Geologia 3
SKAA
Y OSADOWE
Skały osadowe powstały w wyniku procesów zachodzących na powierzchni Ziemi.
Procesy te dzielimy na cztery podstawowe etapy:
1. Wietrzenie
2. Transport
3. Sedymentacja
4. Diageneza
Skały osadowe powstają w wyniku wietrzenia chemicznego i fizycznego pod
wpływem czynników zewnętrznych. W wyniku tych procesów zostają rozkruszone
skały magmowe starsze okruchowe i metamorficzne. Powstają w ten sposób skały
okruchowe. Następnie część materiału jest transportowana przez czynniki
zewnętrzne jak wiatr i woda do basenu sedymentacyjnego (czyli miejsca
gromadzenia się materiału okruchowego, organicznego lub chemicznego w
zbiornikach wodnych, rzadziej w środowisku lądowym). W miejscu tym składniki
ulegają połączeniu i tworzą się skały ilaste i chemiczne. Po obciążeniu młodszymi
osadami składniki te ulegają diagenezie czyli scaleniu w skałę zwięzłą. Osady te
podlegają następnie procesowi diagenezy polegającej na odwodnieniu,
scementowaniu luz
nych ziaren spoiwem (krzemionkowym węglanowym żelazistym
lub ilastym) i sprasowaniu (złupkowacenie) pod ciężarem przyrastających od góry
kolejnych warstw osadów.
Dawne podziały skał osadowych były sporządzane w oparciu o różnorakie kryteria
np. budowę, teksturę, różne cechy fizyczne, środowisko osadzania, czynniki
genetyczne i znaczenie ekonomiczne. Obecnie przy klasyfikacji skał osadowych
uwzględnia się wyłącznie ich skład lub budowę a pozostałe cechy mogą być użyte co
najwyżej do wydzielenia różnego rodzaju odmian.
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, 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:
Opracowała: Elżbieta Kokocińska-Pakiet 1
Geologia 3
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.
Struktura skał okruchowych i ilastych.
Ze względu na rozmiary (frakcję) materiału okruchowego.
psefitowa, czyli gruboziarnista lub żwirowa  ziarna powyżej 2 mm,
psamitowa, czyli średnioziarnista lub piaskowa  ziarna od 2 do 0,1 mm,
aleurytowa, czyli drobnoziarnista lub mułowa  ziarna od 0,1 do 0,01 mm,
pelitowa, czyli iłowa  ziarna poniżej 0,01 mm. Struktura ta jest charakterystyczna
dla mułków i lessów.
Ze względu na kształt ziaren mineralnych rozróżnia się następujące struktury:
równoziarnista  gdy wszystkie ziarna są mniej więcej jednakowych rozmiarów,
różnoziarnista  ziarna mineralne mają różne średnice.
Struktura skał chemicznych i organicznych:
Ze względu na wielkość 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.
Opracowała: Elżbieta Kokocińska-Pakiet 2
Geologia 3
brekcjowa  występuje w skałach zbudowanych z ostrokrawędzistych okruchów
lub odłamków skalnych, scementowanych jakimś spoiwem.
Pod pojęciem tekstury rozumiemy w skale okruchowej sposób rozmieszczenia i
ułożenia składników a w skałach zwięzłych, wzajemny stosunek ilościowy
składników okruchowych i spoiwa oraz stopień wypełnienia przez nie przestrzeni w
skale.
Podział ze względu na rozmieszczenie składników:
tekstura bezładna,
tekstura uporządkowana  uporządkowanie polega najczęściej na określonym
sposobie warstwowania (możliwe jest do określenia tylko w dużych okazach lub w
terenie).
Stosunek ilościowy materiału okruchowego do spoiwa może być bardzo różny. Dwa
skrajne przypadki reprezentują: spoiwo typu kontaktowego; gdzie okruchy skalne
są blisko siebie, jest ich bardzo dużo a spoiwa jest niewiele (i tylko łączy ze sobą
okruchy)  o teksturze takiej skały mówimy, że jest to tekstura zbita oraz spoiwo
masy wypełniającej: gdzie okruchów skalnych jest niewiele a masa spoiwa
właściwie tworzy skałę  o teksturze takiej skały mówimy, że jest ona teksturą
porowatą.
Minerały wchodzące w skład skał osadowych są dwojakiego pochodzenia:
Minerały allogeniczne, tzn. powstałe poza środowiskiem tworzenia się skał
osadowych. Dostają się one do środowiska osadowego w wyniku mechanicznego
wietrzenia skał starszych niż dany osad i przetransportowania do zbiornika
sedymentacyjnego.
Minerały autogeniczne, tj. powstałe w środowisku tworzenia się skał osadowych.
Powstają one w wyniku bezpośredniego wytrącenia z roztworu, na skutek procesów
biochemicznych lub w wyniku póz
niejszych przemian diagenetycznych w obrębie
złożonego osadu.
