Minerały główne skał osadowych: minerały krzemionkowe


Tomasz Bartuś



W zależności od rodzaju skał (magmowe, osadowe, metamorficzne) występują w nich różne minerały krzemionkowe. W skałach magmowych może występować jedynie tzw. kwarc α lub β. W skałach osadowych poza allogenicznymi ziarnami kwarcu α lub lub β, występują też autogeniczne formy krzemionki w postaci opalu, chalcedonu i kwarcu β. W warunkach metamorficznych opal i chalcedon przekrystalizowują w kwarc β i jest on w nich jedynym minerałem krzemionkowym.

Autogeniczne minerały krzemionkowe w skałach osadowych

Poza allogenicznymi (minerały powstałe poza środowiskiem tworzenia się skał osadowych, a do basenu sedymentacyjnego dostały się w wyniku erozji i transportu produktów wietrzenia skał starszych) ziarnami kwarcu, w skałach osadowych istotne znaczenie mają autogeniczne formy krzemionki, krystalizujące w zbiorniku sedymentacyjnym z roztworów (w szczególności z wody morskiej). Krzemionka krystalizująca w ten sposób staje się naturalnym spoiwem łączącym ziarna skał okruchowych. Do grupy tej należą minerały: opal, chalcedon i kwarc. Kolejność, w której zostały wymienione nie jest przypadkowa. Jest odzwierciedleniem kolejnych etapów krystalizacji chemicznej z roztworu.

OPAL
SiO2 . nH2O

Opal jest stwardniałym żelem krzemionkowym zawierającym do 20% wagowych wody. Jest minerałem amorficznym.

CECHY MAKROSKOPOWE:

  • Postać występowania: Skupienia naciekowe, skorupowe, zbite, konkrecyjne, wypełnienia szczelin, żyły, impregnacje w typie sztokwerkowym.
  • Pokrój kryształów: ciało bezpostaciowe.
  • Barwa: bezbarwny (hialit) lub zabarwiony tworząc formy ozdobne najczęściej pochodzenia hydrotermalnego: mleczny (biały), opal szlachetny (opalizujący tęczowo), menilit (brązowy).
  • Połysk: szklisty lub perłowy.
  • Rysa: biała.
  • Twardość: 5.5-6.5.
  • Łupliwość: brak.
  • Przełam: muszlowy.
  • Gęstość : 1,9-2,2 g/cm3.
Opal ognisty
Fig. 1. Opal ognisty, Australia, Muzeum Historii Naturalnej, Berlin
Opal mleczny
Fig. 2. Fragment żyły opalu mlecznego, Szklary, Przedgórze Sudetów

WYSTĘPOWANIE

Opale formują się zwykle w bardzo wolnym tempie w skałach osadowych. Kamienie te były docenione ze względu na swe piękno już przez starożytnych Rzymian, którzy zdobywali je z rejonu dzisiejszej Słowacji. Później modne stały się opale amerykańskie (XVI wiek). Teraz za najlepsze uznaje się te, które wydobywa się w Australii. Opal należy do popularnych, a jednocześnie bardzo cenionych kamieni szlachetnych. Wartość kamieni zależy od ich wielkości, atrakcyjności zabarwienia lub wzoru barwnego, oraz tzw. gry barw (opalescencji). Efekt, który powoduje opalizację, polega na zjawisku załamania, rozszczepienia i odbicia światła na małych kulkach krzemionki znajdujących się wewnątrz minerału. Za najcenniejsze i najbardziej poszukiwane uznaje się powszechnie opale czarne, ponieważ ciemne tło najlepiej uwidocznia barwne refleksy świetlne. Wadą opali jest ich duża wrażliwość na zmiany temperatury oraz postępujący stale proces dehydratacji, który może spowodować pękanie kamieni.

Menilit
Fig. 3. Menilit, warstwy menilitowe, Karpaty Zewnętrzne
CHALCEDON
SiO2

Chalcedon jest skrytokrystaliczną odmianą kwarcu β, zawierającą gęsto rozsiane, submikroskopijne inkluzje wody. Z fizycznego punktu widzenia stanowi układ dyspersyjny SiO2, H2O.

Chryzopraz
Fig. 4. Seledynowozielonkawy chryzopraz i ciemnomiodowy sard, Szklary, masyw Szklar, Przedgórze Sudetów

CECHY MAKROSKOPOWE:

  • Postać występowania: Skupienia zbite, naciekowe, konkrecyjne.
  • Pokrój kryształów: skrytokrystaliczny, trygonalny.
  • Barwa: bezbarwny ale najczęściej różnie zabarwiony karneol (żółtoczerwony do krwiścieczerwonego), onyks (czarny), chryzopraz (zielony), plazma (ciemnooliwkowozielony), heliotrop (zielony (barwa spowodowana jest nagromadzeniem kryształów aktynolitu) z czerwonymi plamkami), sard (brązowy),agat (zbudowany z koncentrycznych, współśrodkowych, różnobarwnych wstęg).
  • Połysk: słaby lub matowy.
  • Rysa: biała.
  • Twardość: 6.0-6.5.
  • Łupliwość: brak.
  • Przełam: muszlowy.
  • Gęstość : 2,6 g/cm3.
KWARC
SiO2

W zależności od rodzaju skał (magmowe, osadowe, metamorficzne) występują w nich różne minerały krzemionkowe. W skałach magmowych może występować jedynie tzw. kwarc α lub β. W skałach osadowych poza allogenicznymi ziarnami kwarcu α lub lub β, występują też autogeniczne formy krzemionki w postaci opalu, chalcedonu i kwarcu β. W warunkach metamorficznych minerały opalu i chalcedonu przekrystalizowują w kwarc β i jest on w nich jedynym minerałem krzemionkowym.

