1. Klasyfikacja skał magmowych:

Opiera się na:

• Określeniu składu mineralnego

• Strukturze i teksturze

• Chemiźmie

Skład mineralny jest stosunkowo łatwy do określenia w skałach głębinowych, hibabysalnych i subwulkanicznych. Można tego dokonać w większości przypadków na podstawie badań mikroskopowych.

Natomiast

chemizm nieodzowny jest przy badaniu skał wulkanicznych i wylewnych, a zwłaszcza tych, których struktura opisywana jest jako szklista. Wyniki analiz chemicznych takich skał przedstawione w postaci wagowych przelicza się na tzw. stosunki molekularne wg wzoru. Stosunki molekularne to procentowa zawartość danego składnika podzielona przez ciężar cząsteczkowy tego składnika. Z tych stosunków charakterystycznych dla wszystkich składów chemicznych danej skały wylewnej przelicza się na odpowiednie parametry, którymi są:

• alk-obejmujące sumę alkaliów (alkaliczny)-Na2O+K2O+Li2O

• fm-femiczny-suma-MgO+FeO+Fe203+Cr203

• si-Si02

• al. - A1203 + P203

Na podstawie tych parametrów charakteryzuje się skały magmowe i wylewne i klasyfikuje do odpowiedniej grupy tzn.:

• skał kwaśnych - powyżej 65% krzemionki

• skał obojętnych - 65-52% krzemionki

• skał zasadowych - 52-45% krzemionki

• skał ultra zasadowych - poniżej 45% krzemionk

2. Klasyfikacja J. de Lapparenta i W. J. Łuczickiego

skała głębinowa	skała wylewna	skład
perydotyt	-	mało skaleni i skaleniowców
gabro	bazalt	zasadowe plagioklazy
dioryt	andezyt	średnie plagioklazy, mało kwarcu
granit	ryolit	K- skalenie, kwaśne plagioklazy, kwarc
sjenit	trachit	K- skalenie
fojalit	fonolit	skalenie alkaliczne, skaleniowce
teralit	tefryt	leucyt, nefelin, skalenie alkaliczne
missouryt	lawy skaleniowcowi	skaleniowce, leucyt, sodalit, nefelin

4. Podział skał magmowych ze względu na geneze i ich własności strukturalno-teksturalne. Budowa wew. Skał magmowych

• te, które powstały przez krystalizację magmy

• te, które utworzone zostały drogą procesów kumulacyjnych, deuterycznych, metasomatycznych, ewentualnie metamorficznych

Podział skał magmowych ze względu na środowisko powstawania

a) Skały plutoniczne

• abisalne, znajdujące się na największych głębokościach, poniżej 10 km, znajdują się w wysokich warunkach ciśnienia i temperatury

• mezoabysalne < 10 km, przejściowe do hipabysalnych

• hipabysalne 1-10 km, w warunkach niższego ciśnienia, szybkiego stygnięcia

b) Skały wulkaniczne

• subwulkaniczne

• intruzyjne

• w warunkach przypowierzchniowych

• wylewne

• utwory ekshalacyjne

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

5. Magma

ruchliwy stop powstały w naturalny sposób w głębi Ziemi. Jest to gorąca, ruchliwa materia zbudowana z fazy ciekłej i gazowej oraz ze stałych faz krystalicznych, występujących w zmiennych stosunkach.

Magma może być:

- układem jednofazowym (faza ciekła)

• rzadko występuje

• wysokotemperaturowa

- układem dwufazowym (oprócz fazy ciekłej zawiera fazę stałą lub gazową)

• zawiera paleokryształy, neokryształy, ksenokryształy

- układem trójfazowym (współwystępują wszystkie fazy)

• duża część law

• niskotemperaturowa

Podział magm ze względu na pochodzenie:

pierwotne

• takie, które mają wysoką temperaturę

• jedno lub dwufazowe

• słabo zróżnicowany skład chemiczny

• rzadko wydostają się na powierzchnię

• zachodzi głównie dyferencjacja

macierzyste

• częściowo pierwotne, a częściowo te, które wydostały się ze zbiorników

pochodne

• wypełniają strefy wokół zbiornika magmowego

• krystalizują w nieciągłościach

• zachodzą procesy asymilacji

Podział magm ze względu na skład chemiczny:

• krzemianowe

• węglanowe

• siarczkowe

• tlenkowe

WŁASNOŚCI

• gęstość: 2,4-2,9 g/dm3

o zależy od ilości składników lotnych, ciśnienia, temperatury

• lepkość: miara tarcia wewnętrznego stopu 102 - 1011P

o zależy od temperatury, ciśnienia, zawartości wody (fluidu wodnego) i kryształów

o wpływa na ruchliwość magmy, wzrost kryształów, stygnięcie

• temperatura:

o magmy krzemianowe: 650-1250 °C

o temperatura likwidusu, w której ze stopu wydzielają się pierwsze kryształy

o temperatura solidusu, w której faza ciekłą przestaje być trwała- pełna krystalizacja

• ciśnienie

o podwyższa gęstość i lepkość

o zakres ciśnień zależy od głębokości

o litostatyczne- od głębokości

o kierunkowe, stress- z naprężeń tektonicznych

6. Dyferencjacja 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

7. Magmy i procesy jej krystalizacji

• generowanie -tworzenie się skał magmowych przez wytapianie magm

• separacja - przemieszczenie lub oddzielenie się rozmaitych odmian magm

• dyferencjacja - różnicowanie się charakteru magmy na skutek zmiany cech składu mineralnego

• zastyganie

• zestalanie i solidyfikacja - ostateczne zestalenie się magmy i przejście w stan stały

• migracja

Zjawiska podczas krystalizacji:

• Likwacja- odmieszanie się magmy na dwie fazy ciekłe

• Minerały mogą krystalizować pojedynczo, a w punkcie eutektycznym wszystkie naraz

• Podczas ochładzania się magmy rozpuszczone zostają kryształy wcześniejsze- korozja magmowa

• Budowa zonalna w minerałach stanowiących izomorficzne roztwory stałe

8. Mechanizm zastygania magmy

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

9. Etapy krystalizacji magmy (Szereg reakcyjny Bovena)

Oliwin

| +SiO2

Piroksen rombowy

| +CaO + SiO2

Piroksen jednoskośny

|+ H2O + CaO

Amfibole

|+ H2O + K2O

Biotyt +Al2O3

Anortyt

|+Na2O+SiO2

Plagioklaz zasadowy (labrador)

|+Na2O+SiO2

Plagioklaz obojętny (andezyt)

|+Na2O+SiO2

Plagioklaz obojętny

| + K2O

| Skaleń potasowy

| | +H2O + Al2O3

------------------------------------- muskowit -----------------------------

|

kwarc

10. Skały plutoniczne i wulkaniczne:

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.

11. Struktury skał magmowych

1.Stopień krystaliczności skały:

• Holokrystaliczna (pełnokrystaliczna) - wszystkie składniki skały są kryształami

• Hialinowa (szkliwo wulkaniczne)

• Hipokrystaliczna - zawiera zarówno składniki w postaci kryształów jak i szkliwo wulkaniczne

2.Wielkośc i wzajemny stosunek składników skały:

• Równokrystaliczne: grubo-, średnio-, drobnokrystaliczne,

• Różnokrystaliczne:

- porfirowa (prakryształy obtoczone ciastem skalnym)

- porfirowata (jeden kryształ wyróżnia się wielkością na tle średniokrystalicznej reszty skały)

3.Prawidłowość wykształcenia składników skały:

• Własnokształtna (idiomorficzna) - posiadają ją gównie skały wulkaniczne

• Obcokształtna (ksenomorficzna)

• Półwłasnokształtna (hipidiomorficzna) - posiadają ją głownie skały plutoniczne

Struktury specjalne:

• Ofitowa (diabazowa) - automorficzne tabliczki plagioklazów, a między nimi obcokształtne ziarna piroksenów

• Pismowa - występowanie kwarcu i skaleni w przekroju przypominające pismo hebrajskie

• Subofitowa

- Poikiloofitowa, w której listewki plagioklazu nie są całkowicie wrośnięte w piroksen

- Dolerytowa

- niewyraźnie rozwinięta s. diabazowa.

• Koronowa (wieńcowa) - s. skał zbudowanych z ziarn otoczonych koronami złożonymi z minerałów synantetycznych ułożonych promieniście dokoła innego minerału, lub na styku dwóch minerałów

• Poikilitowa - s. skał których duże ziarna oikokryształów zawierają liczne, drobne, niezorientowane ziarna innych minerałów - chadakryształów.

• Sferolitowa - występuje w kwaśnych skałach wylewnych w których obecne są sferolity (kuliste formy lub agregaty złożone z sektorów o wachlarzowatym ułożeniu włókien minerałów)

12. Tekstury skał magmowych

Wypełnienie przestrzeni przez składniki skały:

• Zbita (masywna) - skały plutoniczne

• Porowata - skały wulkaniczne

- migdałowa - pory wypełnione przez minerały wtórne - węglany, zeolity, epidot, minerały grupy SiO2

- miarolitowa - występowanie pustek ograniczonych płaskimi ścianami

Przestrzenne ułożenie składników w skale:

• Bezładna - skały plutoniczne

• Kierunkowa - skały wulkaniczne

13. Struktury i tekstury skał wylewnych

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.

15. Skały zasobne w piroksen

Kl. Perydotytu : Dunit, Perydotyt, Piroksenit, Komatit, Pikryt

Kl. Gabra i Bazaltu: Gabro (diallagowe, oliwinowe), Troktolit, Noryt, Bazalt, Paleobazalt (Melafir), Diabaz

Kl. Dorytu i Andezytu: Dioryt, Andezyt

Kl. Granitu i Ryolitu: Tonalit, Granodioryt, Granit, Dacyt, Ryolit

Kl. Syenitu i Trachitu: Syenit, Trachit

Kl. Monzonitu i Latytu: Monzonit, Latyt

i... Syenity foidowe, Fonolity, Dioryty Foidowe, Tefryty, Gabra Foidowe, Bazanity, Foidolity, Foidyty

16. Skały zawierające Oliwin:

Czysty forsteryt nie występuje w skałach magmowych. Oliwiny zawierające 95-88% forsterytu są obecne w dunitach, perydotytach i pikrytach. Oliwiny o podobnym składzie występują w bazaltach oliwinowych. Fajalit w skałach magmowych występuje rzadziej, często w zmetamorfizowanych skałach żelazistych. Bywa składnikiem alkalicznych skał magmowych głębinowych, np. sjenitów, a nawet granitowych pegmatytów. W drobnych ilościach może występować w kwaśnych skałach wylewnych typu ryolitów i dacytów. Często wokół oliwinów tworzą się strefy reakcyjne, tzw. Obwódki kelyfitowe stanowiące mieszaninę anortytu, diopsydu, granatów, spineli i innych.

