SKAŁY OSADOWE .pdf

SKAŁY OSADOWE

Skały osadowe powstają w wyniku egzogenicznych (zewnętrznych) procesów

geologicznych. Procesy te zachodzą na powierzchni Ziemi lub na niewielkich

głębokościach w skorupie ziemskiej, a także na dnach oceanów, mórz lub jezior. Procesy

te mogą być niszczące lub twórcze i stanowią etapy powstawania skał osadowych, takich

jak :

- wietrzenie fizyczne i chemiczne,

- erozja,

- denudacja,

- sedymentacja,

- diageneza.

Klasyfikacja skał osadowych opiera się w głównej mierze na kryteriach genetycznych, a

skład chemiczny ma znaczenie drugoplanowe. W uproszczonej systematyce skał

osadowych uwzględnia się podział na:

- skały osadowe okruchowe – (klastyczne, detrytyczne), złożone z materiału

pochodzącego z mechanicznego rozdrobnienia różnych skał – okruchów (klastów,

detrytusu) lub minerałów. Środowisko osadzania się tego materiału (rzeczne, inne

kontynentalne, oceaniczne) może mieć wpływ na rodzaj materiału spajającego

okruchy. Dzielą się one ogólnie na: gruboziarniste, średnioziarniste, drobnoziarniste i

pyłowe lub iłowe,

- skały osadowe chemiczne – powstają na skutek reakcji chemicznych

zachodzących wyłącznie pomiędzy różnymi związkami lub zmian koncentracji

roztworów. Składają się głównie z wytrąconych z roztworów soli i koloidów, dzięki

odparowaniu lub reakcjom chemicznym. Dalszy podział oparty jest na składzie

chemicznym osadu, który może być:

o węglanowy – kalcyt dolomit,

o krzemionkowy – chalcedon, opal,

o żelazisty i manganonośny,

o solny – sól kamienna, gips, itd. Skały solne ogólnie zaliczane są do

ewaporatów , ponieważ powstają dzięki odparowaniu wody w zamkniętych

basenach (laguny, słone jeziora),

- skały osadowe organiczne (organogeniczne, biochemiczne) – powstałe ze

szczątków roślin i zwierząt lub substancji wytworzonych przez organizmy żywe

(muszle, szkielety, substancja roślinna). Dzieli się je także w zależności od składu

chemicznego na:

o węglanowe – wapienie, dolomity,

o krzemionkowe,

o żelaziste,

o fosforanowe – fosforyty ,

o węgliste – torf, węgiel brunatny, węgle kamienne, antracyt,

- skały piroklastyczne – zaliczane są tu skały utworzone z materiału wyrzuconego z

wulkanów jako okruchy skalne lub rozpylona lawa przekształcona w drobiny szkliwa,

osadzonego następnie w warstwach. Materiał może konsolidować w warunkach

subaeralnych (tuf) lub subakwalnych (tufit). Skały te mają charakter pośredni

między magmowymi a osadowymi: mają skład tych pierwszych, często nieco

zmodyfikowany, a zostały osadzone i zlityfikowane jak te drugie.

Minerały skałotwórcze skał osadowych

Minerały te dzieli się na dwie grupy ze względu na pochodzenie:

1. minerały allogeniczne – powstałe poza środowiskiem tworzenia się skały

osadowej. Pochodzą najczęściej ze skał magmowych i charakteryzują się dużą

odpornością na wietrzenie, np.: cyrkon, granaty, kwarc,

2. minerały autigeniczne – tworzą się w miejscu sedymentacji, np.: kwarc

autogeniczny.

Minerały skałotwórcze skał osadowych można ująć w następujące grupy:

1. grupa krzemionki (opal, chalcedon, kwarc, kwarc autigeniczny),

2. minerały ilaste (kaolinit, illit, smektyty),

3. uwodnione tlenki i wodorotlenki (limonit),

4. minerały węglanowe (kalcyt, dolomit, syderyt, aragonit),

5. minerały siarczanowe (gips, selenit, alabaster, anhydryt),

6. grupa chlorków (halit, sylwin),

7. grupa fosforanów.

8. inne (piryt).

Struktura skał osadowych

Do cech strukturalnych skał osadowych należą:

1. frakcja, inaczej wielkość ziaren materiału okruchowego (najważniejsza cecha !)

Wyróżnia się zasadnicze następujące typy struktur ze względu na skład ziarnowy

o blokowa – okruchy powyżej 10 cm,

o psefitowa (żwirowa) – o wielkości okruchów powyżej 2 mm,

o psamiotwa (piaskowa) – o ziarnach od 0,1 mm do 2 mm,

o aleurytowa (mułkowa) – o ziarnach od 0,01 mm do 0,1 mm,

o pelitowa (iłowa) – o ziarnach poniżej 0,01 mm.

