Kolokwium I - skały magmowe

1. Szeregi reakcyjne Bowena (z podaniem typu krzemianów).

Oliwin (krzemian wyspowy) Anortyt (k. przestrzenny)

+ SiO₂ + Na₂O + SiO₂

Piroksen rombowy (k. łańcuchowy) Plagioklaz zasadowy (labrador) (k. przestrzenny)

+ CaO + SiO₂ + Na₂O + SiO₂

Piroksen jednoskośny (k. łańcuchowy) Plagioklaz obojętny (andezyn) (k. przestrzenny)

+ H₂O + CaO + Na₂O + SiO₂

Amfibole (k. wstęgowy) Plagioklaz kwaśny (oligoklaz) (k. przestrzenny)

+ H₂O + K₂O + K₂O|

Biotyt (k. warstwowy)

+ Al₂O₃

Skaleń potasowy (k. przestrzenny)

+ H₂O + Al₂O₃

Muskowit (k. warstwowy)

Kwarc (k. szkieletowy)

2. Struktury skał magmowych (podać przykłady).

Struktury skał magmowych uwarunkowane stopniem doskonałości wykrystalizowania składników mineralnych:

• automorficzne (idiomorficzne, euhedralne) - wykształcone są w postaci odpowiadającej formie kryształów danego minerału

• kseromorficzne (allomorficzne, anhedralne) - o kształtach przypadkowych, obcych danemu minerałowi

• hipautomorficzne (hipidiomorficzne, subhedralne) - pośrednie; np. gabro diallagowe, gabro oliwinowe, troktolit, noryt, granit, syenit

1. uwarunkowane stopniem krystalizacji magmy:

• holokrystaliczna (pełnokrystaliczna) - właściwa skałom głębinowym; np. dunit, perydotyt, piroksenit, gabro diallagowe, gabro oliwinowe, troktolit, noryt, dioryt, granit

• hipokrystaliczna (półkrystaliczna) - typowa dla skał subwulkanicznych; obok skrystalizowanych minerałów widoczne jest szkliwo magmowe

• hialinowa (szklista) - charakterystyczna dla skał wylewnych; wskutek nagłego ochłodzenia lawa zastyga w postaci szkliwa

z punktu widzenia makroskopowo dostrzegalnej wielkości kryształów:

• jawnokrystaliczna (fanerytowa) - kryształy są widoczne okiem nieuzbrojonym (makroskopowo); grubokrystaliczne > 5mm (np. pegmatyt), średniokrystaliczne 5-2 mm i mniejsze (np. noryt)

• skrytokrystaliczna (afanitowa) - zbudowane z kryształów tak małych, że nie można och dostrzec okiem nieuzbrojonym; np. bazalt

W badaniach mikroskopowych wyróżnia się ponadto struktury kryptokrystaliczne.

3. z punktu widzenia wielkości ziarn:

• równokrystaliczna; np. dioryt

• różnokrystaliczna (nierównokrystlaiczna); np. gabro oliwinowe, troktolit

- porfirowa - charakteryzuje się obecnością większych kryształów (prakryształów, fenokryształów) tkwiących w bardziej drobnoziarnistej masie afanitowej; np. pikryt, bazalt, paleobazalt, dioryt, andezyt, trachit; wyróżnia się:

Holokrystaliczno - porfirowa

Hipokrystaliczno - porfirowa

Szklisto - porfirowa

- porfirowata (pseudoporfirowa) - na tle masy drobno- lub średnioziarnistej jeden z minerałów wyróżnia się znacznie większymi kryształami. Skała nie zawiera dwóch generacji kryształów.

3. Tekstury skał magmowych (podać przykłady).

1. uwarunkowane wypełnieniem przestrzeni przez składniki skały:

• zbita (masywna); np. dunit, perydotyt, piroksenit, pikryt, gabro diallagowi, gabro oliwinowe, noryt, bazalt, dioryt

• porowata (pęcherzykowata)

• gąbczasta - pustki przeważają nad masą skalną

• pumeksowa - odznaczająca się zdecydowaną przewagą pustek nad masą skalną, która tworzy cienkie przegrody dzielące pęcherzyki

• żużlowa - charakteryzuje się obecnością wydłużonych i spłaszczonych pustek, zajmujących ponad połowę objętości skały

• migdałowcowa - kuliste lub elipsoidalne pustki wypełnione są minerałami wtórnymi tj. chalcedonem, zeolitami, węglanami, chlorytem; np. paleobazalt

• miarolityczna - pustki obecne w skale ograniczone są płaskimi ścianami (miarole), charakterystyczna dla skał głębinowych; np. dunit

• uwarunkowane przestrzennym ułożeniem składników skały

• bezładna; np. gabro diallagowe, gabro oliwinowe, noryt, dioryt, andezyt, granit

• fluidalna (potokowa) - tabliczki, płytki i blaszki minerałów ułożone są równolegle, wskazując na kierunek płynięcia lawy, charakterystyczna dla skał wylewnych, które zastygły w trakcie ruchu lawy; np. andezyt, trachit

• kulista - charakterystyczna dla skał plutonicznych, występują kuliste formy o budowie koncentryczno - skorupowej, spojone drobnoziarnistą masą skalną (orbikulity)

4. Struktury specjalne (podać przykłady skał).

Seryjna - kryształy występują w seriach wielkości od najdrobniejszych do największych.

Pismowa - zawiera zorientowane przerosty kwarcu i skaleni (np. K-skalenia). Przekroje tych zrostów przypominają pismo hebrajskie.

Ofitowa - charakteryzuje się występowaniem różnie zorientowanych autom orficznych plagioklazów i większych kseromorficznych ziarn piroksenów, które wypełniają pustki między listewkami plagioklazów. Np. diabaz

Intersertalna - odmiana struktury ofitowej, charakteryzuje się występowaniem bezładnie rozrzuconych tabliczek plagioklazów, a przestrzenie między nimi wypełnia szkliwo wulkaniczne lub jego produkty. Np. diabaz

Intergranularna - odmiana struktury ofitowej, w której przestrzeń między listewkami plagioklazu jest zajęta nie przez jedno ziarno, lecz przez agregaty drobnoziarnistych piroksenów. Np. diabaz

Koronowa - polega na występowaniu na minerałach wcześniej wykrystalizowanych jednej lub kilku obwódek minerałów późniejszych, obrastających je zwykle promieniście. Często tworzy się na styku dwóch różnych minerałów, np. igiełkowate kryształy amfibolu, piroksenu lub spinelu otaczające kryształ oliwinu na styku z plagioklazem. Wtórne obwódki reakcyjne noszą nazwę obwódek kelyfitowych.