18. Iddyngsytyzacja

Iddingsytyzacja - proces zastępowania oliwinu minerałami wtórnymi takimi jak chloryty czy goethyt. Agregaty mineralne powstałe w ten sposób nazywane są iddingsytem.

19. Wymienić i opisać zasadowe skały magmowe

Skały zasadowe (bazyty) - skały magmowe (zawierające od 40 do 53% SiO2). Obejmują skały o niedomiarze krzemionki w stosunku do tlenków metali alkalicznych.

• 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.

Głębinowe skały zasadowe są reprezentowane przez: gabroidy - (np. gabro, noryt, pstrągowiec, anortozyt, esseksyt, teralit, cieszynit) także fojait - (np. syenit nefelinowy, szonkinit, tinguait) także dioryt foidowy oraz foidolit - (np. urtyt, ijolit, nefelinolit).

Wylewne skały zasadowe są reprezentowane przez: bazaltoidy - (np. bazalt, tefryt, bazanit, oceanit, limburgit), fonolit oraz foidyty.

Wiele skał zasadowych przyjmuje formę żyłową.

20. Skały ultrazasadowe

Skały ultrazasadowe (hiperbazyty, ultrabazyty, foidolity, ultramafity) - skały magmowe zawierające poniżej 45% SiO2. Obejmują skały o znacznym niedomiarze krzemionki w stosunku do tlenków metali alkalicznych.

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

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

Główne minerały skałotwórcze: oliwiny, pirokseny (amfibole, biotyt, chromit, magnetyt, granaty) i inne.

21. Kwaśne skały magmowe

Skały kwaśne - skały magmowe zawierające powyżej 65% SiO2 (skały z nadmiarem krzemionki, która wydziela się w postaci kwarcu).

• Grupa skał kwaśnych obejmuje skały kwarcowo-skaleniowe.

• Czasami wydziela się z tej grupy skały ultrakwaśne - (zawierające ponad 75% SiO2)

• Poza kwarcem do głównych składników należą skalenie i miki, rzadziej amfibole.

• Niekiedy mogą zawierać pirokseny.

• Przeważnie są skałami jasnymi.

- głębinowe = plutoniczne skały kwaśne - reprezentowane przez: granitoidy, granity alkaliczne, granit alkaliczno- skaleniowy, granit, adamellit, granodioryt, tonalit.

- wulkaniczne = wylewne skały kwaśne - reprezentowane są przez: porfiry kwarcowe, ryolit, ryodacyt, dacyt, obsydian = czyste szkliwo wulkaniczne, smołowiec = uwodnione szkliwo wulkaniczne, perlit - szkliwo z kulistymi sferolitami, pumeks.

- kwaśne skały żyłowe - reprezentowane przez: aplity, mikrogranit, pegmatyty, lamprofiry.

22. Klasa Diorytu i Andezytu

Są to skały magmowe średnie, w której zawartość SiO2 oscyluje bliżej

dolnej granicy interwału udziału tego składnika w skałach średnich, a wiec

w pobliżu 52%.

DIORYT jest skalą głębinową, ANDEZYT powstaje w wyniku wylewów

powierzchniowych lub niekiedy krystalizuje w strefach

przypowierzchniowych.

Dioryty są to skały mezokratyczne przechodzące do melanokratycznych o strukturze średnio- i gruboziarnistej, teksturze bezładnej. Ok.. 50% stanowią minerały femiczne, pozostała część to skalenie.Minerały femiczne reprezentowane są przez piroksen z grupy augitu, horblendę zwyczajną i nieznaczne ilości biotytu. Skalenie to głównie plagioklazy średnie zbliżone do andezynu. Akcesorycznie w skałach tych występują magnetyt, tytanomagnetyt, rutyl i cyrkon. Dioryty należą do skał ozdobnych. W dużych ilościach wykorzystywane są w budownictwie. W Polsce w nieznacznych ilościach występują w okolicach Niemczy na Dolnym Śląsku.

Andezyty są to skały mezokratyczne. Posiadają strukturę porfirową, zbudowane z prakryształów i ciasta Skalnego. Prakryształami są: - horblenda zwyczajna - plagioklaz średni (andezyn) i niekiedy piroksen z grupy augitu. Ciasto skalne ma najczęściej charakter drobnokrystaliczny, zbudowane z tych samych minerałów co prakryształy. W skałach tych też występują minerały rude najczęściej magnetyt. Andezyn jako prakryształ w andezycie prawie zawsze wykazuje budowę pasmową. Przy niezakłóconym rytmie krystalizacji tego minerału wraz ze spadkiem temperatury ,przy krystalizacji magmy obserwuje się w nim sukcesywny spadek zawartości cząsteczki anortytowej idąc od Środka ku peryferycznym częścią kryształu. Wynika to stąd że udział cząsteczki anortytowej w plagioklazach jest odwrotnie proporcjonalny do wzrostu temperatury. Bardzo często obserwuje się w krysztale o budowie pasmowej wzrost cząsteczki anortytowej w kolejno następujących żonach. Taki wzrost spowodowany jest wzrostem temperatury (zakłóceniem w procesie krystalizacji magmy). Pod wpływem tego zakłócenia temperatury następuje zmiana w składzie udziału anortytu.

Takie odwrócenie krystalizacji jonów w plagioklazie nazywamy rekurencją pasową. Andezyty bardzo często objęte są autohydrotermalnym przeobrażeniem nazywanym propylityzacją. W procesie propylityzacji andezytu zachodzą przeobrażenia doprowadzające do chlorytyzacji, epidotyzacji i zeolityzacji andezytu. Niekiedy roztwory autohydrotermalne powodujące propylityzację doprowadzają do okruszcowania andezytów siarczkami cynku, ołowiu, srebra a nawet złota. Jeżeli przeobrażenia andezytów przebiegają pod wpływem roztworów wody morskiej to skały te zmieniają się w utwory bardzo bogate w minerały z montmorylonitu. Andezyty wykorzystywane są jako kamień budowlany, w niektórych przypadkach jako kamień ozdobny, a także jako skały kwasoodporne. Andezyty w Polsce występują wyłącznie w Pieninach na górze Wżar, koło Czorsztyna na górze Bryjarka, w Szczawnicy na górze Jarmuta i na wschód od Szczawnicy. Występują także w postaci małych odsłonięć w potoku w okolicy Szczawnicy i Krościenka. Są to andezyty hornblendowo -augitowe i wyłącznie hornblendowe. Wszystkie te występowania andezytów mają charakter komagmatyczny.

23. Klasa Granit Ryolit

Granity są to skały głębinowe, ryolity - wylewne. Krystalizują z magm kwaśnych, w których zawartość SiO2 jest z reguły wyższa od 65%. Granity należą do najbardziej pospolitych skał głębinowych. Są to skały o strukturze holokrystalicznej, teksturze w zdecydowanej przewadze bezładnej. Przeciętnie granit zbudowany jest z 30% kwarcu, 30% skalenia potasowego (ortoklaz lub mikroklin) 30% kwaśnego oligoklazu i albitu i ok. 10% mik (muskowitu i biotytu). Istnieją granity dwumikowe muskowitowo - biotytowe ijednomikowe biotytowe albo muskowitowe. Najpospolitsze są jednomikowe (biotytowe). Ze względu na zawartość SiO2 wyróżniamy wśród granitów: TONALIT o zawartości 60% Si02, GRANODIORYT o zawartości 65% SiO2, HADAMELITY o zawartości 67% SiO2 i typowe GRANITY, w których udział SiO2 jest wyższy od 70%. Granity całkowicie pozbawione biotytu nazywa się LEUKOGRANITAMI. Minerałami akcesorycznymi w granitach najczęściej są cyrkon, turmalin, granaty, rutyl. W obrębie granitów bardzo często występują produkty krystalizacji końcowej. Należą do nich najczęściej : PEGMATYTY, APLITY I ŻYŁY KWARCOWE.

Pegmatyty to utwory grubokrystaliczne w większości zbudowane z minerałów o wykształceniu idiomorficznym reprezentowane przez kwarc, skalenie potasowe, albit, miki oraz dużą ilość min. rzadko występujących w przyrodzie, którymi są: granaty, turmaliny, minerały grupy berylu i wiele innych. Pegmatyty są związane głównie z podetapami: pegmatytowym i pneumatolitycznym, czyli tworzą się w temperaturze od 900 - 4000C

Aplity to utwory żyłowe występujące w granitach o strukturach drobnokrystalicznych. Powstają w wyniku gwałtownego odgazowania produktów pomagmowych. Żyły kwarcowe to utwory w większości monomineralne zbudowane wyłącznie z kwarcu.

GENEZA GRANITÓW

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

b) ryolity, dellenity, dacyty

• skład:

• ryolity potasowe: K- skaleń, kwarc, trydymit, cristobalitu, biotyt, hornblenda

• ryolity sodowe: anortoklaz, albit

• struktura: porfirowa lub mikroporfirowa, kryształy idiomorficzna, kwarc z korozją magmową, szklista dla obsydianu i smołowca

• tekstura: bezładna lub równoległa, fluidalna

• pochodzenie: w wyniku zastygania lawy na powierzchni

• występowanie: dajki, pnie, sille, chonolity

• odmiany:

• pantelleryt (M. Śródziemne) zaw. Skalenie alkaliczne, egiryn, enigmaty jako charakterystyczne minerały ciemne

• obsydian- skała szklista od ryolitu

• smołowiec skała szklista od dacytu

• paleoryolit- porfir i keratofir kwarcowy

• paleodacyt- porfiryt kwarcowy

24. Występowanie granitoidów w Polsce

W Polsce wychodnie kwaśnych skał magmowych nie zajmują dużych obszarów, sprowadzają się głównie do rejonów na Dolnym Śląsku. Granitoidy budują Karkonosze i Tatry (wysokie), spotkać je można także w wielu masywach w Sudetach (masyw Strzelin- Otmuchów, Strzegom- Sobótka, Karkonoszy, łużycki) i na Przedgórzu Sudeckim. Polska NE- Ostrowia mazowiecka w wierceniu 1290 m.

