Era kenozoiczna

-czwartorzęd

- holocen

- plejstocenu

-trzeciorzęd

GLACITEKTONIKA - zaburzenia w układzie przestrzennym warstw skalnych, wywołane naciskiem nasuwającego się lodowca. Są to różnych rozmiarów fałdy (przeważnie drobne), a także uskoki. Często w utworach trzeciorzędowych i czwartorzędowych, zaburzonych glacitektonicznie, spotykane są liczne powierzchnie lustrzeń, na których opór gruntu na ścinanie jest znacznie mniejszy niż w masywie zaburzonym. Stosunki wodne wskutek zaburzenia układu przestrzennego warstw wodonośnych i wodoszczelnych są bardzo skomplikowane. Nastręcza to szereg problemów przy fundamentowaniu.

Czwartorzęd, plejstocen	Zlodowacenie północno-polskie (zlodowacenie Bałtyckie, zlodowacenie Toruńskie, Wisły)
		Zlodowacenie środkowo-polskie (zlodowacenie Warty, zlodowacenie Odry)
		Zlodowacenie południowo-polskie (zlodowacenie Nidy, zlodowacenie Sanu, zlodowacenie Wilgi, krakowskie)
		Zlodowacenie najstarsze (zlodowacenie Narwi)
	Plejstocen	Interglacjał emski
		Interglacjał wielki
		Interglacjał podlaski

LODOWCE - powstają powyżej granicy wiecznych śniegów, tam gdzie występują znaczne ilości opadów. Obszary, na których śnieg przekształca się ostatecznie w lód lodowcowy to pola firnowe. Masy lodu spływające z pól firnowych na obszarach górskich to jęzory lodowcowe.

LODOWCE GÓRSKIE - występują w górach i zajmują stosunkowo niewielką powierzchnię. Obecnie w Alpach, Himalajach i Kaukazie oraz innych górach.

DZIAŁALNOŚĆ LODOWCÓW GÓRSKICH - w głównej mierze działalność niszcząca. Powstające formy morfologiczne są wynikiem działalności erozyjnej lodowców i wietrzenia mechanicznego skał.

Do najbardziej charakterystycznych form rzeźby polodowcowej na obszarach górskich należą:

1. cyrki polodowcowe (na miejscu dawnych pól firnowych, często wypełnia je woda tworząc jeziora cyrkowe, np. Czarny Staw nad Morskim Okiem w Tatrach),

2. doliny U-kształtne (głębokie, o stromych zboczach i płaskim dnem),

3. doliny zawieszone (dna są położone wyżej niż dno doliny głównej. Wodogrzmoty Mickiewicza w Tatrach. Powstają w miejscach łączenia się dwóch jęzorów lodowcowych znajdujących się na różnych wysokościach)

FORMY AKUMULACYJNE (różne typy moren) lodowców górskich są stosunkowo niewielkie i zbudowane się głownie z grubych okruchów skalnych.

LODOWCE KONYNENTALNE - pokrywają wielkie obszary (ogółem ok. 15 mln km²) warstwą lodu o grubości kilkuset, a nawet kilku tysięcy metrów.

Współczesne lądolody - Grenlandia i Antarktyda.

W plejstocenie zajmowały znacznie większe obszary Europy i Ameryki. Pokrywały ok. 25% powierzchni kontynentów, w tym niemal cała Polskę.

DZIAŁANOŚĆ LODOWCÓW KONTYNENTALNYCH

Praca lodowca:

-wyrywanie skał podłoża

-spiętrzanie ziemi (moreny)

-sandry, drumliny, kemy (piaszczyste)

-zaburzenia glacitektoniczne (warstwy podłoża)

Działalność twórcza

Osady lodowcowe (glacjalne)

1. osady lodowcowe (zostały osadzone przez wytopienie się bezpośrednio z lodu lodowcowego)

2. osady wodnolodowcowe (osadzone zostały dzięki wodom z topniejącego lodowca (osady fluwioglacjalne), albo osadzone w jeziorach przed czołem lodowca (osady limnoglacjalne)

1. osady rzeczno-lodowcowe (fluwioglacjalne)

2. osady jeziorno-lodowcowe (limnoglacjalne)

Maksymalny zasięg lodowca wyznacza morena czołowa. Główna forma geomorfologiczną są sandry (w kierunku południowym rozciąga się strefa działalności wód wypływających spod lodowca). Lądolód przemieszczał się z północy na południe. Na północ od moreny czołowej rozciąga się rozległy obszar moreny dennej.

Ogólna charakterystyka utworów i form geomorfologicznych akumulacji lądowej - większość osadów lodowcowych charakteryzuje się brakiem selekcji i warstwowania. Obok drobnych frakcji - występują olbrzymie głazy narzutowe i kry glacjalne. Osady fluwioglacjalne są selekcjonowane i warstwowane. W składzie mineralnym i petrograficznym utworów lodowców na obszarze Polski dominują skały skandynawskie. Lokalnie - duży udział materiału miejscowego, np. liczne krzemienie w morenie czołowej k. Częstochowy.

Do form akumulacji lodowcowej zaliczamy m.in.: morenę czołową, morenę spiętrzoną, morenę denną, ozy, sandry, kemy, pradoliny.

ZLODOWACENIA I ICH OSADY NA TERENIE POLSKI

W epoce Plejstocenu kilkakrotnie lądolody przesuwały się ze Skandynawii ku S nasuwały się na obszar Polski. Liczba zlodowaceń i interglacjałów na obszarze Polski jest sprawą sporną.

Zasięg najstarszego zlodowacenia (NARWI) jest nie znany, gdyż jego osady nie występują nigdzie na powierzchni terenu, a w wierceniach stwierdzono je w oddzielnych płytach.

ZLODOWACENIE POŁUDNIOWO-POLSKIE objęło swoim zasięgiem prawie całą Polskę z wyjątkiem Karpat i Sudetów, gdzie w tym czasie pojawiły się lodowce górskie. Lodowce te ukształtowały w znacznym stopniu obecną rzeźbę najwyższych pasm Karpat polskich (tatry, masyw Babiej Góry) i Sudetów (Karkonosze). Na powierzchni zachowały się oderwane od siebie płaty utworów morenowych nagromadzenie głazów narzutowych.

ZLODOWACENIE ŚRODKOWO-POLSKIE na obszarze, gdzie na powierzchni znajdują się osad zlodowacenia środkowo-polskiego (tj. pomiędzy jego maksymalnym zasięgiem, a zasięgiem ostatniego zlodowacenia bałtyckiego, formy geomorfologiczne akumulacji lodowcowej są silnie zdenudowane, brak jest jezior lodowcowych, miąższość sadów jest zmienna, od 0 do kilkudziesięciu metrów.

ZLODOWACENIE PÓŁNOCNO- POLSKIE -BAŁTYCKIE w jego zasięgu obserwuje się najlepiej zachowane formy akumulacji lodowcowej oraz największe miąższości osadów lodowcowych. Rzeźba powierzchni terenu jest urozmaicona, wiele jezior polodowcowych. Ogólna miąższość osadów lodowcowych wzrasta ku N. W obszarze zasięgu zlodowacenia bałtyckiego występują interglacjały których , grubość może osiągać nawet ok. 300m.Osady, które tworzyły się w interglacjałach to przeważnie utwory rzeczne, często o dość znacznej miąższości.

INTERGLACJAŁY - utwory rzeczne o znacznej miąższości. Grubość osadów lodowcowych wzrasta ku N, może osiągnąć nawet ok. 300m.

CHARAKTERYSTYKA WARUNKÓW GEOLGICZNO - INŻYNIERSKICH NA OBSZARZE AKUMULACJI LODOWCOWEJ

Budownictwo na obszarach związanych z lodowcami górskimi, należy do rzadkości, gdyż objęły one w Polsce stosunkowo nieznaczne obszary. Przy rozpatrywaniu osadów lodowcowych jako podłoża budowlanego, należy zwrócić uwagę, czy rozpatrywany teren znajduje się w zasięgu ostatniego zlodowacenia, czy też poza nim. Osady zlodowacenia północnopolskiego (bałtyckiego) charakteryzują się wyraźnie większą odkształcalnością niż osady starszych zlodowaceń. Dotyczy to głównie sadów spoistych. Przy opisie geologiczno- inżynierskim powinna znaleźć się informacja o wiek tych osadów, w wypadku ich wystąpienia.

Glina zwałowa (gł. moreny czołowe) - żółte, brązowe, nieskalisty, spoisty, duże okruchy skał zlepione iłem, piaskami, żwirami, zwarta, twardoplastyczna, mogą występować poziomy wodonośne.

Glina moreny dennej - szara, czarna, wysokie parametry wytrzymałościowe, mocno ściśnięte iły, piaski.

Osady wodnolodowcowe (tworzone przed wody wypływające z lodowca) - piaski, żwiry, gruzy.

Ił warstwowy - warstwy jasno-czarne, powstały na przedpolu lodowca (zimą mały dopływ powietrza - ciemne, latem jasne)

MORENA CZOŁOWA powstaje podczas postoju czoła lodowca. W morfologii tworzy wały o wzgl. wysokości do kilkudziesięciu m i rozciągłości E-W. Z ostatnim zlodowaceniem są związane liczne wyniosłości i zagłębienia, często wypełnione wodami jezior. Skład: wszystkie frakcje z przewagą frakcji piaskowej i żwirowej. Bardzo rzadko glina zwałowa.

OBSZAR MORENY CZOŁOWEJ w zasięgu zlodowacenia bałtyckiego- bardzo urozmaicona rzeźba terenu. Występują osady sypkie : piaski, żwiry, często głazy o znacznych rozmiarach. Lokalnie- glina zwałowa. Położenie poszczególnych rodzajów skał w profilu pionowym bardzo nieregularne i zmienne. Zwierciadło wody podziemnej na poziomie zbliżonym do podstawy moreny. W niższych partiach zboczy- często występują źródła. Obszar ten z punktu widzenia warunków gruntowo- wodnych - bardzo dobry dla budownictwa. Utrudnieniem mogą być znaczne deniwelacje powierzchni terenu.

MORENA DENNA - powstaje podczas wycofywania się lodowca. W morfologii - obszar lekko falisty z licznymi niewielkimi wzniesieniami i zagłębieniami, często wypełnionymi wodami jezior. Skład: glina zwałowa, obecne są wszystkie frakcje. Na powierzchni glin zwałowych, wskutek wypłukania przez wody opadowe frakcji pyłowej i iłowej, często zalega warstwa piasków zwałowych o grubości ok. 1m. Bruk morenowy - nagromadzenie głazów pochodzących z rozmytej gliny zwałowej. Soczewki, przewarstwienia piasku i żwiru, w których występuje woda, niekiedy pod zwiększonym ciśnieniem hydrostatycznym. Występują one w warstwach glin zwałowych.

OBSZAR MORENY DENNEJ rzeźba terenu w zasięgu zlodowacenia bałtyckiego - bardzo urozmaicona z deniwelacjami osiągającymi kilkanaście metrów, na obszarach starszych zlodowaceń - a ogół mocno denudowana, a tym samym znacznie bardziej wyrównana. Szczególnie silna denudacja zaznacza się wzdłuż dolin większych rzek. W obszarze moreny dennej można wyróżnić dwa różne rodzaje podłoża: glinę zwałową (grunty spoiste) oraz obszary gruntów sypkich: piasków, żwirów lub pospółek. Grunty te wykazują wyraźne zróżnicowanie cech fizyczno - mechanicznych.

OBSZARY WYSTĘPOWANIA GLINY ZWAŁOWEJ glina zwałowa charakteryzuje się bardzo dużą zmiennością składu granulometrycznego, a w związku z tym z dużą zmiennością cech fizyczno - mechanicznych. Glina ta zmienia swoje cechy mechaniczne, w zależności od wilgotności. Glina zwałowa w stanie suchym jest bardzo dobrym, mało odkształcalnym podłożem, zdolnym do przenoszenia nawet bardzo dużych obciążeń. Przy posadowieniu na niej budowli konieczne jest bezwzględne utrzymanie pierwotnego stanu podłoża. Wykopy w glinie zwałowej trzeba jak najstaranniej zabezpieczać przed wpływem wód opadowych, jak i wód podziemnych. W profilu gliny zwałowej spotykane mogą być przewarstwienia osadów sypkich o różnej miąższości, która może wynosić zaledwie kilka cm i może być zauważona podczas wierceń. Pojawienie się przewarstwienia gruntów sypkich w glinie zwałowej tworzy sieć połączeń hydraulicznych, które stale lub okresowo, mogą prowadzić wodę podziemną. Woda ta może okresowo pogarszać cechy mechaniczne w strefie gliny przyległej do przewarstwień sypkich. Dlatego części podziemne obiektów usytuowane w glinie zwałowej powinny być starannie izolowane przed dopływem wód podziemnych, nawet w przypadku jej braku podczas wykonywania badań geologicznych. Inny problem - pojedyncze głazy obecne w warstwach gliny lub ich nagromadzenie- bruk morenowy. Utrudnienie przy badaniach geologicznych i pracach ziemnych. Duży głaz pod fundamentem może spowodować nierównomierne osiadanie obiektu. Osiadania obiektów posadowionych na glinie zwałowej, podobnie jak wszystkich gruntów spoistych, są długotrwałe i mogą trwać dziesiątki, a nawet setki lat.

OBSZARY WYSTĘPOWANIA OSADÓW SYPKICH grunty sypie, występujące w obszarach moreny dennej mogą być pierwotne (wytapiane bezpośrednio z lodowca) lub wtórne, powstające wskutek zwietrzenia lub przemycia gliny zwałowej. Są o piaski, żwiry, pospółki. Cechuje je dobre zagęszczenie, a w związku z tym mała odkształcalność. Pozytywnymi cechami, jako podłoża, są : znikoma zależność cech mechanicznych od obecności wody, a także to, że osiadania obiektów na nich posadowionych kończą się praktycznie z chwilą zakończenia budowy. Są to grunty przeważnie dobrze nadające się do budowy nasypów ( zła selekcja ziarna). Głębokość występowania pierwszego poziomu wody w tych osadach jest ściśle uzależniona od głębokości do stropu niżej leżącej skały nieprzepuszczalnej, a jeśli te skały zalegają od powierzchni terenu, także od ilości opadów.

Sypkie osady morenowe należy uznawać za dobre podłoże w budownictwie.

OZY formy wyraźnie górujące nad przyległym do nich obszarem moreny dennej. Przesuwają się wzdłuż linii lodowca NS. Osady drobne, warstwowane, zewnętrzne części ozów otulone gliną zwałową, w okolicy występują jeziora rynnowe. Powstają w wyniku erozji wód wypływających spod lodowca a następnie akumulacji? Najwyższe znane na obszarze Polski osiągają względne wysokości do ok. 40 m. Zasadniczy korpus ozu- żwiry, gruboziarniste piaski, ewentualnie pospółki. Niekiedy duże głazy do kilkudziesięciu cm średnicy. Osady są dobrze zagęszczone, dobre podłoże budowlane. Na zboczach występuje glina zwałowa. Woda podziemna pojawia się dopiero u podstaw ozu, na stropie niżej leżącej warstwy nieprzepuszczalnej. Ozy stanowią potencjalne złoża kruszywa, głównie do betonów. Osady te stanowią dobry materiał do budowy nasypów. Niewielkie rozmiary w przekrój poprzecznym i wydłużony kształt w pionie - mało prawdopodobne jest na nich budownictwo, zwłaszcza dużych obiektów.

