OGÓLNE WIADOMOŚCI O SKALACH • Skład mineralny. Skały, jak już wiadomo, są zespołami minerałów. Duża różnorodność minerałów skałotwórczych powoduje, że również i wśród skał istnieje wielkie zróżnicowanie. Zespół minerałów tworzących daną skalę stanowi jej skład mineralny. W skład danej skały może wchodzić jeden minerał - taka skała będzie jodnomineralna, lub szereg minerałów - skala będzie wtedy wlelomineralna. W skale wielomineralnej poszczególne minerały występują z reguły w różnych ilościach, a więc odgrywają różną rolę w budowie skały. Z tego powodu minerały skałotwórcze dzielą się na: główne, poboczne i towarzyszące. Minerały główne są zasadniczymi składnikami skały i one decydują o jej rodzaju. Minerały poboczne występują często w różnych skałach, ale w niewielkich ilościach i nie mają znaczenia przy ustalaniu rodzaju skały. Minerały towarzyszące spotyka się bardzo rzadko i w małych ilościach. • Budowa wewnętrzna. Poszczególne składniki tworzące skałę mogą być w niej różnie wykształcone, a także różnie ułożone. Sposób wykształcenia i rozmieszczenia minerałów w skale nosi nazwę budowy wewnętrznej skały. Cechy budowy wewnętrznej, które odnoszą się do formy wykształcenia minerałów, a więc ich wielkości i kształtu, określa się nazwą struktury skały. Cechy zaś odnoszące się do przestrzennego ułożenia minerałów w skale nazywa się teksturą skały. Budowa wewnętrzna skały zależy od warunków, w jakich skała powstawała. Często skały o tym samym składzie mineralnym mają różną budowę wewnętrzną. Świadczy to o tym, że tworzyły się w odmiennych warunkach. • Podział skał. Procesy, w trakcie których tworzą się minerały, są w zasadzie jednocześnie procesami powstawania skał. Zjawiska formowania się skał są zatem tak samo różnorodne i skomplikowane, jak powstawanie minerałów. Co więcej, często proces powstawania skały jest dłuższy i jeszcze bardziej złożony - nie kończy się on bowiem z chwilą utworzenia jej składników. Biorąc pod uwagę sposób powstawania skal - czyli ich genezę - można je podzielić na trzy wielkie grupy: A. Skały magmowe, które powstają w głębi skorupy ziemskiej podczas krzepnięcia magmy lub na powierzchni jako rezultat zastygania lawy wulkanicznej. B. Skały osadowe, których tworzenie związane jest bądź z gromadzeniem się produktów wietrzenia (zwłaszcza mechanicznego) albo szczątków organizmów bądź z wytrącaniem się związków chemicznych z roztworów, np. z wody morskiej. C. Skały przeobrażone, zwane też metamorficznymi, będące rezultatem przeobrażenia starszych skal magmowych lub osadowych, które dostawszy się w głębsze partie skorupy ziemskiej poddane zostały działaniu panującej tam wysokiej temperatury i znacznego ciśnienia (procesom tych przeobrażeń nie towarzyszy przetapianie, wtedy bowiem powstawałaby nowa magma, a z niej nowe skały magmowe). A. SKALY MAGMOWE Krzepnięcie magmy. Magma - gorąca i płynna mieszanina wielu różnych związków chemicznych, głównie tlenków i krzemianów - może w pewnych warunkach ulegać krzepnięciu. Temperatura płynnej magmy jest różna i wynosi zwykle około 900-1100oC (1000-1200oK). Najważniejszym czynnikiem przyczyniającym się do krzepnięcia magmy jest jej ochładzanie. Krzepnięcie magmy jest procesem długotrwałym i bardzo złożonym. Polega on na krystalizacji różnych składników magmy, czyli powstawaniu z niej różnych minerałów. Krystalizacja poszczególnych składników nie odbywa się równocześnie, lecz w miarę obniżania temperatury krystalizują coraz to inne składniki. Kolejność krystalizacji jest zawsze jednakowa. Najpierw powstają