Poikilitowa - charakteryzuje się obecnością dużych osobników minerałów przetkanych licznymi, różnie zorientowanymi wrostkami niekiedy całkowicie innych minerałów. Świadczy to o tym, że minerały budujące inkluzje wydzielały się z magmy wcześniej nim zostały zamknięte w szybciej rosnące kryształy minerałów „gospodarzy”. Np. diabaz

Sferolitowa - występuje w kwaśnych skałach wylewnych, w których są obecne sferolity, kuliste formy.

5. Klasyfikacja chemiczna skał magmowych z podaniem klas skał magmowych.

Zawartość SiO₂ Klasy skał:

(% wagowych) lub alkaliów:

Skały ultrazasadowe < 45% Klasa perydotytu

Skały zasadowe 45 - 52% Klasa gabra i bazaltu

Skały obojętne 52 - 63% Klasa diorytu i andezytu

Skały kwaśne > 63% Klasa granitu i ryolitu

Skały obojętne 63 - 52% Klasa syenitu i trachitu

Skały alkaliczne

6. Wymienić klasy skał alkalicznych i niedosyconych SiO₂ (uzupełnić głównymi składnikami mineralnymi).

Klasy skał alkalicznych i niedosyconych SiO₂:

- klasa perydotytu (składniki: oliwin, pirokseny)

- klasa syenitu foidowego i fonolitu (składniki: skalenie alkaliczne, plagioklazy: albit - oligoklaz, foidy)

- klasa diorytu foidowego i tefrytu (składniki: plagioklazy: oligoklaz - andezyn, foidy, pirokseny, amfibole, biotyt)

- klasa gabra foidowego i bazanitu (składniki: plagioklazy: labrador - bytownit, foidy, pirokseny, amfibole, oliwin)

- klasa foidolitu i foidytu (składniki: foidy, pirokseny)

7. Scharakteryzować klasę … (np. gabra-bazaltu).

Klasa perydotytu

Klasa gabra i bazaltu

Klasa diorytu i andezytu

Klasa granitu i ryolitu

Klasa syenitu i trachitu

Klasa monzonitu i latytu

8. Proces serpentynizacji skał ultrazasadowych (podać produkty i obraz mikroskopowy z charakterystyczną strukturą specjalną).





Oliwiny (Mg, Fe²⁺)₂SiO₄ (na samym końcu) talk

para Mg₆[(OH)₈Si₄O₁₀] + min. serpentynowe H₂O (antygoryt, chryzotyl, lizardyt)

+ (para H₂O + Ca) + MgCO₃ + Fe₃O₄ + SiO₂

Ortopirokseny (Mg,Fe²⁺)₂SiO₆ magnetyt magnetyt chryzopraz

(wtórny) (chalcedon

wzbogacony w nikiel)

zdj.- Troktolit

Struktura hipautomorfowo-ziarnista, tekstura zbita, bezładna. Pl - plagioklaz, Ol - oliwin (częściowo zserpentynizowany), Px - piroksen jednoskośny. Polaryzatory X.

9. Klasa perydotytu - krótka charakterystyka głównych typów skał plutonicznych.

Klasa perydotytu:

• główne składniki: oliwin, pirokseny

• suma minerałów maficznych > 90%

• skały nienasycone SiO₂

• skały ultrazasadowe [ultrabazyty] < 45% wag. SiO₂

Plutoniczne skały klasy perydotytu:

- dunity

- perydotyty

- piroksenity

Związane ze strefami orogenicznymi (głębokimi rozłamami). Magma ma źródła w górnym płaszczu (parageneza mineralna: oliwin + piroksen + granat).

DUNIT

Skała głębinowa, ultrazasadowa, ciemna, prawie czarna, o strukturze holokrystalicznej, auto lub hipautomorficznej, teksturze zbitej, niekiedy miarolitycznej. Skała prawie wyłącznie zbudowana z forsterytowego (Mg) oliwinu (90-100% obj.), któremu towarzyszą: pirokseny rombowe (enstatyt, bronzyt), pirokseny jednoskośne (diopsyd), pikotyt [spinel (Fe,Mg)(Al,Cr)₂O₄], apatyt. Miarole bywają wypełnione granatem [uwarowit Ca₃Cr₂(SiO₄)₃] i diopsydem chromowym.

Dunit jest przeważnie zserpentynizowany. Zawiera zwykle znaczną ilość magnetytu, tytanomagnetytu, ilmenitu, chromitu i platyny rodzimej.

PERYDOTYT

Skała głębinowa, ultrazasadowa, ciemna, prawie czarna, o strukturze holokrystalicznej lub hipautomorficznej, średnio- lub grubokrystalicznej, teksturze zbitej, obejmująca: harzburgit, lherzolit, wehrlit. Zbudowana głownie z: oliwinu (40-100% obj.) i piroksenu (0-60% obj.); może zawierać amfibole (hornblendyt), skalenie (do 10% obj. - plagioklazonośne) i biotyt. Minerały akcesoryczne: korund, tytanomagnetyt, ilmenit, magnetyt, chromit, apatyt. Źródło: chromitu (rzadko), siarczków Ni, Co, Fe, platyny rodzimej.

Kimberlit - typ perydotytu; rodzaj brekcji wulkanicznej z porwakami perydotytowymi i diamentami.

PIROKSENIT

Skała głębinowa, ultrazasadowa, ciemna, prawie czarna, o strukturze holokrystalicznej lub hipautomorficznej, niekiedy porfirowej, średnio- lub grubokrystalicznej, teksturze zbitej. Zbudowana głównie z: piroksenów (60-100% obj.) oraz oliwinów (0-40% obj.); może zawierać amfibole (hornblenda), plagioklazy (p. plagioklazonośny) - stąd traktowane jako ogniwa między skałami ultrazasadowymi a zasadowymi (gabro). Minerały akcesoryczne: spinel, granaty, ilmenit, chromit, siarczki Ni, Co, Fe, apatyt i in.

