Rodzaje skał

Minerały

 Najmniejszymi składnikami skorupy ziemskiej z punktu widzenia geologiczni go są minerały. Minerał to naturalny, jednorodny składnik skorupy ziemskiej, w którego skład wchodzi jeden, bądź więcej pierwiastków chemicznych. Minerały powstają w procesach krystalizacji ze stopów krzemianowych  magmy (np. kwarc, skalenie), z roztworów nasyconych (np. kalcyt) na skutek procesu wietrzenia chemicznego, czy na skutek przeobrażenia. Niektóre minerały są bardzo cenione ze względu na rzadkość ich występowania, a także na nieprzeciętne właściwości fizyczne takie jak: twardość, przezroczystość, czy barwę.

Minerały takie nazywane są kamieniami szlachetnymi. Należą do nich diament, beryl, szafir, szmaragd, czy rubin. Mniej cenne minerały nazywane są kamieniami półszlachetnymi. Są to np. agat, turkus, czy opal. Minerały mogą się ze sobą połączyć i wtedy tworzą skałę. Minerały, które mają duży udział w budowie skał, a zatem odgrywają również ważną rolę w budowie skorupy ziemskiej, nazywa się minerałami skałotwórczymi.

Spośród kilkunastu tysięcy znanych minerałów tylko 250 zalicza, się do skałotwórczych. Pod względem chemicznym minerały skałotwórcze to głównie krzemian) i glinokrzemiany (np. skalenie, miki), niektóre tlenki (np. kwarce) i węglany (np. kalcyt dolomit). Stanowią one w sumie 99 % masy całej skorupy ziemskiej. Z gospodarczego punktu widzenia istotne są również minerały, które stanowią surowce do produkcji różnych wyrobów. Jeśli minerał buduje tylko jeden pierwiastek chemiczny, mamy wówczas tzw. minerał rodzimy, jak np. złoto, platyna, srebro, węgiel, siarka, żelazo, rtęć, miedź, nikiel.

Skala Mohsa

stopień twardości	minerał wzorcowy
1	talk
2	gips
3	kalcyt
4	fluoryt
5	apatyt
6	ortoklaz
7	kwarc
8	topaz
9	korund
10	diament

Większość z nich tworzy jednak związki i występuje w postaci rud.  Takie minerały nazywamy minerałami złożowymi. Ich nagromadzenie w większych ilościach na stosunkowo niewielkiej powierzchni nazywa się złożem mineralnym. Do podstawowych minerałów złożowych należą: rudy żelaza (piryt, limonit, magnetyt, hematyt), rudy aluminium (boksyty), rudy cynku i ołowiu (galena, blenda cynkowa), kruszce metali kolorowych, np. miedzi, czy kruszce metali szlachetnych, takich jak złoto, srebro, czy platyna. Zdecydowana większość minerałów ma budowę krystaliczną (ich cząsteczki są uporządkowane), do wyjątków należą minerały zwane ciałami bezpostaciowymi o bezładnej budowie wewnętrznej takie jak bursztyn. Skład chemiczny i cechy budowy krystalicznej decydują o właściwościach fizycznych danego minerału.

Poszczególne minerały odznaczają się różną twardością, tj. odpornością na ścieranie, zarysowanie oraz różną odpornością na działanie innych czynników niszczących, w tym chemicznych. Do określenia ich twardości stosuje się tzw. Skalę Mohsa. Jest to dziesięciostopniowa skala, w której o stopniu twardości danego minerału decyduje to, czy zarysował on minerał reprezentujący jeden ze stopni skali. Minerały reprezentatywne są uszeregowane według twardości na skali Badanemu minerałowi nadaje się wartość twardości po sprawdzeniu który minerał ze skali został nim zarysowany. W skali twardości Mohsa najtwardszym minerałem jest diament, który daje się zarysować tylko innemu diamentowi. Na pierwszym miejscu w skali Mohsa znajduje się talk, który ma najmniejszą twardość. Można go bez trudu zarysować paznokciem. Zróżnicowanie twardości minerałów wykorzystywane jest również praktycznie. Najtwardsze minerały, jak diament, korund, służą jako wiertła, czy ostrza do cięcia. Dokładne rozpoznanie minerałów wymaga specjalistycznych badań fizycznych i chemicznych.

 Rodzaje skał i ich geneza

 Minerały łączą się ze sobą w formy zwane skałami. Skała to składnik skorupy ziemskiej powstały w procesie naturalnym odznaczający się określonym składem mineralnym, oraz przybierający określoną strukturę (budowę wewnętrzną) i teksturę (sposób przestrzennego ułożenia składników). Rodzaj skały określa się właśnie na podstawie jej składu mineralnego, struktury oraz tekstury. Właściwości te są ściśle związane się z procesami, przy udziale których powstawała. Skała złożona głównie z jednego minerału, jak np. wapień, marmur, gips, czy węgiel, ma budowę jednorodną. Jeśli w skład skały wchodzi kilka lub więcej minerałów, jak np. w granicie, to mówi się, że skała ma budowę różnorodną.