różne minerały z grupy towarzyszących i pobocznych, np. magnetyt później krzemiany - kolejno: o1iwiny, łyszczyki, skalenie a na końcu kwarc. Jest rzeczą oczywistą, że kolejność krystalizacji wpływa na formę wykształcania kryształów. Te minerały które tworzą się w pierwszej kolejności, mają zwykle kryształy ograniczone charakterystycznymi dla nich ścianami. Narastają one bowiem swobodnie w płynnej masie. Natomiast minerały powstające na końcu mogą krystalizować już tylko w wolnych przestrzeniach pomiędzy wcześniej utworzonymi kryształami. Dlatego nie mają one kształtów sobie właściwych, lecz jedynie takie, jakie miały wolne miejsca, które dla nich pozostały. Wskutek stopniowej krystalizacji dochodzi czasem do zróżnicowania zastygającej magmy. Krystalizujące wcześniej minerały, zwykle cięższe, mogą gromadzić się w niższych partiach intruzji tworząc odpowiedni typ skały. Pozostałe minerały – lżejsze, po całkowitym zakrzepnięciu tworzą oczywiście odmienny rodzaj skały. • Minerały skał magmowych. Wśród minerałów skałotwórczych skał magmowych minerałami głównymi są: skalenie, kwarc, łyszczyki i oliwmy (charakterystyczne cechy niektórych z nich omówione zostały w poprzednim rozdziale). Najważniejsze z wymienionych minerałów są skalenie. Rodzaj skaleni występujących w danej skale magmowej ma bardzo ważne znaczenie dla określania rodzaju skały. • Struktury i tekstury skał magmowych. Skały magmowe charakteryzują się różnorodną budową wewnętrzną. Ich budowa wewnętrzna - a więc ich struktura i tekstura - zależą od warunków, w jakich odbywała się krystalizacja. Z punktu widzenia stopnia krystaliczności wśród skał magmowych wyróżnia się trzy typy struktur: - pełnokrystaliczną, gdy wszystkie składniki skały mają budowę krystaliczną; -szklistą, gdy płynny stop magmowy uległ tak gwałtownemu ochłodzeniu, że jedynie zgęstniał i przypomina swą konsystencją szklo a żaden ze składników nie zdążył wykrystalizować; - mieszaną, czyli częściowo krystaliczną, gdy tylko niektóre składniki wykrystalizowały i tkwią w bezpostaciowej, szklistej masie skały. Struktury skał magmowych można także rozpatrywać z punktu widzenia wielkości kryształów. Pod tym względem wyróżnia się następujące struktury: - jawnokrystaliczną, gdy wielkość kryształów jest na tyle duża, że można je stwierdzić gołym okiem; - skrytokrystaliczną (lub niewidocznokrystaliczną), gdy poszczególne kryształy są do tego stopnia małe, że można je stwierdzić dopiero badając skalę pod mikroskopem; - porfirową, gdy występują pojedyncze większe kryształy tkwiące w skrytokrystalicznej masie skały; te większe kryształy nazywane są prakryształami, pozostała zaś masa ciastem skalnym. W strukturze jawnokrystalicznej wielkość kryształów bywa różna. Gdy ziarna kryształów są mniej więcej jednakowej wielkości, struktura jest równoziarnista, gdy zaś jednocześnie występują kryształy i małe i duże, struktura skały jest nierównoziarnista. Struktura równoziarnista umownie podzielona została na: - gruboziarnistą, gdy wielkość ziaren kryształów przekracza 5 mm; - średnioziarnistą, gdy wielkość ziaren waha się od 2 do 5 mm; - drobnoziarnista gdy ziarna kryształów są mniejsze od 2 mm. Poszczególne składniki skały mogą być w niej różnie rozmieszczone. Z tego punktu widzenia w skałach magmowych wyróżnia się dwa typy tekstury: - bezładną‚ gdy poszczególne ziarna kryształów rozmieszczone są w przestrzeni skały całkowicie dowolnie; - uporządkowaną, gdy w rozmieszczeniu kryształów można stwierdzić jakąś prawidłowość. Ogromna większość skał magmowych ma teksturę