25. Podział skał osadowych

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.

26. Struktury skał osadowych

Na podstawie kształtu ziaren mineralnych wyróżnia się następujące struktury:

• ziarnista o ostrych krawędziach

• ziarnista o krawędziach ogładzonych

• ziarnista i zarazem polerowana

Podział skał okruchowych ze względu na wielkość okruchów

• Skały piroklastyczne (aglomeraty, brekcje, tufy, tufity )

• Psefity czyli gruboziarnista lub żwirowa - ziarna powyżej 2 mm, (gruzy, żwiry, brekcje, zlepieńce)

• Psamity czyli średnioziarnista lub piaskowa - ziarna od 2 do 0,1 mm, (piaski, piaskowce, arkozy, szarogłazy)

• Aleuryty czyli drobnoziarnista lub mułowa - ziarna od 0,1 do 0,01 mm, (mułowce, łupki osełkowe)

• Pelitowa, czyli iłowa - ziarna poniżej 0,01 mm. Struktura ta jest charakterystyczna dla mułków i lessów.

Biorąc pod uwagę kształt ziaren mineralnych rozróżnia się następujące struktury:

• równoziarnista - gdy wszystkie ziarna są mniej więcej jednakowych rozmiarów,

• różnoziarnista - ziarna mineralne mają różne średnice.

W skałach pochodzenia chemicznego i organicznego na podstawie wielkości ziaren wyróżnia się następujące struktury:

• gruboziarnista - średnica ziaren powyżej 0,25 mm

• średnioziarnista - średnica ziaren 0,1-0,25 mm

• drobnoziarnista - średnica ziaren 0,05-0,1 mm

• bardzo drobnoziarnista - średnica ziaren mniejsza niż 0,05 mm

Podział struktur ze względu na kształt ziaren mineralnych:

• równoziarnista i różnoziarnista

• prawidłowo ziarnista i nieprawidłowo ziarnista

• oolitowa - występują w niej ziarna kuliste wielkości maku lub grochu, zbudowane ze współśrodkowo ułożonych warstewek kalcytu lub innego minerału dookoła jakiegoś ziarenka piasku lub okrucha muszli.

• blaszkowata - jest charakterystyczna dla skał zbudowanych z minerałów blaszkowatych

• włóknista - właściwa skałom zbudowanym z minerałów włóknistych.

• brekcjowa - występuje w skałach zbudowanych z ostrokrawędzistych okruchów lub odłamków skalnych, scementowanych jakimś spoiwem.

28. Podział skał piroklastycznych

skały luźne:

>50mm

bloki, bomby wulkaniczne

50-2 mm

lapille

2-01 mm

piaski wulkaniczne

<0,1 mm

pyły wulkaniczne

skały zwięzłe

brekcje, konglomeraty wulkaniczne

Piaskowce wulkaniczne

Tufy, tufity

29.Skały piroklastyczne

Skały piroklastyczne (skały dejekcyjne) - rodzaj okruchowych skał osadowych powstających z materiału wyrzucanego przez wulkany w stanie stałym (bomby wulkaniczne, lapille, pyły, popioły i piaski wulkaniczne).

Skały piroklastyczne stanowią grupę przejściową między skałami: magmowymi - wulkanicznymi i osadowymi - okruchowymi.

Ze skałami magmowymi wiąże je pochodzenie materiału, z osadowymi fakt, że skały te są zbudowane z okruchów i powstają w procesie osadzania.

Cechą charakterystyczną jest zła selekcja - współwystępowanie okruchów o różnych rozmiarach (frakcji).

Skład okruchów bywa różny: obok produktów wulkanicznych (szkliwo, zakrzepła lawa, pojedyncze kryształy różnych minerałów) może występować pewna ilość różnego rodzaju skał pokruszonych przy wybuchu wulkanu albo włączonych do materiału wulkanicznego po jego osadzeniu.

Są efektem gwałtownych erupcji, które dostarczają produkty szybko ochładzające się. Są to okruchy różnej wielkości, wyrzucane nieraz na dużą odległość bądź przenoszone na drodze transportu do zbiornika sedymentacyjnego. Są to również produkty sublimacji resztek pomagmowych (utwory ekshalacyjne). Wśród ekshalacji wulkanicznych wyróżnia się:

• Fumarole (200-800 st C) związane z czynnymi wulkanami. Zawierają H2O, CO2, F, Cl, H, N, H2S, SO4, HCl, HF, NaCl, KCl, SiF4

• Solfatary (<200 st C) H2O, H2S, CO2 (złoża siarki rodzimej)

• Mofety (chłodne) CO2

+ pytanie 30 o tufach i tufitach

30. Porównać tufy i tufity

Tufy zaliczamy do skał piroklastycznych zwięzłych a tufity do piroklastyczno-epiklastycznych. 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: KRYSTALOKLASTYCZNY LITOKLASTYCZNY 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.

Podobieństwa: Tufy i tufity powstają z materiału piroklastycznego - wyrzuconego przez wulkan w trakcie erupcji. Następnie transportowane

Różnice:

-TUFY, materiał osadzony w środowisku lądowym. W przypadku bomb wulk., bloków i lapilli struktury analogiczne do odpowiedników skał wylewnych.

-TUFIT, skała powstała w środowisku wodnym, może być warstwowana (podobieństwo do skał osadowych), może zawierać inny materiał niż piroklastyczny do 50%.

31. Podział skał okruchowych i ich odmiany:

Osadowe skały klastyczne (okruchowe) dzieli się aktualnie na trzy grupy:

- Skały piroklastyczne

- Piroklastyczno - epiklastyczne

- epiklastyczne

mm

Φ (phi)

bloki, bomby,

tefra blokowa i bombowa

brekcja piroklastyczna, aglomerat

lapille, tefra lapillowa

tufitowy zlepieniec (konglomerat)

gruby popiół

gruby tuf popiołowy

tufitowy piaskowiec

drobny popiół

drobny tuf popiołowy, tuf pyłowy

tufitowy piaskowiec

tufitowy mułowiec

tufitowy iłowiec

100-75%

75-25%

25-0%

Przeciętny rozmiar ziaren		Skały piroklastyczne		Skały piroklastyczno- epiklastyczne (tufity)	Skały epiklastyczne
		Luźne=tefra	Zwięzłe		luźne	Zwięzłe
64	-6			tufitowa brekcja	gruz	Brekcja
					tuf lapillowy		żwir	Zlepieniec (konglomerat)
2	-1				Piasek	piaskowiec
0,062	4				Pył	pyłowiec
									muł	Mułowiec
									ił	iłowiec
Zawartość piroklastów

Za skały piroklastyczne uznaje się te, które w ponad 75% są z piroklastów. Ze względu na ich skład i bezpośredni związek z procesami wulkanicznymi są one genetycznie bliższe wulkanicznym skałom magmowym niż osadowym. Z tymi ostatnimi łączy je jednak okruchowa forma składników i sposób powstawania, tj. przez osadzanie w zbiornikach wodnych lub na powierzchni lądu.

Klasyfikacja ze względu na frakcję ziarnową:

- gruboziarnista (psefitowa,>2mm) - gruzy, żwiry / zlepieńce

- średnioziarnista (psamitowa, 2-0,1 mm) piaski / piaskowce, zlepieńce, sarogłazy

- drobnoziarnista (aleurytowa, 0,1-0,01 mm) mułki (lessy) / mułowce (m. ilaste)

- (pelity, <0,01) - iły/iłowce

32. Skały okruchowe podział i właściwości

Osadowe skały klastyczne (okruchowe) są w ponad 50% zbudowane z klastów (okruchów), powstałych na ogół poza zbiornikiem sedymentacyjnym, a następnie do niego przetransportowanych, czyli z tzw. Składników allogenicznych. Do tych ostatnich należą epiklasty, tj. przytransportowane do zbiornika sedymentacyjnego produkty wietrzenia fizycznego i rezystaty (ziarna kwarcu, skaleni, minerałów ciężkich, blaszki mik, fragmenty skał, odporne elementy szkieletowe) oraz piroklasty, tj ziarniste, głównie okruchowe produkty erupcji wulkanicznych [kryształy i ich fragmenty, odłamki szkła ( szkliwa) i fragmenty skał z podłoża i otoczenia wulkanu]. Pierwsze z nich tworzą skały epiklastyczne, drugie zaś - piroklastyczne. Odrębną, marginalną grupę osadowych utworów klastycznych stanowią skały autoklastyczne, powstałe na miejscu, bez udziału transportu i sedymentacji.

33. Arenity i Waki

Piaskowce klasyfikuje się na podstawie udziału w nich spoiwa typu matrix oraz proporcji między zasadniczymi składnikami szkieletu. Spośród tych bierze się pod uwagę: (1) ziarna kwarcu + okruchy kwarcytów i skał krzemionkowych, (2) ziarna skalieni (ewentualnie pseudomorfozy po detrytycznych skaleniach) i (3) okruchy skał (fragmenty skał, litoklasty) + detrytyczne miki i chloryty . Z uwagi na zawartość matrix, piaskowce podzielono na arenity ( do 15%obj. Matrix) i Waki (15 do 50% obj. Matrix). Z kolei ze względu na udział trzech podstawowych grup składników szkieletu, wymienionych uprzednio, zarówno w grupie arenitów, jak i wak wyróżniono odmiany: kwarcowe, subarkozowe, sublityczne, arkozowe i lityczne. Arenity i Waki kwarcowe są niemal monomineralnymi piaskowcami kwarcowymi, mogącymi zawierać najwyżej do 5% obj. skaleni lub litoklastów. W arenitach i Wakach subarkozowych jest już nieco większa (5 - 25% obj.) domieszka skaleni, zaś w arenitach i Wakach sublityczncych analogiczna domieszka litoklastów. Arenity i Waki arkozowe zawierają > 25% obj. Skaleni, natomiast arenity i Waki lityczne, analogiczną ilość litoklastów. W nazwach zrenitów powinno się uwzględniać dodatkowo rodzaj cementu, np. arenit kwarcowy o spoiwie kalcytowym.