CECHY MAKROSKOPOWE:

  • Postać występowania: kwarc α krystalizuje w układzie heksagonalnym a kwarc α w trygonalnym. Najczęstszą postacią kwarcu α jest podwójna piramida heksagonalna połączona ze łabo wykształconym (krótkim) słupem heksagonalnym. Kwarc β ma silnie wykształcone ściany słupa heksagonalnego, który zakończony jest dwoma romboedrami.
  • Pokrój kryształów: izometrychny (α), słupowy (β). Słupy kwarcu β są z reguły znacznie wydłużone.
  • Barwa: bezbarwny (kryształ górski), często zanieczyszczony domieszkami barwiącymi. Różnorodne odmiany, w związku z ich częstym występowaniem otrzymały swoje nazwy mineralogiczne: biały - kwarc mleczny, szary - dymny, czarny - morion, żółty - cytryn, czerwony - krwawnik, fioletowy - ametyst.
  • Połysk: obie odmiany posiadają połysk na ścianach szklisty, a na przełamie tłusty.
  • Rysa: biała.
  • Twardość: 7,0 - wzorcowa w skali Mohsa.
  • Łupliwość: obie odmiany nie wykazują łupliwości, mają zatem przełam, który w przypadku kwarcu α jest muszlowy, a w przypadku kwarcu β jest muszlowy lub nierówny. Powierzchnie przełamu są z reguły gładkie.
  • Inne właściwości: kruchy.

WYSTĘPOWANIE

Powstawanie dwóch odmian tlenku krzemu (α, β) związane jest z temperaturą, w której powstają minerały. Powyżej 573°C powstaje odmiana α, a poniżej tej temperatury odmiana β. Po obniżeniu temperatury poniżej 573°C, kwarc α przechodzi w kwarc β zachowując jednak swą postać. Dlatego też tak naprawdę mówiąc o kwarcu α powinniśmy mieć na myśli paramoprfozy kwarcu β po kwarcu α. Najładniejsze okazy kwarcu pochodzenia magmowego związane są z krystalizacją form odmiany β tworzących kryształy narosłe na ścianach szczelin i próżni skalnych. Kwarc ten jest związany z krążeniem w górotworze roztworów pomagmowych, z których krystalizują pegmatyty. W warunkach magmowych tworzyć się może wyłącznie kwarc α, który tworzy jednak wyłącznie kryształy wrosłe, ściśle zrośnięte z innymi minerałami (szereg Bowena). Jest to powodem trudności w rozpoznaniu niektórych cech tego minerału.

Geostrada Sudecka. Przewodnik geologiczny. Tom 1 Geostrada Sudecka. Przewodnik geologiczny. Tom 2 Geostrada Sudecka. Przewodnik geologiczny. Tom 3
 
 

Materiały wstępne

 
 
 
 
 
 
Tabela geochronologiczna (upr.) b/w
 
dokument pdf
Tabela geochronologiczna (upr.) basic colours
 
dokument pdf
Tabela geochronologiczna (upr.) full colours
 
dokument pdf
Tabela geochronologiczna
 
 
 

Skały magmowe

 
 
Klasyfikacja skał magmowych
 
dokument pdf
Skały magmowe (prezentacja)
 
Główne minerały:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Krzemiany_wyspowe (oliwiny, granaty, topaz)
 
 
 
 
 
 
 
 
Skały plutoniczne:
 
 
 
 
Granitoidy (granit, granodioryt, tonalit)
 
 
 
 
 
 
 
 
Skały wulkaniczne:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Skały żyłowe:
 
 
 
 
Aplity, lamprofiry
 
 
 
 
..

Skały osadowe

 
 
Główne minerały:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Minerały skał osadowych
 
 
 
 
 
Skały okruchowe
 
 
 
 
 
 
 
Struktury sedymentacyjne skał okruchowych - prezentacja
 
Skały węglanowe
 
Wapienie (wstęp)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Skały krzemionkowe
 
Martwice krzemionkowe i gejzeryty
 
 
Rogowce (radiolaryty, gezy, spongiolity)
 
 
Opoki
 
 
 
 
 
 
Ewaporaty
 
 
 
 
Skały alitowe, fosforanowe
 
 
 

Skały metamorficzne

 
 
Główne minerały:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
epidot
 
 
Wstęp do metamorfizmu, minerały, struktury i tekstury - materiały do ćwiczeń
 
dokument pdf
Wstęp do metamorfizmu, minerały, struktury i tekstury - prezentacja
 
 
dokument pdf
Produkty metamorfizmu regionalnego
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Produkty ultrametamorfizmu
 
 
 
 
Produkty metamorfizmu termicznego
 
 
Skarny
 
 
Hornfelsy
 
 
 
 
Produkty dynamometamorfizmu
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Produkty metamorfizmu impaktytowego
 
 
 
 
 
 
Materiały do ćwiczeń cz. II
 
dokument pdf
Prezentacja Metamorfizm II
 
dokument pdf

Wyniki kolokwium

 
 
kolokwium ze skał OSADOWYCH (22.01.2018)
 
Wszystkie