10. Klasa perydotytu - krótka charakterystyka głównych typów skał wulkanicznych.

Klasa perydotytu:

• główne składniki: oliwin, pirokseny

• suma minerałów maficznych > 90%

• skały nienasycone SiO₂

• skały ultrazasadowe [ultrabazyty] zawartość < 45% wag. SiO₂

Wulkaniczne skały klasy perydotytu:

- komatiity

- pikryty

KOMATIIT

Typ bazaltu (bardziej prymitywny niż oceaniczny toleityt) - wykrystalizował z magmy pochodzącej z całkowitego lub prawie całkowitego upłynnienia górnego płaszcza Ziemi. Charakteryzuje go wysoki stosunek Ca:Al = 1,1 (w bazaltach śr. 0,65), znaczna zawartość Mg i mała Na+K.

PIKRYT

Odpowiednik alkalicznego perydotytu. Struktura drobno- lub średniokrystaliczna, porfirowa, tekstura zbita. Skład mineralny jak w perydotycie. Pospolite są produkty wtórnych przeobrażeń, np. chloryt, serpentyn, iddingsyt, tremolit, węglany.

11. Struktury i tekstury skał ultrazasadowych i 3 przykłady struktur specjalnych (narysować i omówić).

Struktury skał ultrazasadowych:

- holokrystaliczna (pełnokrystaliczna) - właściwa skałom głębinowym;

- automorficzna (idiomorficzna, euhedralna) - wykształcone są w postaci odpowiadającej formie kryształów danego minerału

- hipautomorficzna (hipidiomorficzna, subhedralna) - pośrednie

- średniokrystaliczne - kryształy wielkości 5-2 mm i mniejsze

- grubokrystaliczne - kryształy wielkości > 5mm

- porfirowa - charakteryzuje się obecnością większych kryształów (prakryształów, fenokryształów) tkwiących w bardziej drobnoziarnistej masie afanitowej

Struktury specjalne:

Koronowa - polega na występowaniu na minerałach wcześniej wykrystalizowanych jednej lub kilku obwódek minerałów późniejszych, obrastających je zwykle promieniście. Często tworzy się na styku dwóch różnych minerałów, np. igiełkowate kryształy amfibolu, piroksenu lub spinelu otaczające kryształ oliwinu na styku z plagioklazem. Wtórne obwódki reakcyjne noszą nazwę obwódek kelyfitowych.

Obwódki kelyfitowe w dunicie:

Dunit z granatami. W oliwinowym tle skały o strukturze ksenomorfowo-ziarnistej i zbitej, bezładnej teksturze, widoczny jest fragment fenokryształu granatu z kelifitową obwódką.

12. Występowanie w Polsce przeobrażonych skał ultrazasadowych (serpentynity) i ich wykorzystanie.

Występowanie:

- Nasławice

- Jordanów (masyw serpentynitowy Głogów - Jordanów)

- Bystrzyca Górna

- Klinek - Góry Sowie

- Szklary k. Ząbkowic Śląskich (masyw serpentynitowy Szklary)

- Grochowa

- Mikołajów

- Brzeźnica k. Ząbkowic Śląskich

- Złoty Stok

Zastosowanie:

Do produkcji materiałów ogniotrwałych, jako materiał dekoracyjny i drogowy.

Z masywami serpentynitowymi związane bywają złoża: miedzi, żelaza, niklu, azbestu, talku, magnezytu, a także wystąpienia cennych okazów minerałów takich jak: chryzopraz, opal, spinel oraz główne złoża nefrytu i rodingitów.

13. Klasa gabra i bazaltu - krótka charakterystyka głównych typów skał plutonicznych.

Klasa gabra i bazaltu:

• główne składniki: plagioklazy: labrador-bytownit, pirokseny

• suma minerałów maficznych <90%

• skały nasycone SiO₂

• skały zasadowe [bazyty], zawartość 45-52% wag. SiO₂

Plutoniczne skały klasy gabra i bazaltu:

- gabra

- noryty

Istnieją ogniwa pośrednie perydotyt gabro (tworzą duże formy intruzywne); struktura grubokrystaliczna, porfirowa.

GABRO

Skała plutoniczna, zasadowa, współwystępująca z piroksenitami i anortozytami; pospolita w kompleksach ofiolitowych stref orogenicznych. Głównym składnikiem leukokratycznym są plagioklazy (labrador lub bytownit). Zawartośc minerałów femicznych 35-60% obj. (więcej - tzw. melagabro, mniej - tzw. leukogabro). Skały te reprezentowane przez: orto - i klinopirokseny, amfibole, rzadziej oliwin, sporadycznie biotyt. Minerały akcesoryczne: magnetyt, ilmenit, pikotyt (spinel), apatyt, granat, tytanit, korund i in.

Odmianą systematyczną gabra jest gabro diallagowe (augit bogaty w Mg), zbudowane z labradoru - bytownitu, diallagu, augitu lub diopsydu, rzadko z oliwinu, ortopiroksenu, hornblendy, biotytu oraz akcesorycznego magnetytu. Skała o strukturze pełno krystalicznej (grubo-), hipautomorficznej, teksturze zbitej, bezładnej.

Procesu przeobrażeń gabra - saussurytyzacja (plagioklazy), uralityzacja (diallag), serpentynizacja (oliwiny, częściowo pirokseny).

Inną odmianą gabra jest gabro oliwinowe o strukturze holokrystalicznej, nierówno krystalicznej (najczęściej średnio-, hipautomorficznej), teksturze zbitej, bezładnej. Budują go: oliwiny, klinopirokseny i plagioklazy. Stanowi ogniwo pośrednie między troktolitem, gabrem (sensu stricto) i wehrlitem (oliwi nowym klinopiroksenitem). Niekiedy widoczna jest w nim struktura kelyfitowi. Oliwiny i pirokseny objęte są serpentynizacją.