34. Matrix i cement

(rys. 3.4.13 str 231)

Spoiwo lub lepiszcze to substancja wiążąca ziarna szkieletu w skale klastycznej i jednocześnie wypełniająca przestrzeń między nimi. Pod względem genezy można wyróżnić dwa zasadnicze typy spoiwa: matrix i cement, zwykle współwystępujące ze sobą w różnych proporcjach. W niektórych ujęciach jako spoiwo traktuje się wyłącznie cement, natomiast matrix wyróżnia się jako odrębny składnik skały.

Matrix należy traktować jako allogeniczną, okruchową, okruchowo-ilastą lub ilastą substancję, o ziarnach mniejszych od najdrobniejszych ziaren szkieletu danej grupy skał klastycznych, stanowiącą spoiwo wypełniające (ewentualnie masę wypełniającą) w skale klastycznej. W skałach grubo klastycznych do matrix powinny być zaliczane ziarna <2 mm, zaś w skałach średnioklastycznych - ziarna <0,0625 mm.

Cement jest to spoiwo utworzone z minerałów (ewentualnie substancji mineralnych) powstałych na miejscu (In situ) w wyniku procesów fizykochemicznych zachodzących niekiedy już na etapie sedymentacji, a przede wszystkim podczas diagenezy i ewentualnie epigenezy. Cement stanowią więc głównie minerały autogeniczne.

Cement stanowi właściwe spoiwo (lepiszcze), w przeciwieństwie do matrix, która pełni głównie rolę wypełniacza.

Cementacja to proces tworzenia cementów - przekształca więc skałę luźną (osad) w skałę zwięzłą (litą).

Cement w danej skale możę być utworzony przez jeden lub więcej składników powstałych w jednym akcie lub często wielofazowo. Cementy powstające w początkowych etapach lityfikacji skały określa się jako cementy wczesne, natomiast w późniejszych - jako cementy późne.

Poza mineralnymi odmianami cementów wyróżnia się inne ich rodzaje: z uwagi na stosunek do ziarn szkieletu (cement regeneracyjny, korozyjny, poikiloklastyczny), ze względu na rozmiary i morfologię ziaren tworzących cement (np. cement syntaksjalny, amorficzny, mikrokrystaliczny, równo-, nierówno krystaliczny, poikilotopowy, włóknisty, tabliczkowy) oraz sposobu ich rozmieszczenia w przestrzeni intergranularnej (np. krustyfikacyjny, radialny, mikrostalaktytowy, palisadowy). Cement zajmujący całą przestrzeń międzyziarnową określa się jako pełny, zaś gdy pozostają pory - jako niepełny.

35. Cechy strukturalne skał okruchowych

• uławicenie

• warstwowanie

• o uporządkowane

• o nieuporządkowane

• frakcjonalne

• laminarne

• przekątne

• krzyżowe

• faliste

• spływowe

• struktury z punktu widzenia wielkości ziarn:

• o psefitowa >2 mm

• o psamitowa 1-2 mm

• o aleurytowa 0,01-0,1 mm

• o pelitowa >0,01 mm

36. Skały ilaste

Skała ilasta - skała osadowa zawierająca ponad 50% frakcji pelitowej o ziarnach poniżej 0,01 mm, pochodzenia sedymetacyjnego lub wietrzeniowego, złożona głównie z glinokrzemianów stanowiących produkt wietrzenia chemicznego skał magmowych. Skała zbudowana głównie z illitu, kaolinitu, montmorillonitu lub innych minerałów ilastych, występować mogą również drobne ziarna kwarcu, łyszczyków, węglanów, związków żelaza.

37. Skały ilaste i ich charakterystyka

Pelity są to skały zbudowane prawie wyłącznie z min ilastych. Stąd też są zwane skałami ilastymi. Min. ilastymi są w nich głównie illit, montmoryllonit i kaolinit. Skały ilaste tworzą się w różnych środowiskach, w największych ilościach w środowiskach morskich i lądowych. Ze względu na przeważające składniki wyróżnia się wśród tych skał:

• skały ilaste kaolinitowe

• skały ilaste illitowe

• skały ilaste montmoryllinitowe.

SKAŁY KAOLINITOWE - powstają głównie w środowisku chemicznie

kwaśnym rzadziej obojętnym. Wyróżnia się wśród nich:

• gliny kaolinitowe

• kaoliny

• tonsteiny

Gliny w tym także kaolinitowe to skały zbudowane wyłącznie z min ilastych. Nieznaczną domieszkę stanowią w nich detrytyczne kwarce i pojedyncze okruchy skał. Powstają w środowisku lądowym lub wodnych zbiornikach zamkniętych występujących na lądzie. Tworzą się w wyniku zwietrzenia skał glinokrzemianowych zasobnych głównie w miki i skalenie. W glinach kaolinitowych z reguły występuje duża domieszka tlenków żelaza nadających tym skałom barwę brunatnoczerwoną. Gliny wykorzystywane są głównie w przemyśle ceramiki czerwonej produkującym głównie cegłę i dachówkę. Gliny białe zbudowane główni z kaolinitu, pozbawione FeO to cenne surowce w przemyśle ceramicznym do produkcji porcelany, porcelitu. Polska jest krajem bogatym w gliny kaolinitowe głównie czerwono zabarwiane. Kaoliny to skały osadowe powstałe kosztem przeobrażenia skał glinokrzemianowych zasobnych w skalenie alkaliczne: ortoklaz, mikroklin, sanidyn, albit oraz miki a więc kosztem granitów, sjenitów, ryolitów i gnejsów. Kaolin zbudowany jest z około 60% obj. kaolinitu - glinokrzemianu dwuwarstwowego złożonego z grupy tetroedrycznej Si04 i grupy gibsytowej A1(OH)3 oraz około 30% kwarcu. Resztę uzupełniają w różnym stopniu zmienione blaszki mik, skaleni i min ciężkich. Niektóre kaoliny tworzą się przy współudziale złożonych procesów wietrzenia zjawisk hydrotermicznych i formacji buro węglowej. Kaoliny stanowią podstawowy surowiec przemysłu ceramicznego. Wykorzystywane jako wypełniacz w przemyśle gumowym. W Polsce kaoliny wyst. w dość dużych ilościach głównie w obniżeniu masywu Strzegom - Sobódka, w obniżeniu masywu Strzelin - Otmuchów oraz w G.Izerskich.

Tonsteiny są to skały osadowe, które tworzą cienkie przerosty nieprzekraczające kilkudziesięciu cm w obrębie pokładów węgli kamiennych. Zbudowane są z kaolinitu. Domieszkami są sanidyn, kwarc, apatyt, cyrkon. Powstają wskutek nagromadzenia a następnie przeobrażenia w środowisku kwaśnym materiału piroklastycznego głównie skaleni i mik. Miki w tych skałach wykazują różne stadia kaolinityzacji. Część kaolinitu w tonsteinach ma pochodzenie chemiczne. Skały te często zwane łupkami ogniotrwałymi wykorzystywane są do produkcji glinowych materiałów ogniotrwałych. W Polsce wyst. we wszystkich zagłębiach węgla kamiennego.

SKAŁY MONTMORYLLONITOWE - należą do nich: gliny

montmoryllinitowe i bentonity. Powstają w środowisku silnie alkalicznym.

Gliny montmoryllinitowe tworzą się kosztem skał glinokrzemianowych w wyniku procesów wietrzeniowych. Głównymi min z grupy montmorylloninitów są sapanity najczęściej o składzie chemicznym mieszanym Mg - Ca z dodatkiem K i Na i innych. Zbudowane z dwóch warstw tetraedrycznych krzemotlenowych oraz z jednej warstwy gibsytowej. Odznaczają się dużą zdolnością absorpcyjną pochłaniając różne substancje w tym także wodę, silnie pęcznieją. Gliny montmoryllinitowe zawierają około 50% obj. montmoryllonitu. Reszta to inne min ilaste. Domieszka kwarcu i węglanów.

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

Spośród omówionych skał w Polsce w dużych ilościach wyst. Iły montmoryllinitowe. Jako skały towarzyszące węglom kamiennym w GZW. Bentonity i iły mont. ze względu na wyżej wymienione własności (zdolność do absorbcji) wykorzystywane są w różnych przemysłach np. jako materiał odbarwiający w przemyśle włókienniczym, cukierniczym, wiertniczym jako nośnik płuczki, farmaceutycznym do produkcji kremów pudrów itp.

SKAŁY ILLITOWE - występują najrzadziej spośród skal ilastych tworzą się w środowisku alkalicznym najczęściej powstają w wyniku zwietrzenia skał metamorficznych typu łupków mikowych. Większość skał ilastych zwłaszcza glin pod względem mineralnym posiada skład mieszany najczęściej montmoryllinitowo - illitowy.

38. Klasyfikacja skał ilastych ze względu na zawartość minerału

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

Skały zasobne w illit

Skały lądowe i morskie zasobne w illit powstają w środowisku alkalicznym jako produkty wietrzenia glinokrzemianowego w klimacie umiarkowanym lub chłodnym Skład: illit, kaolinit, montmorillonit, skalenie, miki. Większa zawartość alkaliów w porównaniu do skał kaolinitowych

Skały 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

39. Bentonit i Tonstein

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.

Tonsteiny (łupki ogniotrwałe) są to skały osadowe, które tworzą cienkie przerosty nieprzekraczające kilkudziesięciu cm w obrębie pokładów węgli kamiennych. Zbudowane są z kaolinitu. Domieszkami są sanidyn, kwarc, apatyt, cyrkon. Powstają wskutek nagromadzenia a następnie przeobrażenia w środowisku kwaśnym materiału piroklastycznego głównie skaleni i mik. Miki w tych skałach wykazują różne stadia kaolinityzacji. Część kaolinitu w tonsteinach ma pochodzenie chemiczne. Skały te często zwane łupkami ogniotrwałymi wykorzystywane są do produkcji glinowych materiałów ogniotrwałych. W Polsce wyst. we wszystkich zagłębiach węgla kamiennego.