Do najważniejszych minerałów autogenicznych należą: opal, kwarc autogeniczny,
chalcedon, minerały ilaste, glaukonit, gibbsyt, diaspor, getyt, lepidokrokit, piryt
autogeniczny, markasyt, kalcyt, dolomit, syderyt, apatyt, wiwianit, anhydryt, baryt,
kizeryt, halit, sylwin, karnalit i kainit.
Niektóre minerały mogą występować w skałach osadowych zarówno jako allo- jak i
autogeniczne. Odnosi się to przede wszystkim do kwarcu, który nieraz w tej samej
skale występuje w postaci allogenicznych ziaren oraz autogenicznego spoiwa
(lepiszcza). Spośród minerałów skał magmowych i metamorficznych, minerałami
allogenicznymi skał osadowych stają się te, które wykazują największą odporność
na wietrzenie.
Opracowała: Elżbieta Kokocińska-Pakiet 3
Geologia 3
PRZYKA
ADY SKAA
OSADOWYCH
RUMOSZE  skały składające się z ostrokrawędzistych okruchów frakcji kamienistej
lub żwirowej. Właściwości mechaniczne rumoszy zależą przede wszystkim od
rodzaju skały macierzystej i stopnia zwietrzenia okruchów. Obecnie stosunkowo
często wykorzystuje się rumosze do budowy nasypów drogowych i
hydrotechnicznych.
ŻWIRY  skały składające się z otoczaków frakcji kamienistej lub żwirowej. Żwiry
wykorzystuje się jako kruszywo do produkcji betonów, podbudowy dróg, jak
również do budowy nasypów. Ich własności mechaniczne zależą od składu
petrograficznego, składu granulometrycznego, stopnia obtoczenia i kształtu
otoczaków oraz od stopnia zwietrzenia. W formach akumulacji lodowcowej
spotyka się żwiry z domieszkami drobniejszych frakcji, które noszą w takim
przypadku techniczną nazwę pospółek.
PIASKI  powszechnie występująca w Polsce skała sypka. Skład mineralny piasków
zależny jest przede wszystkim od rodzaju skał, które występują na obszarze
działania czynnika transportującego ziarna (np. w dorzeczu rzeki). Zależy on
również w pewnym stopniu od długości transportu, gdyż w miarę przemieszczania
materiału skalnego, niektóre minerały ulegają znacznie szybszemu rozdrobnieniu
lub zmianom chemicznym. Do stosunkowo szybko zanikających w czasie transportu
minerałów można zaliczyć kalcyt, biotyt i skalenie. Dobrze znosi transport  m.in.
dzięki swej odporności na wietrzenie chemiczne  kwarc. Również charakter
powierzchni ziaren piasku może zależeć od czynnika transportującego.
Muły  skały o frakcji pyłowej, których
sedymentacja odbywała się w wodzie.
Przeważnie warstwowane, mogą
zawierać części organiczne, częściowo
zwęglone, nadające skale zabarwienie
od jasnoszarego do prawie czarnego.
Lessy  skała zbudowana głównie z
frakcji pyłowej osadzonej przez wiatr
na lądzie, w warunkach stepowych.
Zgeneralizowany skład mineralny lessu
wg Roniewicza przedstawia się
następująco:
- kwarc - do 80%, - minerały
ilaste - do 2 %,
- węglany (głównie kalcyt) - do
20%, - związki żelaza - do 6%.
Opracowała: Elżbieta Kokocińska-Pakiet 4
Geologia 3
IA
Y PSTRE (POZNAC
SKIE)  to osad dużego słodkowodnego zbiornika, jaki
istniał na obszarze Polski w epoce Pliocenu (stąd jeszcze jedna nazwa tych iłów).
Iły warwowe (wstęgowe)  Iły warwowe są skałą dość powszechnie
występującą na terenie prawie całej Polski (poza obszarem Karpat). Liczne zakłady
ceramiki budowlanej w rejonie Warszawy, np. Zielonka, Baniocha, Gołków, Mochty,
eksploatują iły warwowe jako surowiec. Podobnie na obszarze całego Mazowsza
spotykamy cegielnie eksploatujące lokalne złoża, w których występują iły
warwowe. Iły warwowe jako podłoże budowlane należy traktować z pewną rezerwą.
W stanie suchym stanowią stosunkowo dobre podłoże, należy jednak pamiętać o
możliwości ich pęcznienia przy nawilgoceniu, jak również o możliwości stosunkowo
dobrej filtracji wody w kierunku poziomym, równolegle do warstewek. Gliny  ze
względu na genezę gliny możemy podzielić na: mady (aluwialne), zwałowe
(lodowcowe, morenowe) i zwietrzelinowe.