bezładną. Przykładem zaś tekstury uporządkowanej jest tekstura fluidalna, właściwa dla skał, których krystalizacja odbywała się w trakcie płynięcia magmy. Tekstura taka wyraża się równoległym ułożeniem kryształów, a zwłaszcza prakryształów, w masie ciasta skalnego. Przestrzeń skały może być całkowicie lub tylko częściowo wypełniona minerałami, Pod tym względem wydziela się teksturę: - zbitą (lub masywną), gdy w skale nie ma żadnych pustych przestrzeni, albo - pęcherzykowatą, gdy obserwujemy w skale puste przestrzenie. Dla skal magmowych typowa jest tekstura zbita. Tekstura pęcherzykowata występuje tylko w niektórych skałach, będących zastygłymi lawami, a pęcherzyki są śladami po ulatniających się gazach. Oddzielność w skałach magmowych. Stygnięcie magmy nie kończy się w chwili całkowitego jej skrzepnięcia, lecz trwa nadal. Utworzona skała przy oziębianiu kurczy się, a przez to zmniejsza swoją objętość. Procesowi temu towarzyszy pękanie skały. Wielkie masywy skal magmowych nie stanowią więc zwartej bryły skalnej, lecz są pocięte systemem spękań na bloki. Powstały w ten sposób podział skały nazywa się oddzielnością. System spękań bywa zazwyczaj prawidłowy. W zależności od ułożenia pęknięć bloki skalne mają odpowiednie kształty. Jednym z ciekawszych rodzajów oddzielności jest oddzielność słupowa. Skała podzielona jest wtedy na przylegające do siebie słupy, które w przekroju mają kształt pięcio- lub sześcioboku. Taka oddzielność jest charakterystyczna dla bazaltów i dla niektórych porfirów. • Podzial skał magmowych. Krzepnięcie magmy zachodzi W różnych warunkach. Gdy magma zastygnie w głębszych partiach skorupy ziemskiej, na głębokościach 5-6 km, tworzą się wtedy sały głębinowe, zwane także plutonicznymi. Gdy natomiast magma zakrzepnie dopiero w pobliżu powierzchni lub wyleje się na powierzchnię Ziemi, powstają skały wylewne, inaczej nazywane wulkanicznymi. Klasyfikację skał magmowych, zarówno głębinowych jak i wylewnych, przeprowadza się na podstawie skład mineralnego. Pod tym względem skały magmowe dzielą się na trzy grupy: - skały kwaśne, które powstają z magmy o tak dużej ilości krzemionki (SiO2), że po wykrystalizowaniu różnych krzemianów jej nadmiar krystalizuje w postaci kwarcu; - skały obojętne, w których ilość krzemionki (Sio2) jest o tyle mniejsza że po wykrystalizowaniu skaleni kwarc nie ma z czego się utworzyć; - skały zasadowe i skrajnie zasadowe, w których zaznacza się niedobór krzemionki i nawet skalenie nie zawsze mogą osiągać normalny swój skład, w skalach zaś skrajnie zasadowych brak jest zupełnie nawet skaleni. • Główne rodzaje skał magmowych. Skały głębinowe i wylewne mogą powstać z magmy o tym samym składzie, mogą więc mieć taki sam skład mineralny, ale ponieważ utworzyły się w różnych warunkach, mają odmienną budowę wewnętrzną, tzn. różnią się strukturą i teksturą. Przy wybuchach wulkanów często wyrzucane są w powietrze duże ilości popiołów wulkanicznych, a także większe ułamki zastygłej lawy. Po opadnięciu z materiału tego powstają skały zwane piroklastycznymi. Są one na ogól lekkie, miękkie i porowate. Najważniejszym rodzajem tego typu skal jest tuf wulkaniczny. Tufy wulkaniczne osadzone w morzu podlegają niekiedy złożonym procesom podmorskiego wietrzenia chemicznego, w wyniku których z tufów powstaje skala zwana iłem bentonitowym lub bentonitem. Ma ona osobliwą własność. Suchy bentonit po zwilżeniu potrafi kilkakrotnie zwiększyć swoją objętość. Bentonit jest osadem znajdującym zastosowanie w wiertnictwie - służy do sporządzania płuczki