SANDRY głównie piaski, w mniejszym stopniu żwiry. Występują na południe od moren czołowych. Rozległe stożki napływowe; przez wody wypływają spod lodowca. Są to rozległe równiny pokryte dolinkami i okryte lasami sosnowymi. Piaski, które przeszły selekcję pod wpływem frakcji; w sąsiedztwie morem czołowych są frakcje grube im dalej drobniejsze. Grunty są dobrze zagęszczone, dobre podłoże budowlane. Stanowią potencjalne, bardzo zasobne złoża kruszyw. Na obszarach działalności wydmotwórczej - pogorszenie nośności podłoża, ze względu na przewianie piasku. Głębokość do pierwszego poziomu wody podziemnej jest uzależniona od miąższości osadów sandru, a także od głębokości do stropu niżej leżącej warstwy nieprzepuszczalnej.

KEMY - wały i garby o nieregularnym kształcie. Pagórki lub wały kemów powstają w obniżeniach lub szczelinach lodowca. Osady zgromadzone w kemach SA z reguły warstwowane. Trudne do wydzielenia. Materiał gromadzony w zagłębieniach lodowca.

Tworzą wyniosłości o różnych kształtach. Odkrywka lub wiercenia pomagają stwierdzić tego rodzaju formę. Różne rodzaje gruntów, od pyłów do żwirów. Najlepsze warunki będą występowały na podłożu żwirowym, wyraźnie gorsze na podłożu zbudowanym z pyłów. Pyły są słabo przepuszczalne, mogą pojawić się lokalne poziomy wody zawieszonej na tego typu gruntach. Pierwszy poziom wody podziemnej pojawia się u podst. kemu.

JEZIORKA ZASTOISKOWE - najdrobniejsze frakcje: pyłowa i iłowa. Iły warwowe (wstęgowe), charakterystyczna warstwowa tekstura.

PRADOLINY - Szerokie do kilkudziesięciu km doliny. Zostały wyżłobione w okresach postojów lodowców przez wielkie rzeki powstałe z połączenia potoków lodowcowych z rzekami płynącymi z południa polski. Pradoliny maja kierunek przeważnie II do czoła lodowca i wypełnione są głównie osadami dostarczanymi przez rzeki lodowcowe. Pradolinę wypełniają utwory aluwialne (w dolnej części utw. gruboziarniste, ku górze coraz drobniejsze). Miejscami na powierzchni tych samych form występują namuły, torfy, płaty kredy łakowej, a nawet gliny zwałowej. Miąższość całej serii sięga kilkudziesięciu m. Są to utwory zasobne w wodę. Źródło zaopatrzenia w H2O miast i osiedli (Poznań, Gdynia).

OSADY ZASTIOSKOWE (iły warwowe czyli wstęgowe) - typ osadów często spotykany na całym Niżu Polskim. Najbardziej typowy osad zastoiskowy to iły warwowe (wstęgowe). Warstwy różnią się pomiędzy sobą barwą i składem granulometrycznym. Warstwy jasne - frakcja pyłowa (Mazowsze), podrzędnie frakcja iłowa i piaskowa. Warstwy ciemnie - frakcja ilasta, podrzędnie frakcja pylasta i piaszczysta (max kilka %). Są to iły, rzadziej pylaste.

Iły warwowe łatwo uplastyczniają się, łatwo tworzą wysadziny mrozowe w przypadku przemarznięcia. Przy pracach inżynierskich bardzo istotne jest zabezpieczenie przed działaniem tych dwóch czynników. Przy budowie dróg i innych obiektów, gdzie występują obciążenia dynamiczne trzeba mieć na uwadze wyjątkowa wrażliwość iłów na tego typu działanie. Iły zmieniają bardzo szybko swój stan pierwotny, tracąc swoje względnie dobre cechy. Trzeba unikać przy pracach ziemnych wszelkiego rodzaju wstrząsów, np. niewskazane jest wykorzystywanie w nich pali wbijanych.

Przy zachowaniu określonych warunków iły warwowe stanowią stosunkowo dobre podłoże budowlane.

W kierunku prostopadłym do laminacji iły warwowe są praktycznie wodoszczelne. W kierunku zgodnym z laminacja filtracja wody może zachodzić w sposób zauważalny, stwarzając problemy przy pracach ziemnych.

Pierwotnie suchy wykop może po pewnym czasie ulec zalaniu woda podziemna filtrującą.

PYŁY (muły) - warstwowane lub nie. Z reguły mniej korzystne podłoże od iłów warwowych o ile zostały skonsolidowane kolejnym nasunięciem się lodowca.

W osadach zastoiskowych lokalnie występują także warstwy piasków drobnoziarnistych.

Zaburzenia glacitektoniczne - trwałe deformacje poprzedniego układu form przestrzennych zbudowanych ze skał niezdiagenerowanych spowodowane : obciążeniem lodowcem, przesuwaniem lodowca, zamarzaniem i rozmarzaniem wody w skale, odprężeniem po ustąpieniu lodowca. Te procesy powodują gwałtowne zmiany rodzaju skał i sposobu ich zalegania na niewielkim obszarze. Występowanie Polska zach. i poł. Zach.

KRAS (procesy krasowe, krasowienie)- rozpuszczenie (wyługowywanie) węglanu wapnia, zjawiska krasu występują w skałach węglanowych (wapień)(rozpuszczają się w wodzie zawierającej CO2), gipsowo-solnych (rozpuszczają się w czystej wodzie), potasowo-magmowych; procesy rozpuszczania skał przez wody powierzchniowe i podziemne, jeden z rodzajów wietrzenia chemicznego. Krasowieniu podlegają przede wszystkim wapienie, a także dolomity, gips, sól kamienna. Krasem określa się również formy powierzchni Ziemi powstałe w wyniku powyższych procesów, a także obszar, na jakim te procesy i formy występują.

Na rozwój zjawisk krasowych wpływa wodorozpuszczalność, grubość i miąższość skał oraz rzeźba i warunki klimatyczne, najlepiej na obszarach górskich w klimacie gorącym i wilgotnym.

Formy krasowe

1) nacieki jaskiniowe

2) Formy powierzchniowe:

- rynienki, żłobki (zagłębienia poprzedzielane żebrami krasowymi) i żebra - powstają na skutek działania płynącej wody opadowej

- lej krasowy - płytkie,okrągłe lub eliptyczne zagłębienie,o średnicy do kilkuset m

- uwał - zagłębienie bezodpływowe powstałe z połączenia kilku lejów krasowych

- polje (polja) - rozległa kotlina, o powierzchni do kilkuset km², powstała przez połączenie wielu uwałów i lejów krasowych

- mogoty i humy - ostańce sterczące na polach

- ponor - miejsce, gdzie wody strumieni, potoków czy rzek wpływają pod powierzchnię terenu

- wywierzysko - źródło krasowe, miejsce w którym wody podziemne wypływają na powierzchnię

- ostańce krasowe - zbudowane ze skał odporniejszych niż otoczenie, wyst w okolicach Ojcowa

- studnia krasowa

3) Formy podziemne: Wewnątrz jaskiń występują formy naciekowe: stalaktyty, stalagmity, stalagnaty, draperie naciekowe, perły jaskiniowe i inne.

- doliny krasowe - przedłużenie studni, głębokość kilkaset metrów

- jaskinia krasowa - obszerne formy znajdujące się na wysokościach występowania zwierciadła wód podziemnych

- korytarz jaskiniowy o rozwinięciu pionowym, gdy poznawany był od dołu nazywany jest kominem jaskiniowym podziemne jeziora.

WYSTĘPOWANIE KRASU W obszarach występowania krasu widoczny jest brak rozwiniętych wód powierzchniowych, potoków, rzek, znikają one w miejscach zwanych pomorami, a wypływają w wywierzyskach .Około 7 % kontynentów zajmują skały krasowiejące. Kras młody - małe nieliczne formy krasowe; kras dojrzały - maksymalne wymiary form krasowych; kras starszy - formy krasu się zmniejszają, zapadają się stropy.

Stadium młode - sieć wód powierzchniowych rozwinięta bardzo słabo, wody podziemne występują na różnych poziomach; Stadium dojrzałe - sieć wód powierzchniowych słabo rozwiniętych, podziemne - -jeden wyrównany system; Stadium starsze - liczne rzeki powierzchniowe, nieliczne jeziora, wody powierzchniowe znajdują się blisko powierzchni terenu.

Obszarem występowania najbardziej typowych zjawisk krasowych są Góry Dynarskie i płaskowyż Kras. W Europie kras występuje również m.in. na obszarze, Słowacji, Moraw. W Polsce formy krasowe można zaobserwować głównie na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej i w Tatrach Zachodnich (Dolina Kościeliska), a w mniejszym stopniu również w Pieninach (Pieniński Pas Skałkowy), Górach Świętokrzyskich (Jaskinia Raj) i Sudetach (Masyw Śnieżnika z Jaskinią Niedźwiedzią).

PROCESY WEWNĘTRZNE - ENDOGENICZNE

Do procesów wewnętrznych zaliczamy: plutonizm, wulkanizm, ruchy skorupy ziemskiej, metamorfizm. Wywołane są one czynnikami wewnętrznymi i objawiają się w postaci stożków wulkanicznych, trzęsień ziemi, czy tworzenia się skał magmowych i metamorficznych. Skutkami procesów wewnętrznych są góry, magmowe i metamorficzne zaburzenia w przestrzennym układzie skał, występowanie ciepłych i mineralizowanych źródeł ( skutek działalności wulkanów).

METAMORFIZM proces prowadzący do przeobrażenia skał magmowych, osadowych i metamorficznych, wcześniej utworzonych w warunkach podwyższonej temperatury i ciśnienia na skutek podwyższonej temperatury i ciśnienia. Powoduje ruchy skorupy ziemskiej- ruchy diastroficzne( ruchy związane z przemieszczaniem magmy). Procesy te polegaj na sprasowaniu skały- prowadzące do złupkowania czyli rozpadnięcia ej na warstwy oraz rekrystalizacji i powstaniu nowych minerałów. Procesy te prowadzą do powstania nowych materiałów- tzw. metamorficznych kosztem minerałów skałotwórczych skał osadowych i magmowych. Prowadzi on do powstania skał metamorficznych ( marmurów kalcytowych, dolomitowych, kwarcytów, gnejsów, łupków, amfibolitów granulitów, eklogitów, sempertynitów). Metamorfizm zachodzi przy minimalnym dziale fazy ciekłej, zachodzi głównie w stanie stałym. Czynniki metamorfizmu: wysoka temperatura zwiększająca się z głębokością, ciśnienie hydrostatyczne, ciśnienie stressowe ( jednokierunkowe) powodujące nacisk na przeobrażającą się skałę. Przyczyną metamorfizmu są intruzie i ruchy skorupy ziemskiej.

Wyróżniamy 3 strefy metamorfizmu: a) strefa płytka (EPI)- sięgająca do głębokości 6-10m; panuje tu stosukowo niska temperatura 100-300⁰C i niezbyt wysokie ciśnienie jednokierunkowe w granicach 1600- 2700 kPa; powstają chlorytowe łupki, zieleńce, fyllity, łupki talkowe, serycytowe b) strefa pośrednia (MEZO)- 300-500⁰C,część minerałów przekrysalizowyje pod wpływem wysokiego ciśnienia lub rekrystalizuje; powstają skały o teksturze łupkowej i gnejsowej; powstają: łupki biotytowe, muskowitowi, amfibolity, marmury, kwarcyty, gnejsy c) strefa najgłębsza (KATA)- 800⁰C, ciśnienie jednokierunkowe zanika i powstaje ciśnienie hydrostatyczne; tekstura bezładna; powstają: plagioklazy, ortoklaz, oliwiny, pirokseny, gnejsy, granulity, eklogity;

Podczas metamorfizmu zachodzą zmiany strukturalno - teksturalne i zmiany składu mineralnego. Tworzą się minerały tj. talk, chloryt, serycyt, grafit, epidot, granaty i dysten.

Wyróżniamy również - metamorfizm allochemiczny( skład chemiczny ulega zmianie podczas metamorfozy) i - metamorfizm izochemiczny( skład chemiczny skały chemicznej nie ulega zmianie)

FRACJE METAMORFICZNE- naturalne zespoły mineralne pozostające w równowadze, nie zmieniające się. Wyróżniam 8 facji metamorficznych. Do jednej facji należą skały o jednakowym składzie mineralnym przy jednakowy składzie chemicznym.

Produkty metamorfizmu kontaktowego łub regionalnego:

Kwarcyt ma najlepsze parametry wytrzymałościowe; 95%ziarenek kwarcu pozaziębianych; skała monomineralna; nadaje się na mat konstrukcyjny; tekstura bezładna lub łupkowa, powstaje w wyniku przeobrażenia piaskowców kwarcytowych lub skał krzemionkowych; twardość 7

Marmury wapienie przeobrażone(kałcytowe i dolomitowe); powstają przez metamorfozę wapieni lub dolomitów; składniki poboczne:talk, serycyt, chloryt, epidot, granat,

Produkty metamorfizmu regionalnego:

Fyllity (łupki fyllitowe) skała łyszczykowa o bardzo drobnym ziarnie i teksturze łupkowej ;połyskjedwabisty(pochodzi od łyszczyków i serycytu) składają się głównie z ziaren kwarcu, łusek, serycytu,; różne kolory; powstają w wyniku metamorfozy łupków ilastych.

Łupki lyszczykowe tekstura łupkowa,blaszki łyszczyków;skała wykazuje oddzielność na warstwy; domieszki: skalenie, grafit epidot.

Łupki kwarcowo-skałeniowe: twarde; skały skały jasne o strukturze drobnogranoblastycznej; tekstura łupkowa; zawierają gł kwarc i skalenie; powstają w wyniku przeobrażenia kwaśnych skał magmowych wulkanicznych lub piaskowców arkozowych; często występują razem z łupkami łyszczykowymi. Gnejsy mniej lub bardziej wyraźna tekstura łupkowa lub linearna; GL składnik skalenie kwarc oraz łyszczyki pirokseny amfibole granaty grafit;powstały z przeobrażenia skał magmowych (ortognejsyO lub z przeobrażenia skał osadowych (paragnejsy).

SKAŁY OSADOWE

Powstają z materiałów pochodzących ze zniszczenia różnych typów skał i produktów i wietrzenia chemicznego, a także ze szczątków organizmów. W genezie tych skał współdziała kilka procesów:

1. Wietrzenia mechaniczne:

- INSOLACJA polega na nagrzewaniu skał przez słońce, w nocy skały oziębiają się, minerały skałotwórcze mają za zwyczaj różne współczynniki rozszerzalności liniowej w różnych kierunkach. Skała traci zwięzłość, z czasem przechodzi w gruz skalny (dezintegracja granularna)

- EKSFOLIACJA (dezintergracja blokowa) płytowe lub skorupowe dzielenie się skał równoległe do ich powierzchni spowodowane naprężeniami wywołanymi przez słabe przewodnictwo cieplne.

- ZAMRÓZ - stanowi zamarzanie wody w szczelinach i pęknięciach skalnych. Zwiększa się objętość Al₂O następnie nacisk na ściany i rozszerzanie szczelin.