Gliny aluwialne (mady) są osadem powstającym na tarasach zalewanych przez
rzeki przy wysokich stanach wód (w czasie powodzi). Ich skład granulometryczny
ogranicza się w zasadzie do trzech frakcji: iłowej, pyłowej i piaskowej. Jest to skała
odznaczająca się stosunkowo dużą porowatością, a w związku z tym i dużą
ściśliwością. Może zawierać domieszki częściowo rozłożonych elementów
organicznych, które zabarwiają ją na różne odcienie koloru brunatnego do prawie
czarnego. Może być utworem warstwowanym. Gliny zwałowe, określane również
przymiotnikami: lodowcowe lub morenowe, powstają przez wytapianie materiału
skalnego z lodowca, podczas jego  wycofywania się". Występują w formie moreny
dennej. Charakterystyczne cechy gliny zwałowej to: brak warstwowania, obecność
wszystkich frakcji, w tym głazów o ciężarze niekiedy wielu ton oraz obecność w
grubych frakcjach skał pochodzenia skandynawskiego. Gliny zwałowe możemy
spotkać na obszarze prawie całej Polski, z wyjątkiem najwyżej wzniesionych pasm
górskich. W zasięgu zlodowaceń środkowopolskiego i bałtyckiego, tworzą one
rozległe, niemal ciągłe pokrywy. Gliny zwietrzelinowe powstają w wyniku
jednoczesnego działania wietrzenia mechanicznego i chemicznego na skałę litą.
Glinę zwietrzelinową z punktu widzenia geologiczno-inżynierskiego należy oceniać
podobnie jak glinę zwałową. Własności mechaniczne tej skały polepszają się w
miarę wzrostu zawartości grubych okruchów, które tworzą rodzaj  szkieletu"
mogącego przenosić znacznie większe obciążenia niż frakcje drobniejsze. Gliny
zwietrzelinowe pokrywają stosunkowo duże powierzchnie na obszarze Karpat
fliszowych. Ponadto możemy spotkać je w postaci płatów w rejonie Gór
Świętokrzyskich, w Jurze Krakowsko-Częstochowskiej i w Sudetach.
Skały scementowane
Brekcje - skały składające się z ostrokrawędzistych (nieobtoczonych) okruchów
frakcji kamienistej lub wirowej. Występują lokalnie w różnych regionach Polski
najczęściej w bezpośrednim sąsiedztwie skały macierzystej, z której powstały.
Opracowała: Elżbieta Kokocińska-Pakiet 5
Geologia 3
Zlepieńce - ten typ skał powstaje w wyniku cementacji otoczaków o frakcji
kamienistej lub żwirowej.
Piaskowce - skały te dość powszechnie występują na terenie Polski. Ich własności
mechaniczne zależne są od składu mineralnego ziaren i od rodzaju lepiszcza.
Najlepsze własności mechaniczne i odporność na wietrzenie wykazują piaskowce, w
których dominuje kwarc, a lepiszcze jest krzemionkowe.
- Piaskowiec szydłowiecki (z okolic Szydłowca)
Opracowała: Elżbieta Kokocińska-Pakiet 6
Geologia 3
- Piaskowiec wąchocki (tumliński)
- Piaskowce fliszowe.
Iłołupki, łupki ilaste  najliczniej występują w Karpatach fliszowych lecz mona
je spotkać również w Górach Świętokrzyskich, a także w Tatrach. Iłołupki są słabiej
zdiagenezowane od łupków ilastych. Skały rzadko znajdujące zastosowanie. Na
obszarze Karpat stosuje się je w niektórych przypadkach do wykonywania tzw.
ekranów wodoszczelnych w budownictwie hydrotechnicznym.
Skały piroklastyczne
Skały piroklastyczne tworzą się w wyniku erupcji wulkanicznych, w czasie
których zastygająca lawa może ulec rozdzieleniu na fragmenty, a skały starsze,
przez które w kominie wulkanicznym przebija się lawa mogą ulec pokruszeniu i
wyrzuceniu przez krater z wulkanu. Wyróżniamy: bomby wulkaniczne (do
kilkudziesięciu cm), lapille (o średnicy ziaren orzecha włoskiego), piaski i popioły
wulkaniczne, pyły wulkaniczne, brekcję wulkaniczną, tuf wulkaniczny.
Skały chemiczne
Skały chemiczne powstają przeważnie w wyniku wytrącania się związków
chemicznych z wody. W tej grupie spotyka się stosunkowo najwięcej skał
monomineralnych. Ze względu na typy związków chemicznych budujących skały
chemiczne można je podzielić na następujące podgrupy:
" węglanowe,
" krzemionkowe,
" solno-gipsowe,
" żelaziste,
" fosforanowe.