iłowej. B. SKAŁY OSADOWE Pierwszymi skałami, powstałymi na Ziemi, w czasach gdy formowała się jej skorupa, były zapewne skały magmowe. Później skały te uległy wietrzeniu i niszczeniu. Produkty procesów wietrzenia były przenoszone i gromadzone w zagłębieniach. Z nagromadzonych materiałów powstawały nowe skały zwane osadowymi. Później skały te znowu ulegały wietrzeniu i dostarczały w ten sposób materiału do tworzenia się innych skał osadowych. To złożone, cykliczne zjawisko powtarzało się w dziejach Ziemi wielokrotnie. • Sedymentacja. Produkty procesów wietrzeniowych w wyjątkowych tylko przypadkach pozostają na miejscu wietrzenia. Rozdrobniony w trakcie wietrzenia mechanicznego materiał zostaje zwykle przeniesiony w inne, zazwyczaj niżej położone miejsce. Proces przenoszenia tego materiału nazywa się transportem. Czynnikami transportu są najczęściej woda płynąca, wiatr i lodowce. Związki chemiczne powstające podczas wietrzenia chemicznego mogą być również wypłukiwane lub, gdy są rozpuszczalne w wodzie, przechodzą do roztworu i w ten sposób są odprowadzane. Przeniesiony materiał zostaje złożony w innym miejscu, w innym środowisku. Zjawisko składania przenoszonego materiału nazywa się sedymentacją. • Diageneza. Złożony osad, np. piasek w korycie rzeki lub wydmie, jest już nową skalą. Proces tworzenia takiej skały kończy się więc w chwili osadzenia materiału. Jednakże dzieje się tak stosunkowo rzadko. Zazwyczaj osad złożony w zbiorniku sedymentacyjnym podlega następnie różnym przemianom. Miękkie iły pod wpływem ciężaru wyżej leżącego osadu zmniejszają swoją objętość i twardnieją - ulegają w ten sposób przemianie w iłowce lub łupki. W piaskach składających się z luźnych ziarenek mogą krążyć roztwory a z nich wytrącać się substancje, które zlepiają ziarenka - luźny piasek przemienia się dzięki temu w zwięzły piaskowiec Wszystkie procesy przemian złożonego osadu prowadzące do konsolidacji nazywa się ogólnie diagenezą. Procesy diagenezy mogą odbywać się jeszcze w środowisku sedymentacji, a więc tam gdzie następowało składanie osadu, lub poza tym środowiskiem już w okresie znacznie późniejszym. Rezultatem procesów sedymentacji i diagenezy jest występowanie skał osadowych w formie warstw. • Minerały skał osadowych. W poszczególnych rodzajach skał osadowych główną rolę skałotwórczą spełniają różne minerały. Wśród minerałów skał osadowych można wyróżnić dwie grupy. Pierwszą grupę stanowią te minerały, które pochodzą ze skał magmowych a w skalach osadowych występują w formie okruchów powstałych w trakcie wietrzenia mechanicznego. Należą do nich minerały o dużej odporności na wietrzenie chemiczne, a więc przede wszystkim kwarc oraz muskowit. Bardziej podatne na wiatr skalenie spotyka się w skałach osadowych już znacznie rzadziej. Do drugiej grupy należą minerały, które powstały dopiero w środowisku sedymentacji, np. wytrącając się z wody morskiej. Najważniejsze z nich są: z węglanów - kalcyt i dolomit, z siarczanów – gips i anhydryt oraz z chlorków - halit i sylwin. Charakterystycznym minerałem skał osadowych pochodzenia morskiego jest glaukonit (uwodniony glinokrzemian o złożonym składzie chemicznym), tworzący drobne ziarenka o zielonej barwie. • Podział skal osadowych. Materiał osadzany w środowisku sedymentacyjnym ma różnorodny charakter. Mogą stanowić go różnej wielkości cząsteczki pochodzące z rozkruszenia innych skał. Taki materiał nazywany jest okruchowym lub klastycznym. Roztwory związków chemicznych, przyniesionych do zbiorników wodnych mogą osiągać taki stopień stężenia, że