2. stopień selekcji (wysortowania) pod względem wielkości materiału okruchowego.

Uzyskuje się na podstawie analizy granulometrycznej (sitowej) ,

3. stopień obtoczenia okruchów i ziarn. Wyróżnia się ziarna: ostrokrawędziste, słabo

obtoczone, dobrze obtoczone i bardzo dobrze obtoczone,

4. kształt okruchów i ziarn, określany pojęciami: kuliste, dyskowate, wrzecionowate,

płasko wydłużone,

5. charakter powierzchni ziarn. Powierzchnie te mogą być: porysowane (pochodzenia

lodowcowego), matowe (piasek wydmowy), błyszczące (piasek rzeczny).

Dla skał węglanowych (pochodzenia chemicznego) wyróżnia się dodatkowo struktury:

- mikrytowa – materiał węglanowy bardzo drobnoziarnisty rzędu tysięcznych milimetra

- sparytowa – drobnoziarniste wapienie o wielkości kryształów kalcytu od kilku setnych

do kilku milimetrów

Elementy szkieletowe organizmów występujące w postaci składników ziarnistych skał

wapiennych to bioklasty

Tekstury skał osadowych

Pod pojęciem tym rozumie się, podobnie jak dla skał magmowych, sposób

ułożenia i rozmieszczenia składników oraz sposób wypełnienia przez nie przestrzeni w

skale, a w skałach okruchowych ponadto wzajemny ilościowy stosunek ułożenia

składników i spoiwa. Ze względu na sposób ułożenia składników wyróżnia się tekstury:

- warstwowe,

- łupkowe (skały wykazują podzielność na płytki, tabliczki, itp.).

Ze względu na sposób wypełnienia przestrzeni wyróżnia się tekstury:

- zbite,

- masywne,

- porowate,

- gąbczaste.

Stosunek materiału okruchowego do spoiwa może być bardzo różny, wyróżnia się tu:

- spoiwo typu kontaktowego – ziarna stykają się ze sobą, a spoiwo wypełnia wolne

przestrzenie.

- spoiwo typu masy wypełniającej, tzw. bazalne – w obfitym spoiwie tkwią okruchy i

ziarna mineralne, nie stykające się z sobą.

Tabela 1. Uproszczona systematyka skał osadowych

Skały klastyczne (okruchowe)

Rodzaj

Skład

Skała luźna

Skała zwięzła

Zastosowanie

Gruboziarniste

d > 2,0 mm

Okruchy

skał,

kwarc

Rumosz skalny

Gruz

Brekcja – kanciaste

okruchy zlepione

lepiszczem

Brekcja jako

dekoracyjny materiał

okładzinowy i

posadzkowy

Otoczaki

Żwiry

Zlepieniec – otoczaki

zlepione lepiszczem

Zlepieniec jako materiał

budowlany

Średnioziarniste

0,1 <d < 2,0 mm

Kwarc,

okruchy

skał,

skalenie,

łyszczyki

Piasek

Piaskowiec – ziarna od

0,1 do 2 mm,

wysortowane i

obtoczone spojone

lepiszczem

Piaskowiec- często

używany materiał

budowlany, także jako

stosowany do wyrobu

kamieni szlifierskich,

materiał rzeźbiarski

Arkoza - ziarna od 0,1

do 2 mm, słabo

wysortowane i

kanciaste, spojone

lepiszczem, zawierają

najwięcej skaleni

Materiał budowlany

Drobnoziarniste

0,01 < d < 0,1

Kwarc,

okruchy

skał,

skalenie,

łyszczyki,

minerały

ilaste

Muł, mułki

Mułowce - spojone

muły

Przemysł

materiałów

ściernych

Lessy (0,03-0,05 mm)

– skały pochodzenia

eolicznego, miękka,

żółtokremowe

zabarwienie

Surowiec ceramiczny do

prod. cegły, klinkieru.

Na podłożu lessowym

rozwijają się urodzajne

gleby

Ilaste

d < 0,01 mm

Minerały

ilaste,

kwarc,

węglany

Ił – są tłuste w

dotknięciu ze

względu na to,

że składają się

z drobniutkich

łuseczek, które

przylegają do

palców

Pył

Iłowiec – skała o

przewadze

frakcji

Iły – wyrób ceramiki

przemysłowej

(dachówki, cegły)

ilastej

Gliny

–

Glinki ogniotrwałe -

Łupek ilasty – różnią

się od iłów większą

spójności

Gliny

Glinki – jw. oraz

zastosowanie

zawierają

większy

produkcji

ceramiki

domieszek

piaszczystych

szlachetnej

Margle – zaw.

