Rodzaje skał dzieli się według warunków powstawania na 3 główne grupy: magmowe, osadowe i metamorficzne. Magmowe krystalizują z magmy lub lawy, osadowe tworzą się z nagromadzonych i przeobrażonych osadów, a metamorficzne powstają przez zmianę już istniejących skał pod wpływem podwyższonej temperatury i ciśnienia.
Czym są skały i według czego się je klasyfikuje?
Skała jest naturalnym zespołem minerałów albo innych składników, który powstał w określonych warunkach geologicznych. Podstawowy podział, stosowany przez Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, obejmuje 3 grupy: skały magmowe, osadowe i metamorficzne. Kryterium rozstrzygającym jest przede wszystkim geneza, czyli sposób i środowisko powstania.
Przy dokładniejszym opisie bierze się pod uwagę także skład mineralny, strukturę oraz teksturę. Struktura informuje między innymi o wielkości i sposobie wykształcenia kryształów, natomiast tekstura opisuje ich ułożenie. Dzięki tym cechom można odróżnić skałę, która krystalizowała głęboko pod powierzchnią, od skały zastygłej z lawy albo utworzonej z osadu.
Ten podział jest ważny zarówno w geologii, jak i w geografii szkolnej. Nie oznacza jednak, że każda skała zachowuje się przez cały czas tak samo. W długiej historii Ziemi materiał skalny może zostać rozdrobniony, przeniesiony, przeobrażony lub stopiony, a następnie wejść w kolejny etap przemian.
Skały magmowe — granit, bazalt i różne tempo krystalizacji
Skały magmowe powstają w wyniku krystalizacji stopu magmowego. Jeżeli magma stygnie i krystalizuje we wnętrzu Ziemi, tworzą się skały głębinowe. Proces jest wówczas powolny, dlatego minerały mogą wykształcić widoczne kryształy. Przykładem jest granit, zbudowany głównie z kwarcu, skaleni i łyszczyków.
Skały wulkaniczne powstają z lawy na powierzchni Ziemi. Bazalt zawiera przede wszystkim pirokseny i skalenie, a często także oliwin. Zależność między lawą, krystalizacją i budową stożków opisują również wulkany.
Jednym ze sposobów klasyfikowania skał magmowych jest zawartość krzemionki, czyli SiO2. Skały kwaśne zawierają powyżej 66% SiO2, pośrednie 52–66%, zasadowe 45–52%, a ultrazasadowe poniżej 45%. Progi te wiążą się ze składem mineralnym, barwą i właściwościami powstałej skały, ale nie zastępują pełnej analizy okazu.
Granit i bazalt mogą wyglądać zupełnie inaczej, mimo że oba należą do grupy skał magmowych. Granit jest zazwyczaj wyraźnie ziarnisty, natomiast bazalt często ma ciemną, bardziej jednolitą powierzchnię. Sam kolor nie wystarcza jednak do pewnego rozpoznania, ponieważ zależy również od proporcji minerałów i stopnia zwietrzenia.
Skały osadowe — okruchowe, chemiczne i organogeniczne
Skały osadowe powstają z nagromadzonych cząstek mineralnych i organogenicznych. Osad może zostać przeniesiony przez wodę, wiatr, lód lub grawitację, a następnie ulec zagęszczeniu i spojeniu. Wyróżnia się skały luźne, w których składniki nie są trwale złączone, oraz zwięzłe, mające spoistą budowę.
W obrębie skał osadowych rozpoznaje się między innymi skały okruchowe, ilaste, chemiczne i organogeniczne. Skały okruchowe można dodatkowo opisywać według wielkości ziaren, wyróżniając klasy psefitowe, psamitowe, aleurytowe i pelitowe.
Piaskowiec jest przykładem skały osadowej okruchowej. Tworzą go ziarna mineralne, najczęściej kwarc, oraz spoiwo. Wapień należy do skał osadowych węglanowych i składa się głównie z kalcytu lub aragonitu.