40. Różnice Tonstein i Bentonit

Tonsteiny (łupki ogniotrwałę) są rezydualnymi skałami ilostymi utworzonymi - podobnie jak bentonity - w wyniku przemian materiału piroklastycznego. Tworzą sie podczas wietrzenia subaeralnego, w środowisku bagiennym, podczas gdy do powstania bentonitów prowadzi proces wietrzenia podmorskiego (halmyrolioza). Łatwiejszą możłiwością odprowadzania produktów hydrolizy w środowisku bagiennym, ułatwioną przez obecność kwasów organicznych, tłumaczy się powstawanie z takiego samego prekursora, (głównie szkliwo wulkaniczne) zamiast smektytu, minerału uboższego w składniki chemiczne - jakim jest kaolinit.

Różnica dotyczy rodzaju i formy występowania minerałów ilastych, co wynika z decydującego wpływu środowiska depozycji materiału piroklastycznego na kierunek jego przemian.

41. Klasyfikacja wapieni Folka

Klasyfikacja Folka dotyczy głównie wapieni powstających w środowisku morskum. Opiera się na wydzielaniu w skale składników allochemicznych (ziaren), tła skalnego, czyli tzw. Matrix (reprezentowanej głównie przez mikryt) i sprytu pełniącego rolę cementu. Wśrós składników allochemiczncych wyróżnia się bioklasty, ooidy, peloidy i intraklasty. Folk wyróżnia 4 grupy wapieni:

1. Sparytowe wapienie allochemiczne,

2. Mikrokrystaliczne wapienie allochemiczne,

3. Wapienie mikrokrystaliczne pozbawione allochemów (mikryty) lub zawierające małe skupienia sprytu (dysmikryty),

4. Wapienie tworzone na miejscu w wyniku procesów biogenicznych, czyli biolity ty.

>10% allochemów (I i II) skały allochemiczne

<10% aloochemów (III) skały mikrokrystaliczne

(IV)

Cement sparytowy > mikrytowa matrix

Mikrytowa matrix> cement sparytowy

1-10% allochemów

< 1% allochemów

Skały typu bioherm

Sparytowe skały allochemiczne

Miktyrowe skały allochemiczne

>25% intraklastów

Intrasparrudyt intrasparyt

Intramikrudyt intramikryt

Naj- bardziej obfite allo- chemy

Intaklasty: mikryt z intaklastami

Miktyt, dysmiktyt, dolomikryt

biolityt

<25% intraklastów

>25% zooidów

Oosparrudyt intrasparyt

Oomikrudyt oomikryt

ooidy: mikryt z zooidami

<25% ooidów

Stosunek objętościowy bioklastów do peloidów

>3:1

Biosparrudyt biosparyt

Biomikrudyt biomikryt

Bioklasty: mikryt z bioklastami

3:1-1:3

Biopelsparyt

Biopelmikryt

Peloidy: mikryt z peloidami

<1:3

Pelsparyt

pelmikryt

42. Ooidy i mikryt, sparyt

Jako ooidy określa się ziarna powstałe na skutek chemicznego wytrącania, bez znaczącego udziełu procesów biogenicznych, zbudowane z gładko laminowanego korteksu i jądra o zróżnicowanej budowie i wielkości. Lamelle korteksu są zwykle koncentryczne lub cińsze w miejscach silniejszego zaokrąglenia ziarna i vice versa; przy czym w miarę wzrostu ooidu wzrasta jego sferyczność.

Wśród ooidów wyróżnia się ooidy tangencjalne cechujące siewystępowaniem równoległych lamelli korteksu i ooidy radialne o promienistej budowie. Ooidy tangencjalne tworzą się współcześnie i są zbudowane z aragonitu. Ooidy radialne zbudowane z kalcytu i przeważnie obserwuje się je w starszych formacjach osadowych. Ooidy budują niekiedy minerał niewęglanowy - szamozyt. Klasycznym środowiskiem tworzenia się ooidów jest strefa bariery na szelfie obrzeżonym. Niekiedy ooidy tworzą się w środowiskach cechujących się niższą energią wody.

Znajduje to odzwierciedlenie w małej miąższości korteksu wykształconego jako jedna lub dwie laminy (tzw. Ooidy powierzchniowe) lub jako ooidy ekscentryczne z wyraźnie zaburzonym korteksem.

Gdy jądrem większego ooidu jest kilka zlepionych ooidów, mówi się wówczas o tzw. Ooidach złożonych. Działalność organizmów endolitycznych (np. grzybów lub bakterii) powoduje, że ooidy mogą ulegać procesom mikrytyzacji. Skały zbudowane z ooidów określa się jako oolity.

Mikryt

Terminem mikryt określa się drobnokrystaliczny węglan wapnia o średnicy kryształów mniejszej od 4 µm. Z uwagi na mała średnicę kryształów jest on podatnyc na diagenezę i może byś zastępowany przez mikrosparyt o wielkości kryształów 5 - 15 µm. Nie jest możliwe precyzyjne określenie średnicy tak małych kryształów na podstawie obserwacji makroskopowych, dlatego wobec drobnokrystalicznych wapieni prawidłowym określeniem terenowym jest wapień pelityczny. Geneza mikrytu jest zróżnicowana. Może on powstawać efekcie mechanicznego ścierania większych ziaren węglanowych, w wyniku bioerozji lub wytrącania chemicznego i sedymentować w spokojmym, niskoenergetycznym środowisku. Tak powstały mikryt określa się jako allomikryt. Niekiedy stosuje się również termin automikryt do określenia cementu wytrącającego się w przestrzeniach międzyszkieletowych (kawernach) raf i w kopcach mułowych. Mikryt może również powstawać na drodze diagenetycznej, w wyniku mikrytyzacji sprytu budującego bioklasty, np. skorupy małżów, płytki szkarłupni itp. W tym przypadku stosuje się termin pseudomikryt.

Sparyt (cement węglanowy)

Sparyt to rodzaj spoiwa węglanowych skał osadowych (np. wapieni), utworzonego przez widoczne makroskopowo kryształy węglanów (głównie kalcytu) o rozmiarach od kilku setnych milimetra do kilku milimetrów. Podczas obracania takiego okazu pod oświetleniem, spoiwo sparytowe daje efekt "iskrzenia" - z powodu odbijania się światła od ścian kryształków. Sparyt może krystalizować w wapieniach na sposób:

-pierwotny - w przestrzeniach między składnikami ziarnistymi

-wtórny - przez rekrystalizację mikrytu lub składników ziarnistych

Wykształcenie i zróżnicowanie morgologii sprytu - pełniącego w skale rolę cementu jest ściśle związane ze środowiskiem diagenezy.

43. Skały przejściowe węglanowe

Obecność w skale węglanowej innych minerałów w ilości do około 50% jest podstawą do wyróżnienia grupy skał przejściowych.

Skałą przejściową między skałami ilastymi a węglanowymi jest margiel.

Margiel to skała o bardzo zróżnicowanych cechach litologicznych. Spotykane są wśród nich odmiany o różnej zwięzłości, laminowane i bezstrukturalne, często z bioturbacjami. W składzie występują minerały ilaste i węglany, a w niektórych ponadto minerały grupy SiO2. Mineraly ilaste to najczęściej illit, smektyt, kaolinit, sepiolit.

44. Skały krzemionkowe i ich charakterystyka

SKAŁY KRZEMIONKOWE - To utwory osadowe zawierające ponad 50% obj. Autogenicznych minerałów grupy SiO2, reprezentowanych przez różne odmiany opalu, chalcedonu i/lub kwarcu, a zwłaszcza przez opal-CY, chalcedon-LF i kwarc mikrokrystaliczny. Minerałom tym mogą towarzyszyć zmienne ilości innych składników, zwłaszcza substancji ilastej, epiblastów i/lub piroklstów, minerałów węglanowych, fosforanów, tlanków, wodorotlenków lub siarczków żelaza oraz substancji organicznej.Powstają w efekcie

-Gromadzenia krzemionkowych elementów szkieletowych

-Bezpośredniego wytrącenia krzemionki z roztworu wodnego

-Koncentracji minerałów krzemionkowych w procesach diagenetycznych

-Procesów wietrzeniowych

Rreprezentowane 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.

45. 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.

46. Skały przesycone krzemionką

47. 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.

48. Agaty

Agat - to minerał, wielobarwna, wstęgowa odmiana chalcedonu.

Agaty powstają w geodach. Zbudowane są z wielu różnokolorowych, naprzemianległych, (najczęściej bladych) warstw. Powstawanie pasm było prawdopodobnie wynikiem zachodzących procesów wielokrotnego wydzielania się krzemionki z roztworów lub cyklicznego wytrącania się pigmentu w żelu krzemionkowym. Zróżnicowana jest też barwa agatów - powodują ją bardzo drobne wrostki różnych minerałów np. chlorytów, hematytu, goethytu. Przeważają warstwy szare, różowawe i brunatne, rzadko występują żywsze barwy: czerwone, zielone, czarne. Stąd stosowane bardzo często sztuczne barwienie agatów.

Odmiany agatu:

• agat forteczny - wstęgi agatu o poszarpanych krawędziach,

• agat dendrytowy - bezbarwna lub białawo-szara, przeświecająca odmiana chalcedonu o kształtach przypominających drzewa lub paprocie, zwanych dendrytami,

• agat pejzażowy = krajobrazowy = obrazkowy - agat dendrytowy, który ze względu na brązowe lub czerwonawe odcienie oraz wrośnięte dendryty tworzy coś w rodzaju pejzażu. Ponieważ nie jest pasiasty, nazwa agat nie jest usprawiedliwiona,

• agat oczkowy

• enhydros - migdał agatu lub jednobarwna buła chalcedonu, niekiedy wypełniona wodą, przeświecającą przez ścianki. Po wyjęciu ze skały macierzystej ciecz zwykle wkrótce wysycha,

• onyks - kamień warstwowy, biało-czarny (cenna odmiana agatu). Jest to też nazwa jednobarwnego chalcedonu np. czarny onyks,

• sard - agat o koncentrycznych strefach zewnętrznych i pakiecie równoległych wstęg, sardonyks = sardonik - kamień warstwowy biało-czerwony (odmiana agatu).