związki te zaczynają ślę wytrącać „ gromadzić na dnie. Najczęściej dochodzi do tego w następstwie silnego parowania wody. O takim materiale mówi się, że jest pochodzenia chemicznego. Wszelkiego rodzaju zbiorniki wodne są zazwyczaj środowiskami o bujnie rozwijającym się życiu organicznym. Niektóre organizmy, tak zwierzęce jak i roślinne, wytwarzają szkielety mineralne. Przy masowym rozwoju tych organizmów po ich śmierci gromadzą się na dnie bardzo duże ilości elementów szkieletowych, np. muszli małży czy skorupek otwornic. Gromadzenie materiału pochodzenia chemicznego i organicznego często odbywa się równocześnie. Odpowiednio do wymienionych głównych typów materiału podlegającego sedymentacji wyróżnia się dwie podstawowe grupy skał osadowych, a mianowicie: 1) skały okruchowe zwane także klastycznymi lub detrytycznymi oraz 2) skały chemiczne i organogeniczne. 1.Skały okruchowe • Struktura i tekstura skał okruchowych. Pojęcie struktury skały okruchowej odnosi się do zespołu cech dotyczących wielkości ziaren. Ziarna pod względem wielkości zostały umownie podzielone na cztery grupy, zwane inaczej frakcjami: — żwirową obejmującą ziarna większe od 2 mm. — piaskową, o ziarnach od 2 do 0,1 mm, — mułową o ziarnach od 0,1 do 0,01 mm, —iłową obejmującą ziarna mniejsze od 0,01 min. Odpowiednio do wymienionych frakcji wyróżnia się takie same struktury skał okruchowych. W skład danej skały mogą wchodzić ziarna o różnej wielkości, jednak jedna z frakcji zwykle przeważa. Jest to zależne od stopnia wysortowania materiału w czasie jego transportu. Im mniejsza jest rozpiętość wielkości ziaren, tym lepsze jest wysortowanie skały. Ważnymi cechami strukturalnymi są także stopień zaokrąglenia krawędzi, czyli obtoczenia, oraz kształt ziaren. Zależne są one od długości i rodzaju transportu oraz odporności okruchów na ścieranie. Zależnie od stopnia obtoczenia ziarna można podzielić na: ostrokrawędziste, słabo obtoczono i dobrze obtoczone. Rozmieszczenie ziaren w skale może być bezładne lub w jakiś sposób uporządkowane. Uporządkowanie ziaren w skałach okruchowych wyraża się najczęściej warstwowaniem osadu. Z punktu widzenia wypełnienia przestrzeni skały przez tworzące ją składniki wyróżnia się tekstury zbite i porowate. Skały okruchowe są z reguły mniej lub bardziej porowate. Jest to ściśle uzależnione od występowania spoiwa łączącego ziarna i wypełniającego przestrzenie między ziarnami. • Spoiwo. Spoiwem albo inaczej lepiszczem nazywa się substancję znajdującą się pomiędzy ziarnami. Powoduje ona scementowanie luźnych ziaren lub okruchów. Dzięki istnieniu spoiwa skały okruchowe mają charakter skał zwięzłych. Jeżeli materiał okruchowy pozbawiony jest lepiszcza, to skala jest wtedy luźna albo sypka. Spoiwo najczęściej stanowi kalcyt, mieszanina kalcytu i iłu, krzemionka lub mieszanina tlenków i wodorotlenków żelaza. Odpowiednio do wymienionych kolejno substancji spoiwo określa się nazwami: wapniste, margliste, krzemionkowe i żelaziste. Stopień scementowania osadu lepiszczem nie zawsze jest jednakowy. Niektóre piaskowce są na przykład tak zwięzłe, że trudno je rozbić, inne natomiast można rozcierać nawet w palcach. Skały chemiczne i organogeniczne Do tej grupy należy wiele różnorodnych skał. Niektóre z nich są bardzo pospolite, inne zaś występują rzadko. Najważniejsze są to skały węglanowe, takie jak wapienie, dolomity i margle, a następnie skały krzemionkowe, jak spongiolity, gezy i rogowce, oraz skały gipsowo-solne. Skały węglanowe Wapienie. Wapieniami nazywam się skały zbudowane prawie