2. Wietrzenia chemiczne - jest to chemiczne przeobrażenie minerałów w strefie wietrzenia i powstawania minerałów wtórnych; wietrzenie fizyczne przyspiesza i ułatwia wietrzenie chemiczne.Do przeobrażeń chemicznych należą:

- utlenianie związków beztlenowych

- uwodnienie przez przyłączenie wody

- redukcja materią organiczną

- karbonizacja - powstawanie rozpuszczonych węglanów

3. Transport materiałów powstałych przez wietrzenie - wiatry, lodowce i prądy morskie są transportowane przez wody płynące, materiały kruszą się, wygładzają i obtaczają. Większe obtoczone bloczki skał określane są jako otoczaki.

4. Sedymentacja - gromadzenie się produktów wietrzenia mechanicznego, szczątków organicznych oraz materiałów pochodzenia chemicznego w basenach sedymentacyjnych.

5. Diageneza - materiały osadowe w basenach sedymentacyjnych są luźne, a proces ten prowadzi do ich konsolidacji przez procesy:

- KOMPAKACJA - w materiałach drobnoziarnistych zmniejsza się objętość pod wpływem ciśnienia nakładu, bądź ciśnienia górotwórczego. Wynikiem kompakacji jest zmniejszenie porowatości a zwiększenie ciężaru właściwego.

- CEMENTACJA - polega na spajaniu luźnych osadów substancjami wytrąconymi z roztworów krążących w skale osadowej; zachodzi twardnienie koloidów spowodowane utratą H2O.

- REKRYSTYLIZACJA - w osadach chemicznych i organogenicznych, przejście substancji bezpostaciowej w skrytokrystaliczną a następnie w krystaliczną.

- PROCESY METASOMATOZY - polega na wymianie składników.

- FOSYLIZACJA - proces diagenezy resztek organicznych zagrzebanych w osadzie.

WIETRZENIE - poszczególne minerały wykazują duże różnice w szybkości rozwoju tego procesu. Wietrzenie zachodzi najintensywniej na powierzchni terenu. Na stromych stokach profil pokrywy zwietrzenia jest niepełny. Wietrzenie zachodzi do głębokości wód podziemnych. Kolejność od najłatwiej do najtrudniej wietrzejących minerałów: kalcyt-dolomit-oliwiny-pirokseny-amfibole-skalenie-biotyt-muskowit-kwarc.

Skały osadowe

l)skały piroklastyczne (pośrednie między magmowymi i osadowymi) 2)okruchowe (grubookruchowe, średniookruchowe, drobnookruchowe)

3)ilaste

4) pochodzenia chemicznego i organicznego.

Skały pirokłastyczne -materiały pochodzenia wulkanicznego:pyły, popioły, oderwane fragmenty krateru. Najbardziej charakterystyczny: tuf wułkaniczny-luźno osadzone piaski, popioły, pyły, scementowane przez wody na powierzchni ziemi, porowate skały, tekstura porowata, lekkie. Brekcja wulkaniczna-scementowana skała zawierająca bloki ostrokrawedziste, oderwane ze ścian krateru.

Grubookruchowe-gruzy deponowane sa na miejscach lub w rejonach niezbyt odległych od terenu ulegającego intensywnej denudacji. Luźne :gruzy, żwiry. Scementowane brekcje, zlepieńce.

Gruzy i żwiry skaty przedstawiające łuxny materiał okruchowy o wielkości składników>2mm i kształtach ostrokrawędzistych; są jednoskładnikowe, często występują w obrębie osadów czwartorzędowych z piaskami i mułkami, rzadziej wśród skał ilastych.

Glina morenowa (zwałowa) powstaje najczęściej w środowisku rzecznym, przybrzeżnym , lodowcowej akumulacji, na pustyniach, na peryferiach masywów górskich.

Elementy skał okruchowych: 1 )Frakcje; kamienista(blokowa), żwirowa, piaskowa, pyłowa 2) Spoiwo(Iepiszcze)". kwarcowe, ilaste, żelaziste, węglanowe (krzemionkowe). 3) Masa wypełniająca: piaszczysto- ilasta, ilasto-piaszczysta. Brekcje i zlepieńce- scementowane gruzy i żwiry, obecność masy wypełniającej i spoiwa właściwego. Zlepieńce: rzeczne, morskie, jednoskładnikowe, wieloskładnikowe, Brekcje: tektoniczne, wulkaniczne, wietrzeniowe. Średniookruchowe (średnica od 2-0,lmm), odznaczają się różnym składem mineralnym. Piaski wapienne, kwarcowe, szarogłazowe, arkozowe. Piaski zawierają łyszczyki minerały ilaste, okruchy skał drobnoziarnistych wulkanicznych i magmowych. Barwa piasków zależy głównie od zawartości tlenków i wodorotlenków Fe. Hematyt —zabarwia na różowo, czerwono, fioletowo, getyt zabarwia na pomarańczowo, limonit na kolor: żółty, brunatny, czarny, miodowy, rudy .piaskowce są scementowane różnymi spoiwami,np. opałowym, węglanowym, ilastym. Najtwardsze piaskowce to krzemianowe i kwarcowe. Zwięzłość zależy od rodzaju i ilości spoiwa.

Skały drobnookruchowe. Mułki (muły) skały luźne, podobne do piasków (0,1 do 0_;01mm) ; drobny pył kwarcowy, częściowo skaleniowy; minerały: wodorotlenki żelaza, kwarc, skalenie, minerały ilaste,

Mułowiec zdiagenezowane muły, silnie scementowane, przeszły mocną diagenezę. Barwa jasnoszara, szara, szarozielona, czarna. Tekstura często równoległa. Lessy pochodzenia eolicznego (wietrznego) słabo spoiste, zane gł z plejstocenu. Barwa żółta. Wyglądem przypominają glinę. Są nieelastyczne, tekstura porowata, brak warstwowania, pionowa oddzielność.

Skaty ilaste (nie są szorstkie) w kontakcie z wodą ulegają uplastycznieniu lub pęcznieniu. Stanowią warstwy nieprzepuszczalne dla wody(ekrany izolujące). Jako glinę określa się skałę zawierającą domieszki piasku lub żwiru. W przypadku gliny lodowcowej może ona zawierać bloki lub kamienie wyrwane przez przemieszczający się lodowiec.

Iły-jednorodne, monomineralne, zbudowane z minerałów ilastych, domieszkę stanowią min okruchowe do kilku %. Iłóy kaoiinitowe, montmorylinitowe, litowe.

GEOLOGICZNA DZIAŁALNOŚĆ WIATRU

Procesy wynikające z działalności wiatru nazywa się procesami eolicznymi. Dzieli się je na:

- Deflację - polega ona na wynoszeniu drobnego materiału z powierzchni poddanej wietrzeniu. Trwa ona do momentu osiągnięcia zwierciadła wody gruntowej, tzw. dolnej granicy akcji deflacyjnej. Po wywianiu luźnego materiału na powierzchni pozostają większe, wygładzone okruchy skalne, tzw. bruk deflacyjny (bruk pustynny). Ponadto, w wyniku deflacji, powstają zagłębienia, tzw. niecki deflacyjne. Po uniesieniu cząstki przez wiatr rozpoczyna się jej transport, podczas którego zachodzi proces korozji.

- Korazję - polega ona na wygładzaniu i polerowaniu powierzchni skalnej materiałem niesionym przez wiatr. Prowadzi do wygładzania bruku deflacyjnego. W jej wyniku powstają graniaki, czyli zwietrzałe okruchy i głazy skalne wyrzeźbione przez wiatry wiejące z kilku kierunków. Innymi formami powstałymi w wyniku korozyjnej działalności wiatru są: grzyby skalne, powstałe w wyniku wypreparowania przez wiatr odpornych skał, jardangi, czyli wąskie i długie wypolerowane żłobki skalne i rozdzielające je grzbiety.

- Akumulację - polega ona na osadzaniu materiału niesionego przez wiatr. W jej wyniku powstają wydmy: barchany i wydmy paraboliczne. Niekiedy dochodzi także do wywiewania materiału poza obszar pustynny i jego osadzania w zupełnie innych warunkach, zazwyczaj na terenach stepowych. Pyły osadzające się w ten sposób tworzą pokrywy lessowe. W Europie lessy powstały w czasie zlodowacenia bałtyckiego. Wiejące znad lądolodu wiatry wywiewały z jego przedpola pyły i osadzały je na terenie Niemiec, Polski, Ukrainy po Kazachstan. W Polsce występują na Wyżynie Lubelskiej, na przedpolu Karpat, na Przedgórzu Sudeckim.

Less jest gruntem spoistym (struktura pyłowa, tekstura porowata), trudnym ze względu na posadowienie budynków. Występują zjawiska opadania zapadowego (po deszczach), rozmywania. Less w stanie suchym jest dość zwięzły, tworząc nawet pionowe ściany o dużej stateczności, i długo był uważany za dobre podłoże budowlane. Jednak z uwagi na to, że jest utworem nieskomprymowanym, o dużej porowatości, łatwo ulega niszczącemu działaniu wody. Porowatość lessu powiększają przestrzenie po zbutwiałych łodygach roślinnych. W geologii inżynierskiej i geotechnice cechę tę określa się jako makroporowatość. Małe zagęszczenie lessów oraz makroporowatość powoduje, że less ulega łatwo działaniu wody, która przepływając przez kanaliki i pory niszczy jego wewnętrzną strukturę, powodując zjawisko osiadania zapadowego. Zjawisko to można ująć liczbowo. Może też nawet nastąpić całkowite wymycie, co w morfologii terenu uwidacznia się obecnością licznych form dolinnych, zwanych parowami. Charakterystyczne właściwości lessów, polegające na osiadaniu zapadowym, powodują liczne szkody budowlane, które wzmagają się wtedy, jeżeli podłoże budowlane nie jest zabezpieczone przed działaniem wód. Szkody takie wystąpiły też w Polsce między innymi przy budowie niektórych obiektów Nowej Huty oraz miasteczka akademickiego w Lublinie. Brak natomiast odpowiedniego zabezpieczenia podłoża kilku miast w Polsce spowodował szkody budowlane zabytkowych obiektów w Lublinie, Jarosławiu i Sandomierzu. Powstały one przez niszczenie w wyniku działania wód podziemnych nie obudowanych piwnic i korytarzy, niekiedy wielokondygnacyjnych. Przykłady te wskazują, że warunki budowlane w obrębie osadów lessowych są bardzo skomplikowane.

OSADY JEZIORNE (trudne ze względu na posadowienie)
Osady jeziorne najbardziej rozpowszechnione w północnej Polsce, miąższość ich wynosi 10 - 20 m. Obejmują one bezwapienne iły (np. poznańskie; pstre - zawierające dużo żelaza), kredę jeziorną, dy (jeziorny osad organiczny, muły jeziorne) oraz torf związany z zarastaniem zbiorników jeziornych lub wypełniający znaczną część den dolinnych.
Dy powstaje w zbiornikach dystroficznych, czyli takich których wody są ubogie w substancje odżywcze, natomiast obfitują w związki humusowe. Dy jest zwykle silnie kwaśne i ubogie w wapń ( Ca ), a w obszarach piaszczystych może zawierać dużo związków żelaza ( Fe ).

Torf, skała osadowa należąca do grupy skał organogenicznych. Stanowi produkt procesu torfienia polegającego na biochemicznych i strukturalnych przemianach obumarłych szczątków roślinności bagiennej (torfowiskowej), zachodzących w warunkach silnego uwilgotnienia i trwałej anaerobiozy (braku dostępu tlenu). Torfy powstają w strefie brzegowej jezior i w miejscach wilgotnych. Świeży torf jest porowaty i zawiera do 97% wody, a w jego masie organicznej występuje 30% pierwiastka węgla ( C ). Torfy interglacjalne są bardziej zbite i silniej uwęglone niż holoceńskie. Najwięcej torfowisk występuje na obszarach, które były zlodowacone w plejstocenie. Pod wpływem obciążenia ulegają znacznym odkształceniom. Wyróżniamy torfy: niskie (powstają w zagłębieniach) - powstają zwykle w dolinach rzek i jezior przy udziale wód przepływowych. Wykazują one znaczny stopień zamulenia, ciemnobrunatną lub czarną barwę i dość zbitą konsystencję. Wysokie (powstające w wybrzuszeniach) tworzą się na wododziałach i w zagłębieniach bezodpływowych, przy udziale wody ubogiej w tlen i związki mineralne. Powstają one przede wszystkim w wyniku nagromadzenia szczątków mchów. Od torfów niskich odróżnia je jasnobrunatna barwa, słaba spoistość i obecność słabo rozłożonych szczątków roślinnych, które decydują o ich biomorficznej strukturze. Torfy wysokie pełnią funkcję naturalnych zbiorników retencyjnych wody opadowej.

EROZYJNA DZIAŁALNOŚĆ WODY
Woda płynąca żłobi podłożę poprzez wleczenie materiału skalnego tworząc koryto i dolinę.
Niszcząca działalność polegająca na pogłębianiu i poszerzaniu koryta rzecznego nazywa się erozją.
Działalność erozyjna jest różna w poszczególnych biegach. Woda płynąca wcina się w głąb i pogłębia koryto lub podcina brzegi i poszerza koryto. Wyróżnia się więc: erozję denną, boczną i wsteczną.

W górnym biegu rzeki spadek jest największy. Przeważa silna erozja wgłębna. Rzeka bardzo silnie żłobi skały, pogłębiając koryto i tworząc strome doliny w kształcie litery V.
Przy wzmożeniu się erozji wgłębnej rzeka wcina się głębiej w dno doliny, a resztki dawnego dna tworzą terasy rzeczne (erozyjne). Szybkość erozji rzecznej zależy od rodzaju skał. Im skały są twardsze, odporniejsze, tym procesy erozyjne zachodzą wolniej.
Różnice w odporności skał podłoża, po którym płynie rzeka, powodują, że powstają: progi, bystrza i wodospady.

Prędkość rzeki nie jest jednakowa na całej szerokości koryta. Najszybciej płynie ona nad najgłębszym miejscem swojego koryta - w nurcie.
Nurt przerzuca się z jednej strony koryta na drugą, niszcząc podrywane przez siebie brzegi - jest to erozja boczna. Rzeka transportuje bardzo dużo luźnego, grubego materiału skalnego ze zboczy i z wyerodowanego koryta.

W środkowym biegu rzeki spadek maleje. Rzeka prowadzi większą ilość wody. Nad erozją wgłębną zaczyna przeważać transport drobniejszego materiału skalnego. Zaczyna dominować erozja boczna - tworzą się meandry. Rzeka zaczyna płynąć zakolami. Zakola stale się powiększają, dochodzi do ich przerwania i rzeka prostuje swój bieg. Odcięta zaś część starego zakola staje się jeziorem zwanym starorzeczem. Może też dojść do powstania terasy, kiedy tzw. baza erozyjna ulegnie zmianie (np. z powodu ruchów skorupy ziemskiej), rzeka znowu wcina się w dno, a resztki dawnego dna pozostają na zboczu tworząc terasę ( kształt wielkich schodów wciętych w zbocza doliny). Osady składane w czasie powodzi na terasach tworzą żyzne gleby - mady.
Powstaje dolina płaskodenna, tj. dolina V- kształtna przeobrażona przez erozję boczną rzeka rozszerza swoją dolinę. Rzeka zaczyna meandrować - dolina płaskodenna (U).

