krze­mionki. Z marmurów tworzą się, jak z każdej skały węglanowej, gleby zwane rędzinami. W glebach tych występują znaczne ilości zwietrzeliny skalnej.

K w a r c y t y powstały przez metamorfozę piaskowców krzemionko­wych i ilastych. Skały te są złożone prawie wyłącznie z kwarcu i nie wykazują ziarnistości właściwej piaskowcom. Wietrzeniu podlegają bar­dzo trudno i dają gleby ubogie w składniki pokarmowe roślin.

Strona 27 z 27

---