Akademia Górniczo - Hutnicza

im. Stanisława Staszica

w Krakowie

SKAŁY WĘGLANOWE

Skoczylas Paweł

Wójcik Radosław

GiG III z. 2009/2010

Gr.2

Głównymi minerałami skał węglanowych są węglany, głównie kalcyt i dolomit, z domieszkami innych węglanów bezwodnych. Ze względu na genezę skał możemy je podzielić na skały pochodzenia chemicznego (wytrącające się z roztworu) i na skały pochodzenia biologicznego. Skały pochodzenia biologicznego mogą tworzyć się z szkieletów martwych organizmów, jak również mogą być budowane przez organizmy żywe. Ze względu na środowisko powstawania możemy podzielić je na powstałe w środowisku kontynentalnym (nawary wapienne, martwice wapienne, trawertyny, kreda jeziorna), oraz powstałe w środowisku morskim (wapienie rafowe, muszlowce, wapienie pelagiczne, wapienie oolitowe, kreda pisząca). W skałach węglanowych występować mogą minerały ilaste, detrytyczny kwarc, związki żelaza i inne minerały o podrzędnym znaczeniu. Większość skał węglanowych należy do skał krasowiejących. W samej wodzie skały węglanowe rozpuszczają się powoli i nierzadko wolniej od wielu innych powszechnie występujących skał, więc w warunkach nieprzyjaznych dla rozwoju krasu, skały węglanowe mogą tworzyć bardzo potężne i odporne masywy górskie. Kalcyt jest głównym składnikiem wapieni, dolomit natomiast skał o tej samej nazwie - dolomitów. Najważniejszymi skałami węglanowymi są wapienie, dolomity, margle i opoki.

Wapienie - Wapienie to skały, które dużo mówią o pochodzeniu i ewolucji skorupy ziemskiej. Informacje te odczytać można z ich struktury i składu. Skały wapienne powstawać mogą w wyniku nagromadzenia się węglanowych szczątków zwierząt, niekiedy również roślin, na dnie zbiorników morskich i śródlądowych oraz w wyniku wytrącenia węglanu wapnia z roztworów wodnych. Luźny osad wapienny ulega przekształceniu w zwięzłą skałę w wyniku szeregu procesów, określanych łącznie mianem diagenezy. Skały węglanowe, dzięki swemu składowi chemicznemu, intensywnie reagują ("burzą") z 10% kwasem solnym, a nawet z kwasem octowym. Czyste wapienie są barwy białej, lecz często zawierają domieszki (np. kwarc, minerały ilaste, gips), nadające im zabarwienie szare, żółtawe, kremowe, różowe, a nawet czarne. Wapienie dzieli się w zależności od okresu, w którym powstały (np. wapienie triasowe, jurajskie, kredowe, trzeciorzędowe, itp.) oraz w zależności od dominujących w nich szczątków organicznych. Wapienie są ważne z ekonomicznego punktu widzenia. Ze względu na to, że ich składniki łatwo ulegają rozpuszczaniu, na ogół są porowate i stanowią naturalne zbiorniki (in. rezerwuary) ropy i gazu. Około 50% wydobywanej na świecie ropy pochodzi ze skał wapiennych. Są też ważnymi poziomami wodonośnymi. Ilościowy wzrost substancji piaszczystych i pelitowych w skałach wapiennych powoduje ich stopniowe przechodzenie do margli.

Margle - są skałami pośrednimi między skałami węglanowymi a okruchowymi. Zbudowane są głównie z kalcytu (od 50 do 70% według Czermińskiego, od 33 do 67 wg Smulikowskiego), któremu towarzyszą mniejsze ilości dolomitu, syderytu i minerałów ilastych. Mogą one ponadto zawierać domieszki materiału okruchowego, którego zwiększony udział prowadzi do powstawania odmian piaszczystych lub piaskowców marglistych. Margle są na ogół mniej twarde i zwięzłe niż wapienie, różnią się od nich także ciemniejsza barwą. Cechą charakterystyczną tych skał jest silne "burzenie" z 10% HCl, podczas którego wytrąca się i pozostaje osad minerałów ilastych. Przy zawartości węglanu wapnia powyżej 67% przechodzą w wapienie margliste, natomiast przy jego spadku poniżej 33% - w iły margliste. Margle wzbogacone dużą ilością ziaren kwarcu nazywa się marglami piaszczystymi.

Dolomity są skałami pochodzenia chemicznego, zbudowanymi przede wszystkim z dolomitu. Istnieją też skały pośrednie pomiędzy wapieniami i dolomitami, zawierające w różnym stosunku zarówno węglan wapnia, jak i dolomit.  Ze względu na różny sposób powstawania tych skał wyróżniamy dolomity pierwotne (sedymentacyjne) oraz dolomity wtórne (metasomatyczne). Dolomity sedymentacyjne tworzą się wskutek bezpośredniego wytrącania dolomitu z wód morskich oraz jeziornych. Tworzą pokłady dość jednolite litologicznie, o wyraźnym uławiceniu i jednorodnej, zbitej strukturze. Dolomity metasomatyczne powstają w procesie metasomatycznych przemian osadów wapiennych . Proces ten polega na częściowym wyparciu węglanu wapnia i zastąpieniu go przez węglan magnezu. Źródłem magnezu niezbędnego do tych przemian jest woda morska. Przeobrażanie osadu wapiennego w dolomit pociąga za sobą zmniejszenie objętości o 12,3%, dlatego też liczne dolomity wtórne są porowate i jamiste. Skały dolomitowe "burzą" z 10% HCl na gorąco lub po sproszkowaniu. Posiadają barwy jasne, czasem zabarwione na różne odcienie i najczęściej wykazują strukturę pelitową lub krystaliczną. W Polsce dolomity występują w Górach Świętokrzyskich, regionie śląsko-krakowskim oraz w Tatrach.

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

zasobne w skrytokrystaliczną krzemionkę rozproszoną wśród składników węglanowych. Opoki są skałami zwartymi, o budowie afanitowej i jasnoszarej barwie, niekiedy z odcieniem niebieskawym, pochodzącym od rozproszonego pirytu. Opoki, w których krzemionka jest pochodzenia organicznego określane są jako gezy wapienne. W Polsce opoki są pospolite w osadach górnej kredy poza karpackiej, zaś opoki lekkie występują na Wyżynie Lubelskiej i w obrzeżeniu Gór Świętokrzyskich.

---