W dolnym biegu rzeki przepływ wody jest bardzo duży. a spadek mały. Rzeka transportuje coraz wolniej niesiony materiał, akumulując go na równinie zalewowej lub przy ujściu. W tym odcinku biegu rzeki jest dolina nieckowata (U). Transport materiału polega na wleczeniu go po dnie, materiał płynie w zawiesinie, rozpuszczony płynie po powierzchni rzeki.
Wzdłuż całego biegu rzeki następuje segregacja materiału:
- w gardzieli pozostaje głazowy materiał,
- w dolinie - żwiry, piaski,
- w dolnej części piaski pylaste i muły.
- w obrębie ujścia muły i drobne piaski.

Zjawisko kaptażu - przejęcie części jednej rzeki przez drugą.

Osady rzeczne są najszeżej rozpowszechnione w całym kraju. W górskich rzekach roztokowych występują słabo wysortowane otoczaki. Najpowszechniej występują osady rzek meandrujących i wydziela się trzy rodzaje osadów:
· osady korytowe - bruk erozyjny bardzo słabo wysortowany natomiast odsypy korytowe na ogół piaszczyste, dobrze wysortowane,
· osady równi zalewowej - wypełnione przez dobrze wysortowane piaski oraz słabo wysortowana frakcja pylasta i ilasta,
· osady starorzeczy - występują tu mady powodziowe, osady jeziorne i torfy.

PROCESY TWÓRCZE

Produkty procesów denudacyjnych transportowane są z wyższych miejsc na niższe i składane W kotlinach, na nizinach lub w jeziorach i morzach, przy czym twórczo, nieraz na wielką skalę, współdziała w tym procesie - życie organiczne Proces deponowania osadów nazywa sic sedymentacja. Wielki proces geologiczny określa się zrównaniem, czyli gradacja. Polega on na obniżeniu wyższych części skorupy przez procesy denudacyjne i zapełnieniu obniżonych części powierzchni - osadami. Wszystkie procesy zewnętrzne dążą do zrównania powierzchni Ziemi. Przeciw tej tendencji działają procesy wywołane przez czynniki geologiczne wewnętrzne, działające w skorupie ziemskiej lub we wnętrzu Ziemi. Głównym takim procesem jest diastrofizm, dzięki któremu skorupa ziemska ulega deformacjom, przemieszczeniom i ruchom podnoszącym lub obniżającym (dowodzą tego: obserwowane zmiany linii brzegowych mórz, a przede wszystkim: obecność na znacznych wysokościach ponad poziom morza skał utworzonych niegdyś w morzu). Z diastrofizmem łączy się plutonizm i wulkanizm, polegające na tworzeniu się w głębi skorupy ziemskiej stopów ognistopłynnych i ich krzepnięciu wewnątrz skorupy lub wydobywaniu się na powierzchnię.

METAMORFIZM jest trzecim procesem wewnętrznym, który wiąże się, bądź z diastrofizmem, bądź ze zjawiskami plutonicznymi. W wyniku wulkanizmu, plutonizmu i niektórych procesów metamorficznych, związanym z plutonizmem, w warunkach bardzo wysokich temperatur - powstają skały ogniowe. Procesy metamorficzne prowadzą do powstawania skał metamorficznych. Wszystkie procesy geologiczne (zewnętrzne i wewnętrzne) wywołują przemieszczanie materii w obrębie skorupy ziemskiej i tym samym krążenie pierwiastków. Skutki procesów geologicznych są różnorodne. Są nimi: minerały, skały, sposób ich występowania i ułożenia, pionowe i poziome ukształtowanie powierzchni Ziemi.

Masy skalne są przemieszczane w różny sposób. Na powierzchni Ziemi procesy wietrzenia i erozji rozkruszają je, a rzeki, lodowce i wiatr oraz prądy morskie przenoszą rozdrobnione materiały z wyższych na niższe obszary, gdzie gromadzą się jako osady, po diagenezie, zmienione w skały osadowe. W niektórych miejscach wskutek procesów diastroficznych, tworzą się baseny o dnie tak obniżającym się, że skały osadowe dostają się tu duże głębokości. Mogą one tam ulec sfałdowaniu, a także zmianom wywołanym przez metamorfizm i plutonizm Sfałdowane, a nieraz przeobrażone skały, mogą ulec wydźwignięciu, wskutek działania ruchów górotwórczych (orogeneza) lub innych ruchów wypiętrzających (epeirogencza), dzięki czemu dostają się na powierzchnię. Tutaj działa na nie wietrzenie i erozja. Jak można zauważyć procesy geologiczne przebiegają w pewnym następstwie, czyli cyklicznie.

RYS 1

Tego rodzaju przebieg cykliczny odbywa się w niektórych, szczególnie ruchliwych strefach skorupy ziemskiej. W innych rejonach przemieszczenia mas skalnych odbywają się na mniejszą skalę.

Ruchy wypiętrzające lub obniżające obejmują zwykle znaczne obszary. Jeśli kontynenty zostaną dźwignięte na większą skalę nad poziom morza - okres epeirokratyczny (gr. epeiros - ląd, kratos - siła, tu okres dużego znaczenia kontynentów). Gdy znaczne połacie kontynentów zostają zalane przez morza, następuje okres tałasokratyczny (thaiassa - morze).

RYS 2

OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA PROCESÓW GEOLOGICZNYCH

W obrębie skorupy ziemskiej stale zachodzą różne procesy geologiczne, wywoływane przez czynniki geologiczne.

Procesy geologiczne są to naturalne przemiany w litosferze i na jej powierzchni. Czynniki geologiczne stanowią np. magma znajdujące w skorupie ziemskiej i występujące w niej gazy, woda płynąca po powierzchni terenu, wiejący wiatr, lodowce, siła ciężkości i inne.

Czynnik Proces Zjawisko

Płynąca woda erozja dolina rzeczna

Wiatr eoliczny wydma

Wędrująca magma wulkanizm stożek wulkaniczny

Podział procesów - Procesy geologiczne mogą być niszczące lub twórcze (skałotwórcze i morfotwórcze). Mogą one działać wewnątrz Ziemi, bądź na jej powierzchni. Procesy geologiczne wywołane czynnikami wewnętrznymi są to procesy endogeniczne (wewnętrzne), zaś czynnikami zewnętrznymi stanowią procesy egzogeniczne (zewnętrzne).

RYS 3

PODZIAŁ PROCESÓW GEOLOGICZNYCH

W rezultacie działania procesów wewnętrznych powstają różnego rodzaju nierówności na powierzchni ziemi, jak np. stożki wulkaniczne, łańcuchy górskie, pęknięcia, a także skały magmowe i metamorficzne.

Procesy zewnętrzne dążą do wyrównania powierzchni Ziemi, do osiągnięcia prawie równi (penepleny). W wyniku ich działalności powstają także skały osadowe.

Rzeźba powierzchni skorupy ziemskiej jest wynikiem działania wzajemnie zwalczających się grup procesów geologicznych: zewnętrznych i wewnętrznych.

Procesy wewnętrzne: magmatyzm, metamorfizm, ruchy skorupy ziemskiej

Procesy zewnętrzne: stanowi zespół procesów niszczących (denudacyjnych): wietrzenie, erozje i powierzchniowe ruchy masowe; transport rozdrobnionego materiału i akumulacja - gromadzenie materiału.

Na obszarze Polski obecnie zachodzą wyłącznie procesy zewnętrzne. Procesy wewnętrzne intensywnie działały w ubiegłych epokach geologicznych. Ich skutki można obserwować w postaci gór, magmowych i metamorficznych, zaburzeń w przestrzennym układzie skał. Rezultat działalności wulkanów w trzeciorzędzie stanowi występowanie na obszarze Sudetów ciepłych i zmineralizowanych źródeł.

Geomorfologia jest nauką zajmującą się formami i formowaniem powierzchni ziemi. Bada współczesne, obecnie widoczne ukształtowanie powierzchni Ziemi. Formy ukształtowania powierzchni ziemi są wynikiem działania różnych procesów.Formy geomorfologiczne reprezentują np.wydma,taras rzeczny, moreny

PROCESY WEWNĘTRZNE

Procesy wewnętrzne są wywoływane czynnikami pochodzącymi z wnętrza ziemi, a ich działalność od wnętrza ku powierzchni skorupy objawia się r.p. powstawaniem stożków wulkanicznych, trzęsieniami ziemi, czy tworzeniem się skał magmowych i metamorficznych: plutonizm, wulkanizm, ruchy skorupy ziemskiej (tzw. diastrofizm), metamorfizm.

PROCESY MAGMOWE

Procesy magmowe (magmatyzm) polegają na tworzeniu się w głębi skorupy ziemskiej ognistopłynnego stopu,tzw magmy i jej wędrówce z głębi ku powierzchni ziemi. Najwięcej w magmie jest Si0₂, tzw. krzemionki oraz tlenku glinu (A1₂0,). Obok składników ciekłych magma zawiera także składniki lotne: parę wodną (H,0), dwutlenek węgla (CO,), dwutlenek siarki (SO;), siarkowodór (HjS) i inne.

Magmy dzieli się na:

- kwaśne, zawierające ponad 65 % krzemionki,

- zasadowe, zawierające poniżej 50 % krzemionki oraz znaczne ilości tlenków metali, głównie Fe i Mg.

Magma wędrując ku zewnętrznym partiom skorupy ziemskiej, stopniowo ochładza się, a następnie krzepnie. Proces wciskania się magmy w otaczające ognisko magmowe skały, a zwłaszcza w pęknięcia i szczeliny - intrudowanie, utworzone formy - intruzje. Procesy magmowe, zachodzące w głębi skorupy ziemskiej - plutonizm, zaś procesy wywołane intruzją magmy, pojawiające się na powierzchni ziemi - wulkanizm. Zjawiska wulkaniczne koncentrują się w miejscach, gdzie magma przebiwszy się kanałem przez sztywne skały, wydostaje się na powierzchnię skorupy ziemskiej, tworząc wulkan. Wpływ lawy może być punktowy lub liniowy, gdy produkty wulkaniczne wydobywają się przez podłużną szczelinę.

ERUPCJE CENTRALNE I LINEARNE

Produkty erupcji mogą być ciekłe (lawa), stałe (materiał piroklastyczny) i gazowe. Przy erupcjach lawy kwaśnej zawierających dużo SiO_; charakteryzujących się dużą lepkością i wysoką temperaturą wybuch wulkanu jest krótkotrwały i gwałtowny. Wyrzucane są głównie ciała stałe (bomby, lapilli, piasek, pył wulkaniczny) i gazy (głównie para wodna).

Wulkany wezuwiańskie (eksplozywne) Tworzą strome, wysokie stożki jak np. Etna (3313 m npm) i Wezuwiusz (1168 m npm). Przy erupcjach lawy zasadowej (o małej lepkości) wybuch wulkanu jest stosunkowo spokojny i długotrwały. Głównym produktem wybuchu jest lawa, czyli magma, która utraciła składniki lotne.

Wulkany hawajskie (lawowe). Tworzą płaskie, rozległe stożki w kształcie pokryw, najczęściej zbudowane z bazaltu, Hawaje.

Działalność wulkanu zanika po pewnym czasie. W końcowej fazie powstają gejzery, czyli gorące źródła, z których okresowo, rytmicznie wyrzucona jest na powierzchnię gorąca woda i para wodna.

Rozmieszczenie czynnych wulkanów na kuli ziemskiej związane jest z ostatnią fazą górotwórczą, alpejską. Występują głównie w strefie śródziemnomorskiej i wzdłuż wybrzeży Pacyfiku

Na terenie Polski występują wulkany dawno wygasłe, jak np. GÓRA ŚWTĘTEJ ANNY k. Opola i GÓRA WŻAR k. Czorsztyna.

W wyniku plutonizmu i wulkanizmu powstają skały magmowe, z których zbudowana jest głównie litosfera. Skały magmowe powstały jako pierwsze na Ziemi, tworzą się również współcześnie.

MAGMA jest gorącym stopem zbudowanym z fazy ciekłej i gazowej oraz z faz krystalicznych, występujących w zmiennych stosunkach, tworzących się w głębokich partiach litosfery. Podczas procesów diastroficznych, tj. odkształceń skorupy ziemskiej, magma zostaje przemieszczona w płytkie horyzonty lub na jej powierzchnię (lawa). W miejscach, gdzie panuje temperatura i ciśnienie niższe niż tam, gdzie się tworzyła, magma zaczyna krystalizować. W ten sposób powstają skały magmowe.

Skały magmowe dzielą się na:

1) głębinowe (magma krystalizuje w głębszych partiach litosfery),

2) wylewne (magma krystalizuje na powierzchni),

3) żyłowe (magma krzepnie w pobliżu powierzchni Ziemi).

Magmą w której rozpuszczone są w sobie nawzajem różne substancje, nie krystalizuje w jakiejś określonej temperaturze, ale w pewnym zakresie temperatur - tzw. interwale krystalizacyjnym. Krystalizację zaczyna ten składnik, którego jest w mieszaninie najwięcej. Dolną granicę interwału krystalizacyjnego nazywa się punktem eutektycznym.

Magma jest układem wieloskładnikowym. Każda para składników i wszystkie razem mają swój punkt eutektyczny. Np. kryształy mieszane w każdej temperaturze zawierają określony procent obydwu składników (np. albitu i anortytu w plagioklazach). W czasie krystalizacji wraz ze spadkiem temperatury składniki te stale zmieniają swój skład, wskutek reakcji z oziębiającym się stopem, aż do osiągnięcia określonej zawartości procentowej składników, charakterystycznej dla danej temperatury. Kryształy mieszane tworzą ciągłą serię reakcyjną.

SZEREGI REAKCYJNE BOWENA

Wg koncepcji N. L. Bowena (opartej na licznych doświadczeniach laboratoryjnych) z magmy wydzielają się równocześnie 2 szeregi minerałów; minerały ciemne (oliwiny -» pirokseny -» amifibole biotyty) oraz minerały jasne (labrador -> andezyn -> oligoklaz ~> skaleń alkaliczny). Są to 2 szeregi reakcyjne minerałów.

Każdy następny minerał może powstać na miejsce poprzedniego, skutek jego reakcji z oziębiającym się i zmieniającym swój skład stopem.

Różnicowanie się magmy - DYFERENCJACJA

Dyferencjacja obejmuje wszystkie procesy, podczas których jednorodna w powstają skały o różnym składzie mineralnym. Do procesów różnicowania się magmy należą: frakcjonalna krystalizacja, konwekcja przez lotne składniki, asymilacja.

Likwacja magmy jest odmieszaniem się we wczesnym stadium krystalizacji stopu siarczkowego od stopu krzemianowego, różniących się gęstością. Rozdzielenie stopów następuje pod wpływem siły ciężkości.

Frakcjonalna krystalizacja jest to najbardziej istotny proces różnicowania się magmy, gdyż najlepiej tłumaczy występowanie w skorupie ziemskiej skał o zróżnicowanym składzie mineralnym. Magma rodzi zróżnicowane frakcje przez oddzielenie się kryształów od stopu w trakcie jej ochładzania. Kolejność oddzielania odbywa się, zgodnie ze schematem szeregów reakcyjnych Bowena. Oddzielanie się kryształów tłumaczy się wpływem ciężkości.

Kryształy lżejsze od stopu mogą się unosić w górę, kryształy cięższe opadają na dno zbiornika magmowego. Jest to dyferencjacja grawitacyjna.

