1. PROCESY I SKAŁY OSADOWE
1.1. PROCESY OSADOTWÓRCZE
• Skały osadowe tworzą się w wyniku zniszczenia skał pierwotnych (wyjściowych). Skały te są produktami powstałymi wskutek nagromadzenia na powierzchni Ziemi lub w jej pobliżu minerałów oddzielonych ze starszych skał, ich fragmentów, materiałów piroklastycznych lub szczątków organicznych.
• Wyróżnia się następujące procesy osadotwórcze: wietrzenie fizyczne, wietrzenie chemiczne, wietrzenie biologiczne, erozja i transport, sedymentacja i akumulacja, kompakcja, diageneza.
• Wietrzenie fizyczne (mechaniczne) – to mechaniczne rozdrabnianie skał pod wpływem zmian temperatury, działania wiatru, lodowców i innych czynników fizycznych. Zmiany temperatury o charakterze dobowym czy sezonowym są potęgowane insolacją (oddziaływaniem słońca na powierzchnię skał). Powoduje to wzrost ich temperatury nawet do 20̊ C w stosunku do temperatury powietrza. Wskutek różnej rozszerzalności cieplnej minerałów zawartych w skałach (różne rozszerzanie i kurczenie kryształów - minerały ciemne pochłaniają więcej ciepła niż minerały jasne) dochodzi do rozpadu ziarnowego skał (dezintegracja granularna). Różnica temperatury między powierzchniową (silnie ogrzewaną) warstewką skały, a jej wnętrzem prowadzi do łuszczenia się skały i tworzą się równoległe płyty lub skorupy (dezintegracja płytowa). W klimatach zimnych często dochodzi do cyklicznego zamarzania i rozmarzania wody zawartej w szczelinach skalnych. Prowadzi to do rozpadu blokowego skał (dezintegracja blokowa). W skutek przedłużającej się suszy na powierzchniach skał ilastych (pęcznieją albo kurczą się) tworzą się tzw. szczeliny z wysychania. Wietrzenie fizyczne jest najbardziej intensywne w strefach klimatu gorącego suchego (strefy zwrotnikowe) i klimatu umiarkowanego chłodnego oraz w strefie klimatów okołobiegunowych.
• Wietrzenie chemiczne – Polega głównie na zmianie składu chemicznego skały pod wpływem działania wody i zawartych tam związków chemicznych. Do głównych czynników wietrzenia chemicznego można zaliczyć: rozpuszczanie, uwodnienie, hydrolizę, utlenianie, redukcję i uwęglanowienie.
• Rozpuszczenie – to proces przejścia związków mineralnych pod wpływem wody w roztwory wodne. Podczas tej fazy wietrzenia chemicznego usuwane są minerały najbardziej podatne na rozpuszczenie.
• Uwodnienie - polega na przyłączeniu cząsteczek wody do minerału. Powoduje to rozluźnienie sieci krystalicznej, co sprzyja wietrzeniu. Przykładem jest przejście anhydrytu w gips, czy hematytu (tlenku żelaza) w limonit (uwodniony tlenek żelaza).
• Hydroliza – polega na rozkładzie minerałów pod wpływem wody zawierającej CO2 na część zasadową i kwaśną. Jeden z produktów rozkładu jest nierozpuszczalny i pozostaje na miejscu, natomiast drugi ulega wyługowaniu.
• Utlenianie – polega na łączeniu się składników mineralnych z wolnym tlenem atmosferycznym. W efekcie związki beztlenowe przechodzą w tlenowe (np. siarczki w siarczany).
• Redukcja – to proces odwrotny to utleniania. Wywołany jest głównie działalnością bakterii lub rozkładem materii organicznej w środowisku pozbawionym wolnego tlenu.
• Uwęglanowienie – to proces przejścia związków chemicznych pod wpływem kwasu węglowego rozpuszczonego w wodzie w węglany. Proces ten może także doprowadzić do rozpuszczania węglanów wapnia, magnezu i żelaza.
• Wietrzenie biologiczne - polega na rozdrobnieniu skał (rozpad blokowy lub ziarnowy) przez rozrastający się system korzeniowy drzew lub przez rozpulchnienie powierzchni skał poprzez działalność kopiącą i ryjącą zwierząt. Mikroorganizmy rozkładają materię organiczną i powstaje warstwa humusowa (próchniczna) bardzo ważna dla rozwijającego się systemu glebowego.
• Erozja i transport – Wyróżnia się erozję eoliczną, rzeczną, morską i lodowcową.
• Erozja eoliczna – Jest spowodowana przez działalność wiatru. Wywiewanie drobnego materiału piaszczystego nazywa się deflacją. W wyniku deflacji powstają niecki deflacyjne (zagłębienia w powierzchni terenu). Grubszy materiał, który pozostał na dnie niecek deflacyjnych nazywa się brukiem deflacyjnym. Niszczenie skał przez wiatr i jego ładunek nazywa się korazją. W wyniku działania korazji tworzą się nisze korazyjne (zagłębienia u podstawy skał). Korazja doprowadza do powstawania grzybów skalnych (ostańców), które z czasem mogą zostać przewrócone w wyniku wzmożonego podcinania dolnych partii tych form. Jeśli korazja jest nasilona w jednym kierunku i działa przez dłuższy czas to powstają bruzdy korazyjne, a formy wypukłe, które je rozdzielają nazywają się jardangami.
• Erozja rzeczna – jest spowodowana przez działalność rzek. Wyróżnia się tutaj erozję wgłębną, denną, boczną i wsteczną. Erozja wgłębna polega na niszczeniu podłoża skalnego po którym rzeka płynie. Występuje w górnym biegu rzeki.
Erozja denna – niszczenie przez rzekę swoich osadów. Występuje w środkowym i dolnym biegu rzeki. Erozja boczna to podmywanie brzegów doliny rzecznej w środkowym biegu rzeki. Na półkuli północnej najintensywniej podmywane są brzegi prawe, a na półkuli południowej lewe. Erozja wsteczna ma związek z podmywaniem dolnych części progów wodospadów w górnym biegu rzek. Erozja wsteczna może doprowadzić do przecięcia działu wodnego i powstania kaptażu rzecznego (przeciągnięcia jednej rzeki przez drugą rzekę). W działalności rzek ważną rolę odgrywa podstawa erozyjna rzek czyli poziom mórz i oceanów do których rzeki uchodzą. Jeżeli podstawa erozyjna się podnosi (transgresja oceanu światowego – podnoszenie się poziomu wód), to rzeki akumulują w dolnych odcinkach. Natomiast jeżeli podstawa erozyjna się obniża to rzeki erodują w dolnych odcinkach i wcinają się we własne osady.
* Erozja morska – to niszcząca działalność fal morskich zwana też abrazją. Fale morskie działają niszcząco na dno, plażę i brzeg morski. Wynikiem tego niszczenia jest tworząca się platforma abrazyjna pochylona do zbiornika morskiego. W wyniku podmywania brzegu morskiego tworzy się pionowa ściana zwana klifem morskim.
• Erozja lodowcowa – to działalność niszcząca lodowców górskich i lądolodów zwana również egzaracją lodowcową. W wyniku działalności niszczącej lodowców górskich i lądolodów tworzą się na powierzchni skał rysy, bruzdy i wygłady lodowcowe. Tworzą się także rynny lodowcowe (podłużne głębokie zagłębienia w podłożu skalnym), jeziora cyrkowe (owalne zagłębienia w obszarach tworzenia się lodowców górskich) i zgłębienia końcowe (zagłębienia terenowe w rejonie oddziaływania lobów lodowcowych –wypukłych części czoła lądolodu).
• Transport – to przemieszczanie się rozdrobnionego materiału skalnego przez różne czynniki: wiatr, rzeki, morza, lodowce górskie i lądolody. Transportowany materiał może być akumulowany w warunkach śródlądowych i podlegać sedymentacji w zbiornikach wodnych
• Akumulacja osadów – to nagromadzenia osadów na powierzchni lądów. W wyniku działalności wiatru powstają wydmy śródlądowe (np. w obrębie teras rzecznych) lub wydmy nadbrzeżne. Ponadto tworzą się pyły pustynne, pyły wulkaniczne i lessy. Działalność akumulacyjna lodowców górskich i lądolodów prowadzi do powstawania moren czołowych (wałów morenowo-czołowych tworzących się bezpośrednio u czoła lodowego zbudowanych przeważnie z glin zwałowych) i moreny dennej (rozległych stosunkowo płaskich obszarów położonych pomiędzy kolejnymi wałami morenowo-czołowymi).
* Sedymentacja osadów – opadanie na dno zbiorników wodnych okruchów skalnych pod wpływem siły ciężkości. W rzekach w wyniku tej działalności tworzą się stożki napływowe (kształty trójkątne) w miejscach, gdzie słabnie siła transportowa wody.
W wyniku działalności akumulacyjnej rzek u ich ujścia tworzą się delty jako ogromne stożki napływowe. W morzach tworzą się osady o różnym charakterze: osady terrygeniczne -przyniesione przez wiatr, rzeki i lodowce, osady organogeniczne (opadające na dno morza szczątki organiczne), osady chemiczne-ewaporaty (wytrącające się z roztworów wodnych związki chemiczne). W zależności od odległości od brzegu morskiego wyróżnia się następujące rodzaje osadów morskich: osady litoralne (tworzą się od brzegu morza do głębokości 40-60 m- do granicy zasięgu życia roślin przyczepionych do dna morskiego), osady nerytyczne (tworzą się od granicy osadów litoralnych do głębokości 230 m – osady szelfowe), osady hemipelagiczne (tworzą się na stokach kontynentów do głębokości 4000 m). Można tutaj wyróżnić muły błękitne i szare , muły czerwone, muły wapienne i muły czarne, osady eupelagiczne (abysalne) – tworzą się w głębiach oceanicznych. Można tutaj wymienić muły globigerynowe, czerwone iły głębinowe, muły radiolariowe i muły okrzemkowe.