wyłącznie z kalcytu. Minerał ten występuje w skale bądź w postaci masy kalcytowej, która powstała na drodze wytrącenia z roztworu (np. z wody morskiej), bądź elementów szkieletowych, np. muszli różnych organizmów. Wzajemne proporcje obu tych postaci kalcytu w poszczególnych odmianach wapieni są różne. Niekiedy elementów szkieletowych brak jest zupełnie. Wspomniana masa kalcytowa składa się z drobnych kryształów kalcytu. Jeżeli kryształy te są widoczne gołym okiem, skała ma strukturę krystaliczną, w przeciwnym zaś razie struktura wapienia jest pelitowa. Do najważniejszych odmian wapieni powstałych przez chemiczne wytrącanie kalcytu należą: - wapienie pelitowe, złożone ź jednolitej zbitej masy kalcytowej, w której nie można wyróżnić żadnych innych składników, oraz - wapienie oolitowo, złożone w głównej mierze z drobnych kuleczek (o średnicy około 1 mm) zbudowanych z cienkich, koncentrycznych powłok kalcytowych; kuleczki takie - zwane ooidami - tworzą się w ruchliwej wodzie płytkiego morza. Z dużych nagromadzeń wapiennych szkieletów rozmaitych organizmów powstają wapienie organogeniczne. Spośród bardzo wielu odmian tych wapieni na większą uwagę zasługują: - muszlowce, których podstawowym elementem skaktwórc2yln są muszle mięczaków, najczęściej maków; - wapienie krynoidowe, zbudowane prawie wyłącznie z fragmentów szkieletów liliowców (krynoidów); poszczególne fragmenty mają zawsze charakter pojedynczego kryształu kalcytu, przeto skała z nich złożona ma zawsze wygląd wyraźnie krystaliczny; - kreda pisząca, zbudowana z małych, widocznych dopiero pod mikroskopem, elementów szkieletowych glonów i otwornic, jest skałą miękką, łatwo ścieralną, a przy dotyku brudzącą palce. Wszystkie wapienie zbudowane prawie wyłącznie z kalcytu są skałami o barwach jasnych, niemal białawych. Niekiedy jednak wapienie zawierają różne domieszki, np.: związków żelaza lub substancji bitumicznych. Wapienie z domieszką bituminów są ciemne, a po uderzeniu skały młotkiem wydzielają charakterystyczny zapach. • Margle. Margiel jest skałą zbudowaną z węglanu wapnia oraz minerałów iłowych. Oba te składniki mogą występować w różnych proporcjach, a od ich zawartości zależne są własności skały. Na ogół margle są bardzo miękkie, mniej zbite i lżejsze niż wapienie. Typowy margiel zawiera co najmniej 50% CaCO3,. Margle są więc skalami stojącymi na pograniczu skał węglanowych i ilastych. • Dolomity. Dolomitami nazywa się skały zbudowane prawie wyłącznie z minerału dolomitu. Nieraz zawierają one także pewne ilości kalcytu i noszą wtedy nazwę dolomitu wapnistego. Są to skały o strukturze perłowej lub częściej krystalicznej, a teksturze zbitej, czasem jednak są silnie porowate, Barwy dolomitów Są żółtawe. Od wapieni łatwo je odróżnić po reakcji z kwasem solnym, w normalnej bowiem temperaturze dolomity nie burzą z rozcieńczonym HCl. Skały krzemionkowe • Rogowce. Są to skały zbudowane ze skrytokrystalicznej krzemionki. Charakteryzują się dużą twardością, są bardzo zwięzłe, a barwy mają zwykle ciemne. Najczęściej występują w postaci cienkich warstw wśród innych skał. • Opoki i gezy. Opokami nazywa się skały zbudowane z węglanu wapnia oraz krzemionki, gezami zaś skały złożone z krzemionki, ziaren kwarcu, niekiedy też i węglanu wapnia. W obu tych skałach krzemionka jest pochodzenia organicznego, pochodzi i igieł gąbek. Są to skały lekkie, silnie porowate, o barwach białych lub żółtych. Skały gipsowo-solne • Gipsy. Gipsem rozumianym jako skała nazywa się osad utworzony z licznych kryształów minerału gipsu, powstały