101 2

100

2.3.1:    Współzależność między chemizmem a składem mineral

nym skał w odniesieniu do ich głównych składników

W rozdziale 2.2. podany byl podział skał w zależności od bezwzględnej zawartości krzemionki z zastrzeżeniem, że podział ten, pomimo użycia go w pewnych uogólnieniach, nie oddaje właściwej natury skały. Określenie skała kwaśna wzięło się stąd, że teoretycznie krzemionka z wodą tworzy kwasy, glin jest amfoterem, a wszystkie pozostałe tlenki, to tlenki zasadowe. Użycie więc terminu „kwaśny” w odniesieniu do skał magmowych nie oznacza tu określonej koncentracji jonów wodorowych i np. petrolodzy, ku zdumieniu chemików mogą, opierając się na bezwzględnej zawartości krzemionki, użyć określenia alkaliczna lub peralkaliczna skala kwaśna. Obecnie używa się bardziej adekwatnego sformułowania „przesycony”, „nasycony” i „niedosycony” krzemionką. Zostało stwierdzone, że na przykład zbliżony do forsterytu oliwin nie współwy-stępuje w skale z wolnym kwarcem, podczas gdy ortopiroksen może z kwarcem współwystępować. Dlatego musimy uważać forsteryt za niedosycony, a ortopiroksen za nasycony krzemionką. Podobnie niedosycony będzie leucyt, kalsilit i nefelin, natomiast nasycony będzie ortoklaz, albit, oligoklaz, andezyn. Zasobniejsze w wapń plagioklazy współwystępują z kwarcem rzadko. Uogólniając, można powiedzieć, że skały przesycone krzemionką zawierają kwarc (lub inne modyfikacje krzemionki). Skały nasycone nie mają kwarcu i nie mają też niedosyconych minerałów. Występowanie tych ostatnich jest dla skały wskaźnikiem jej niedosycenia krzemionką.

Drugi ilościowo po krzemionce składnik — glinka A1₂0₃ występuje w skaleniach i skaleniowcach w odniesieniu do tlenku sodu, potasu czy wapnia w stosunku 1:1. Zgodnie z Shandem można skały również podzielić według ich nasycenia glinem. Peraluminowe* skały to takie, gdzie A1₂0₃ przeważa nad sumą Na₂0 + K₂0 + Ca0, a glin może wystąpić w postaci korundu rzeczywistego (spotyka się go np. w syenitowych pegmatytach) lub korundu normatywnego (C). Przewaga glinu w skałach może zaznaczyć się też występowaniem takich minerałów, jak muskowit, topaz, granaty szeregu almandyn-spessartyn, andaluzyt oraz spinityzowany kordieryt (minerały te spotyka się w niektórych granitach).

Skały peralkaliczne to takie, w których: (Na₂0 + K₂0)> A1₂0₃ i wtedy w skałach tych pojawiać się będą jeden lub więcej minerałów ciemnych zawierających w swoim składzie sód. Minerały te to egiryn (akmit), riebeckit, arfedsonit, enigmatyt. W składzie normatywnym wystąpi akmit (ac), krzemian sodu (ns) i rzadziej potasu (ks). Przy dokładniejszym rozpatrywaniu wysycenia skały glinem wprowadzone zostały jeszcze dwa określenia: metaaiuminowe i subaluminowe. Pierwsze z nich określa przypadek, gdy A1₂0₃ < (CaO+ + Na₂0 + K₂0), ale Al₂0₃>(Na₂04- K,0). W skale wówczas występują takie

W języku angielskim glinka to alumina.

minerały, jak biotyt, hornblenda, melilit, a w składzie normatywnym dość obfitym składnikiem jest anortyt (an).

Skały subaluminowe tworzą się, gdy Al₂0₃a;(Na₂0-|-K₂); wtedy nie wystąpi normatywny anortyt, a w składzie skały wystąpią alkaliczne skalenie i skaleniowce.

Skalenie, które w skałach magmowych występują średnio w ilości przekraczającej nieco 50%, dzielimy ogólnie na. dwie mineralogiczne grupy: plagioklazy i skalenie alkaliczne. Pirogeniczne plagioklazy są na ogół optycznie homogeniczne (niekiedy tylko w niektórych odmianach anortytów występują antypertyty) i rzadko są bardziej sodowe od oligoklazów. Skalenie alkaliczne są bardziej urozmaicone i w młodych wulkanicznych skałach występują jako sanidyny i anortoklazy, a w starszych wulkanitach jako kryptopertyty. W postaci ortoklazów i mikroklinów pertytowych występują w skałach plutonicznych i mogą przez wtórne procesy ulec rekrystalizacji i metasomatycznym przemianom, zbliżając się składem do czystego albitu, który razem ze skaleniem potasowym tworzy skalenie alkaliczne. Są to bardzo ważne wskaźniki przy mineralogicznej klasyfikacji skał.

Skalenie, skaleniowce, kwarc i muskowit są typowymi jasnymi składnikami, jeśli nie będzie się brać pod uwagę występującego niekiedy zabarwienia lub zmętnienia wywołanego wtórnymi zmianami, czy też szczególnej budowy i odmieszanych wrostków, jakie wywołują tzw. pseudochromatyzm występujący w plagioklazach niektórych anortozytów. Te jasne składniki, które wychodząc zangielskiego przymiotnika felsic należałoby w polskim określić jako felsyczne (nie felsytowe, ponieważ jest to termin odnoszący się do określonej struktury skał wylewnych — patrz rozdz. 2.4.1), w odróżnieniu od minerałów ciemnych, czyli maficznych, do których należą przede wszystkim pirokseny, amfibole, oliwiny, biotyt i minerały nieprzezroczyste. Procentowy, objętościowy udział składników ciemnych w skale określono nazwą indeksu barwy (CI — Colour Index). W niektórych pracach podawane były dodatkowe nazwy skał w zależności od jego wielkości. Jako leukokratyczne określone były skały o CI mniejszym od 30%, jako mezokratyczne te skały, gdzie był on zawarty w granicach 30—-60%, jako melanokratyczne — w granicach 60—90%, a jako ultramaficzne te, w których CI wynosił ponad 90%.

Taki generalny podział nie mógł jednak być stosowany jednakowo wobec wszystkich skał, gdyż np. granit czy syenit, w którym CI dochodził do 30%, musiał być uważany za skałę melanokratyczną, a np. gabro o takim składzie za skałę leukokratyczną. Nowa klasyfikacja IUGS (rozdz. 3.3) ściśle precyzuje wielkość indeksu barwy dla każdej grupy skał — od jasnych do ciemnych. Należy tu nadmienić, że ciężar składników ciemnych jest około 20% większy od jasnych i dlatego w składzie normatywnym, który podawany jest w procentach wagowych, a nie objętościowych, procentowy udział składników ciemnych będzie znacznie większy.