Występowanie:

Wśród skał wylewnych w postaci geod, a także wśród skał osadowych. Tworzyły się w procesie zastygania lawy. Powstające pustki wypełniały się stopniowo roztworami zawierającymi krzemionkę. Przerwy w dopływie roztworów i ich zmieniający się skład chemiczny stały się przyczyną zróżnicowanego zabarwienia poszczególnych warstw.

Miejsca występowania: Brazylia, Urugwaj, Indie, Republika Malgaska, Rosja, USA, Namibia, Czechy

Polska - największe i najbogatsze wystąpienia agatów są na Dolnym Śląsku, przede wszystkim koło miejscowości Nowy Kościół i Płóczki Górne, gdzie od lat są nielegalnie wydobywane.

Pomniejsze ilości są także w okolicach Tłumaczowa i Kamiennej Góry oraz w regionie Świerzawa - Wleń. Występują tam w permskich skałach wylewnych.

Agaty występują również w okolicach Krzeszowic (Rudno i Regulice).

49. 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.

50. Cykl ewaporatowy (cyklotem)

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

51. Opisać i narysować radiolaryt/ ryodacyt/ dolomit

RADIOLARYT- są zwięzłymi organogenicznymi skałami krzemionkowymi, utworzonymi głównie z chalcedonowych szkielecików promienic czyli radiolarii, w mikroskopowych płytkach cienkich o przekrojach owalnych, okrągłych, często z ząbkowanym obrzeżem, wielkości najczęściej 0,05-0,2 mm. Są one połączone krzemionkowym spoiwem, a ich zarysy są w różnym stopniach zatarte. Zawierają często domieszki związków żelaza lub substatncji węglowej, a także subst. Ilastej, nadającej tym skałom barwę wiśniową, zielonoszarą, szarą lub czarną. Brak jest w nich materiału epiklastycznego o rozmiarach ziaren > 5 nm

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

RYODACYT- jest odpowiednikiem wulkanicznego granodiorytu. Barwa zielona, czerwona, brunatna w zależności od stopnia utlenienia żelaza. Fenokryształy są reprezentowane przez skalenie (ortoklaz lub sanidyn, oligoklaz- andezyt), kwarc i/lub biotyt, hornblendę. Tło skalne jest najczęściej drobno- lub mikrokrystaliczne, zbudowane są z często trudno rozpoznawalnej masy kwarcowo-skaleniowej. Może on zawierać szkliwo (struktura szklisto-porfirowa), a także inne minerały grupy SiO2.

52. Pojęcia: margle, opoki, gezy, less

MARGLE- Margle, skały osadowe zaliczane do grupy skał chemicznych. Powstają w zbiornikach morskich lub jeziornych (margle jeziorne), w wyniku nagromadzenia dużych ilości węglanu wapnia (od 50 do 70%) z domieszką dolomitu, syderytu i substancji ilastych (głównie minerałów ilastych). Stanowią formację przejściową pomiędzy skałami węglanowymi a ilastymi.

OPOKI- skała mieszana zbudowana z organogenicznej krzemionki (opal, chalcedon, przeważnie pochodzącej z krzemionkowych gąbek) i węglanu wapnia. Może zawierać niewielkie ilości glaukonitu i substancji ilastych. W wyniku wietrzenia chemicznego może ulec odwapnieniu, powstaje wtedy tak zwana opoka lekka. Opoki są skałami zwartymi, o budowie afanitowej i jasnoszarej barwie, niekiedy z odcieniem niebieskawym, pochodzącym od rozproszonego pirytu.

GEZY- krzemionkowa skała osadowa, która zawiera kwarc detrytyczny i krzemionkę organogeniczną (przeważnie z gąbek krzemionkowych, często także igły gąbek, czasem radiolarie i okrzemki). Poza tym w jej skład może wchodzić: glaukonit, minerały ilaste z grupy illitu, tlenki żelaza i często fosforany. Niektóre odmiany mogą zawierać sporo węglanów i wtedy nazywa się je gezami wapnistymi. Gezy są dość lekkie i czasem mocno porowate. Posiada białą, szarą lub żółtawozielonkawą barwę

LESS- to węglanowy utwór średnioplastyczny. W lessach dominuje frakcja aleurytowa (0,05-0,02 mm) złożona przede wszystkim z kwarcu z domieszką skaleni, węglanów, rzadziej innych minerałów. Zróżnicowanie wielkości ziaren w skałach jest bardzo małe, jest to więc skała dobrze wysortowana. Zazwyczaj bezstrukturalna, dość porowata. Barwa przeważnie żółtawoszara.

Less jest skłonny do osiadania pod wpływem zawilgocenia względnie dodatkowego obciążenia. W stanie suchym wykazuje skłonności do pękania i tworzenia pionowych obrywisk, które zanikają, gdy less jest wilgotny i nasycony wodą. Ma on genezę eoliczną.

53. Wyjaśnij: piropissyt, antracyt, sanidyn, liptobiolity, grafit

PIROPISSYT- liptobiolit żywiczno-woskowy towarzyszący węglowi brunatnemu, o szczególnie dużej zawartości bituminów, szarawobrunatny i lekki; przy ekstrakcji odczynnikami organicznymi otrzymuje się z niego parafinę, wosk montanowy i inne produkty. Jest niezwykle odporny na czynniki fizyczne i biochemiczne.

ANTRACYT- skała osadowa lub/i metamorficzna, organogeniczna, stanowiąca odmianę węgla kopalnego. Jest to najsilniej przeobrażona odmiana węgla kamiennego, charakteryzująca się największą zawartością węgla, a co za tym idzie najwyższą wartością energetyczną ze spalania. Charakteryzuje się bardzo małą zawartością części lotnych (3-10%), wysokim ciepłem spalania, brakiem zdolności spiekania oraz własności koksujących. Zawartość węgla w antracycie wynosi 90-97%. Jest koloru czarnego. Jest skałą zbitą i twardą, zawiera niewielkie ilości węglowodorów, niekiedy także pirytu i kwarcu.

SANIDYN- dmiana glinokrzemianu potasu. Minerał należący do grupy skaleni. Krystalizuje w układzie jednoskośnym, w bardzo wysokich temperaturach. Twardość 6. Bezbarwny, biały lub białawoszary. Występuje w skałach wylewnych m.in. ryolitach, trachitach.

LIPTOBIOLIT- węgiel kopalny (zawierający ciała bitumiczne) -powstały z nadzwyczaj odpornych na zniszczenia produktów roślinnych, takich jak substancje żywiczne i woskowe oraz nabłonki liści i zarodników. Typowym liptobiolitem jest bursztyn. Żywice roślinne podobne do bursztynu występują w humusowych węglach brunatnych i kamiennych rozproszone w postaci ziaren lub skupień soczewkowatych.

GRAFIT- odmianą alotropową węgla. Powstaje w wyniku zmetamorfizowania skał, jako produkt końcowy przemiany substancji organicznych bogatych w węgiel. Pojawia się także w pegmatytach i żyłach hydrotermalnych. Niekiedy bywa znajdowany wśród granitów, porfirów, gabr, granulitów. Współwystępuje z pirytem, markasytem, kalcytem. Budują go kryształy płytkowe. W przyrodzie bardzo rzadko spotyka się dobrze wykształcone kryształy. Najczęściej występuje w postaci agregatów łuseczkowych, blaszkowych lub w formie zbitej masy o szaroczarnej barwie. Jest minerałem giętkim, ale nie jest sprężysty. Jest krajalny i nieprzezroczysty, w dotyku jest tłusty i brudzi ręce.

54. Pojęcia: lidyt, diatomit, less, mikryt, gnejs

LIDYT- osadowa skała krzemionkowa należąca do grupy skał organogenicznych, barwy czarnej lub ciemnoszarej, skrytokrystaliczna lub bardzo drobno krystaliczną. Składa się głównie z chalcedonu i mikrokrystalicznego kwarcu i substancji organicznych oraz często pirytu. Zawartość minerałów ilastych oraz składników piroklastycznych powoduje warstwowanie. Podczas diagenezy, wskutek rekrystalizacji chalcedonu powstają żyłki kwarcu przecinające skałę w różnych kierunkach. Substancja organiczna znajdująca się w lidytach, jest substancją węglistą o wysokim stopniu uwęglenia. Skała drobnoziarnista, zwięzła i twarda, krucha, pospolita wśród osadów paleozoicznych .

DIATOMIT- skała osadowa należąca do grupy skał organogenicznych, powstająca w wyniku nagromadzenia krzemionki pochodzącej z pancerzyków okrzemek, które częściowo przekrystalizowały w chalcedon. Często zawiera domieszki węglanu wapnia (głównie kalcytu), związków żelaza, substancji ilastych, kwarcu detrytycznego i szczątki innych organizmów. Barwa najczęściej biała, żółtawobiała, żółtoszara lub brunatna. Lekki, miękki i porowaty. Niepalny. Powstaje na obszarach płytkich mórz i słodkowodnych jezior, w warunkach chłodnego lub zimnego klimatu. W zależności od stopnia zwięzłości wyróżnia się dwie odmiany diatomitu: ziemię okrzemkową - kruche, słabo skonsolidowane, ziemiste skupienia, oraz trypla (tripoli) - diatomit bardzo zwięzły, z zatartą strukturą biomorficzną.

LESS- to węglanowy utwór średnioplastyczny. W lessach dominuje frakcja aleurytowa (0,05-0,02 mm) złożona przede wszystkim z kwarcu z domieszką skaleni, węglanów, rzadziej innych minerałów. Zróżnicowanie wielkości ziaren w skałach jest bardzo małe, jest to więc skała dobrze wysortowana. Zazwyczaj bezstrukturalna, dość porowata. Barwa przeważnie żółtawoszara.

