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

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

6. Skład mineralny ziaren

Klasyfikacja

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

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