Wapienie - zbudowane są zasadniczo z kalcytu, jakkolwiek mogą w nich
występować domieszki np. minerałów ilastych (wapienie margliste) lub dolomitu
(wapienie dolomityczne). Wapienie pochodzenia chemicznego występują w trzech
odmianach:
" wapień zbity (pelityczny),
" wapień oolitowy,
" martwica wapienna.
Opracowała: Elżbieta Kokocińska-Pakiet 7
Geologia 3
Skały krzemionkowe
Najpopularniejsze skały krzemionkowe to krzemienie, zbudowane z kwarcu,
chalcedonu lub opalu. Krzemienie są rozmaicie zabarwione, przy czym układ barw
może być pasiasty lub plamisty. W Polsce najwięcej krzemieni spotykamy w
wapieniach jurajskich na obrzeżeniu Gór Świętokrzyskich i w Jurze Krakowsko-
Częstochowskiej. Przy rozkruszaniu skał wapiennych stanowić mogą poważne
utrudnienie w technologii ze względu na swoją twardość. Krzemienie są
wykorzystywane w przemyśle ceramicznym; podejmowano próby wykorzystywania
zmielonych krzemieni w przemyśle chemicznym jako prawie czystej krzemionki.
Skały solno-gipsowe
Minerałami budującymi tę grupę skał są chlorki i siarczany. Skały zbudowane z
chlorków to: sól kamienna, w której głównym minerałem jest halit oraz sole
potasowo-magnezowe, składające się z chlorków oraz siarczanów potasu i
magnezu. Siarczany w grupie skał solno-gipsowych reprezentowane są przez gips i
anhydryt. Bardzo drobno-krystaliczny, biały gips nosi nazwę alabastru.
Opracowała: Elżbieta Kokocińska-Pakiet 8
Geologia 3
Skały żelaziste
Z polskich skał żelazistych na uwagę zasługują syderyty. Głównym ich minerałem
jest syderyt. W Polsce syderyty występują podobnie jak krzemienie w postaci
bulastych skupień (sferosyderyty) w otoczeniu innych skał. W niektórych
przypadkach mogą zawierać dość znaczną domieszkę minerałów ilastych (tzw.
syderyty ilaste). Dość powszechnie występuje ponadto w Polsce skała żelazista
zwana rudą darniową.
Skały organogeniczne
a) Skały zoogeniczne
Węglanowe  w większości są to sedymenty powstające w wyniku gromadzenia
się na dnie zbiorników wodnych twardych części niektórych zwierząt żyjących w
zbiorniku np.: kreda pisząca.
Opracowała: Elżbieta Kokocińska-Pakiet 9
Geologia 3
Krzemionkowe - tę grupę skał reprezentuje radiolaryt.
Ropa naftowa i surowce bitumiczne  są to skały, których głównymi
składnikami są węglowodory.
b) Skały fitogeniczne
Węglanowe  wapienie fitogeniczne są skałą stosunkowo rzadko występującą na
terenie Polski. Struktura i tekstura takich wapieni, w których zachowują się wyraz
ne
formy organiczne pozwalają je odróżnić od wapieni pochodzenia chemicznego.
Krzemionkowe  skały organogeniczne krzemionkowe reprezentuje ziemia
okrzemkowa, zbudowana ze szkielecików jednokomórkowych roślin  okrzemek,
żyjących w wodach chłodnych mórz i jezior.
Torfy i węgle  skały należące do tej grupy powstają w wyniku zwęglania w
różnym stopniu części roślinnych. Węgle brunatne  ta odmiana węgli zbudowana
jest przeważnie ze stosunkowo słabo zwęglonych drzew i torfów. Węgle kamienne 
skały te są najbogatszą w czysty węgiel odmianą naturalnego paliwa stałego.
Składają się z silnie zwęglonych (przemacerowanych) części roślin drzewiastych.
Sapropele  osady jeziorne, składające się z gnijących części roślin z domieszką
substancji ilastej i węglanu wapnia. Często spotykaną odmianą sapropelu jest gytia
 osad zawierający rozpoznawalne części roślinne, głównie planktonu.
Opracowała: Elżbieta Kokocińska-Pakiet 10
Geologia 3
Skały osadowe typu mieszanego
Polsce są one wykorzystywane jako materiał kamienny lub jako surowiec dla
przemysłu cementowo-wapienniczego. Margiel  skała składająca się w ok. 50% z
węglanu wapnia, pochodzącego z wytrącania się z wody morskiej i w ok. 50% z
minerałów ilastych, doprowadzonych z lądu przez rzeki uchodzące do morza. Jest
to zatem skała będąca na pograniczu skał chemicznych i okruchowych. Opoka to
skała składająca się z krzemionkowych igieł gąbek (element organogeniczny) oraz z
węglanu wapnia, wytrącającego się z wody.
Opracowała: Elżbieta Kokocińska-Pakiet 11