Less jest skłonny do osiadania pod wpływem zawilgocenia względnie dodatkowego obciążenia. W stanie suchym wykazuje skłonności do pękania i tworzenia pionowych obrywisk, które zanikają, gdy less jest wilgotny i nasycony wodą. Ma on genezę eoliczną.

MIKRYT- rodzaj spoiwa węglanowych skał osadowych (np. wapieni), utworzonego przez niewidoczne makroskopowo kryształy węglanów (głównie kalcytu) o rozmiarach rzędu kilku tysięcznych milimetra. Makroskopowo mikryt ma postać jednorodnego wapienia). Nawet pod mikroskopem zwykle nie sposób wyróżnić poszczególnych kryształów i ziarn, widoczne są ciemne agregaty kalcytu. Mikryt zwykle tworzy się w wyniku strącania chemicznego lub biochemicznego. Mikrytowa masa wypełniająca może występować jako jedyny składnik wapieni lub współtworzyć spoiwo czy też masę wypełniającą wraz ze składnikami ziarnistymi.

GNEJS- skała metamorficzna powstająca w warunkach metamorfizmu regionalnego lub dyslokacyjnego. Skała jasna, niekiedy różowo-czarna, barwa jest związana ze składem mineralnym. Są średnio- lub gruboziarniste, niekiedy porfirowate, granolepidoblastyczne. Tekstura oczkowa lub słojowa, rzadziej ołówkowa. Charakterystyczna jest laminacja i oddzielność na płytki o zwykle nierównych powierzchniach, wyznaczanych przez warstwy mikowe naprzemianległe z warstwami skaleniowo-kwarcowymi, o zróżnicowanej miąższości, często z oczkami lub słojami większych skaleni. Główne min to skalenie i kwarc, ponadto mogą występować: biotyt, hornblenda, muskowit, chloryt, piroksen, granat, sillimanit, kordieryt. Są typowymi produktami średniego i wysokiego metamorfizmu regionalnego

55. Pojęcia: jaspis, witryn, troktolit, marmur, spongiolit.

JASPIS- Skała osadowa, zwięzła, zbita, drobnoziarnista, zbudowana z chalcedonu i kwarcu - występują one w zmiennych proporcjach. Zawiera różne minerały spełniające rolę domieszek są to: hematyt, goethyt,magnetyt, mangan, chloryty, aktynolit, epidot, zoisyt. Związki żelaza nadają jaspisom barwę brązową, żółtą, czerwoną lub zieloną. Jest to barwna odmiana rogowców. Są one skałami wstęgowanymi lub plamistymi, nieprzeźroczystymi, skrytokrystalicznymi

WITRYN- węgiel błyszczący - charakteryzujący się intensywnym połyskiem i smolistoczarną barwą. Ten rodzaj węgla tworzy w pokładzie smugi i pasemka o grubości od kilku mm (1-13mm) do rzadziej kilku cm ( 2-5 cm). Zawartość węgla błyszczącego w pokładach węgla niskouwęglonego wynosi średnio 5 - 20 %. Zawartość popiołu w węglu błyszczącym jest nieznaczna i zmienna w zakresie 2 - 6 %

TROKTOLIT- głębinowa skała magmowa podobna do gabra; zbudowana z wapiennego plagioklazu i oliwinu; charakterystyczny wygląd: szare plamy plagioklazów z czerwonymi lub brunatnymi cętkami przeobrażonego oliwinu;

MARMUR- skała metamorficzna. Składa się głównie z krystalicznego kalcytu lub dolomitu (marmur dolomitowy). Monomineralne marmury są białe ale często skały te mają barwe jasnoszarą, różowawe, zielonkawe lub nawet dosyć ciemne. Barwa jest wynikiem rozproszenia domieszek różnych substancji. Powstają w wyniku metamorfizmu regionalnego lub termicznego wapieni i dolomitów w szerokim zakresie ciśnień i temperatur.

SPONGIOLIT- skała osadowa należąca do grupy skał organogenicznych, powstająca w wyniku nagromadzenia znacznych ilości igieł gąbek i scementowania ich krzemionkowym spoiwem. Zawiera także domieszki kwarcu, glukonitu oraz węglanu wapnia. Barwa zwykle szara lub szaroniebieskawa, a także zielonkawa lub brunatna. Osad morski. Odznacza się dużą twardością.

KWARCYT- są to skały jasne, niemal białe, szare lub czerwonawe, niekiedy smużyste i pasiaste. Są skałami masywnymi. Dominującym składnikiem jest kwarc, dodatkowo muskowit, skalenie, chloryty, sillimanit, dysten, kordieryt, talk, granat, epidot, turmalin. Powstają ze skał osadowych bogatych w krzemionkę w wyniku metamorfizmu regionalnego lub kontaktowego w szerokim zakresie ciśnień i temperatur.

56. Petrografia węgla kamiennego, marmuru i kwarcytu

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). Barwa czarna. Zwarty, kruchy. Przy spalaniu daje długi, błyszczący płomień. Węgiel kamienny należy do węgli humusowych, niejednorodnych w swej strukturze, stanowiących mieszaninę kilku odmian petrograficznych (różniących się twardością i połyskiem), tworzących pojedyncze pasma. Wyróżniamy węgle kamienne humusowe: błyszczące, półbłyszczącem matowe, włókniste

KWARCYT- są to skały jasne, niemal białe, szare lub czerwonawe, niekiedy smużyste i pasiaste. Są skałami masywnymi. Dominującym składnikiem jest kwarc, dodatkowo muskowit, skalenie, chloryty, sillimanit, dysten, kordieryt, talk, granat, epidot, turmalin. Powstają ze skał osadowych bogatych w krzemionkę w wyniku metamorfizmu regionalnego lub kontaktowego w szerokim zakresie ciśnień i temperatur.

MARMUR- skała metamorficzna. Składa się głównie z krystalicznego kalcytu lub dolomitu (marmur dolomitowy). Monomineralne marmury są białe ale często skały te mają barwe jasnoszarą, różowawe, zielonkawe lub nawet dosyć ciemne. Barwa jest wynikiem rozproszenia domieszek różnych substancji. Powstają w wyniku metamorfizmu regionalnego lub termicznego wapieni i dolomitów w szerokim zakresie ciśnień i temperatur.

57. Alitowe, żelaziste

Skały Alitowe- powstałe w skutek wietrzenia laterytowego. Skały zbudowane głównie z tlenków i wodorotlenków glinu. Powstały w wyniku daleko posuniętego chemicznego wietrzenia glinokrzemianów w warunkach klimatu tropikalnego lub subtropikalnego. Wyróżniamy:

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

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.

Terra rosa- to produkty przeobrażenia min ilastych występujących w wapieniach o barwie brunatno -czerwonej. Produkty te zgromadzona są najczęściej w lejach krasowych skałach węglanoych. Alkaliczne środowisko wytworzone przez podłoże węglanowe przyczynia się do laterytyzacji a w niektórych przypadkach boksytyzacji domieszek ilastych uczestniczących w skałach węglanowych. Terra Rosa zbudowana jest z min ilastych silnie zmienionych z niewielkiej ilości tlenków glinu i dużej ilości tlenków żelaza. Skały te występują rónież w klimacie umiarkowanym

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.

Tworzą się również rudy darniowe i bagienne. Osady te tworzą się zwykle w glebach pod podmokłymi łąkami i na bagnach w strefie klimatu umiarkowanego. Są to utwory wykształcone w postaci konkrecji lub warstw o barwie brunatnej i ziemistym wyglądzie.

58. Petrografia węgla kamiennego

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, niejednorodnych w swej strukturze, stanowiących mieszaninę kilku odmian petrograficznych (różniących się twardością i połyskiem), tworzących pojedyncze pasma. W petrografii węgla wyróżnia się : litotypy, maceraty, mikrolitotypy, karbomineryty oraz minerały i skały. Węgiel kamienny w pokładzie tworzy zwykle pasemka różniące się pomiędzy sobą połyskiem, barwą i innymi cechami zewnętrznymi. Połysk węgla kamiennego jest jego najistotniejszą cechą zewnętrzną. Intensywność połysku jest ściśle związana ze stopniem uwęglenia oraz ze składem petrograficznym.

Barwa węgla kamiennego jest odzwierciedleniem przede wszystkim jego składu petrograficznego, a także stopnia uwęglenia. Ze względu na skład petrograficzny węgla można wyróżnić jego barwę smolistoczarną, czarną, szarą, szaroczarną. Zaś ze względu na stopień uwęglenia, węgiel przechodzi od barwy brunatnoczarnej poprzez czarną, szaroczarną do ołowianoszarej a nawet do żółtawoszarej.

W zależności od grubości pasemek i smug węgiel można podzielić na :

• węgiel smugowy o grubość smug i pasemek do 1 mm,

• węgiel drobnopasemkowy o grubości pasemek od 1-3 mm,

• węgiel średniopasemkowy o grubości pasemek od 3-7 mm,

• węgiel grubopasemkowy o grubości pasemek powyżej 7 mm.

Wyróżniamy węgle kamienne humusowe:

Węgiel błyszczący (witryn) - charakteryzujący się intensywnym połyskiem i smolistoczarną barwą. Ten rodzaj węgla tworzy w pokładzie smugi i pasemka o grubości od kilku mm (1-13mm) do rzadziej kilku cm ( 2-5 cm). Zawartość węgla błyszczącego w pokładach węgla niskouwęglonego wynosi średnio 5 - 20 %. Zawartość popiołu w węglu błyszczącym jest nieznaczna i zmienna w zakresie 2 - 6 % .

Węgiel półbłyszczący (klary) - charakteryzujący się obecnością naprzemianlegle ułożonych drobnych pasemek węgla matowego i błyszczącego. Jest to węgiel drobnopasemkowy, gdzie grubość poszczególnych pasemek wynosi poniżej 3 mm.

Węgiel matowy (duryn) - który, może posiadać barwę szarą lub barwę brunatnoczarną. Ten rodzaj węgla występuje rzadziej niż węgiel błyszczący lub półbłyszczący.

Węgiel włóknisty (fuzyn) - który, przypomina w dużym stopniu węgiel drzewny. Charakteryzuje się dużą kruchością i ścieralnością.