Troktolit - zw. pstrągowcem - skała plutoniczna z grupy gabro idów, holokrystaliczna, nierówno krystaliczna, hipautomorficzna, o teksturze zbitej, bezładnej. Składniki główne skały to: zasadowe plagioklazy (labrador-anortyt) i oliwiny, podrzędnie do 10% obj. pirokseny jednoskośne. Wyróżnia się odmiany leuko- i melanokratyczne. Pirokseny tworzą najczęściej cienkie obwódki wokół oliwinów (tym różni się tak skała od gabra oliwi nowego, w którym jest więcej piroksenów.

NORYT

Skała plutoniczna, zasadowa, spokrewniona z piroksenitami, anortozytami i gabrami. Należy do gabro idów. Posiada strukturę holo-, średniokrystaliczną, hipautomorficzną, teksturę zbitą, bezładną. Budują go: plagioklazy (labrador) i ortopirokseny (p. rombowe) np. hipersten, bronzyt, enstatyt, rzadko klinopirokseny (do 10% obj. - diallag, augit), także amfibole, biotyt, oliwin. Akcesorycznie pojawiają się: magnetyt, ilmenit, apatyt, granat, korund i in.

14. Klasa gabra i bazaltu - krótka charakterystyka głównych typów skał wulkanicznych.

Klasa gabra i bazaltu:

• główne składniki: plagioklazy: labrador-bytownit, pirokseny

• suma minerałów maficznych <90%

• skały nasycone SiO₂

• skały zasadowe [bazyty], zawartość 45-52% wag. SiO₂

Wulkaniczne skały klasy gabra i bazaltu:

- bazalty

- paleobazalty

- doleryty

BAZALT - BAZALTOID

Skała ciemna, prawie czarna, przeobrażony staje się brunatny do ciemnozielony, wietrzejąc ulega zgorzeli bazaltowej i rozpada na regularną kostkę. Struktura zróżnicowana, w zasadzie afanitowa (hyalobazalt) lub porfirowa; tekstura zbita, masywna. Skład mineralny: prakryształy - plagioklazy zasadowe (labrador, bytownit) i pirokseny (augit), podrzędnie oliwin; ciasto skalne - j.w. oraz amfibol (hornblenda), akcesorycznie magnetyt, ilmenit. Pirokseny posiadają charakterystyczną budowę klepsydrową i pasową.

PALEOBAZALT (melafir)

RYOBAZALT, TRACHYBAZALT

Różnica tkwi w strukturze i genezie (paleozoik). Jest to skała czarna, brunatna, czerwonawa, o strukturze porfirowej, teksturze zazwyczaj porowatej (migdałowcowej), rzadziej zbita.

Obie skały mikroskopowo wykazują strukturę holokrystaliczno-porfirową do szklisto-porfirowej (witrofitowej), tez intersertalną, hipautomorficzną. Może wystąpić zjawisko odszklenia szkliw bazaltowych (rekrystalizacja).

W zależności od rodzaju fenokryształów wyróżnia się np. b. plagiofirowy.

Bazalt oliwinowy (oceanit) - wylewny odpowiednik gabra oliwi nowego.

Struktura wariolitowa (odpowiednik struktury sferolitowej w skałach kwaśnych) - sferolity zbudowane z promieniście ułożonych skaleni.

Struktura oolitowa - np. w plaeobazalcie chloryty tworzą kuliste skupienia.

DIABAZ = DOLERYT, MIKROGABRO

Skała żyłowa, niekiedy prawie czarna, o strukturze ofitowej, intergranularnej lub intersertalnej, teksturze zbitej, słabo kierunkowej, rzadziej pęcherzykowej. Zbudowana głównie ze zsaussurytyzowanego plagioklazu (ok. 50% obj.) (labrador-bytownit) i zuralityzowanego i schlorotyzowanego augitu (ok. 40% obj.), rzadziej ortopiroksenu (enstatyt, hipersten), pobocznie: biotyt, ortoklaz, oliwin, też magnetyt, ilmenit. Może występować też szkliwo. W zależności od zawartości niektórych składników - odmiany, np. doleryt albitowy, amfibolowy itd.

Charakterystyczna struktura ofitowa i poikilitowa.

15. Procesy przeobrażeniowe skał zasadowych (występowanie w Polsce).

SAUSSURYTYZACJA - przeobrażenie plagioklazów zasadowych w saussuryt (drobnokrystaliczny agregat) zbudowany z ambitu (lub oligoklazu), zoizytu (lub epidotu), kalcytu, serycytu, prehnitu i zeolitów. Proces typowy dla skał zasadowych typu gabra lub bazaltu.

URALITYZACJA - hydrotermalne przeobrażenie klinopiroksenu (augitu, diallagu) we włóknistą hornblendę (amfibolityzacja). Proces obserwowany w gabrach, diabazie.

SERPENTYNIZACJA - przeobrażenia zachodzące na etapie pomagmowym - np. hydrotermalnym (200-400^oC) a czynnikami są gazy i roztwory z tej magmy (autometamorfizm) bądź z młodszej intruzji, np. granitów (allometamorfizm). Produktami tego procesu są głównie minerały serpentynitowe z równoczesnym wydzieleniem nadmiaru żelaza w postaci magnetytu. Dalszym etapem przemian min. serpentynowych jest utworzenie talku.

16. Przykłady zrostów symplektytowych w skałach magmowych (narysować i omówić).

Zrosty symplektytowe - ogólne określenie przerostów, zrostów palczastych i robakowatych dwóch różnych minerałów, np. obwódki kelyfitowe, myrmekit i in. są to utwory synantetyczne. W skałach zasadowych są to pirokseny i plagioklazy.

W skałach magmowych kwaśnych występują zrosty symplektytowe zwane myrmekitem, dwóch skaleni: K-skalenia i plagioklazów. W wyniku alkalicznej metasomatozy tych skaleni: K-skaleń plagioklaz, dochodziło do mieszania tych faz z równoczesną rekrystalizacją kwarcu. Część K₂O może tworzyć muskowit.

Obwódki kelyfitowe - wtórne obwódki reakcyjne; na minerałach wcześniej wykrystalizowanych tworzy się jedna lub kilka obwódek minerałów późniejszych, obrastają je one zazwyczaj promieniście.

17. Bazaltoidy i paleobazalty - podobieństwa i różnice (występowanie w Polsce).

Różnica tkwi w strukturze i genezie (paleobazalt powstał w paleozoiku).

