S K A Ł Y

Skały okruchowe

Skały okruchowe najlepiej określić jako nagromadzenie ziaren (okruchów) pochodzących z rozpadu starszych skał (wskutek np. wietrzenia). Jeśli ziarna nie są spojone ze sobą to skałę określamy jako luźną (klastyczną). Z czasem skała luźna na drodze wielu przemian przechodzi w skałę zwięzłą (okruchy + spoiwo). Skały okruchowe posiadają kilka istotnych cech pozwalających na opisanie i rozpoznanie poszczególnych rodzajów skał (m.in. struktura, tekstura, skład mineralny ziaren i spoiwa)

1. Frakcja - jest to wielkość ziaren wchodzących w  skład skały

Nazwa frakcji

Wielkość

Charakterystyka

Żwirowa (psefitowa)

pow. 2 mm

ziarna widoczne okiem nieuzbrojonym

Piaskowa (psamitowa)

0,1-2 mm

Mułowa (aleurytowa)

0,01 - 0,1 mm

niewidoczne gołym okiem, ale wyczuwalna chropowatość

Ilasta (pelitowa

poniżej 0,01 mm

niewidoczne gołym okiem, tłusta w dotyku

2. Stopień selekcji - jest to zróżnicowanie wielkości ziaren w skale, im ziarna są bardziej zbliżone wymiarami do siebie to stopień selekcji jest większy i odwrotnie, jeśli skała zawiera okruchy i małe i duże jest źle wyselekcjowana (niski stopień selekcji). Stopień selekcji pozwala określić na jaką odległość i jak długo był niesiony materiał okruchowy (np. wraz ze wzrostem długości transportu wzrasta stopień selekcji)

3. Stopień obtoczenia i kształt ziaren

Obtoczenie to inaczej stopień zaokrąglenia krawędzi i kantów okruchów; wyróżnia się 4 podstawowe stopnie: składniki kanciaste, słabo obtoczone, obtoczone, dobrze obtoczone. Kanciaste okruchy o wielkości pow. 20cm to bloki a obtoczone to głazy, natomiast kanciaste ziarna o wielkości 2-20cm to okruchy, a obtoczone to otoczaki.
Kształt ziaren określa się na podstawie długości 3 prostopadłych kierunków. Wyróżnia się okruchy: dyskowate (2 wielkości zbliżone, trzecia dużo mniejsza); kuliste (wszystkie wielkości zbliżone); płasko wydłużone (każda kolejna wielkość mniejsza od poprzedniej); wrzecionowate (2 wielkości zbliżone, trzecia dużo większa).

4. Tekstura - sposób rozmieszczenia, upakowania i wzajemnej relacji między składnikami.

a) Upakowanie - charakter wypełnienia przestrzeni przez składniki, inaczej ilość wolnej przestrzeni (porów) między składnikami.

b) Orientacja składników - sposób ułożenia liniowego składników o kształtach wydłużonych bądź spłaszczonych (np. wskutek prądu wody). Wyróżnia się tekturę zorientowaną (jeśli skała wykazuje jakąkolwiek orientacje) i bezładną (jeśli jej brak).

c) Rozmieszczenie składników - rozmieszczenie składników w pewnym porządku np. pionowy rozkład składników w zależności od frakcji (uziarnienie frakcjonalne)

d) Warstwowanie - jest to występowanie warstewek  w skale różniących się wielkością składników, składem mineralnym, orientacja, upakowaniem, rodzajem spoiwa itp. Wyróżnia się warstwowanie skośne (wody płynące) i poziome (wody stojące)


Skośne warstwowania piaskowca triasowego (pstry piaskowiec)
w kamieniołomie w Tumlinie (G. Świętokrzyskie)

5. Spoiwo - inaczej lepiszcze lub cement - jest to substancja mineralna wiążąca luźne składniki skały okruchowej. Istotną cechą jest stosunek ilości lepiszcza do ilości składników - jeśli składniki są ciasno upakowane - wtedy mamy spoiwo, a jeśli składniki są rozproszone w lepiszczy to wtedy mamy tło skalne. W jednym przypadku, gdy spoiwo zawiera oprócz głównych ziaren detrytycznych dużo drobniejsze składniki, mamy do czynienia z tzw. matriksem