Konwekcja przez lotne składniki

W magmach bogatych w lotne składniki może dojść do oddzielenia się fazy gazowej. Wskutek tego niektóre lżejsze składniki magmy,zwłaszcza alkalia i krzemionka, unoszą się ku górze.

Asymilacja - jest to wchłanianie i rozpuszczanie przez magmę skał otaczających zbiornik magmowy, zachodzi zwykle w brzeżnych strefach zbiornika magmowego, gdzie magma wzbogaca się w składniki występujące w skałach osłony. Powoduje to zróżnicowanie składu chemicznego magmy, innego na peryferiach, innego - wewnątrz zbiornika magmowego. Fragmenty mniej lub bardziej przeobrażone skał osłony - ksenolity występują w wewnętrznych intruzyjnych masywów.

Etapy krystalizacji magmy:

- Etap magmowy właściwy (temperatura powyżej 800°CJ, w którym, w miarę krystalizacji następuje konsekwentna zmiana składu stopu od zasadowego do kwaśnego.

- Etap pegmatytowy (temperatura 800 - 600°C), w której resztki magmy krzemianowej są silnie przesycone parą wodną.

- Etap pneunuttolityczny (temperatura 600 - 400°C), w którym przegrzane pary ubogie w składniki krzemianowe, wykazują maksymalną prężność.

- Etap hydrotennalny (temperatura 400 - 100°C), w którym dominującą rolę odgrywają gorące roztwory pomagmowe o dużej ruchliwości.

Większa część skal krystalizuje w etapie magmowym właściwym, od ultrazasadowych - do kwaśnych - granodiorytów i granitów.

W etapie pegmatytowym krystalizują jeszcze krzemiany (skalenie alkaliczne, muskowit, kwarc) w dużych kryształach, tworząc pegmatyty.

W etapie pneumatolirycznym krystalizują różne rzadkie minerały jak turmalin, topaz, beryL fluoryt, kasyteryt.

W etanie hydrotermalnym krystalizują takie minerały jak CaF₂ siarczki, kasyteryt Sn0₂, siarkosole i węglany. Równocześnie roztwory hydrotermalne w różnym stopniu atakują wykrystalizowane wcześniej minerały i powodują powstanie chlorytu. serycytu, serpentynu, kaolinitu itp. Mogą przy tym powstawać pseudomorfozy minerałów wtórnych po minerałach pierwotnych (np. serpentytu po oliwinie).

Przeobrażenia te często mają charakter przeobrażeń metasomatycznych, następujących wskutek wymiany pewnych składników występujących w minerale ze składnikami znajdującymi się w gorących roztworach wodnych. Roztwory hydrotermalne mogą też krystalizować w próżniach i w szczelinach skał.

W ewolucji skał wylewnych najczęściej brak etapu pegmatytowego i pneumatolitycznego, wskutek ułatwionej ucieczki składników łatwo lotnych podczas krystalizacji na powierzchni Ziemi lub w jej pobliżu (etap magmowy, etap hydrotermalny).

Minerały skałotwórcze skał magmowych można podzielić na:

- minerały główne, podstawowe składniki skał magmowych, decydujące o ich przynależności systematycznej;

- minerały poboczne, występujące dość powszechnie prawie we wszystkich typach skał magmowych, lecz w bardzo niewielkich ilościach i nie decydujące o przynależności systematycznej danej skały;

- minerały akcesoryczne, występują sporadycznie, tylko w niektórych typach ska! i najczęściej również nie odgrywające roli w ich klasyfikacji; przy liczniejszym występowaniu mogą być podstawą wydzielania pewnych szczególnych odmian skał.

Minerały główne występują w skałach w przeważających ilościach. Są to minerały najpospolitsze w skorupie ziemskiej (skalenie, kwarce, pirokseny, amfibole, miki), bądź też występujące w skorupie w mniejszych ilościach, albo tworzące w obrębie niej lokalnie większe nagromadzenie, samodzielnie lub wspólnie z poprzednimi.

RUCHY SKORUPY ZIEMSKIEJ

Objawami ruchliwości skorupy są trzęsienia Ziemi, a także wydźwignięte w przeszłości spękane i pofałdowane góry. Istniejące obszary geologiczne, których osady zostały utworzone w morzu, chociaż dzisiaj znajdują się ponad poziomem morza, tysiące metrów (np. Himalaje). Zmiany linii brzegowej mórz związane są z ruchami zanurzającymi lub wynurzającymi. Gdy kontynent się obniża, morze wkracza na ląd - transgresja w przypadku podnoszenia się lądu - wycofywanie się morza - regresja Stopienie się mas lądolodu w piejstocenie spowodowało podniesienie się poziomu morza od 50 do 100 m, co spowodowało ogólną transgresją na całym świecie.

Ruchy skorupy ziemskiej dzielimy na 3 grupy:

- lądotwórcze - epej rogeniczne,

- górotwórcze - orogeniczne,

- trzęsienia ziemi.

RUCHY LĄDOTWÓRCZE

Ruchy lądotwórcze reprezentują powolne, pionowe ruchy kontynentów lub ich części, wznoszące lub obniżające. Przyczyną są zakłócenia równowagi mas skalnych w obrębie litosfery.

Przy projektowaniu tuneli, zapór, muszą być uwzględnione powolne „nieznaczne pionowe ruchy skorupy.

RUCHY GÓROTWÓRCZE

Pionowe i poziome ruchy skorupy ziemskiej, objawiają się na znacznym obszarze litosfery i powodują tworzenie nowych łańcuchów górskich (gór). Żadna teoria nie wyjaśnia wyczerpująco zagadnienia.

WĘDRÓWKA KONTYNENTÓW

Teoria geosynklin (osady morskie gromadzące w zagłębieniach litosfery faeosynkliny), z jednoczesnym obniżeniem dna; następnie pofałdowanie i ponasuwanie na siebie) Tektonika płytowa (skorupa ziemska składa się ze sztywnych płyt, które przesuwają się wraz z kontynentami). Na granicy przesuwających się względem siebie płyt powstają olbrzymie naciski powodujące zagniecienia i pofałdowania osadów morskich i w efekcie doprowadzają do utworzenia łańcuchów górskich.

Okresy silnych ruchów górotwórczych - orogenezy przedzielone długimi okresami spokoju. Najmłodsze ruchy górotwórcze - alpejskie (trzeciorząd), powstały wówczas najwyższe łańcuchy górskie, m.in.: Karpaty, Himalaje, Andy, Kordyliery.

TRZĘSIENIA

Trzęsienia Ziemi stanowią trzeci rodzaj ruchów skorupy ziemskiej. Są to gwałtowne i krótkotrwałe drgania skorupy ziemskiej, wywołane przesunięciami mas skalnych w litosferze. Przesunięcia lub uderzenia w ciałach sztywnych wytwarzają drgania rozchodzące się w postaci fal sprężystych - podłużnych i poprzecznych, w przypadku trzęsienia Ziemi -nazywamy je falami sejsmicznymi.

Miejsce, z którego rozchodzą sie fale sejsmiczne we wszystkich kierunkach -hipocentrum lub ogniskiem trzęsień, może ono następować na różnych głębokościach od kilku do ok. 700 km. Bezpośrednio nad hipocentrum - epicentrum - miejsce na powierzchni Ziemi o najsilniejszych wstrząsach. Im dalej od epicentrum, tym siła wstrząsu jest mniejsza. Rocznie notuje się ok. 100 000 trzęsień Ziemi. Większość z nich jest bardzo słaba i rejestrowana tylko przez przyrządy pomiarowe. Niektóre trzęsienia przybierają rozmiary katastrofelne. Znaczna liczba trzęsień ziemi posiada swoje epicentra na terenach niezamieszkałych.

Trzęsienia mogą być spowodowane działalnością tektoniczną, wulkaniczną, tzw. trzęsienia zapadowe.

Trzęsienia tektoniczne (Ziemi) występują na obszarach młodych gór, zwłaszcza na liniach dużych uskoków. Nadal stwierdza się niewielkie ruchy. Masy skalne mogą ulegać gwałtownym przemieszczeniom, najczęściej wzdłuż istniejących spękań (uskoków). Kierunek przemieszczeń może być poziomy lub pionowy. Są najsilniejsze i najbardziej tragiczne.

Trzęsienia wulkaniczne (Ziemi) towarzyszą wybuchom wulkanów i są związane z wędrówką magmy w skorupie ziemskiej. Mają stosunkowo mały zasięg i są mniej groźne od tektonicznych.

Trzęsienia zapadowe, występują w wyniku zarywania się stropów jaskiń krasowych i wyrobisk gruntu. Lokalny zasięg, niewielka intensywność drgań, w górnictwie nazywane są - tąpnięciami.

Trzęsienia Ziemi występują na obszarach młodych gór i rowów oceanicznych, tam gdzie nie została osiągnięta równowaga mas skalnych w obrębie litosfery. Najczęściej zjawisko to jest związane z strefą pasa Śródziemnomorskiego, Himalaje, wzdłuż Pacyfiku. Trzęsienia Ziemi nie występują w obrębie starych masywów skalnych, które stanowią obszary asejsmiczne. Oprócz tragicznych skutków, jakie wywołują trzęsienia ziemi, na podstawie przebiegu fal sejsmicznych wnioskuje się o budowie skorupy ziemskiej i całego globu. Polska znajduje się poza strefą silnych wstrząsów sejsmicznych. Co pewien czas rejestruje się w różnej części kraju trzęsienia ziemi o niewielkim nasileniu, np. w 1680 r. w Warszawie i w okolicach, w 1932 - w okolicach Łukowa, Płocka, Kielc, Lublina i innych miejscowości. Obecnie notuje się najczęściej siabe wstrząsy na Górnym Śląsku, na obszarze pienińskiego pasa skałkowego, w 1990r., wcześniej w 1977 r., w Warszawie.

Stratygrafia - nauka, która zajmuje się opisem warstw, analizą występujących między nimi zależności, bada ich wiek bezwzględny i względny oraz określa ich równoważność czasową. Dzieli ona historię Ziemi na uniwersalne okresy czasowe (tabela stratygraficzna).
Tektonika - zajmuje się opisem, klasyfikacją, genezą i mechanizmem deformacji warstw skalnych.
Mineralogia - nauka o minerałach, czyli o nieorg. związkach chem. lub pierwiastkach występujących w naturze w stanie stałym o określonej strukt. wewnętrznej i posiadających właściwe dla siebie cechy fizyczne i chemiczne.
Petrografia - nauka badająca genezę i przemiany dotyczące skał, czyli zespołów lub związków chem. , mieszanin lub stopów składających się z jednego lub wielu minerałów.

INTRUZJE-skały plutoniczne, które tworzą wśród innych skał masywy, żyły i inne ciała powstałe przez wciśnięcie magmy. Dzielimy na: zgodne i niezgodne.

ZGODNE-charakteryzuje to, że ściany intruzji są zgodne z ułożeniem warstw. Zaliczamy do nich: żyły pokładowe, żyły kominowe, fakolity, lakkolity, lapolity. Żyły pokładowe-utwory intruzywne wciśnięte między dwie ławice w ten sposób, że strop ławicy stanowi podstawę żyły, a spąg górnej jest czołem żyły pokładowej. Lakkolity są ciałami magmowymi, występującymi w kształcie bochenków lub grzyba. Podstawa jest płaska natomiast strop jest kopułowato wygięty. Ściany są zgodne z uwarstwieniem otaczających skał. Tworzą się dość płytko na głębokości 0.5-3 km od powierzchni i występują na obszarach słabo zaburzonych. Fakolity-są wypukłe ku dołowi. Lopolity-są to drobne soczewkowate, zgodne intruzje, śródwarstwowe umieszczone w przegubach fałdów.

NIEZGODNE-przecinają płaszczyzny strukturalne nie wykazując żadnego dostosowania się do nich. Zaliczamy:żyły kominowe, dajki, sillki. Dajka-ma dwie ściany równoległe do siebie, biegnące poprzek warstw. Ma ona małą szerokość w stosunku do długości. Mogą być krótkie ale często ciągną się kilometrami. Żyły kominowe-tworzą intruzje o kształcie walca. Batolit-olbrzymia intruzja o bezpośrednio nieznanym spągu i zwykle nieregularnych kształtach. Etmolit- forma intruzji magmowej, która lejkowato zwęża się ku dołowi i na ukos przecina warstwy skał starszych.

NIEZGODNOŚĆ-jest to kontakt dwóch warstw zalegających pod różnym kątem lub też jest to kontakt dwóch warstw niezgodnych wiekowo. Luka stratygraficzna-jest to brak osadów (warstw) w profilu stratygraficznym, spowodowany okresową przerwą w sedymentacji lub erozją.

Budowa geologiczna obszaru jest to sposób przestrzennego rozmieszczenia skał w skorupieziemskiej. Struktura geologiczna(tektoniczna)-jest to element budowy geologicznej np. płyta, monoklina, fałd, uskok. Płyta- obszar poziomo lub prawie poziomo leżących warstw(ich upad nie przekracza 5st). Monoklina-obszar występowania warstw nachylonych w jedną strone i pod mniej więcej tym samym kątem. W monoklinie warstwy nie powtarzają się i zapadają w kierunku warstw młodszych. Fałd- wygięcie warstw bez przerwania ich ciągłości, jest to takie wygięcie, które składa się z dwu sąsiadujących ze soba form fałdowych: antykliny i synkliny. Antyklina czyli siodło zawiera warstwy najstarsze w części wewnętrznej, czyli w jądrze i kolejno coraz to młodsze ku częściom zewnętrznym, czyli skrzydłom. W swym normalnym położeniu antyklina jest wygięta ku górze. Synklina czyli łęk zawiera w jądrze warstwy najmłodsze, ku skrzydłom zaś kolejno coraz starsze. Elementy fałdu: amlituda fałdu-różnica wysokości między przegubem antykliny a przegubem sąsiedniej synkliny. Przegub czyli skręt-miejsce przegięcia warstw na szczycie antykliny lub na dnie synkliny. Oś antykliny(synkliny)- linia położona na powierzchni warstwy w miejscu przegubu antykliny(syn)oś nie musi być linią prostą ani też poziomą. Promień fałdu- odległośc między powierzchnią osiową antykliny a powierzchnią osiową synkliny mieżona w płaszczyźnie poziomej. Jądro antykliny-zawiera warstwy najstarsze. Jądro synkliny-zawiera warstwy najmłodsze. Rodzaje fałdów: stojący-gdy powierzchnia osiowa jest stojąca. Pochylony- gdy powierzchnia osiowa jest nieco wychylona od pionu. Obalony-gdy powierzchnia osiowa mocno wychylona. Leżący- gdy powierzchnia osiowa jest pozioma. Przewalony- gdy powierzchnia osiowa tworzy z poziomem kąt większy niż 180st. Pod względem symetryczności wykształcenia skrzydeł po oby stronach powierzchni osiowych fałdy mogą być symetryczne i asymetryczne.