Bazalt ma strukturę zróżnicowaną, w zasadzie afanitową lub porfirową; teksturę zbitą, masywną.

Paleobazalt ma strukturę holokrystaliczno - porfirową lub szklisto - porfirową, również intersertalną, hipautomorficzną, także oolitową; teksturę porowatą (migdałowcową), rzadziej zbitą.

Bazalt to skała ciemna, prawie czarna, przeobrażony staje się brunatny lub ciemnozielony, wietrzejąc ulega zgorzeli bazaltowej i rozpada się na regularną kostkę.

Paleobazalt to skała czarna, brunatna, czerwonawa.

Obie skały mają podobny skład mineralny:

- ciasto skalne - plagioklazy zasadowe (labrador, bytownit) i pirokseny (augit) oraz amfibol (hornblenda), akcesorycznie magnetyt, ilmenit

- prakryształy - plagioklazy zasadowe (labrador, bytownit) i pirokseny (augit), podrzędnie oliwin

Obie skały są skałami wulkanicznymi, klasy gabra i bazaltu. Obie są skałami nasyconymi krzemionką, o zawartości SiO₂ 45-52% wag. (skały zasadowe).

Występowanie w Polsce:

Bazalty: Dolny Śląsk - Rembiszów, Cisna, Łączna

Paleobazalty: Mienkinia

18. Struktury i tekstury skał zasadowych wulkanicznych (narysować i omówić).

Struktury:

- skrytokrystaliczna (afanitowa) - zbudowane z kryształów tak małych, że nie można och dostrzec okiem nieuzbrojonym; np. bazalt

- porfirowa (bazalt, paleobazalt) - charakteryzuje się obecnością większych kryształów (prakryształów, fenokryształów) tkwiących w bardziej drobnoziarnistej masie afanitowej

- witrofitowa (paleobazalt) - szklisto-porfirowa

- hipautomorficzna (plaeobazalt) - pośrednia, składniki mineralne wykształcone w postaci odpowiadającej formie kryształow danego minerału a o kształtach przypadkowych, obcych danemu minerałowi

- oolitowa (paleobazalt) - np. chloryty tworzą kuliste skupienia w paleobazalcie

- wariolitowa (odpowiednik struktury sferolitowej w skałach kwaśnych) - sferolity zbudowane z promieniście ułożonych skaleni

- ofitowa (diabaz) - charakteryzuje się występowaniem różnie zorientowanych autom orficznych plagioklazów i większych kseromorficznych ziarn piroksenów, które wypełniają pustki między listewkami plagioklazów. Np. diabaz

- intergranularna (diabaz) - odmiana struktury ofitowej, w której przestrzeń między listewkami plagioklazu jest zajęta nie przez jedno ziarno, lecz przez agregaty drobnoziarnistych piroksenów. Np. diabaz

- intersertalna (diabaz, paleobazalt) - odmiana struktury ofitowej, charakteryzuje się występowaniem bezładnie rozrzuconych tabliczek plagioklazów, a przestrzenie między nimi wypełnia szkliwo wulkaniczne lub jego produkty. Np. diabaz

- poikilitowa - charakteryzuje się obecnością dużych osobników minerałów przetkanych licznymi, różnie zorientowanymi wrostkami niekiedy całkowicie innych minerałów. Świadczy to o tym, że minerały budujące inkluzje wydzielały się z magmy wcześniej nim zostały zamknięte w szybciej rosnące kryształy minerałów „gospodarzy”. Np. diabaz

Tekstury:

- zbita (masywna); np. dunit, perydotyt, piroksenit, pikryt, gabro diallagowi, gabro oliwinowe, noryt, bazalt, dioryt

- porowata (migadłowcowa) (paleobazalt) - kuliste lub elipsoidalne pustki wypełnione są minerałami wtórnymi tj. chalcedonem, zeolitami, węglanami, chlorytem; np. paleobazalt

19. Diabaz = doleryt (charakterystyka, struktury specjalne).

DIABAZ = DOLERYT

Skała żyłowa, niekiedy prawie czarna, o strukturze ofitowej, intergranularnej lub intersertalnej, teksturze zbitej, słabo kierunkowej, rzadziej pęcherzykowej. Zbudowana głównie ze zsaussurytyzowanego plagioklazu (ok. 50% obj.) (labrador-bytownit) i zuralityzowanego i schlorotyzowanego augitu (ok. 40% obj.), rzadziej ortopiroksenu (enstatyt, hipersten), pobocznie: biotyt, ortoklaz, oliwin, też magnetyt, ilmenit. Może występować też szkliwo. W zależności od zawartości niektórych składników - odmiany, np. doleryt albitowy, amfibolowy itd.

Charakterystyczna struktura ofitowa i poikilitowa.

- s. ofitowa - charakteryzuje się występowaniem różnie zorientowanych autom orficznych plagioklazów i większych kseromorficznych ziarn piroksenów, które wypełniają pustki między listewkami plagioklazów.

- s. poikilitowa - charakteryzuje się obecnością dużych osobników minerałów przetkanych licznymi, różnie zorientowanymi wrostkami niekiedy całkowicie innych minerałów. Świadczy to o tym, że minerały budujące inkluzje wydzielały się z magmy wcześniej nim zostały zamknięte w szybciej rosnące kryształy minerałów „gospodarzy”.

20. Klasa diorytu i andezytu - krótka charakterystyka głównych typów skał plutonicznych.

Klasa diorytu i andezytu:

• główne składniki: plagioklazy: andezyn-oligoklaz, hornblenda, biotyt, pirokseny

• suma minerałów maficznych <90%

• skały nasycone SiO₂

• skały obojętne [pośrednie], zawartość 52-63% wag. SiO₂

Plutoniczne skały klasy diorytu i andezytu:

- dioryty

DIORYT

Skała ciemnoszara, niekiedy czarna (zbliżona wyglądem do gabra), o strukturze holokrystalicznej, równokrystalicznej, niekiedy porfirowej (duże fenokryształy hornblendy i plagioklazów), teksturze zbitej, bezładnej.

