90
minerałami) powstały kosztem biotytu łub innych składników ciemnych, serycyt i minerały ilaste tworzące się w skaleniach, minerały grupy epidotu występujące łącznie z albitem i często z kalcytem, powstałe kosztem plagioklazów, jak też minerały serpentynowe występujące w postaci żyłek w oliwinie czy piroksenach. Można tu jeszcze wymienić wtórne zeolity, skapolity, analcym, itd. Przemiany takie występujące na większą skalę wchodzą już często w zakres procesów metamorficznych.
Skład mineralny skał magmowych oraz procentowy udział głównych minerałów w skałach skorupy został przedstawiony w tabeli 2.2 i 2.3.
Tabela 2.2
Średni skład mineralny skał magmowych (Barth, 1962)
Składniki |
Zawartość (% obj.) | |
Kwarc |
12,4 | |
Skalenie alkaliczne |
31,0 |
60,2 |
Plagioklazy |
29,2 | |
Pirokseny |
12,0 |
13,7 |
Amfibole |
1,7 | |
Biotyt |
3,8 |
5,2 |
Muskowit |
1,4 | |
Oliwiny |
2,6 | |
Tlenki żelaza |
4,1 | |
Ncfelin |
0,3 | |
Apatyt |
0,6 | |
Tytanit |
0,3 | |
Chloryty i minerały serpentynowe |
0,6 | |
100,0 |
Tabela 2.3
Średnia procentowa zawartość głównych minerałów w skorupie ziemskiej (Ramdohr, Kłoekmann, Strunz, fule Jubełt, Schreiter, 1972)
Minerały |
Skład chemiczny (uproszczony) |
Suma w % |
Skalenie |
Ca [Al2Si2OJ Na [AlSi3OJ K [AlSi03OJ |
58 |
Pirokseny |
Ca, (Mg, Fe)2 [Si2OJ |
j |
Amfibole |
Ca2(MgFe)5 [(OH)Si4OJ2 |
> 16,5 |
Oliwiny |
(MgFe)2 [SiOJ |
i |
Kwarc |
Si02 |
12,5 |
Łyszczyki |
K(Mg, Fe, Mn)3 [(0H)2AlSi30, J (przykładowo) |
3,5 |
Minerały ilaste |
AL [OH^SijO, J (przykładowo) |
1,0 |
Magnetyt |
Fc304 |
} 3’5 |
Hematyt |
Fe203 | |
Kalcyt |
CaC03 |
1,5 |
Tlenki głównych pierwiastków wykazane w ryczałtowych analizach skał wchodzą w skład najważniejszych minerałów skałotwórczych i częściowo pobocznych mniej więcej w następujący sposób: Si02 obecny jest w skale jako kwarc (lub inna modyfikacja krzemionki) oraz wchodzi w skład wszystkich krzemianów; A1203 obecny jest w skaleniach, skaleniowcach, łyszczykach, a także w piroksenach, amfibolach oraz melilitach i skapolitach; Fe203 obecny jest w biotycie, piroksenach, amfibolach, magnetycie, ilmenicie, hematycie; FeO obecny jest w oliwinie oraz w wymienionych minerałach zawierających Fe203; MgO występuje w oliwinie, łyszczykach, piroksenach, amfibolach i melilitach; CaO występuje w płagioklazach, piroksenach, amfibolach, kalcycie oraz w ska-politaćh i melilitach; Na20 występuje w skaleniach alkalicznych, skaleniowcach, w piroksenach i amfibolach sodowych; K20 występuje w skaleniach, skaleniowcach i łyszczykach, a MnO z reguły w minerałach zawierających FeO; Ti02 — w łyszczykach, rutylu, ilmenicie, tytanicie oraz niektórych piroksenach i amfibolach; P2Os — w apatycie; C02 — w kalcycie i innych węglanach karbonatytów oraz w minerałach wtórnych; S — w siarczkach, Cl — w apatycie i sodalicie; F — w apatycie i łyszczykach.
Analizy chemiczne, które przy obecnym stanie wyposażenia laboratoriów nie są trudne do wykonania, podają coraz dokładniej liczbę głównych i pobocznych składników, jednak wiadomo, że z takiego samego składu chemicznego magmy w zależności od warunków krystalizacji mogą powstać skały różniące się składem mineralnym. Zjawisko to nazywamy heteromorfiz-mem. Z otrzymanych z analizy tlenków nie wiemy, w jakich ilościach wchodziły one do takich, czy innych minerałów, zwłaszcza tworzących roztwory stałe.
Jednak już dawno powstała idea przeliczania analizy chemicznej skały na pewien standardowy skład mineralny. Należy tu nadmienić, że w przypadku skal bardzo drobnokrystalicznych lub szklistych, analiza chemiczna jest jedyną podstawą do ich bliższego określenia i klasyfikacji. Sposób takiego przeliczania podali już w 1902 roku czterej uczeni amerykańscy — Cross, Iddings, Pirsson i Washington, i właściwie mimo prób jego zmian zachował się do dzisiaj i jest nadal stosowany, szczególnie w krajach anglosaskich. Od pierwszych liter nazwisk tych uczonych sposób ten został krótko określony jako metoda CIPW. Analiza chemiczna jest tu przeliczana na proste lub niekiedy hipotetyczne, umowne związki mineralne, które noszą nazwę minerałów normatywnych (polskie określenie minały), dla odróżnienia ich od minerałów rzeczywistych. Skład mineralny skały przedstawiony w postaci tych związków nosi nazwę składu normatywnego („normy”) i jest mniej lub więcej różny od składu rzeczywistego, czyli składu modalnego (modusu).