Powyżej 50%

CaCO 3

W produkcji cementu

Skały osadowe chemiczne

Rodzaj

Skład

Nazwa skały

Zastosowanie

Węglanowe Kalcyt, aragonit

Mikryt

Sparyt

Wapienie, Wapienie mikrytowe –

zbudowane z drobnych, nie

widocznych gołym okiem ziarenek

Ważny i cenny surowiec

skalny, używany w

budownictwie, do

produkcji wapna lub do

celów chemicznych

Dolomit – utworzone głównie z

dolomitu, zawierają także kalcyt,

twardszy od wapieni

Ważny surowiec w

budownictwie, a także w

hutnictwie jako topnik

Syderyt – złożone głównie z węglanu

żelaza (syderytu), barwy beżowej,

szarej, brunatnej

Ruda żelaza

Solne

Gips, anhydryt,

Minerały ilaste,

kwarc

Skały gipsowe – białe, szare, żółte.

Mogą być monomineralne (tylko

gips) lub zawierać domieszki.

Budownictwo, przemysł

chemiczny

Anhydryt – twardsze od gipsów,

drobnokrystaliczne lub ziemiste

Halit

Domieszki:

minerałów

ilastych, gipsu

Halityt – sól kamienna

Przemysł chemiczny

Różnobarwne

chlorki

Sole potasowo-magnezowe

siarczany

magnezu

potasu

Krzemionkowe Autigeniczna

krzemionka:

opal chalcedon,

kwarc

Czert – zawartość CaCO 3 < 20%

Przemysł cementowy

Skały osadowe organogeniczne

Rodzaj

Skład

Nazwa skały

Zastosowanie

Węglanowe

Kalcyt (buduje

szkielety

szkarłupni),

aragonit

(buduje

szkielety korali,

głowonogów,

ślimaków)

Mikryt

Sparyt

Wapienie zoogeniczne i fitogeniczne,

np.: muszlowe (zbudowane z muszli

małżów)

Kreda pisząca – biała skała

wapienne, mało sposita, zbudowana

ze szczątków glonów, otwornic i

mikrytu, tworzy się w morzach

Kreda jeziorna – tworzy się w

jeziorach, zawiera minerały ilaste i

skorupki organizmów

Margle – wapienie zawierające 25 –

50 % składników ilastych

Krzemionkowe

Autigeniczna

krzemionka:

opal chalcedon

kwarc

Ziemia okrzemkowa – zbudowana z

resztek roślin o szkielecie opalowym,

zwanych okrzemkami, skała miękka

i pylasta

Środek szlifierski,

surowiec do produkcji

dynamitu, materiałem

izolacyjnym i chłonnym

Diatomit – zwięzła ziemia

okrzemkowa

Surowiec lekkich

kruszyw do betonu

Organogeniczna

krzemionka,

glaukonit,

minerały ilaste

Gezy – pośrednie skały pomiędzy

krzemionkowymi i okruchowymi

Surowiec

cementów

puculanowych

Krzemionka +

węglany

Opoka

Przemysł cementowy

Węglowe –

kopalne paliwa

stałe i płynne

C, H, N, O,

popioły

Torfy – węgle o najniższym stopniu

uwęglenie (do 25% w stanie

wodnym)

Węgle brunatne – zawierają 60-78%

węgla

Paliwa energetyczne

Węgiel kamienny – 78-91 %

pierwiastka C

Antracyt – 95 – 99% węgla C

Ropa naftowa

Przemysł produktów

ropopochodnych – oleje,

woski, asfalty, itp.

Gytia – spropelowy osad jeziorny

Skały węglowe powstają głównie z nagromadzenia szczątków roślinnych, które w

warunkach braku tlenu ulegają procesowi uwęglenia. W odróżnieniu od innych skał

osadowych składniki węgla określa się nazwą macerały , a nie minerały. W węglu

kamiennym wyróżnia się macerały:

o witryt – twardy, silnie błyszczący,

o fuzyt – czarny, matowy, miękki, brudzący,

o klaryt – jaśniejszy od witrytu, połysk jedwabisty,

o duryt – szary lub czarny, bez połysku.

Inne postacie węgla to: grafit, szungit (zbliżony do grafitu pod względem chemicznym,

występuje w skał metamorficznych w formie żył lub warstw) oraz diament i sadza.

PRZEGLĄD GŁÓWNYCH SKAŁ OSADOWYCH

1. Żwir

Skały luźne, złożone z obtoczonych skał i minerałów o średnicy większej od 2 mm. Ze

względu na średnice wyróżniamy żwir drobny, średni, gruby i bardzo gruby (do 80mm) W

żwirze występują również ziarna mniejszych rozmiarów w ilości nie przekraczającej 50%.

Żwir jest stosowany w budownictwie do produkcji betonu.

Żwir

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: