Struktura skały - Polski Serwis Naukowy

Struktura szklista, hialinowa

Struktura holokrystaliczna

Struktura hipokrystaliczna

Struktura skały – sposób wykształcenia składników skały.

Dokładne określenie struktury skały pozwala często na ustalenie, jaką skałę określamy: magmową (głębinową, wylewną czy żyłową), osadową czy metamorficzną. Bez określenia struktury prawidłowe oznaczenie skały jest niemożliwe.

Struktura skał magmowych

Struktura obejmuje: stopień krystaliczności skały, wielkość i kształt jej składników oraz wzajemne stosunki między nimi. Ten zespół cech magmowych zależy przede wszystkim od warunków i szybkości krystalizacji magmy, w znacznie mniejszym stopniu od jej składu. Prawidłowość kształtu kryształów zależy od kolejności krystalizacji.

Skały chemogeniczne - skały osadowe powstałe poprzez wytrącanie się i krystalizację minerałów (tzw. ewaporatów) z roztworów wodnych. Przykładami takich skał są sól kamienna i gipsy.
Idiomorfizm = automorfizm - występowanie minerałów w skałach w postaci kryształów o symetrii odpowiadającej ich budowie wewnętrznej, ograniczonej płaskimi ścianami.

Podział kryształów ze względu na stopień osiągnięcia własnej postaci

kryształy automorficzne (idiomatyczne, euhedralne, własnokształtne) – wykształcone prawidłowo. Ich kształt (pokrój) odpowiada właściwej im postaci krystalograficznej.

kryształy hipautomorficzne (hipidiomorficzne, subhedralne, na wpół własnokształtne) – mają kształt częściowo prawidłowy, właściwy swej postaci krystalograficznej; podczas gdy inne części tych samych kryształów mają zarys nieprawidłowy.

kryształy ksenomorficzne (allotriomorficzne, anhedralne, obcokształtne) – ich kształt nie odpowiada ich postaci krystalograficznej.

Rodzaje struktur skał magmowych

Podział ze względu na stopień krystaliczności skały

struktura holokrystaliczna (pełnokrystaliczna) – wszystkie składniki skały są wykrystalizowane. Struktura ta świadczy, że warunki powstawania danej skały sprzyjały krystalizacji. Charakterystyczna jest więc dla skał głębinowych, często też występuje w żyłowych.

struktura szklista (hialinowa, niekrystaliczna) – jest przeciwieństwem struktury pełnokrystalicznej. Skała o tej strukturze składa się w całości z bezpostaciowego szkliwa, pozbawionego zupełnie składników krystalicznych. Jest to więc przechłodzony stop, który z fizycznego punktu widzenia nie jest ciałem stałym, lecz ciekłym. Powstał w czasie gwałtownego stygnięcia i dlatego nie zdążył wydzielić kryształów, choć zgęstniał tak bardzo, że upodobnił się do ciała stałego. Skała należy do skał wylewnych, których zastyganie zachodzi bardzo szybko. Skały o strukturze szklistej zwane są szkliwami wulkanicznymi. Powstają z magm odznaczających się znaczną lepkością (czynnik ten utrudnia krystalizację). Stan szklisty jest nietrwały, z biegiem czasu następuje rekrystalizacja szkliw. w zespół drobnych kryształów. Polega ona na stopniowym przekształcaniu bezpostaciowego szkliwa w zespół drobnych kryształów. Okoliczność ta posłużyła jako podstawa dla podziału na starsze i młodsze skały wylewne – zwane skałami paleo- i neowulkanicznymi. Zasadnicza różnica polega na obecności szkliwa w skałach neowulkanicznych; w skałach paleowulkanicznych szkliwo uległo całkowitej rekrystalizacji – (podział ten nie ma jednak praktycznej wartości, ponieważ nie jest sprecyzowany wiekowo).

struktura hipokrystaliczna (częściowo krystaliczna) – pośrednia pomiędzy ww. strukturami. W skałach o tej strukturze część składników wykształcona jest w postaci kryształów, obok nich występuje bezpostaciowe szkliwo skalne. Zachodzi tu pewne zróżnicowanie w wykształceniu składników skały, wywołane zmianą warunków krystalizacji w czasie zestalania magmy. Struktura ta występuje z reguły w skałach wulkanicznych.

Podział ze względu na wielkość składników struktury

struktury fanerokrystaliczne (jawnokrystaliczne) – wszystkie kryształy można rozpoznać makroskopowo (są to zawsze struktury holokrystaliczne). Występowanie w skale struktury jawnokrystalicznej świadczy o dobrych warunkach krystalizacji, jakie mogą istnieć w czasie tworzenia się skał plutonicznych i żyłowych. Struktury jawnokrystaliczne możemy makroskopowo podzielić pod względem wzajemnych stosunków wielkości między kryształami na:

równoziarniste – w których minerały mają ziarna w przybliżeniu o jednakowej wielkości. Zależnie od przeciętnej wielkości tych ziaren można wśród tych struktur wydzielić:

gruboziarniste (przeciętne średnice ziaren mają co najmniej 5 mm),

średnioziarniste (ziarna od 2 do 5 mm),

drobnoziarniste (ziarna mniejsze od 2 mm). Struktury drobnoziarniste są zbliżone do struktur afanitowych

nierównoziarniste – w których ziarna różnią się wielkością. Struktury te możemy podzielić na dwie grupy.

struktury porfirowate – w których wielkość ziaren zmienia się stopniowo od największych do najdrobniejszych. Struktury te wskazują więc na stopniowe pogarszanie się warunków krystalizacji. Struktury porfirowate są charakterystyczne dla skał żyłowych, choć spotykane są i w skałach głębinowych.

struktury fanerokrystaliczno-porfirowe – w których ziarna pod względem rozmiarów dzielą się wyraźnie na dwie części: kryształy duże i małe, między nimi brak pośrednich. Struktura ta jest podobna do struktury porfirowej (stąd nazwa). Jest charakterystyczna dla niektórych skał żyłowych, rzadziej spotykana jest w skałach głębinowych.

struktury afanitowe (niewidocznokrystaliczne) – są przeciwieństwem struktur jawnokrystalicznych. W skale o takiej strukturze nie można makroskopowo dostrzec kryształów, natomiast pod mikroskopem można obserwować drobniutkie kryształy i niekiedy szkliwo, często zrekrystalizowanie. Struktura ta świadczy o niesprzyjających warunkach krystalizacji i występuje w skałach wulkanicznych oraz w krzepnących płytko pod powierzchnią odmianach skał żyłowych.

struktury porfirowe – są typem pośrednim pomiędzy strukturami jawnokrystalicznymi i skrytokrystalicznymi. W skałach o takiej strukturze występują kryształy widoczne makroskopowo, często mające znaczne rozmiary, rozrzucone w masie o strukturze afanitowej. Duże kryształy widoczne "gołym okiem" nazywamy fenokryształami lub prakryształami. Masę, w której one występują, nazywamy "tłem skalnym" lub "ciastem skalnym". Struktura porfirowa świadczy, że w czasie krzepnięcia magmy zaznaczyły się dwa oddzielne etapy krystalizacji. Początkowo, w sprzyjających krystalizacji warunkach głębinowych, wykrystalizowały prakryształy, potem, w niesprzyjających warunkach wulkanicznych pozostała część stopu zakrzepła na afanitowe tło skalne. Skały o strukturze porfirowej zostały ostatecznie uformowane w warunkach wulkanicznych.

Prakryształy mają często prawidłowe formy geometryczne, odpowiadające ich charakterystycznym postaciom. Czasem można dostrzec ślady obtopienia i korozji, co świadczy, że wykrystalizowały wcześniej od tła skalnego.

Skały są to duże skupiska minerałów jednorodnych lub różnorodnych. Ze względu na sposób powstania wyróżnia się skały magmowe, osadowe i przeobrażone (metamorficzne)
Skały głębinowe (skały plutoniczne) – skały magmowe, których stygnięcie i krystalizacja odbywały się pod powierzchnią Ziemi. Ponieważ proces ten zachodzi powoli, powstałe w jego wyniku kryształki są wykształcone i dobrze widoczne (struktura jawnokrystaliczna), często średnioziarnista (średniokrystaliczna) lub gruboziarnista (grubokrystaliczna).

W niektórych skałach o strukturze jawnokrystalicznej można rozpoznać jeszcze inne, szczególne stosunki wzajemne składników mineralnych, które są określane mianem struktur specjalnych:

struktura pismowa – polega na tym, że kryształy skalenia są poprzerastane licznymi, prawidłowo zorientowanymi wrostkami kwarcu. Struktura taka jest wynikiem jednoczesnej krystalizacji skalenia i kwarcu. Przekroje wrostków kwarcowych przypominają pismo klinowe (stąd nazwa).

struktura poikilitowa – występuje wówczas, gdy duże kryształy jednych minerałów są przetkane licznymi drobnymi różnie zorientowanymi kryształami innych minerałów. Świadczy to o tym, że małe kryształy jednych minerałów wydzieliły się wcześniej z magmy, a następnie zostały uwięzione w szybko rosnących kryształach innych minerałów.

struktura ofitowa – występuje w skale, która składa się z wydłużonych kryształów plagioklazu o różnym położeniu a przestrzeń między nimi wypełniają ksenomorficzne ziarna piroksenu. Na przełamie skały widoczne są jasne listewki plagioklazu, które układają się w trójkątne zarysy, obejmujące ciemne ziarna piroksenu. Struktura ta jest charakterystyczna dla skały gabro.

Korozja - ogólna nazwa procesów niszczących mikrostrukturę materiału, które prowadzą do jego rozpadu. Korozja zachodzi pod wpływem chemicznej i elektrochemicznej reakcji materiału z otaczającym środowiskiem.
Skały osadowe (sedymentacyjne) – jeden z trzech głównych typów skał (obok skał magmowych i metamorficznych) budujących skorupę ziemską, powstają przez nagromadzenie się materiału przynoszonego przez czynniki zewnętrzne (np. wodę, lodowiec, wiatr), na skutek jego osadzania się lub wytrącania z roztworu wodnego. Nauka zajmująca się powstawaniem skał osadowych to sedymentologia.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)