Skorupa ziemska od chwili powstania ulegała ciągłym przemianom pod wpływem różnorodnych czynników wewnętrznych i zewnętrznych, które prowadziły do niszczenia jednych i powstawania innych, nowych skał. Szereg tego typu procesów można obserwować także obecnie, np. krzepnięcie lawy wulkanicznej, wietrzenie, erozję, działalność lodowców, wód płynących, wiatru. W zależności od sposobu powstawania skały skorupy ziemskiej podzielone zostały na skały:

• magmowe
• osadowe
• metamorficzne (przeobrażone)

Rodzaje skał - Skały magmowe

 Skorupa ziemska w zdecydowanej większości zbudowana jest ze skał magmowych. Skały te powstają w wyniku oziębienia i zestalenia bardzo gorącego stopu, występującego we wnętrzu Ziemi, zwanego magmą. Magma, a więc i skała, która z niej powstaje, składa się z kilku głównych pierwiastków tworzących połączenia tlenowe i krzemianowe, takich jak krzem, glin, żelazo, wapń, magnez, sód i wodór.

Skały powstające pod powierzchnią ziemi zaliczamy do skał głębinowych (plutonicznych).

Skały głębinowe wykształciły się w wyniku powolnego krzepnięcia magmy, wysokiego ciśnienia, oraz wysokiej temperatury, przekraczającej 500°C. Skały magmowe głębinowe krystalizują się na dużych głębokościach rzędu kilku, bądź kilkunastu kilometrów. Jeżeli proces krystalizacji zachodzi powoli, wtedy wykształcają się wyraźne, duże kryształy w skale.

Stąd budujące je minerały są dobrze wykrystalizowane i widoczne gołym okiem.  Najbardziej powszechną skałą magmowa głębinową jest granit. Można w nim bez trudu rozpoznać i odróżnić poszczególne minerały. Głównymi minerałami budującymi skały głębinowe są kwarc, skalenie, plagioklazy, amfibole, oliwin, oraz biotyt. Skały głębinowe mają strukturę jawnokrystaliczną.

W zależności od składu chemicznego magmy w skałach głębinowych mogą dominować różne minerały. Skład mineralny skał magmowych zależy m.in. od składu chemicznego krystalizującej magmy. Magma, która zawiera dużo krzemionki (powyżej 60%) jest magmą kwaśną. Krzemionka wiązana jest wpierw w glinokrzemianach, tworzących skalenie, miki, pirokseny (które mają wysoką temperaturę krystalizacji), a na końcu jej pozostałość w kwarcach.

Powstają skały kwaśne, zawierające dużo kwarców. Ze względu na skład mineralny skały kwaśne zwykle są jasne, a skały zasadowe ciemne. Do skał kwaśnych zalicza się granit, sjenit, czy porfir kwarcowy. Poza kwarcem w składzie skał kwaśnych występują głównie skalenie i miki. Odróżnienie od siebie poszczególnych skał kwaśnych jest praktycznie niemożliwe. Skały głębinowe kwaśne występują w Polsce na Dolnym Śląsku, Sudetach i w Tatrach.

Zalegają także w północno-wschodniej Polsce, pod pokrywą skał osadowych. Jeżeli magma zawiera mało krzemionki, to jej większość lub całość zostanie zużyta do krystalizacji glinokrzemianów, skały zawierać będą tylko niewiele kwarców lub w skrajnych przypadkach wcale. Powstają wtedy skały obojętne, w których głównymi minerałami są skalenie i minerały ciemne: amfibole, pirokseny, mika czarna - biotyt, a kwarc występuje w niewielkich ilościach. Do obojętnych skał wylewnych należą również andezyty i melafiry. W andezytach występują prakryształy skaleni, piroksenów i amfiboli, świadczące o tym, że ich krystalizacja rozpoczęła się jeszcze w warunkach głębinowych. Melafiry natomiast posiadają liczne pory, w których dawniej występowały gazy wulkaniczne.

Jeżeli magma zawierała niewielkie ilości krzemionki, wtedy nie wystarczyło jej na powstanie kwarcu, i wykrystalizowały się skały zasadowe. Skały tego typu zawierają poniżej 60 % krzemionki. Są one na ogół cięższe i ciemniejsze od skał kwaśnych. W magmie uboższej w krzemionkę, obojętnej i zasadowej, wzrasta udział skaleni i minerałów ciemnych ze związkami żelaza, jak np. biotyt, pirokseny i amfibole. Dlatego właśnie skały obojętne i zasadowe są najczęściej ciemne i trudno w nich rozpoznać minerały. Skałami zasadowymi są dioryt, gabro, czy bazalt. Skały zasadowe rzadko występują w Polsce. Można je spotkać miejscami w Sudetach.

Skały powstałe przy powierzchni Ziemi, tworzące intruzje to skały żyłowe. Jeśli skała tworzyła się na powierzchni to zaliczamy ją do skał wylewnych (wulkanicznych). Skały wylewne powstają w wyniku szybkiego zastygnięcia lawy, na skutek czego nie ma czasu na wykształcenie się dużych kryształów. Skały wylewne zbudowane są więc z bardzo drobnych kryształów, których nie można odróżnić gołym okiem. Skały wylewne (wulkaniczne) mają strukturę sktytokrystaliczną. Wśród skał mag