59. Rodzaje węgli brunatnych

Węgiel brunatny to skała osadowa pochodzenia organicznego roślinnego powstała ze szczątków roślin obumarłych bez dostępu powietrza. Zawartość węgla 62-75%. Barwa jasnobrunatna, brązowa do czarnej.

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

Na podstawie zewnętrznych cech fizycznych wyróżniamy

• węgle ksylitowe (węgle lignitowe, lignity),odznaczające się wyraźnie zachowaną strukturą drewna.

• węgiel detrytowy

• węgiel fuzynowy

• węgiel detrokylitowy

• węgiel ksylodetrytowy

61. Geneza kaustobiolitów

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

Przeobrażeniu szczątków roślinnych w kaustobiolity towarzyszy zmiana składu chemicznego, wyrażająca się przedewszystkim 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

W fazie biochemicznej działają enzymy bakterie i grzyby. Obumierające rośliny w górnej warstwie torfowiska ulegają rozkładowi spowodowanemu głównie przez mikroorganizmy. Rozwijają się one na częściowo rozłożonych szczątkach wzbogacając w pierwiastek C. W procesach tych część pierwotnych skłądników roślin zostaje przetworzona na CO2, CH4 i H2Oa reszta zostaje przekształcona w związki humusowe.

Głębsze warstwy torfu przykrywane narastającymi osadami organicznymi lub mineralnymi, ulegają zestaleniu, sprasowaniu i odwodnieniu. Następuje faza geochemiczna i kolejne procesy diagenezy, katagenezy, metagenezy, w których tworzą się węgle brunatne, kamienne aż do antracytu włącznie

62. Kaustobiolity stałe

Kaustobiolity stałe (torf, węgiel brunatny, węgiel kamienny, antracyt, łupki węglowe, węgle sapropelowe, łupki glonowe, inne specjalne typy węgli

63. Kaustobiolity płynne

Kaustobiolity płynne (ropa naftowa, gaz ziemny)

64. Kopalne paliwa liptobiolityczne

LIPTOBIOLIT- węgiel kopalny (zawierający ciała bitumiczne) -powstały z nadzwyczaj odpornych na zniszczenia produktów roślinnych, takich jak substancje żywiczne i woskowe oraz nabłonki liści i zarodników. Typowym liptobiolitem jest bursztyn. Żywice roślinne podobne do bursztynu występują w humusowych węglach brunatnych i kamiennych rozproszone w postaci ziaren lub skupień soczewkowatych.

W zależności od głównego składnika wyróżnia się liptobiolity

• Żywiczne- lateks, rabdopissyt, bursztyn i piropissyt

• Sporowe- tasmanit sporowy

• Kutikulowe- dyssodyl

• Suberynowe- lopinit

65. Węgle szeregu humusowego

66. Skały pierwotne i ich odpowiedniki metamorficzne

67. Co to są skały metamorficzne

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. Przy metamorfizmie b. często mamy, doczynienia z nakładaniem się na siebie dwóch lub kilku etapów przeobrażeń. Taki metamorfizm nazywamy polimetamorfizmem. W trakcie matamorfizmu najłatwiej ulegają przeobrażeniu skały osadowe np. gliny, łupki ilaste oraz skały magmowe wylewne. Te drugie z punktu widzenia fizykochemicznego są utworami nietrwałymi w ich przypadku wystarczy nieznaczna zmiana temp. Lub ciśnienia aby mogły zachodzić procesy przeobrażenia - przebudowa struktur tekstur i składu min. Głównymi czynnikami metamorfizmu są: temperatura, ciśnienie, czas geologiczny, wpływy chemizmu. Najważniejszym czynnikiem jest temperatura Początek pzreobrażeń, czyli dolna granica met. następuje po zakończeniu diagenezy czyli w temp około 1000C. Górna granica met przebiega w temp 8060C. Jest ona różna w zależności od charakteru skały wyjściowej, która podlega metamorfizmowi. Met. kończy się w temp. Kiedy skały zaczynają się częściowo topić czyli kiedy zapoczątkowuje się proces anateksis. Wzrost temp niezbędny przy met może być spowodowany oddziaływaniem stopnia geotermicznego rozpadu pierwiastków

radioaktywnych, utlenianiem substancji organicznych, procesem przemian polimorficznych, wpływem strumieni cieplnych wywodzących się z głębi ziemi i z górnej części płaszcza oraz wpływem rozgrzanych intruzji magmowych. Ciśnienie spowodowane jest głównie naciskiem wyżej nadległych warstw. Zachodzi, dlatego, że skały w wielu przypadkach sukcesywnie pogrążają się w obręb skorupy ziemskiej. Czas geologiczny - z reguły im dłuższy czas tym przeobrażenia są silniejsze. Bywają jednak przypadki, że w długim czasie geol. skały są bardzo słabo albo w ogóle nie przeobrażone, jak również są przypadki gdzie w b. krótkim czasie niekiedy

ułamka sekundy przeobrażenie jest b. silne np. przy uderzeniu materiału meteorytowego w skorupę ziemską. Dochodzi wówczas do tak silnego przeobrażenia, że skały ulegają przetopieniu. Ten metamorfizm nazywamy

uderzeniowym. Wpływy chemizmu w met. mają bardzo często miejsce.

Skały metamorficzne to takie skały, których budowa wewnętrzna (struktura i tekstura) oraz skład mineralny odzwierciedlają wspomniane procesy rekrystalizacji, kataklazy lub krystalizacji nowych minerałów, będące efektem dostosowania się materii protolitu do specyficznych warunków dizycznycj i chemicznych. Podoncnie jak w przypadku skał magmowych i osadowych, skład mineralny i budowa skał metamorsiczych odzwierciedlają ich skład chemiczny oraz - zazwyczaj złożoną i wieloetapową - historię powstawania. Skład chemiczny wielu skał metamorficznych jest w zasadzie taki sam jak skład chemiczny ich skał macierzystych (protolitu), poza stosunkowo niewielkimi różnicami związanymi z odporwadzniem lun doprowadzaniem gazowych składników (zwykle H2O) - meramorfizm izochemiczny, Niekiedy jednak skład chemiczny meramorfizowanych dkał ulega znacznem zmianom, co określa się jako metamorfizm allochemiczny. Zastępowanie pewnych składników skały pod wpływem aktywnych fluidów lub roztworów jest określane jako metasomatoza, a poestałe utwory - jako skały metasomatyczne

68. Metamorfizm termiczny

Metamorfizm termiczny (kontaktowy) to metamorfizm wynikający ze wzrostu temperatury w skałach otaczających intruzje magmową . Zazwyczaj skały aureoli kontaktowej nie są deformowane podczas rekrystalizacji metamorficznej, a wzrost kryształów prowadzi do utworzenia masywnych skał typu hornfelsów. Mogą one niekiedy zawierać relikty kierunkowych struktur powstałych w trakcie wcześniejszych procesów np. metamorfizmu regionalnego.

69. Metamorfizm regionalny

Metamorfizm regionalny zachodzi w strefach globalnych procesów geotektonicznych (subdukcja i kolizja płyt litosfery, spreading dna oceanicznego), obejmując swoim zasięgiem tysiące, a nawet miliony kilometrów sześciennych skał.

70. Metamorfizm kontaktowy

Metamorfizm kontaktowy = metamorfizm termiczny

71. Struktury metamorficzne

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

72. Procesy deuteryczne i metasomatyczne

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.

Procesy deuteryczne to 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.

73. Facje metamorfizmu regionalnego

Typ metamorfizmu	Facja	Zespół minerałów krystalicznych w skałach i meta zasadowych (metabazytach)
Metamorfizm regionalny niskich i umiarkowanych ciśnień	Facja zeolitowa	Zeolity + kwarc
		Facja prefnitowo - pumpellyitowa	Prenit lub pumpellyit + kwarc (bez zespołu: zeolity + kwarc)
		Facja zieleńcowa	Chloryt + epidot + albit + kwarc (bez prenitu ani pumpellyitu
		Facja amfibolitowi	Hornblenda + plagioklaz + kwarc
		Facja granulitowa	Piroksen + granat + plagioklaz + kwarc
	Metamorfizm regionalny wysokich ciśnień	Facja lawsonitowo-albitowo-chlorytowa	Lawsonit+ albit + kwarc (bez alkalicznych amfiboli ani piroksenów)
		Facja łupków niebieskich	Alkaliczne amfibole
		Facja eklogitowa	Omfacyt + granat + kwarc

Facje metamorfizmu regionalnego

• zeolitowa

• skały pośrednie między powstałymi w warunkach zaawansowanej diagenezy z typowym metamorfizmem

• w głębokich synklinach, deformacja i fałdowanie skał bez dodatkowego ciepła

• temperatura 200-300 °C, ciśnienie 2-4 kb

• laumontyt, albit, adular, muskowit, kalcyt, tytanit, kaolinit, montmorillonit

• prehnitowo- pumpellyitowa

• zanikanie paragenezy kwarcu z zeolitami

• temperatura 300-350°C, ciśnienie 3-4 kb

• prehnit, pistacyt, stipnomelan, aktynolit

• przeobrażone skały wulkaniczne, piroklastyczne, waki, szarogłazy

• zieleńcowa

• zieleńce i łupki zieleńcowe- chloryt, epidot, chlorytoid, aktynolit, albit, epidot, muskowit, biotyt, talk, weglany

• temperatura 300-350 °C, ciśnienie do 5 kb

• amfibolitowa

• 400-750°C, ciśnienie 5-8 kb

• hornblenda, plagioklaz, biotyt, kwarc, granat

• -granulitowa

• temperatura 700-800°C, ciśnienie 7-10 kb

• ortopiroksen, granat, plagioklaz, kwarc

• lawsonitowo- albitowo- chlorytowa

• 200-300°C, ciśnienie, kilkanaście KB

• lawsonit, albit, chloryt

• -łupków niebieskich

• 200-500°C, ciśnienie kilkanaście KB

• w pobliżu stref subdukcji

• glaukofan, krossyt

• -eklogitowa

• kwarc, coesyt, dysten, omfacyt, granat

• najwyższe ciśnienie i temperatura (900 °C, 28 kb)

---