• Kompakcja – powoduje zagęszczenie ziaren osadów przez nacisk warstw nadległych. Prowadzi to do zmniejszenia porowatości i do zwiększenia gęstości.
• Diageneza – Zespół procesów geologicznych prowadzących do przejścia skał osadowych luźnych w skały osadowe zwięzłe (np. piaski przechodzą w piaskowce).
1.2. STRUKTURY SKAŁ OSADOWYCH
SKAŁY OKRUCHOWO-ILASTE
• Struktury kamieniste
• Struktury żwirowe (psefitowe)
• Struktury piaskowe (psamitowe)
• Struktury pyłowe (aleurytowe)
• Struktury iłowe (pelitowe)
• Struktury różnoziarniste
SKAŁY ORGANOGENICZNE
* Struktury biomorficzne
SKAŁY CHEMICZNE
• Struktury grubokrystaliczne
• Struktury średniokrystaliczne
• Struktury drobnokrystaliczne
• Struktury koloidalne
1.3. TEKSTURY SKAŁ OSADOWYCH
* Tekstury bezładne
• Tekstury warstewkowe
• Tekstury łupkowe
• Tekstury masywne
• Tekstury komórkowe
• Tekstury porowate
1.4. SKŁAD MINERALNY
• Minerały allogeniczne
• Minerały autogeniczne
1.5. SPOIWO SKAŁ OSADOWYCH
• Spoiwo ilaste
• Spoiwo węglanowe
• Spoiwo żelaziste
• Spoiwo krzemionkowe
1.6. WAŻNIEJSZE SKAŁY OSADOWE
• Gruz skalny– Różnorodne zabarwienie, struktura kamienista, tekstura porowata. W składzie mineralnym występują okruchy skal magmowych, osadowych i metamorficznych. Skala luźna (niescementowana).
• Brekcja – Barwa biało-szara, czerwono-brunatna lub wiśniowa, struktura kamienista, tekstura bezładna. W składzie mineralnym występują okruchy skal magmowych, osadowych i metamorficznych. Spoiwo węglanowe lub krzemionkowe. Skała zwięzła (scementowana).
• Żwir – Barwa od jasno-szarej do ciemno-szarej, może być szaro-brunatny, struktura psefitowa, tekstura porowata. W składzie mineralnym występują okruchy skal magmowych, osadowych i metamorficznych, ale występują też ziarna kwarcu, skaleni, ortoklazu i plagioklazów kwaśnych. Skała luźna.
• Zlepieniec
• Piasek – Barwa biało-szara, szara, żółto-szara, żółto-brunatna, struktura psamitowa, tekstura porowata. W składzie mineralnym występują: kwarc, skalenie, ortoklaz, plagioklazy kwaśne, niewielkie ilości piroksenów i amfiboli. Wyróżnia się piaski grube, piaski średnie, piaski drobne i piaski pylaste. Skała luźna.
• Piaskowiec
• Mułki (muły) – Barwa jasno-szara, ciemno-szara lub brunatna, struktura aleurytowa (pyłowa), tekstura porowata. W składzie mineralnym występują: kwarc, skalenie, węglany wapnia, minerały blaszkowe i minerały ilaste. Powstają w zbiornikach wodnych. Skała luźna.
• Lessy – Barwa żółto-szara lub żółto-brunatna, struktura aleurytowa, tekstura makroporowata. W składzie mineralnym występują: kwarc, duże ilości węglanów wapnia, skalenie, minerały blaszkowe i minerały ilaste. Skała utworzona w warunkach lądowych z akumulacji pyłów atmosferycznych na przedpolu lądolodów. Skała luźna.
• Mułowce – Barwa szara, ciemno-szara lub brunatna, struktura aleurytowa, tekstura bezładna lub warstewkowa. W składzie mineralnym występują: kwarc, skalenie, plagioklazy kwaśne, minerały blaszkowe i minerały ilaste. Spoiwo ilasto-węglanowe. Skała zwięzła.
• Ił – Barwa szara, ciemno-szara, brunatna lub czarna, struktura pelitowa (ilowa), tekstura zbita, bezładna lub warstewkowa. W składzie mineralnym przeważają minerały ilaste, występuje kwarc, węglany wapnia, minerały blaszkowe. Skała utworzona w zbiornikach wodnych. Skała luźna.
• Iłowiec – Barwa szara, ciemno-szara, brunatna, zielona a nawet czarna, struktura pelitowa, tekstura masywna czasem warstewkowa. W składzie mineralnym występują: minerały ilaste, węglany wapnia i minerały blaszkowe. Spoiwo ilasto-węglanowe. Skała zwięzła.
• Iłołupek
• ...
brzezinka