Do skał osadowych lub składników występujących w ich obrębie należy także dolomit oraz syderyt. Dolomit ma gęstość 2,8–2,9 g/cm3 i twardość 3,5–4,0 w skali Mohsa. Syderyt, o wzorze FeCO3, wyróżnia się gęstością 3,8–3,9 g/cm3 oraz twardością 3,5–4,5 w tej samej skali. Dane te pochodzą z opracowania Geologia. Ziemia i procesy egzogeniczne — Minerały skał osadowych Akademii Górniczo-Hutniczej.
| Przykład | Grupa skał | Główne minerały lub składniki | Gęstość | Typowa twardość składników |
|---|---|---|---|---|
| Granit | magmowa, głębinowa | kwarc, skalenie, łyszczyki | brak jednej wartości dla wszystkich okazów | zależna od składu mineralnego |
| Bazalt | magmowa, wulkaniczna | pirokseny, skalenie, często oliwin | brak jednej wartości dla wszystkich okazów | zależna od składu mineralnego |
| Piaskowiec | osadowa, okruchowa | ziarna mineralne, najczęściej kwarc, oraz spoiwo | zmienna, zależna od porowatości i spoiwa | zależna od udziału kwarcu i rodzaju spoiwa |
| Wapień | osadowa, węglanowa | kalcyt lub aragonit | zmienna, zależna od porowatości | kalcyt: około 3 w skali Mohsa |
| Dolomit | osadowa, węglanowa | dolomit MgCa(CO3)2 | 2,8–2,9 g/cm3 | 3,5–4,0 w skali Mohsa |
| Marmur | metamorficzna | najczęściej kalcyt lub dolomit | zmienna, zależna od składu i porowatości | kalcyt: około 3 w skali Mohsa |
| Gnejs | metamorficzna | kwarc, skalenie, łyszczyki, czasem amfibole | brak jednej wartości dla wszystkich okazów | zależna od udziału kwarcu i skaleni |
| Syderyt | minerał występujący w skałach osadowych | FeCO3 | 3,8–3,9 g/cm3 | 3,5–4,5 w skali Mohsa |
Gęstość i twardość podano dla minerałów, gdy źródła nie wskazują jednej wartości dla całej skały. W przypadku skał wielomineralnych wynik zależy między innymi od porowatości, spoiwa, stopnia zwietrzenia i proporcji minerałów.
Skały metamorficzne — przeobrażenie bez stopienia
Skały metamorficzne powstają przez przeobrażenie skał magmowych, osadowych albo wcześniej powstałych metamorficznych. Podczas metamorfizmu minerały pozostają w stanie stałym. Zmieniają się jednak ich odmiany, kształt, wielkość, wzajemne ułożenie i udział w skale.
Najważniejsze czynniki metamorfizmu to temperatura, ciśnienie statyczne oraz ciśnienie kierunkowe. Przykładem skały metamorficznej jest marmur, którego głównymi składnikami są najczęściej kalcyt lub dolomit.
Minerały o składzie Al2SiO5 pomagają określać warunki przeobrażenia. Sillimanit wskazuje na wysokie temperatury i ciśnienia, andaluzyt na wysokie temperatury i niskie ciśnienia, a dysten na wysokie ciśnienia. Nie są to trzy różne składy chemiczne: wszystkie mają ten sam skład Al2SiO5, lecz odmienną budowę krystaliczną i zakres stabilności.
Metamorfizm nie musi oznaczać całkowitego zniszczenia pierwotnej skały. Czasem zachowują się relikty wcześniejszej tekstury albo składników, innym razem przeobrażenie jest tak silne, że rozpoznanie skały wyjściowej wymaga badań mikroskopowych i mineralogicznych.
Jak rozpoznać skałę w terenie?
Rozpoznawanie okazu warto rozpocząć od obserwacji uziarnienia, warstwowania, porowatości i kierunkowości tekstury. Widoczne, wzajemnie zazębiające się kryształy mogą wskazywać na skałę magmową głębinową. Ziarna oraz spoiwo sugerują skałę osadową okruchową, a pasmowość lub łupkowatość może towarzyszyć skałom metamorficznym.