Skład

Nazwa spoiwa

 Cechy

kalcyt

wapniste

silna reakcja z HCl

chalcedon, kwarc, opal

krzemionkowe

brak reakcji z HCl, skała silnie zwięzła, twarda, czasami połysk szklisty

tlenki i wodorotlenki żelaza

żelaziste

czerwona i brunatna barwa

minerały ilaste

ilaste

skała słabo zwięzła, po roztarciu pozostaje śliski osad, rozmaka w wodzie

węglan wapnia i minerały ilaste

margliste

reakcja z HCl, po reakcji pozostaje zawiesina

dolomit

dolomityczne

reackja z HCl tylko sproszkowaniu lub podgrzaniu

6. Skład mineralny ziaren

Składnik

Nazwa ziaren

Cechy

Ziarna mineralne

kwarc

kwarcowe

twarde ziarna, na przełamach połyskujące, zazwyczaj białe lub szare, czasami przeświecające

skaleń

skaleniowe

barwa różowa lub czerwona, widoczne powierzchnie łupliwości

muskowit

muskowitowe

srebrzyste blaszki

glaukonit

glaukonitowe

zielona barwa

Ziarna lityczne

wapień

wapienne

reakcja z HCl

dolomit

dolomitowe

reakcja z HCl po sproszkowaniu

kwarcyt, piaskowiec kwarcytyczny

kwarcytowe

bardzo twarde, na przełamie matowe, brak reakcji z HCl

piaskowiec

piaskowcowe

charakterystyczna ziarnista struktura piaskowca


Klasyfikacja

Głównie skały okruchowe klasyfikuje się na podstawie frakcji oraz zwięzłości skały.

Frakcja

Skała luźna

Skała zwięzła

Żwirowa    - okruchy
 < 20 cm   - otoczaki
 > 20 cm   - bloki
               - głazy

- gruz
- żwir
- blokowisko
- głazowisko

- brekcja
- zlepieniec
--
--

Piaskowa

piasek

piaskowiec

Mułowa

muł

mułowiec

Iłowa

iłowiec

Nazwy skał okruchowych ustalane są na podstawie 3 głównych cech skały: frakcji, spoiwie i składzie mineralnym ziaren. W nazwie litologicznej najpierw pojawia się nazwa spoiwa (zależna od składu min.), potem nazwa frakcji (z uwzględnieniem zwięzłości) i na końcu skład mineralny bądź litologiczny ziaren.
Przykład: zwięzła skała zbudowane z otoczaków kwarcowych i o spoiwie zbudowanym z krzemionki będzie się nazywać - krzemionkowy zlepieniec kwarcowy
Często skała  zawiera więcej niż jeden rodzaj ziaren detrytycznych wtedy w członie nazwy o ziarnach należy uwzględnić oba składniki, ale w ten sposób by na początku podać tego, który przeważa. Jeśli jeden ze składników występuje w znikomych ilościach wtedy pojawia się w nazwie sformułowanie "z dodatkiem ..." lub "ze składnikiem ...". Podobnie rzecz ma się ze spoiwem, nazwy spoiwa możemy łączyć ze sobą.
Przykład: w podanej wyżej skale występuje ponadto też spoiwo żelaziste i ziarna kwarcytyczne, wtedy nazwa będzie wyglądać tak: krzemionkowo-żelazisty zlepieniec kwarcowo-kwarcytyczny

Mimo prostej klasyfikacji i nazewnictwa skał okruchowych pojawiają się czasami problemy np. ze skałami frakcji ilastej i mułowej, gdzie nie jesteśmy wstanie rozpoznać składu ziaren, wtedy nazwę określamy tylko na podstawie frakcji i ew. składu spoiwa.

Przegląd ważniejszych skał okruchowych

1. Skały luźne

Blokowiska - są to skupiska kanciastych okruchów skał o wielkości powyżej 20 cm; powstały w pobliżu niszczenia skały macierzystej i nie podlegały większemu transportowi. Często blokowiska takie tworzą się u podnóża wychodni skał na szczytach, zboczach, urwiskach itp. Przyklady: gołoborza w Lysogórach, "rozsypańce" w Bieszczadach

Głazowiska - nagromadzenia głazów, czyli obtoczonych fragmentów skały o wielkości powyżej 20 cm; skały takie często były transportowane na duże odległości. Przykład: głazowiska w korytach górskich rzek, głazowiska polodowcowe na Mazurach

Gruz - skała podobna do blokowiska jednak o ziarnach dużo mniejszych. Przykład: piargi na stokach gór

Żwir - skała zbudowana z obtoczonych ziaren o frakcji żwirowej, często z ziarnami frakcji piaskowej. Skała taka podlegała dłuższemu transportowi a następnie osadzaniu w zbiornikach sedymentacyjnych, czasami ujawniają się w niej cechy (struktura, tekstura) pozwalające określić warunki sedymantacji, długości transportu itp. W obszarach, na których działały lodowce i lądolody spotykane są żwiry polimiktyczne, czyli takie, których skład ziaren jest bardzo zróżnicowany (wiele rodzajów skał magmowych, metamorficznych, rzadziej osadowych).