Uskok- jest to przerwanie ciągłości warstw i przesunięcie ich wzdłuż pewnej płaszczyzny. Elementy uskoku: Skrzydło wiszące- część terenu do której reszta została obniżona. Skrzydło zrzucone jest to część terenu zapadnięta. Ślizg- jest to rzeczywiste przemieszczanie skrzydeł uskoku mierzone wzdłuż powierzchni uskokowej. Amplituda jest to odległośc między tym samym elementem warstwy (stropu lub spągu) w skrzydle wiszącym i zrzuconym mierzona prostopadle do stropu lub spągu warstw. Rodzaje uskoków: normalny- gdy powierzchnia uskoku jest nachylona w kierunku skrzydła zrzuconego. Odwrócony-gdy powierzchnia uskokowa zapada w kierunku skrzydła wiszącego. Zawiasowy, schodkowy. Rów tektoniczny-gdy partia ograniczona uskokami ulegnie zapadnięciu. Zrąb tektoniczny-jest to struktura ograniczona przynajmniej z dwuprzeciwległych stron i wzdłuż nich wypiętrzona względem otoczenia.

Model struktury wewnętrznej Ziemi:
1) Litosfera (skorupa ziemska) -
- grubość: 4-8km w strefie oceanu
30-80km w strefie kontynentu
☻Powierzchnia Moho - mała grubość, zmiana prędkości rozchodzenia się fal sejsmicznych.
2)Astenosfera - jest półplastyczna (grubość: 80-150km)
3) Płaszcz ziemski (mezosfera):
a) płaszcz górny (410km)
b) strefa przejściowa (410-1000)
Tektonosfera - strefa występowania ognisk trzęsień Ziemi (1, 2, 3a, 3b).
c) płaszcz dolny (1000-2800)
4) Jądro ziemski (barysfera)
a) j. zewnętrzne (ciało w stanie półpłynnym i płynnym, do 4900)
b)strefa przejściowa (do 5100)
c) j. wewnętrzne (ciało stałe, do 6370 km).

Procesy i czynniki geologiczne
Proces geologiczny - jest to zespół zjawisk występujących na powierzchni Ziemi lub w jej wnętrzu, prowadzący do zmian strukturalnych lub fizykochem.
Czynniki geologiczne - są przyczynami przebiegu procesów geologicznych i powodowane są siłami działającymi wewnątrz i na zewnątrz Ziemi.
Podział procesów geologicznych:

a) ENDOGENICZNE - wywołane są czynnikami działającymi wewnątrz Ziemi. Nadają litosferze rysy pionowe i poziome dążąc do jej zróżnicowania i deformacji.
♦Diastrofizm - jest to wielki proces powodujący deformacje oraz przemieszczania pionowe i poziome w litosferze. Wyróżniamy tu:
- ruchy ekstatyczne
-ruchy izostatyczne - pionowe ruchy lądów wywołane zmieniającym się ich obniżaniem.
-ruchy górotwórcze
- epejroforeza - poziome przemieszczanie się płyt litosfery.
♦ Platonizm - jest to zespół procesów prowadzących do tworzenia się w górnym płaszczu i litosferze magmy ich przemieszczaniu i tworzenie się różnego typu intruzji magmowych
♦ Wulkanizm - jest to zespół procesów prowadzących do tworzenia się w litosferze magmy i wydobywaniu się jej na powierzchnię w postaci lawy i gazów wulkanicznych.
♦ Metamorfizm - zespół procesów, które pod wpływem ciś. i temp. zmieniają cechy fizyczne i chemiczne skał litosfery (epi, mezo, kata, ultra).

b) EGZOGENICZNE - wywołane są czynnikami działającymi na zewnątrz Ziemi głównie przez wpływ słońca, hydrosfery i grawitacji. Dążą one do wyrównania powierzchni litosfery (ekwiplanacja). Podział:
♦ Procesy niszczące:
- wietrzenie
- erozja
♦ Procesy twórcze:
- sedymentacja - osadzanie się transportowanego materiału z prądu wodnego lub powietrznego lub proces wytrącania się z roztworu (akumulacja)
- diageneza - obejmuje wszystkie zmiany fiz. i chem. prowadzące do przemiany skał sypkich w zwięzłe.

Intersekcja - obraz złożony z linii będących wynikiem przecięcia nachylonych powierzchni geologicznych przez powierzchnię terenu (linie intersekcyjne).

Oznaczenie stanu gruntów spoistych:

Oznaczenie stanu gruntu wykonuje się po uprzednim oznaczeniu rodzaju gruntu. Makroskopowo stan gruntów określa się na podstawie liczby kolejnych wałeczkowań tej samej próbki gruntu i w zależności od rodzaju gruntu ze względu na spoistość.
Wyróżnia się 6 stanów gruntu:
- zwarty
- półzwarty
- twardoplastyczny
- plastyczny
- miękkoplastyczny
- płynny
Stan zwarty gdy z gruntu nie można uformować kulki
Stan półzwarty gdy z gruntu można uformować kulkę, lecz wałeczek pęka podczas pierwszego wałeczkowania (liczba wałeczkowań wynosi 0)

Gęstość objętościowa
Gęstość objętościowa gruntu jest to stosunek masy próbki gruntu do objętości tej próbki łącznie z porami. Określa się ją ze wzoru:
kg/m3 , g/cm3

Azymut biegu - kąt zawarty między kierunkiem północy a linią biegu, mierzony od północy na prawo.

Anizotropowość - zmienne wartości niektórych właściwości fizycznych w zależności od kierunku badania.

Azymut upadu - kąt zawarty między kierunkiem północy a rzutem prostokątnym upadu na płaszczyznę poziomą, liczony zgodnie z ruchem wskazówek zegara.

Batolit - forma przestrzennego występowania granitu

Bieg warstwy - linia powstała jako ślad przecięcia się powierzchni warstwy z płaszczyzną poziomą.

Ciało krystaliczne - uporządkowana budowa wew. , ściśle określona regularność rozmieszczenia atomów i jonów w sieci krystalicznej

Ciała bezpostaciowe - nie wykazują prawidłowej budowy wew.

Deformacje fizyczne: ciągłe (zachowana jest ciągłość fiz. i geometryczna), nieciągła. skrytokrystaliczna

Deformacja ciągła - działają stałe siły;

Frakcja ziarnowa - przedział wielkości ziarn - pyłowa 0,002 do 0,05 mm; piaskowa 0,05 - 2 mm; skały sypkie, lite, zwięzłe

Formy przestrzennego występowania skał: warstwowa - ograniczona dwiema powierzchniami górną - strop, dolną - spąg, miąższość - grubość;

Foliacja - uwarstwienie skał metamorficznych; potencjalne miejsca osłabienia skały, określa kierunek przepływu wody;

Grunty - skały w obrębie których będzie działalność budowli, posadowienie budowli; grunty: skaliste, niespoiste sypkie, spoiste, organiczne;

Geologia inżynierska - dział geologii; metody i instrumenty zajmujące się badaniem wzajemnego oddziaływania skał i obiektów inżynierskich

Kierunek upadu - szacunkowo wyznaczony geograficzny kierunek nachylenia warstwy.

I sposób : azymut biegu, kąt upadu, kierunek upadu.

II sposób : azymut upadu, kąt upadu.

Klasyfikacja skał: magmowe (głębinowe - plutoniczne, wylewne - wulkaniczne), osadowe okruchowe, chemiczne, organiczne, metamorficzne- powstają przez przekształcenie starszych skał, podział ze względu na zaawansowanie zmian, im głębiej tym bardziej zaawansowane; metamorfizm regionalny - płytka - Epi- metamorficzne, średnia - Mezo- , głęboka - Kata- ; metamorfizm kontaktowy - na styku ze skałami magmowymi;

Minerał - pierwiastek lub związek chem. powstały w naturalny sposób w skorupie ziemskiej; minerały jasne(kwarc, skalenie, muskowit) I ciemne (biotyt, pirokseny, amfibole, oliwiny)

Mineralogia - nauka zajmująca się badaniem składu chemicznego minerałów, ich właściwości fizycznych, sposobu powstawania i występowania w przyrodzie; W budownictwie - prognozowanie zmian właściwości ośrodka gruntowego, ocena przydatności materiału mineranego

Pizoklina, monoklina - warstwa o stałej grubości leżąca pod stałym kątem

Procesy egzogeniczne - mające przyczynę na powierzchni ziemi:

Wietrzenie: niszczenie skał przez czynniki, produkty niszczenia pozostają na miejscu. Dzieli się na: fizyczne (mechaniczne, rozkład skał pod wpływem zmian temperatury), biologiczne (flora bakteryjna, rozkład fizyczny, zmiany fizyczne).

Erozja: produkty przemieszczane są w inne miejsca. Dzieli się na: fizyczne (mechaniczne, sedymentacja - osiadanie zniszczonego materiału skalnego, erozja wodna /rzeczna, morska/ - wód płynących, fale morskie - wybrzeże, pływy morskie - dno, prądy, fale tsunami, lodowce).

Procesy egzogeniczne - zachodzące pod wpływem sił zew. - nasłonecznienie, zmiana temperatury, ruchy powietrza, wody w rzekach, przemieszczanie mas lodowych

Procesy endogeniczne - pod wpływem sił wew. - ruchy górotwórcze(orogeneza)- towarzyszą im wulkanizm, plutonizm, metamorfizm; lądotwórcze(epejrogeniczne)

Podłoże budowlane -skały, w których odczuwa się naprężenia od posadowionych obiektów w wielkości 80 % naprężeń przyłożonych

Petrografia - nauka badająca skały, ich cechy fizyczne i chemiczne, rozpowszechnienie, występowanie i powstawanie

Reologia - zmiany (odkształcenia) pod wpływem czasu, obciążeń. Zmiany wewnątrzkrystaliczne

Regresja lodowca - wycofywanie się lodowca.

Rola skały w budownictwie : podłoże budowlane, materiał budowlany, surowiec do produkcji materiałów budowlanych, wodonosiec (podziemny zbiornik wód)

Skała - zespół minerałów (polimineralna), jeden minerał (monomineralna), tworzący formy przestrzenne w skorupie ziemskiej

Struktura geologiczna - określony układ skał powstały w wyniku działania procesów geologicznych. struktury można rozpatrywać w 4 skalach :

• megastruktury - rozległe obszary o charakterystycznej budowie litologii, genezie, różniące się od jednostek sąsiednich

• makrostruktury - wyodrębnione formy przestrzennego zalegania skał, które mogą być ujęte na mapach geologicznych

• mezostruktury - struktury małych rozmiarów widoczne w całości gołym okiem

• mikrostruktury - struktury mikroskopowej wielkości

Skład petrograficzny - różne rodzaje skał wchodzące w skład skały osadowej

Tiksotropia - zmiana właściwości wytrzymałościowych gruntów sypkich pod wpływem drgań dynamicznych

Transgresja lodowca - zajmowanie nowych obszarów przez ldowiec.

Translacja lodu - przesuwanie się cząsteczek lodu w obrębie sieci krystalicznej.

Typy przeobrażeń chemicznych: rozpuszczanie np. wapieni, utlenianie - skaleni, granitu

Upad - linia prosta leżąca na powierzchni warstwy wyznaczająca maksymalny spadek warstwy w danym miejscu. Bieg i upad są względem siebie prostopadle.

Układy krystaliczne- trójskośny, jednoskośny, rombowy, tetragonalny, regularny, trygonalny, heksagonalny

Wietrzenie - niszczenie skał - chemiczne - klimat wilgotny - rozpuszczanie skał, przeobrażanie się związków chemicznych w nowe związki, wody opadowe; fizyczne - klimat suchy, mechaniczne rozpadanie się skał, dobowe zmiany temperatury, zamarzanie wody w szczelinach

Właściwości fizyczne minerałów:

Twardość - wartość oporu jaki stawia materiał przy próbach zarysowania lub ścierania jego powierzchni; Skała Mohsa: talk-1, gips-2, kalcyt-3, fluoryt-4, apatyt-5, skaleń-6, kwarc-7, topaz-8, korund-9, diament-10; Twardość większości minerałów skałotwórczych mieści się między 2-7.

Łupliwość- zdolność minerału do pękania pod wpływem przyłożonej siły na części ograniczone powierzchniami płaskimi - powierzchniami łupliwości. Powierzchnie łupliwości pokrywają się najczęściej z najgęściej obsadzonymi przez jony lub atomy płaszczyznami sieci krystalicznej. Minerały mające równomiernie i gęsto obsadzoną atomami lub jonami sieć krystaliczną nie wykazują łupliwości. W zależności od łatwości rozdzielania: ł. doskonała(gips, łuszczyki) - dzielą się łatwo, gładkie powierzchnie, ł.wyraźna - skalenie - powierzchnie prawie gładkie, widoczne połyskujące, ł.niewyraźna - oliwiny - gładkie powierzchnie są rzadko spotykane i nierówne; ł. jednokierunkowa - gips, łuszczyki - blaszki, dwukierunkowa - skalenie, pirokseny, amfibole, trójkierunkowa - sól, kalcyt

Przełam - zdolność minerału do rozpadu pod wpływem sił zew. na cvzęści ograniczone nierównymi powierzchniami - pow. przełamu - muszlowy, ziarnisty, zadziorowaty, haczykowaty

Połysk - intensywność odbijania padającego na minerał światła. Im gładsze powierzchnie, tym intensywniejszy połysk. Połysk diamentowy(diament, skaleryt, cyrkon, cynober), metaliczny(galena, piryt), szklisty(kalcyt, skalenie, halit), tłusty(kwarc, kalcyt, skaleń), jedwabisty(minerały o budowie włóknistej), minerały matowe

Połysk zależy od warunków powstawania minerałów, domieszek w nim zawartych, miejsca badania

Barwa - min.barwne - stała barwa dla bryły i proszku; min.zabarwione - w bryle kolorowe, w proszku bezbarwne lub mleczne. Barwa pochodzi od domieszek i wrostków .

Przezroczystość - min.przeświecające, zmatowione wrostkami

Pokrój - zew. wygląd kryształów uzależniny od sieci przestrzennych oraz fizykochem. warunków powstawania kryształów

określanie pokroju - stosunek wysokości do szerokości i długości; Pokrój kostkowy, tabliczkowy(blaszkowy), słupkowy(pręcikowy); Pokrój tej samej substancji może być różny w zależności od warunków powstawania

Kryształy własnopostaciowe mają charakterystyczną dla siebie sieć przestrzenną, kryształ może swobodnie wzrastać we wszystkich kierunkach - wolne przestrzenie.

Kryształy obcopostaciowe nie wykształciły wszystkich charakterystycznych dla siebie elementów budowy z powodu ograniczonej przez inne kryształy swobody wzrostu - nie wykazują charakterystycznego dla siebie pokroju.

Szczotka duża, mineralna - zespół częściowo własnopostaciowych kryształów, wzrost ze wspólnego podłoża

Pokrój ziarnisty - możliwe jest rozpoznanie poszczególnych kryształów; skupienia grubo-, średnio-, drobnoziarniste

Pokrój zbity - minerały nie do rozpoznania

Powstawanie minerałów:

- krystalizacja ze stopu - następuje przez ochładzanie się stopu i krystalizację tworzących się przy tym związków chem.