przez wytrącanie z wód słonych jezior lub mórz. Skała taka ma z reguły strukturę krystaliczną. Charakteryzuje się małą twardością i łatwością pękania, co wynika z odpowiednich cech minerału gipsu. • Anhydryty. Są to skały złożone niemal wyłącznie z minerału anhydrytu. W porównaniu z gipsami mają one nieco większą twardość • Sól kamienna. Skała zbudowana głównie z halitu, niekiedy zawiera pewne ilości minerałów iłowych. Przy dużych ich ilościach mówi się o iłach solnych. Struktura zawsze krystaliczna, o różnej wielkości kryształów, tekstura zbita. Charakteryzuje się łatwą rozpuszczalnością w wodzie. C. SKAŁY METAMORFICZNE • Pojęcie metamorfizmu. Skałami metamorficznymi lub przeobrażonymi nazywa się skały, które uległy przeobrażeniu. Procesy powodujące przeobrażenie skal, czyli metamorfizm, są procesami bardzo złożonymi. W czasie np. ruchów górotwórczych pewne partie skał dostają się na znaczne głębokości, gdzie panują inne warunki niż w płytszych częściach skorupy ziemskiej. Odmienność warunków wraża się przede wszystkim wyższą temperaturą i wyższym ciśnieniem. Pod wpływem tych czynników skały zostają niejako przebudowane. Zmienia się ich skład mineralny, zmienia się także budowa wewnętrzna. Odbywa się to jednak z zachowaniem stałego stanu skupienia, a więc nie towarzyszy temu przetopienie skał. Stopień przeobrażenia skały nie zawsze jest jednakowy. Zależy on szczególnie od głębokości, w której zachodzi proces metamorfizmu. Zwykle im większa była głębokość, tym wyższy jest stopień przeobrażenia. Z tego punktu widzenia wyróżnia się trzy strefy metamorfizmu: płytką, pośrednią i głęboką. • Skład mineralny skał metamorficznych. Część minerałów skał magmowych i osadowych pod wpływem wysokiej temperatury i podwyższonego ciśnienia nie ulega prawie żadnym zmianom, inne natomiast zmieniają się mniej lub bardziej. Nie podlegają zmianom takie minerały, jak: kwarc, skalenie potasowe i łyszczyki, które są trwale również w nowych warunkach. Z minerałów, które ulegają przeobrażeniu, powstają inne - nowe minerały, charakterystyczne wyłącznie dla skał metamorficznych, np. dysten czy sylimanit. • Struktura i tekstura skal metamorficznych. Struktura skał metamorficznych jest zawsze krystaliczna. Poszczególne ziarna kryształów mogą mieć różną wielkość i kształt, często są blaszkowate lub pręcikowate. Ułożenie minerałów w skale bywa bezładne lub kierunkowe. Spośród wielu odmian tekstury kierunkowej najczęstsza i łatwa do stwierdzenia jest tekstura gnejsowa. Wyraża się ona równoległym ułożeniem różnych składników skały, które grupują się w smugi przypominające warstewki lub soczewki. Smugi te są nieraz faliście powyginane. Najważniejsze rodzaje skal metamorficznych • Kwarcyty i łupki kwarcytowe. Skały te powstają z przeobrażenia piaskowców. Zbudowane są z kwarcu, któremu towarzyszy niekiedy muskowit. Kwarcyty takie nie odbiegają pod względem własności fizycznych od kwarcytów powstających z piaskowców w drodze diagenezy. Lupki kwarcytowe różnią się od kwarcytów charakterystyczną oddzielnością płytkową. • Marmury. Marmurem nazywa się skałę powstałą w wyniku zmetamorfizowania wapieni. Różni się on od wapienia wyraźnie krystaliczną strukturą. • Gnejsy. Nazwą tą obejmowana jest duża grupa skał. Gnejsy zawdzięczają swe powstanie przeobrażeniu kwaśnych skał magmowych albo ilasto-piaszczystych skał osadowych. Najważniejszymi minerałami skałotwórczymi w gnejsach są: kwarc, skalenie i łyszczyki. Tekstura gnejsów jest zawsze kierunkowa.

prace autoryzowano lub edytowano: 11.09.2003 o: 23:44:55