Piaski - skały frakcji piaskowej, zbudowane z drobnych, obtoczonych ziaren często o monomineralnym - kwarcowym składzie (kwarc jeden z głównych składników skał krystalicznych, i jeden z odporniejszych na niszczenie). Piaski powstają w środowiskach zarówno wodnych i lądowych (np. wydmy). Niekiedy materiał skalny był transportowany i osadzany wielokrotnie. Wśród piasków można wyróżnić wiele odmian ze względu na genezę jago powstania:
Piaski rzeczne - drobnoziarniste, o niewielkim stopniu obtoczenia, zazwyczaj monomineralne;
Piaski rzecznolodowcowe (fluwioglacjalne) - bardzo mały stopień obtoczenia, a także z niezbyt dobra selekcją, a często z jej brakiem (wymieszanie frakcji żwirowej i piaskowej), skład mineralny zróżnicowany;
Piaski morskie - dosyć dobrze obtoczone i wyselekcjonowane, najczęściej kwarcowe, niekiedy z dodatkiem minerałów ciężkich (np. magnetytu) i glaukonitu (minerał wytrącany w środowisku morskim);
Piaski wydmowe (eoliczne) - wysoki stopień obtoczenia, bardzo dobra selekcja, charakterystyczne matowe powierzchnie;

Muły - skały frakcji mułowej, zbudowane głównie z kwarcu, skalenia, czasami z dodatkiem muskowitu; odróżnić można je od iłów rozcierając skałę w palcach, czuć charakterystyczną chropowatość we frakcji mułowej. Zazwyczaj myły mieszają się lub współwystępują z piaskami i iłami.

2. Skały zwięzłe

Brekcja - skała zbudowane z ziaren kanciastych frakcji żwirowej; powstają zazwyczaj przez scementowanie nagromadzonego materiału skalnego w pobliżu niszczenia skały macierzystej. Skład ziaren uwarunkowany jest głównie budową stoku/urwiska, u którego podnóża powstała brekcja. Wśród brekcji wyróżnić można kilka odmian:
Brekcja piargowa - charakteryzuje się słabą selekcją i często różną wielkością okruchów, czasami większe ziarna tworzą nagromadzenia; spoiwo może zawierać drobne ziarna detrytyczne i materiał ilasty;
Brekcja krasowa - okruchy skał wapiennych spojone przeważnie lepiszczem wapnistym, często z dodatkiem osadu mulastego; wielkośc okruchów bardzo zróżnicowana
Brekcja klifowa - trochę lepsza selekcja, często przechodzi w blokowiska i głazowiska klifowe;
Brekcja rafowa - zbudowane z fragmentów raf koralowych (szkielety koralowców, gąbek) zlepionych węglanem wapnia, czasami z domieszką ziaren detrytycznych
Brekcja tektoniczna - powstała wskutek ruchów tektonicznych, głównie w obrębie uskoków, charakteryzuję się składem ziaren takim jak skały otaczające, często spojona substancją mineralną wytrąconą z roztworów wodnych, brak w niej warstwowania, zasięg tylko w strefach ruchów tektonicznych.

Zlepieniec - skałę tą budują obtoczone ziarna frakcji żwirowej; powstaje poprzez scementowanie żwirów.


Krzemionkowo-żelazisty zlepieniec kwarcowo kwarcytyczny
- Skotniki, G. Świętokrzyskie.


Wapnisty zlepieniec wapienny - tzw. sarmatu detrytycznego.

Piaskowiec - skała powstała poprzez scementowanie piasków, najczęściej zbudowane z ziaren kwarcowych;
Arkoza - skała o frakcji piaskowej zbudowana głównie z kanciastych okruchów skaleni i zaokrąglonych ziaren kwarcu, często z dodatkiem łyszczyków; charakteryzuje się jasną barwą czerwono-różową, słabo spojone najczęściej spoiwem żelazistym;
Szarogłazy - skała o złożonym składzie mineralnym i litologicznym, charakteryzująca sie występowanie matriksu (spoiwo + ziarna detrytyczne), ziarna słabo obtoczone, stopień selekcji niski;
Piaskowiec kwarcytyczny/kwarcyt - piaskowiec, który uległ silnej diagenezie, ziarna są praktycznie ciężkie do odróżnienia, a całość zbudowana jest z kwarcu spojonego krzemionka.

Mułowiec - zwięzła skała powstała z mułu, często o oddzielności łupkowej - łupek mulasty;

Less - miękka skała frakcji mułowej i charakterystycznej barwie zółto-kremowej, reaguje silnie z kwasem solnym;

 

Powrót

________________________________________
Opracował: Grzegorz Bijak (C) 2004