Naturalny stop - magma - stop krzemianowy jest trwała tylko w określonym przedziale ciśnień i temp. Gdy warunki ulegają zmianie - ochładzanie następuje krystalizacja zawartych w magmie substancji. - skały magmowe

- krystalizacja z roztworu - odparowanie rozpuszczalnika i wytrącanie się kryształów

zagęszczenie roztworu - r.nasycony - r.przesycony - krystalizacja; minerały skał osadowych

-krystalizacja ze stanu gazowego - w kraterach, krystalizacja z gazów pochodzenia magmowego, krystaliczna siarka

Cechy określające rodzaj skały:

1. skład mineralny - jakie i ile minerałów bierze udział w budowie skały, na podstawie składu mineralnego można określić genetykę i cechy wytrzymałościowe skały

2. tekstura - sposób rozmieszczenia składników w skale i ich uporządkowanie; gąbczasta (pumeks), masywna (skały magmowe), bezładna, kierunkowa

3. struktura - sposób wykształcenia składników, wielkość i kształt ziarn, ich różnice wielkościowe

4. barwa - wypadkowa barw minerałów budujących skałę oraz domieszek barwiących

SKAŁY MAGMOWE - powstałe w wyniku krzepnięcia lawy

minerały - krzemiany metali alkalicznych - potasu, sodu, glinu, żelaza, magnezu;

- głębinowe - powolne krzepnięcie lawy magmy, jawnokrystaliczne, ułożenie przypadkowe

- żyłowe - zastyganie magmy w szczelinach, jawnokrystaliczne, duże minerały; żyłowe - pegmatyt, grubokrystaliczne, głębinowe, struktura krystaliczna

- wylewne - zastyganie lawy na powierzchni Ziemi; wylewne - struktura skrytokrystaliczna(afanitowa), str. porfirowa - ciało skalne skrytokrystaliczne nie wykrystalizowane do końca kryształy (prakryształy)

MINERAŁY SKAŁ MAGMOWYCH:

kwarc - tworzy kilka odmian polimorficznych - kwarc, trydymit, krystobalit; twardość - 7, pokrój słupkowy, kostkowy, barwa - przezroczyste bezbarwne, zabarwione

skalenie- glinokrzemiany potasu, sodu, wapnia, ortoklaz, plagioklazy; twardość - 6, pokrój tabliczkowy, barwa - nieprzezroczyste, jasne, białe, żółte, zielonkawe, łupliwe w dwóch kierunkach, połysk szklisty, łatwo wietrzeją (woda, CO₂), ulegają chemicznemu rozkładowi

łyszczyki - uwodnione glinokrzemiany; muskowit - jasny, mika potasowa, biotyt, ciemnobrunatna mika K-Mg-Fe, twardość 2-3, pokrój blaszkowy, barwa - jasne, ciemne, bardzo dobrze łupliwe w jednym kierunku, połysk szklisty, perłowy, muskowit jest odporny chemicznie

amfibole - minerały mieszane, uwodnione krzemiany Fe, Mg, Ca, K, Na; hornblenda, twardość 5.5, pokrój słupkowy, barwa ciemna, brunatna, zielonoczarna, doskonała łupliwość w dwóch kierunkach, połysk szklisty

pirokseny - bezwodne krzemiany wapnia, magnezu, żelaza, glinu; augit, twardość 5.5 - 6.5, pokrój - krótkie słupki, barwa - zielona, brunatna, czarna

oliwiny - bezwodne krzemiany magnezowo - żelazowe, twardość 5-7, pokrój kostkowy - sześciany, barwa oliwkowa, zielona, żółta, niełupliwe, połysk szklisty

STRUKTURY SKAŁ MAGMOWYCH :

- pełnokrystaliczna - wszystkie składniki w postaci kryształu

- jawnokrystaliczna - kryształy widoczne

- porfirowa - kryształy spojone masą mikrokryształów

- afanitowa - kryształy niewidoczne

- częściowokrystaliczna - część składników to kryształy, reszta - szkliwo

Struktura ziarnista - skała jest jawnokrystaliczna a kryształy tej samej wielkości, gruboziarnista > 5 mm, średnioziarnista 2-5 mm, drobno- < 2 mm

TEKSTURY SKAŁ MAGMOWYCH:

- bezładna - dowolne ułożenie minerałów

- fluidalna - krzepnięcie w czasie ruchu lawy

- masywna - brak wodnych przestrzeni

- porowata - wodne przestrzenie

PRZYKŁADY SKAŁ MAGMOWYCH:

Granit - jawnokrystaliczny, minerały rozmieszczone bezładnie, skały jasne, szarawe, różowe, czerwonawe, skała głębinowa, wytrzymałe mechanicznie, odporne na ścieranie, zastos - surowce skalne, krawężniki, kostka drogowa, tłuczeń. Najlepsze parametry techniczne mają odmiany drobnoziarniste, występują w postaci wielkich masywów skalnych.

Riolit - wylewny odpowiednik granitu, skała skrytokrystaliczna, porfirowa, barwa jasna, różowawa lub szarawa, skład - kwarc, skalenie, biotyt, ułożone bezładnie. Zastos. - tłuczeń drogowy, występują w postaci żył lub wielkich złóż płytko pod pow. ziemi

Sjenit, Dioryt - skały głębinowe o budowie jawnokrystalicznej, średnio i drobnoziarnistej, ciemne, tekstura bezładna, skład - prawie wyłącznie skalenie, amfibole, biotyt. Zas. jak granit, trochę gorsze właściwości technologiczne.

Gabro - skała głębinowa, jawnokrystaliczna, barwa ciemna, skład - plagioklazy, pirokseny, amfibole, oliwiny; gabro oliwinowe, gabro hiperstenowe, zastos. - kamień łupany, tłuczeń

Bazalt - skała ciemnoszara, czarna, struktura skrytokrystaliczna, melafiry, diabazy - odmiany wiekowe odporne na działanie kwasów. Bardzo duże zastosowanie ze względu na doskonałe właściwości techniczne, wyrób kruszyw, domieszki do betonów

SKAŁY OSADOWE:

wietrzenie - zespół procesów fizycznych i chemicznych prowadzący do zniszczenia skał.

- wietrzenie fizyczne: pod wpływem nasłonecznienia, mrozu (rozluźnienie spójności skały, a następnie jej rozkruszenie)

- wietrzenie chemiczne: niszczące działanie wody i rozpuszczonych w niej składników mineralnych; rozkład chemiczny mniej odpornych składników skały.

Zwietrzelina - materiał powstający ze zniszczenia skały.

Sedymentacja - osadzanie i gromadzenie się zwietrzeliny

Podział skał osadowych ze wzgl. na sposób powstawania i skład mineralny:

1. Skały okruchowe - wietrzenie fizyczne różnych skał; składniki allogeniczne: kwarc, skalenie, łyszczyki

2. Skały ilaste - wietrzenie fizyczne i chemiczne; przeważają produkty pochodzenia chem. minerały ilaste i tlenki glinu.

3. Skały pochodzenia chemicznego - wietrzenie chemiczne; powstają przez wytrącanie składników mineralnych z roztworu wodnego - krystalizacja minerałów.

4. Skały pochodzenia organicznego - powstają w wyniku nagromadzenia szczątków pochodzenia roślinnego i zwierzęcego.

MINERAŁY SKAŁ ORGANICZNYCH:

minerały allogeniczne - te, które tworzą się poza skałą i dostają się do niej jako gotowe twory krystaliczne: kwarc, łyszczyk jasny, skalenie. Proces niszczenia podczas transportu, obtoczenie, zaokrąglenie kształtu.

Minerały autogeniczne - tworzą się wraz z powstającą skałą osadową - krystalizacja z roztworów wodnych w basenach sedymentacyjnych.

Grupa węglanów - Kalcyt, dolomit, syderyt.

Kalcyt: węglan wapnia CaCO₃, twardość 3, łupliwość doskonała trójkierunkowa, pokrój słupkowy, barwa jasne kremowe, białawe, żółtawe, przezroczyste lub nie; skupienia ziarniste lub zbite - wielkie masy skalne: marmury, wapienie, kreda, formy naciekowe: stalaktyty, stalagmity.

Dolomit: węglan wapnia i magnezu, tward. 3.5 - 4, łupliwość dosk. trójkierunkowa, barwa jasna szarawa, brunatna, skupienia ziarniste zbite masy skalne.

Syderyt - węglan żelaza, tward. iłupl. jak w kalcycie, zbite skupienia o brunatnych iżółtych barwach, duża ilość substancji ilastych.

Grupa węglanów - gips, anhydryt

Gips - uwodniony siarczan wapnia, tward. 2, łupliwość dosk. jednokierunkowa, pokrój płytkowy lub słupkowy, barwa jasna pastelowa, przeświecająca, skupienia grubopłytkowe, włókniste, pilśniowe, połysk szklisty.

Anhydryt - bezwodny siarczan wapnia, tward. 3, łupliwość jak gips, połysk szklisty, barwa biała, szara, niebieskawa, skupienia drobnoziarniste lub zbite.

Minerały ilaste - uwodnione krzemiany glinu i żelaza - kaolinit, illit, montmorylonit. Część min. ilastych ma budowę krystaliczną; kryształy mają pokrój płytkowy, łuseczkowy lub włóknisty. Najczęściej min. ilaste występują w formach zbitych lub porowatych, tłustych w dotyku, o własnościach plastycznych, chłonnych. Należą do krzemianów pakietowych o różnej odległości między pakietami i związanej z tym różnej zdolności przyłączania cieczy. Zdolność przyjmowania wody między pakiety jest przyczyną łatwej namakalności, mięknienia i plastyczności.

Kaolinit - wyst. w skałach ilastych pochodzenia lądowego, kryształy o pokroju 6-bocznych blaszek lub łusek, tward. 1, wysoka ognioodporność, niewielka plastyczność, podstawowy surowiec do produkcji porcelany, główny składnik iłów i glin.

Illit - występuje razem z kaolinitem - skały ilaste pochodzenia lądowego, łatwo uzyskuje plastyczność po dodaniu wody, łupliwość 1-kierunkowa, doskonała, barwa biała, szarozielona, brunatna, twardość 1-2.

Montmorylonit - należy do krzemianów chłonnych, łatwo zatrzymuje wodę, tward. 1-2, barwa biała, zielona, czerwona, nie jest ogniotrwały; produkt wietrzenia chem. glinokrzemianów w wodzie morskiej.

Grupa krzemionki - opal, chalcedon; Opal - min. Bezpostaciowy; Chalcedon - min. o budowie skrytokrystalicznej; Oba mogą być zwięzłym, twardym spoiwem, tward. 6.5, barwa szarawa, czarna, brunatna, żółta, czerwona, wielobarwne - stosuje się w jubilerstwie.

STRUKTURY SKAŁ OSADOWYCH:

1) okruchowych i ilastych

* ze wzgl. na wielkość ziaren:

psefitowa (grubookruchowa) > 2mm, frakcja żwirowa, kamienista; psamitowa - (średnio-) 2-0,05 mm, frakcja piaskowa, aleurytowa - (drobno-) 0,05-0,002 mm, frakcja pyłowa, pelitowa - <0,002 mm, frakcja iłowa.

* ze wzgl na stosunki wielkościowe między składnikami:

- równoziarnista - prawie wszystkie składniki mają zbliżone kształty i wymiary

- różnoziarnista - składniki znacznie różnią się wielkością.

2) pochodzenia chemicznego

- gruboziarnista >0,5 mm,

- średnioziarnista 0,5-0,1 mm

- drobnoziarnista <0,1 mm

- afanitowa - ziarna niewidoczne gołym okiem

3) pochodzenia organicznego

określenie struktury zależy od stopnia zachowania szczątków org.

- biomorficzna - można zidentyfikować szczątki org.

- detrytyczna - szczątki są silnie zniszczone

TEKSTURY SKAŁ OSADOWYCH:

- bezładna - przypadkowe ułożenie składników min., skały okruchowe, chem., organiczne.

- warstwowa - charakteryzuje się zmianą barwy skały, grubości ziarna lub składu mineralnego

- spływowa - powstaje przy spływie podwodnym materiału wcześniej osadzonego

Skały o teksturach kierunkowych wykazują anizotropię własności fizycznych

- zbita - masywna, skały silnie zdiagenezowane

- porowata - obecność dużych wolnych przestrzeni między ziarnami.

Porowatość : pierwotna - słaba diageneza, wtórna - wypłukiwanie składników

skały luźne zdiagenezowane

1 gruzy brekcje

2 żwiry zlepieńce

3 piaski piaskowce

4 muły mułowce

5 lessy

1 - tworzą się najczęściej na zboczach i u podnóży wietrzejących skał (gruzy) lub w strefach silnych miażdżeń tektonicznych (brekcje)

Skład mineralny zależy od rodzaju wietrzejących skał. Nie następuje selekcja odpornościowa - krótki transport - ostre krawędzie

2 - Zbudowane z otoczaków - obtoczonych przez długi transport fragmentów skalnych. Rozróżniamy żwiry i zlepieńce wielo- i jednoskładnikowe.

3 - Skład mineralny i stopień obtoczenia ziarn piasku zależy od długości drogi, szybkości sedymentacji i pochodzenia materiału. Piaski kwarcowe - wyłącznie kwarc, piaski arkozowe - kwarc i powyżej 20% skaleń; piaski szarogłazowe - kwarc, skalenie, fragmenty skał;

Piaskowce - cementacja osadów piaszczystych. Piaskowce kwarcowe, arkozy, szarogłazy.

4 - zbudowane z drobnych ostrokrawędziowych ziaren kwarcu z domieszką minerałów ilastych, łyszczyków i substancji organicznej. Są aleurytami transportowanymi przez wodę.

5- Aleuryty pochodzenia eolicznego, zbudowane z drobnego ostrokrawędziowego kwarcu i minerałów ilastych. Zawierają szczątki organiczne. Charakteryzują się dużą porowatością i podatnością na wymywanie.

SKAŁY METAMORFICZNE - powstają w skutek przeobrażenia skał magmowych osadowych i metamorficznych. Czynniki przeobrażające to ciśnienie i temperatura, które powodują przebudowę mineralną i strukturalną skał wyjściowych. Rodzaje metamorfizmu : dynamiczny (kinetyczny) - czynnik to ciśnienie kierunkowe to przeobrażenie występuje w strefach silnych fałdowań; termiczny (kontaktowy) - pod wpływem temperatury, występuje w pobliżu mas magmowych krzepnących; regionalny - temperatura i ciśnienie, powodują przebudowę strukturalną i mineralną skał.

MINERAŁY SKAŁ METAMORFICZNYCH (Oprócz poprzednich) :

andaluzyt, syllimanit, dysten - krzemiany o zbliżonych właściwościach, tworzą jasne minerały o pokroju słupkowym dobrej łupliwośći w jednym lub dwóch kierunkach i twardości ok. 6,5.

granaty - grupa krzemianów o skomplikowanym składzie chemicznym, kryształy są czarne, zielone lub czerwone i bogate w ściany., brak łupliwości, twardość 5-7.

grupa serpentynu - uwodnione krzemiany magnezu , tworzą słupkowe lub igiełkowe kryształy doskonale łupliwe, twardość 3, np. azbest

talk - uwodniony krzemian magnezu, bezbarwny, zielonkawy o pokroju blaszkowym, twardość 1, łupliwość doskonała jednokierunkowa.

chloryty - uwodnione glinokrzemiany magnezu, żelaza i glinu, blaszkowate zielone i ciemnozielone kryształy o jednokierunkowej łupliwości i twardości 2-3

STRUKTURY I TEKSTURY SKAŁ METAMORFICZNYCH:

Blasteza - wzrost kryształów odbywający się w warunkach metamorficznych.

Krystaloblasty - kryształy wzrosłe w blastezie.