W przypadku skał węglanowych przydatna bywa reakcja z rozcieńczonym kwasem solnym. Wapień może reagować, ponieważ zawiera kalcyt, ale wynik zależy od powierzchni próbki, jej zwietrzenia i składu. Twardość minerałów można porównywać w skali Mohsa; przykładowo dolomit ma twardość 3,5–4,0 w tej skali, pamiętając, że skała wielomineralna nie ma jednej twardości odpowiadającej każdemu jej składnikowi.
Nie należy wyciągać wniosku wyłącznie z barwy. Ciemny okaz może być bazaltem, lecz kolor nie rozstrzyga o pochodzeniu, podobnie jak jasna barwa nie przesądza o tym, że próbka jest granitem. Znaczenie mają równocześnie minerały, wielkość ziaren, tekstura, obecność warstw oraz porowatość.
Rozpoznanie okazu w terenie ma charakter orientacyjny; doświadczenia z kwasem solnym, pobieranie próbek i prace geologiczne należy wykonywać z zachowaniem zasad bezpieczeństwa, a czynności regulowane prawem pozostawić uprawnionym specjalistom.
Cykl skalny — jak jedna skała może stać się inną?
Cykl skalny opisuje ciąg przemian, w którym skały mogą przechodzić między 3 głównymi grupami. Skała magmowa może ulec wietrzeniu, a powstały materiał może zostać przetransportowany i osadzony. Sedymentacja oraz późniejsza diageneza prowadzą do utworzenia skały osadowej.
Skała osadowa, magmowa albo wcześniej powstała metamorficzna może zostać poddana podwyższonej temperaturze i ciśnieniu. Jeżeli nie dojdzie do stopienia, przeobraża się metamorficznie. Gdy materiał zostanie stopiony, powstaje magma, która po krystalizacji tworzy skałę magmową. W ten sposób możliwe są połączenia: krystalizacja, wietrzenie, transport, sedymentacja, diageneza, metamorfizm i ponowne topienie.
Nie jest to zamknięta sekwencja z jednym początkiem ani końcem. Więcej informacji zawiera materiał o płytach tektonicznych. Dlatego skała oglądana dziś jako granit może w dalszej historii stać się źródłem osadu, a następnie materiałem dla kolejnej skały.
Powiązany temat: strefy czasowe.
Zobacz też: współrzędne geograficzne.
Najczęstsze pytania
Jakie są trzy główne rodzaje skał?
Skały magmowe, osadowe i metamorficzne. Podział wynika przede wszystkim z warunków i sposobu powstawania.
Jak rozpoznać skałę osadową?
Należy szukać warstwowania, ziaren lub okruchów, spoiwa, porowatości oraz skamieniałości. Wapień może reagować z rozcieńczonym kwasem solnym, a piaskowiec często ujawnia widoczne ziarna piasku.
Na czym polega cykl skalny?
Cykl skalny opisuje ciąg przemian, w którym skały mogą ulegać wietrzeniu i sedymentacji, przeobrażeniu metamorficznemu, stopieniu i krystalizacji. Nie jest to zamknięta sekwencja o jednym początku ani końcu.
Źródła
- Skały — Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, brak daty publikacji, strona edukacyjna Muzeum Geologicznego PIG-PIB
- Geologia. Ziemia i procesy egzogeniczne — Minerały skał osadowych — Akademia Górniczo-Hutnicza, Open AGH, brak daty publikacji, rozdział 1608
- Geologia. Ziemia i procesy endogeniczne — Minerały skałotwórcze skał magmowych — Akademia Górniczo-Hutnicza, Open AGH, brak daty publikacji, rozdział 1311
Tekst został utworzony przy pomocy sztucznej inteligencji (modeli językowych).
Czy ten poradnik był pomocny? Oceń go:
Ten artykuł nie ma jeszcze ocen.
