Skały i minerały

W tablicy Mendelejewa mamy 118 pierwiastków, z których składa się w mniejszym bądź większym stopniu nasza planeta. Niektóre występują w litosferze w dużych ilościach np. tlen i krzem, niektóre nieco rzadziej jak glin, żelazo, wapń, sód, potas, magnez, a inne w śladowych ilościach. Część jest uzyskiwana wyłącznie w warunkach laboratoryjnych.

Minerały

Minerał to pierwiastek lub prosty związek chemiczny o określonych właściwościach chemicznych i fizycznych, który powstał w przyrodzie w naturalnych procesach. Innymi słowy, to najprostszy, o budowie krystalicznej fragment litosfery. Wyróżniamy minerały pierwotne oraz wtórne, które przekształcają się z pierwotnych. Zaledwie 200 minerałów z 4 000 poznanych obecnie tworzy 99% litosfery. Nazywamy je minerałami skałotwórczymi – są to na przykład skaleń, kwarc, mika, dolomit i kalcyt. Pozostałe 3 700 występują w ułamku skał, ich eksploatacja jest możliwa tylko dlatego, że tworzą skupiska złóż.

W środowisku występują także proste związki, które nazywamy substancjami mineralnymi. Różnią się od minerałów tym, że nie mają budowy krystalicznej. Przykładowe z nich to: ozokeryt, bursztyn, szkliwo wulkaniczne, rtęć, ropa naftowa i gaz ziemny.

Skały

Skała to zbiór minerałów. Mogą być jednorodne lub niejednorodne. Ze względu na pochodzenie dzielimy je na:

• osadowe
• magmowe
• metamorficzne/przeobrażone.

Skały osadowe

Skały osadowe powstają na powierzchni Ziemi w procesach wietrzenia, sedymentacji i diagenezy, czyli przekształcania luźnych skał w zwarte. Uznawane są za skały wtórne. Pokrywają 75% naszej planety, ale na tyle cienką warstwą, że jest ich w litosferze zaledwie 5% masy.

Skały osadowe dzielimy na:

• okruchowe – są wynikiem wietrzenia oraz diagenezy np. piaski, iły, żwiry, zlepieńce, piaskowce, lessy.
• chemiczne – do ich powstania potrzebne są roztwory wodne, z których się wytrącają lub pozostają na skutek odparowania (ewaporaty), np. skały solne, wapienie, gips, dolomity, anhydryt.
• organogeniczne – pochodzące z martwej biomasy sedymentującej na dno zbiorników wodnych lub zagłębień terenu, np. wapienie rafowe i muszlowe, rudy darniowe, węgiel brunatny i kamienny, kreda, fosforyty, torf.

Skały magmowe

Skały magmowe powstają wskutek działalności wulkanicznej i plutonicznej. Wulkanizm są to ruchy magmy oraz jej krzepnięcie i krystalizacja na powierzchni, oraz w pewnym stopniu pod powierzchnią gruntu. Plutonizm jest głębinowym odpowiednikiem wulkanizmu. Wszystkie skały magmowe uznaje się za pierwotne.

W zależności, w którym procesie dana skała powstaje, skały magmowe dzielimy na:

• głębinowe/plutoniczne – mają budowę jawnokrystaliczną (widać kryształy gołym okiem), ponieważ pod ziemią mają dużo czasu na zastyganie, np. granit
• wylewne/wulkaniczne – mają budowę skrytokrystaliczną (nie widać ich gołym okiem, ale posiadają kryształy), ponieważ przy erupcjach oraz gwałtownych przemieszczeniach lawy i magmy nie mają czasu na dokładną krystalizację, np. bazalt.
• porfiry – czyli pojedyncze kryształy zatopione w cieście skalnym. Są to skały, które początkowo miały możliwość powolnej krystalizacji, ale zanim ją skończyły, zostały wyrzucone na powierzchnię, np. andezyt.
• szkliwo wulkaniczne – to skrajny przypadek wulkanizmu. Skały są wyrzucane w tak ekspresowym tempie, że żadna skała nie zdąży wykrystalizować, np. obsydian, pumeks.

Skały metamorficzne

Skały metamorficzne/krystaliczne to skały osadowe lub magmowe zmienione chemicznie i fizycznie pod wpływem ciśnienia lub/i temperatury. Zalicza się je do skał wtórnych.

Najliczniej występującymi przykładami skał metamorficznych są: gnejsy, przekształcone z granitów (ortognejsy) lub osadów ilasto-piaszczystych (paragnejsy), łupki krystaliczne oraz marmury z wapieni.

W zależności od warunków, w których zachodzi przekształcenie, możemy wyróżnić:

• metamorfizm kontaktowy — głównym czynnikiem jest temperatura w pobliżu skupisk magmy
• metamorfizm dyslokacyjny — głównym czynnikiem jest ciśnienie, skały są przemieszczane przy pomocy ruchów górotwórczych na niewielkie głębokości
• metamorfizm regionalny — czynnikami są zarówno temperatura, jak i ciśnienie, skały są przemieszczane na duże głębokości

Kilka niezłych atlasów skał i minerałów:

• Atlas kamieni szlachetnych i minerałów – Hochleitner Rupert
• Kieszonkowy atlas skał i minerałów – Monica Price, Kevin Walsh
• Minerały świata – Walter Schumann – wydanie 2016!
• Ilustrowana encyklopedia skał i minerałów – Żaba Jerzy