Tworzą formy pni oraz żył, towarzysząc masywom gabrowym i granitoidowym. Są to produkty dyferencjacji magmy bazaltowej lub wynik metasomatycznego oddziaływania magmy granitowej na skały maficzne (np. gabra).

Mikroskopowo - plagioklazy 35-85% obj.; często posiadają budowę pasową z jądrem bardziej zasadowym (labrador); hornblenda zielona, podrzędnie piroksen jednoskośny, piroksen rombowy (hipersten), biotyt, K-skaleń, nieco kwarcu (zawartość minerałów femicznych max do 40% obj.).

21. Klasa diorytu i andezytu - krótka charakterystyka głównych typów skał wulkanicznych (występowanie w Polsce).

Klasa diorytu i andezytu:

• główne składniki: plagioklazy: andezyn-oligoklaz, hornblenda, biotyt, pirokseny

• suma minerałów maficznych <90%

• skały nasycone SiO₂

• skały obojętne [pośrednie], zawartość 52-63% wag. SiO₂

Wulkaniczne skały klasy diorytu i andezytu:

- andezyty

ANDEZYT

Odpowiednik subwulkaniczny i wylewny. Skała szara, ciemnoszara, struktura porfirowa (fenokryształy + ciasto skalne zbudowane z równolegle ułożonych mikrolitów skaleni, augitu i tlenków Fe - s. pilotaksytowa lub zbudowane z igiełkowatych krystalitów - s. hialopilitowa); tekstura bezładna lub fluidalna.

Typowe procesy - odszklenia (dewitryfikacji), propilityzacji.

Mikroskopowo - fenokryształy to plagioklazy (do 50% obj.) o budowie pasowej (jądro - labrador, obwódka - albit) oraz hornblenda zielona z obwódkami opacytowymi; ciasto skalne - plagioklazy, hornblenda i pirokseny (ok. 20% obj.), K-skaleń, ilmenit, magnetyt, apatyt.

22. Opis mikroskopowy (narysować) obojętnych skał wulkanicznych i procesy przeobrażeniowe tych skał.

Andezyt hornblendowy. Struktura porfirowa - widoczne fenokryształy plagioklazów (Pl) i hornblendy (Hb) w hyalopilitowym cieście skalnym; tekstura bezładna, zbita. Polaryzatory X.

Andezyt hornblendowy. Struktura porfirowa - widoczne fenokryształy hornblendy (Hb) oraz plagioklazów (Pl) w felsytowym cieście skalnym; tekstura bezładna, zbita. Polaryzatory X.

Mikroskopowo - fenokryształy to plagioklazy (do 50% obj.) o budowie pasowej (jądro - labrador, obwódka - albit) oraz hornblenda zielona z obwódkami opacytowymi; ciasto skalne - plagioklazy, hornblenda i pirokseny (ok. 20% obj.), K-skaleń, ilmenit, magnetyt, apatyt.

Procesy przeobrażeniowe obojętnych skał wulkanicznych:

- dewitryfikacja (odszklenie)

- propilityzacja - hydrotermalne przejście plagioklazów średniozasadowych w albit+epidot (różowy Piemonty), natomiast minerały ciemne w chloryty, minerały serpentynowe, kalcyt, tlenki Fe i minerały Ti. Z metasomatyczną propylityzacją andezytów wiąże się okruszcowanie (Au)

- tworzenie się obwódek opacytowych (opacytyzacja) - proces zastępowania minerałów ciemnych skały (np. biotytu, amfiboli) przez nieprzeźroczyste lub brunatno przeświecające (widoczne pod mikroskopem polaryzacyjnym) tlenki i wodorotlenki żelaza. Zachodzi w wyniku oddziaływania wysokiej temperatury i tlenu atmosferycznego. Proces charakterystyczny dla skał wulkanicznych.

23. Granitoidy - podać przykłady skał i krótką ich charakterystykę mineralną.

GRANITOIDY - skały głębinowe klasy granitu i ryolitu, powstałe w wyniku metasomatozy alkalicznej (granityzacji) starszych skał (nie w wyniku krystalizacji magmy, wyjątek: dyferencjacyjne granity magmowe). Są to skały przesycone krzemionką (>65% wag.), zawierają 10-35% obj. kwarcu, do 30% obj. K-skaleni, 55-30% obj. plagioklazów, 31-10% obj. minerałów ciemnych (miki, amfibole, pirokseny).

Skały plutoniczne (granitoidy):

• tonalit

• składniki główne dominujące: plagioklazy;

• składniki główne: kwarc, minerały ciemne;

• składniki w podrzędnej ilości: skalenie alkaliczne

• granodioryt

• składniki główne dominujące: -

• składniki główne: kwarc, skalenie alkaliczne, plagioklazy

• składniki w podrzędnej ilości: minerały ciemne

• granit

• składniki główne dominujące: kwarc, skalenie alkaliczne

• składniki główne: plagioklazy

• składniki w podrzędnej ilości: minerały ciemne

W zależności od zawartości minerałów ciemnych wydziela się odmiany:

Dużo - melanokratyczne

Mało - leukokratyczne

24. Klasa granitu i ryolitu - podać typy skał i główne składniki mineralne.

Klasa granitu i ryolitu:

• główne składniki mineralne: kwarc, plagioklazy, skalenie alkaliczne

• suma minerałów maficznych < 90%

• skały przesycone SiO₂

• skały kwaśne o zawartości > 63% wag. SiO₂

Skały plutoniczne:

- tonalit

- granodioryt

- granit (granitoidy)

GRANITOIDY - skały głębinowe klasy granitu i ryolitu, powstałe w wyniku metasomatozy alkalicznej (granityzacji) starszych skał (nie w wyniku krystalizacji magmy, wyjątek: dyferencjacyjne granity magmowe). Są to skały przesycone krzemionką (>65% wag.), zawierają 10-35% obj. kwarcu, do 30% obj. K-skaleni, 55-30% obj. plagioklazów, 31-10% obj. minerałów ciemnych (miki, amfibole, pirokseny).

Skały plutoniczne (granitoidy):

• tonalit

• składniki główne dominujące: plagioklazy;

• składniki główne: kwarc, minerały ciemne;

• składniki w podrzędnej ilości: skalenie alkaliczne

• granodioryt

• składniki główne dominujące: -

• składniki główne: kwarc, skalenie alkaliczne, plagioklazy

• składniki w podrzędnej ilości: minerały ciemne

• granit

• składniki główne dominujące: kwarc, skalenie alkaliczne

• składniki główne: plagioklazy

• składniki w podrzędnej ilości: minerały ciemne

W zależności od zawartości minerałów ciemnych wydziela się odmiany:

Dużo - melanokratyczne

Mało - leukokratyczne

GRANIT

Skała jasna, o strukturze holokrystalicznej, hipautomorficznej, teksturze bezładnej. Zawartość kwarcu dochodzi do 40-50% obj. Jest to najmłodszy składnik, stąd wypełnia przestrzenie interstycjalne. Pospolitym zjawiskiem jest faliste wygaszanie światła, ślady dynamometamorfizmu (spękania), prążki odkształceń translacyjnych, wrostki i inkluzje fluidalne.

W zależności od typu skaleni wyróżnia się g. alkaliczne (tylko K-skalenie) i g. zwyczajne (K-skalenie i podrzędne ilości oligoklazu lub andezynu).

K-skaleń ma pokrój kseromorficzny; jest często zmętniały od produktów rozkładu deuterycznego lub metasomatycznego (min. ilaste, np. kaolinit, serycyt i in. - struktura poikilitowa).

Plagioklazy - osobniki idio- lub hipidiomorficzne, zbliźniaczone wg prawa albitowego.

Biotyt (od kilku do 20% obj.) - blaszki czarne, brunatne, tez zielonawe (wynik chlorytyzacji), niekiedy przerośnięty z muskowitem; czeste wrostki cyrkonu z obwódkami pleochroicznymi, też magnetytu, apatytu, rutylu (siatka sagenitowi).

Amfibole (hornblenda).

Pirokseny (diopsyd, augit, egiryn).

Muskowit (serycyt).

Minerały poboczne (cyrkon, apatyt, magnetyt, tytanit, ilmenit).

Minerały akcesoryczne (turmalin, topaz, fluoryt).

Minerały wtórne - chloryty (głównie z biotytu), epidot (głównie z plagioklazów), kaolinit (K-skaleń, miki), kalcyt (głównie z plagioklazów bogatych w An).

Skały wulkaniczne:

- dacyt

- ryodacyt

- ryolit

Odpowiedniki wylewne lub subwulkaniczne granitoidów. Często tworzą masy szkliste; składniki trudne do identyfikacji.

Różnica między nimi polega na stosunku K-skaleni do plagioklazów.

W dacytach dominują plagioklazy, w ryolitach - K-skalenie.

Generalnie posiadają struktury porfirowe; prakryształy są mniej lub bardziej idiomorficzne, zawierają dużo wrostków mineralnych (struktura poikilitowa). Kwarc tworzy często formy bipiramidalne z zanikiem ścian słupowych, co jest typowe dla wysokich temperatur (k. pirogeniczny). Charakterystyczne jest zjawisko korozji magmowej (kwarc o zarysach zatokowych).

Tekstura bezładna lub równoległa (fluidalna).

Dacyty często ulegają albityzacji albitofir, albity, sacharyt.

W skałach wylewnych spotyka się odmiany prawie całkowicie zbudowane ze szkliwa magmowego, np. obsydian, smołowiec, perlit (drobne kuleczki widoczne w skali makro). Skały te zawierają wiele krystalitów. Łatwo ulegają przeobrażeniom (montmorillonityzacji).

25. Klasa granitu i ryolitu - podać i omówić skały żyłowe.

Skały żyłowe:

- aplity

- pegmatyty

Aplity - drobnokrystaliczne, będące odpowiednikiem silnie leukokratycznych odmian granitoidów. Zawierają ponad 70% wag. SiO₂ i ponad 10% wag. alkaliów. Charakteryzują się cukrowatym wyglądem. Traktowane są jako końcowe ogniwo normalnego szeregu dyferencjacji magmy:

Gabrodiorytgranodiorytgranitaplit

Pegmatyty - bardzo urozmaicona pod względem mineralnym grupa skał. Występuje w formie pni, dajek, nieregularnych żył, gniazd, brzeżnych facji masywów magmowych. Struktura grubokrystaliczna. Złożona z tych samych minerałów jak skały macierzyste, np. pegmatyt granitowy, p. syenitowy, p. gabrowy.

26. Wyjaśnić terminy: opacyt, myrmekit, smołowiec, uralit, iddingsyt.

Opacyt - ciemna substancja tworząca obwódki opacytowe. Tworzenie się obwódek opacytowych (opacytyzacja) - proces zastępowania minerałów ciemnych skały (np. biotytu, amfiboli) przez nieprzeźroczyste lub brunatno przeświecające (widoczne pod mikroskopem polaryzacyjnym) tlenki i wodorotlenki żelaza. Zachodzi w wyniku oddziaływania wysokiej temperatury i tlenu atmosferycznego. Proces charakterystyczny dla skał wulkanicznych.

Myrmekit - w skałach magmowych kwaśnych występują zrosty symplektytowe zwane myrmekitem, dwóch skaleni: K-skalenia i plagioklazów. W wyniku alkalicznej metasomatozy tych skaleni: K-skaleń plagioklaz, dochodziło do mieszania tych faz z równoczesną rekrystalizacją kwarcu. Część K₂O może tworzyć muskowit.

Smołowiec - odmiana skały wylewnej klasy granitu i ryolitu prawie całkowicie zbudowana ze szkliwa magmowego. Skały te zawierają wiele krystalitów. Łatwo ulegają przeobrażeniom (montmorillonityzacji).

Iddingsyt - produkt przeobrażenia oliwinu (rzadziej piroksenu) w warunkach hipergenicznych, w blaszkowe, silnie dwójłomne agregaty o charakterystycznej barwie rdzawo-czerwonobrunatnej, pleochroiczne, zbudowane z mieszaniny związków Fe (Goethym, hematyt) i minerałów ilastych.

Uralit - minerał, zielona odmiana amfibolu. Powstaje w wyniku uralityzacji. Uralityzacja to hydrotermalne przeobrażenie klinopiroksenu (augitu, diallagu) we włóknistą hornblendę (amfibolityzacja). Proces obserwowany w gabrach, diabazie.

27. Klasa syenitu i trachitu - charakterystyka skał (omówić krótko główne składniki mineralne).

Klasa syenitu i trachitu:

• Główne składniki mineralne: skalenie alkaliczne, plagioklazy: albit-andezyn, biotyt, amfibole, pirokseny

• Suma minerałów maficznych < 90%

• Skały nasycone SiO₂

• Skały obojętne [pośrednie] o zawartości 63-52% wag. SiO₂

SYENITY

Skały zbliżone kolorystycznie i strukturalno-teksturalnie do grupy skał kwaśnych - granitoidów (zawierają do 60% wag. SiO₂). Zaliczane do grupy skał alkalicznych.

Struktura hipautomorficzna, tekstura bezładna, rzadko równoległa. Do ich głównych składników mineralnych należą: K-skalenie (ortoklaz lub mikroklin lub jako składniki pertytów), plagioklazy (oligoklaz-andezyn), hornblenda, biotyt, rzadko piroksen. Akcesorycznie występują: cyrkon, apatyt, tytanit. Minerały wtórne: chloryty, epidot.

TRACHITY - skały subwulkaniczne, wylewne. Skały jasne, szare, niekiedy różowawe a nawet czerwonawe. Struktura porfirowa (prakryształy skaleni). Ciasto skalne zazwyczaj w pełni zrekrystalizowane, rzadko szkliste lub mikrolitowe. Tekstura równoległa, fluidalna tzw. trachitowa (równolegle ułożone listewki K-skalenia - sanidynu). Skały te tworzą kopuły, pokrywy, rzadziej potoki. Uważane są za produkty dyferencjacji magmy bazaltowej. Ze względu na udział danego składnika wyróżnia się:

t. alkaliczne - przewaga plagioklazów (albit) nad K-skaleniem;

t. per alkaliczne - tylko plagioklazy oraz amfibole i alkaliczne pirokseny (np. egiryn).

Skały żyłowe:

Lamprofiry - skały ciemne, często z widoczną makroskopowo strukturą porfirową. Przypuszczalnie są produktem asymilacji granitoidów przez magmę zasadową lub swoistej dyferencjacji grawitacyjnej minerałów ciemnych.

Minetta - skała zbudowana głównie z większych blaszek biotytu rozsianych w drobnokrystalicznej masie utworzonej z K-skaleni, plagioklazów i biotytu.

Wogezyt - struktura porfirowa - fenokryształy hornblendy lub diopsydu w cieście skalnym zbudowanym głównie z K-skalenia i plagioklazów.

Albityt - skała hipabisalna, tworzy cienkie dajki o więźbie aplitowej (drobnokrystalicznej) - albitowy syenit. Zbudowana prawie wyłącznie z albitu, z niewielką ilością muskowitu, granatu, cyrkonu, rutylu oraz wtórnego kwarcu. Struktura zw. cukrowatą (sacharyt).

28. Klasa monzonitu i latytu - charakterystyka skał (omówić krótko główne składniki mineralne).

Klasa monzonitu i latytu:

• główne składniki mineralne: skalenie alkaliczne, plagioklazy; oligoklaz-labrador, amfibole, biotyt, pirokseny

• suma minerałów maficznych < 90%

• skały nasycone SiO₂

• skały obojętne [pośrednie] o zawartości 63-52% wag. SiO₂

W skałach tych foidy (głównie leucyt, nefelin) obecne są w ilości do 10% obj.

MONZONITY

(gabro ortoklazowe, g. syenitowe, gabrosyenit) - skała plutoniczna, niedosycona krzemionką; występuje w małych intruzjach lub tworzy fację brzeżną masywów granitoidowych (jako bardziej zasadowy dyferencjat).

W klasyfikacji skał magmowych monzonity zajmują położenie pośrednie, ;pomiędzy typowym syenitem a monzodiorytem-monzogabrem.

Skład mineralny: występuje prawie równowaga w składzie ilościowym plagioklazów (oligoklaz-andezyn) a K-skaleniami; zawierają też do 5% obj. kwarcu (odmiany o zawartości kwarcu 5-20% obj. zw. są monzonitami kwarcowymi); wśród składników ciemnych występują: augit, diopsyd, hornblenda, biotyt (15-45% obj.; gdy jest więcej melanomonzonit, mniej leukomonzonit). Akcesorycznie występują: apatyt, tlenki Fe, tytanit, spinel chromowy, piryt, cyrkon i in.

LATYTY

Odpowiedniki wylewne monzonitu; w klasyfikacji zajmują miejsce pośrednie między trachitem a andezytem, bliskie trachydolerytowi (skała subwulkaniczna, żyłowa).

Struktura porfirowa - fenokryształy plagioklazów (oligoklaz-andezyn, rzadziej labrador), K-skalenie (sanidyn), hornblenda, biotyt (rzadko ale możliwy diopsyd i oliwin), które występują w mikrofezlytowym lub trachitowym cieście skalnym zbudowanym z w/w minerałów młodszej generacji; masą spajającą może też być szkliwo wulkaniczne zawierające mikrolity oligoklazu oraz wtrącenia magnetytu, apatytu, nefelinu itd.

Foidy do 10% to głównie nefelin…

29. Narysować obraz mikroskopowy wybranej skały wulkanicznej i krótko omówić.

Bazalt - Struktura porfirowa - widoczne fenokryształy plagioklazów (Pl), piroksenów (Px) i oliwinów (Ol) w hipokrystalicznym cieście skalnym; tekstura zbita, bezładna. Polaryzatory X.

30. Narysować obraz mikroskopowy przedstawiający produkty wybranego procesu przeobrażeniowego skały magmowej.

Troktolit - Struktura hipautomorfowo-ziarnista, tekstura zbita, bezładna. Pl - plagioklaz, Ol - oliwin (częściowo zserpentynizowany), Px - piroksen jednoskośny. Polaryzatory X.

Zdj. -Dunit z granatami. W oliwinowym tle skały o strukturze ksenomorfowo-ziarnistej i zbitej, bezładnej teksturze, widoczny jest fragment fenokryształu granatu z kelifitową obwódką.

- 1 -

---