Struktury : granoblastyczna - większość minerałów o kształtach izometrycznych; lepidoblastyczna - skały z minerałami o pokroju blaszkowym; nematoblastyczna - minerały pręcikowe i igiełkowe;

Gdy wielkośći minerałów są zbliżone to struktura homeoblastyczna , gdy różne heteroblastyczna. Charakterystyczne tekstury to kierunkowe, w zależności od grubości : łupkowa, minerały układają się równolegle w drobne warstewki; gnejsowa - obecne warstwy zróżnicowane mineralogicznie ; mogą mieć też tekstury bezkierunkowe powstające w strefach głębokiego metamorfizmu regionalnego lub kontaktowego.

NIEKTÓRE SKAŁY METAMORFICZNE : fyllity - ze skał ilastych pod wpływem ciśnienia w płytkich strefach metamorfizmu, budowa łupkowa, minerały serycyt, chloryt kwarc; łupki łyszczykowe - struktura lepidoblastyczna, tekstura łupkowa, minerały łyszczyk, chloryt kwarc oraz skaleń; kwarcyty - z ziarn kwarcu silnie pozazębianych z domieszkami skaleni i minerałów blaszkowych, sposób ułożenia bezładny, skały jasne szarawe, zielonkawe, zwięzłe i twarde; gnejsy - kwarc, skaleń i łyszczyki i amfibole, struktury heteroblastyczne, tekstury płasko równoległe i kierunkowe, skały szarawe z różem i beżem; amfibolity - skały ciemne, struktura nematoblastyczna, tekstura bezładna, minerały amfibole i skalenie; marmury - monomineralne, kalcyt, sposób ułożenia bezładny, anizotropowość(wszystkie o ukierunkowanym ułożeniu minerałów).

FORMY PRZESTRZENNEGO ZALEGANIA SKAŁ

skały głębinowe- zalegają wśród innych skał tworząc intruzje. Wyróżnia się intruzje zgodne (dopasowują się powierzchnią zewnętrzną do struktur tektonicznych skał otaczających) i intruzje niezgodne ( wdzierają się w skały otaczające naruszając ich dotychczasowe ułożenie)

skały wylewne(wulkaniczne)- magma stygnie. Obniżenie temperatury powodowało pękanie skały. Bywa że skała nie pęka ale zachowuje tendencję do pękania i pod wpływem czynników zewn. łatwo

ulega pęknięciom w określonym kierunku ( cios ).

skały osadowe- przeszły złożony proces diagenezy (konsolidacja i spojenie spoiwem) i zwykle nie zalegają w pierwotnym poziomym położeniu. Obserwuje się je w postaci sfałdowanych warstw i ławic.

Warstwy i soczewy skał osadowych mogą zalegać w sposób:

1) zgodny- powierzchnie warstwowania lub uławicenia( strop, spąg); wykazują zgodność geometryczną z analogicznymi strukturami powierzchniowymi skał niżej leżących.

2) niezgodny- nie wykazują takiej zgodności. Niezgodność zalegania świadczy o przerwie w sedymentacji, w czasie, której miała miejsce erozja, a niekiedy i odkształcenie ławic.

ZABURZENIA TEKTONICZNE

W czasie powstawania skał lub po ich powstaniu mogą pojawić się siły, które powodują zaburzenia w sposobie zalegania skał. Zaburzenia mogą być wywołane przez ruchy górotwórcze (siły endogeniczne-wewn.) i przez siły egzogeniczne - na powierzchni. Wszystkie procesy wywołujące zaburzenia - procesy diastroficzne, nauka - tektonika. Procesy diastroficzne polegają na przemianach różnych typów energii.

DEFORMACJE CIĄGŁE - odkształcenia lub zaburzenia pierwotnej formy występowania skał przy których zachowana jest jej ciągłość geometryczna. W wyniku deformacji powstają monokliny, fałdy, fleksury, płaszczowiny.

Monoklina (izoklina) - forma przestrzennego zalegania skał w której warstwy na dużej przestrzeni nachylone są w jednym kierunku pod tym samym kątem. Mono- jeden; klinein - kłaść. Przykład : monoklina przedsudecka.

Fałd - forma powstała przez faliste powiginanie warstw skalnych. Część wypukła - siodło (antyklina); wklęsła - synklina (łęk).Antykliny bardziej narażone na korozję. Antyklina stara, synklina młoda. W zależności od wzajemnego ułożenia skrzydeł wyróżnia się fałdy : normalne (umiarowe) - skrzydła rozchodzą się od przegubu na obie strony; izoklinalne - fałd jest mocno ściągnięty i oba skrzydła są względem siebie równoległe, wachlarzowe gdy skrzydła są zbieżne pod przegubem antykliny i nad przegubem synkliny. W zależności od położenia powierzchni osiowej fałdu wyróżniamy fałdy : stojące (strome lub łagodne) pochylone , obalone, leżące lub przewalone.

Płaszczowina - w wyniku deformacji ciągłych może powstać jeden z kilku typów płaszczowin a mianowicie płaszczowina z przefałdowania - rodzaj fałdu leżącego o długości skrzydła dochodzącego do kilkunastu lub kilkudziesięciu kilometrów.

Brachsynklina i brachantyklina - formy o małych amplitudach i nieckowatych kształtach, bs-wklęsła; ba- wypukła.

Fleksura - forma o kształcie dwóch przeciwnie skierowanych kolan, powstaje gdy seria warstw leży na dwóch przemieszczających się względem siebie tektonicznych blokach skalnych przy dużej amplitudzie ruchu bloków leżąca na nich warstwa najpierw ścienia się i może ulec przerwaniu. Dlatego fleksura chociaż należy do deformacji ciągłych jest ogniwem przejściowym między deformacjami ciągłymi a nieciągłymi.

Fałdy dysharmonijne- ulegają im występujące koło siebie skały o różnej sztywności (np. wysady solne czyli diapiry).

DEFORMACJE NIECIĄGŁE - powodują przerwanie ciągłości warstw. Powstają gdy naprężenie działające na skałę przekroczy jej wytrzymałość na dany rodzaj spękań lub gdy zmieni się temperatura układu lub gdy naprężenia zostaną wywołane w skale nagle. Wynikiem deformacji nieciągłych są spękania i uskoki.

Spękania - powierzchnie powstałe w miejscu przerwania ciągłości skał bez przemieszczenia powstałych bloków względem siebie. Powodują osłabienie górotworu w określonym kierunku , wzdłuż nich rozwijają się szczeliny. Podział ze względu na zasięg : małe (płytkie) ograniczone do jednej warstwy skalnej, wielkie (głębokie) przecinają kompleks warstw. Ze względu na ułożenie spękań w warstwie wyróżniamy spękania : poprzeczne podłużne i skośne (diagonalne).

Uskoki - przerwanie ciągłości skał i przesunięcie względem siebie powstałych bloków wzdłuż powierzchni nieciągłości. Bloki skalne, które przemieściły się względem siebie i znajdują się pio obu stronach powierzchni nazywamy skrzydłami uskoku. W zależności od położenia płaszczyzny uskoku względem jego skrzydeł wyróżnia się uskoki : normalne i odwrócone (inwersyjne) . Uskok może mieć charakter zrzutu pionowego, przesunięcia poziomego lub jednego i drugiego naraz. W skałach występuje zwykle więcej uskoków które noszą nazwę systemu uskoków: bloki schodowe, zręby (horsty) oraz rowy tektoniczne.

INNE TYPY ZABURZEŃ.

Zaburzenia glacitektoniczne - trwałe deformacje poprzedniego układu form przestrzennych zbudowanych ze skał niezdiagenerowanych spowodowane : obciążeniem lodowcem, przesuwaniem lodowca, zamarzaniem i rozmarzaniem wody w skale, odprężeniem po ustąpieniu lodowca. Te procesy powodują gwałtowne zmiany rodzaju skał i sposobu ich zalegania na niewielkim obszarze. Występowanie Polska zach. i poł. zach.

Powierzchniowe ruchy masowe - ruchy mas skalnych których siłą napędową jest grawitacja zachodzą na zboczach, stokach i skarpach gdy siły zsuwające są większe od wewn. Już w początkowej fazie ruchów masowych zachodzi zmiana sposobu przestrzennego zalegania skał. Tworzą się powierzchnie nieciągłośći wzdłuż których zachodzi przemieszczanie mas. Dlatego zachodzi rozluźnienie wewn. bud. skał. , zmieniają się właściwości fizyko-mechaniczne skał przemieszczających się.

Zjawiska krasowe - proces rozpuszczania chemicznego skał. Prowadzi do powstania jaskiń, zmiany struktury i składu mineralnego skał, zmian cyrkulacji wód podziemnych, powstania specyficznej rzeźby terenu, zmiany układu sieci rzecznych, osłabienia wytrzymałości górotworu. ZK rozwijają się w skałach węglanowych : wapienie, dolomity, margle, marmury gipsy. Charakter ZK tzn. rozmiary, szybkość i głębokość rozwoju zależy od budowy geologicznej skał, klimatu, warunków zasilania, przepływu i odpływu wód podziemnych, rzeźby terenu, spękań, szczelin, uskoków. Ze względu na warunki przepływu wód gruntowych krasy dzielimy na : wokółdolinny związany z drenującym wpływem pobliskich rzek, kras związany z drenującym wpływem oddalonych rzek oraz kras związany z ruchem wód naporowych i swobodnych w obrębie stref tektonicznych.

Działalność człowieka - osady antropogeniczne (nasypy) lub antropogenne.

WIEK GEOLOGICZNY:

czas - czynnik procesotwórczy, dzieli się na: czas względny (porównywanie ze sobą zjawisk, procesów, określanie co jest starsze, a co młodsze), czas bezwzględny (określanie wpływu /prędkości przebiegu/ zjawisk, procesów, gdzie miarą tej prędkości jest upływ czasu np. 10000 lat /czas fizykalny/)

Granice między erami są umowne, ustalone, spowodowane nagłymi zmianami w krajobrazie Ziemi - procesy orogenezy.

Orogeneza - powstawanie gór.

Najstarsza era: powstanie Ziemi (4,5 lub 2,5 mld lat)

- Era prekambryjska - ukształtowanie się Ziemi i sfer ziemskich; brak życia organicznego. Koniec ery: pojawienie się pierwotniaków (flora bakteryjna).

- Era paleozoiczna - (perm - dalsze ocieplenie klimatu i powstawanie lądów, powstanie terenów pustynnych, sole, gipsy, złoża ołowiu, cynku, miedzi, kadmu, srebra i złota, też polskie złoża miedzi, karbon - powstanie lądów na terenie obecnej Europy, tereny podmokłe: bujna roślinność, powstały bogate złoża węgla kamiennego, dewon - klimat się ociepla, nowe ruchy górotwórcze (orogeneza waryscyjska), w Polsce: granity strzelińskie, karkonoskie, sylur - trzęsienia ziemi, wulkanizm, intensywna orogeneza, ordowik, kambr - najstarsza - najstarsze organizmy morskie - graptolity, najstarsze góry, osady pochodzenia morskiego)

- Era mezozoiczna - (kreda, jura, trias) - bujny rozwój życia wodnego (ryby), lądowego (gady). Gorący klimat, dinozaury. Powstawanie rowów morskich, zapadlisk głębinowych.

- Era kenozoiczna - Ocieplenie klimatu, wypiętrzenie, intensywny okres orogenezy i okres wulkaniczny - orogeneza alpejska. Bogate złoża węgla brunatnego, iły morskie trzeciorzędowe.

Wiek bezwzględny- zamknięty okres przypisany konkretnym zjawiskom lub procesom geologicznym, mierzony miarom lat. ( inaczej wiek absolutny); do określenia 2 metody:

a) określenie czasu narastania osadów- mierzenie szybkości dziś jeszcze zachodzącego procesu osadzania i obliczanie czasu gromadzenia się osadu na podstawie jego grubości przy założeniu, że proces ten zachodził dawniej z tą samą szybkością.

b) dane dotyczące czasu połowicznego rozpadu pierwiastków promieniotwórczych- znając kolejność zachodzących przemian (pierwiastki-ogniwa pośrednie) oraz czas połowicznego rozpadu pierwiastka macierzystego można określić czas trwania procesu.

1) Przy określaniu wieku starszych skał wykorzystuje się obecnie 4 metody: potasowo-argonowa, rubidowo-strontowa, torowo-ołowiowa, uranowo-ołowiowa.

2) Do badania wieku utworów najmłodszych zastosowano izotop węgla C14, którego okres połowicznego rozpadu wynosi 5568 lat

Wiek względny opiera się na 2 zasadach:

1) zasada następstwa warstw- w każdym zespole warstwy młodsze odkładały się

kolejno na starszych.

2) ewolucja czasu organicznego (skamieniałosci przewodnie)

Praktyczne znaczenie czasu

Wiek skał i procesów geologicznych z inżynierskiego punktu widzenia ma istotne znaczenie ( prognozowanie osiadań- im skała młodsza tym mniej skonsolidowana i mniej odporna od skał starszych wykształconych w podobny sposób).

Podział glinów i iłów:

1) młode normalnie skonsolidowane- te, które osadziły się współcześnie, uzyskały stan równowagi pod wpływem własnego ciężaru i potem nie doznały już wtórnych znacznych osiadań.

2) stare normalnie skonsolidowane- grunty te mają zwiększoną wytrzymałość na ścinanie i jednocześnie zmniejszoną możliwość dalszego osiadania.

3) przekonsolidowane

SKAŁA JAKO PODŁOŻE I SUROWIEC:

Rodzaje skał i występowanie geograficzne

Skała: podłoże, surowiec, zbiornik wodonośny.

Bardzo dobre podłoże: skały krystaliczne: najbardziej odporne, magmowe, metamorficzne.

Wytrzymałość granitów: 800-1200kG/cm².

Projektowanie budynku tak, aby przekazywał na podłoże 2-4 kG/cm² (0.2-0.4 MPa).

Budowanie na granicie: zwrócić uwagę na stopień zwietrzenia, stopień spękania i orientację przestrzenną spękania, obecność gazów (izotopów) promieniotwórczych (radon).

Granit - materiał budowlany: bryły o określonych wymiarach - formaki, kostka brukowa, nawierzchnie drogowe, kamień łamany do budowy umocnień wodnych, filary mostowe, przemielony - nasypy budowlane, kontrolowane - nasypy kolejowe, falochrony

Granit - surowiec do produkcji mat. bud. - po przemieleniu i rozfrakcjonowaniu, stosowany jako kruszywo do betonu; Wady granitu: łatwo ulega wietrzeniu fizycznemu i chemicznemu, zwłaszcza skalenie i łyszczyki; sjenit, gabro - podobne właściwości, granit - wodonosiec, zły wodonosiec - tekstura masywna, zbita

skały osadowe - piaski, żwiry, pospółki, grunty spoiste (ił, gliny), piaski gliniaste, skały osadowe zwięzłe

Są dobrym podłożem budowlanym, zagęszczenie - cecha klasyfikacyjna gruntów sypkich, miara upakowania, stopień zagęszczenia I_D, wskaźnik zagęszczenia I_S, pomiar azgęszczenia nasypów drogowych

piasek różnoziarnisty jest bardziej wytrzymały - większy kąt tarcia

Stopień zagęszczenia i kąt tarcia wew. - podstawowe wielkości przy projektowaniu fundamentów, wykopów, nasypów w piasku

Grunty sypkie - materiał budowlany - nasypy drogowe, wały przeciwpowodziowe, zapory ziemne

Grunty sypkie osiągają najlepsze zagęszczenie przy optymalnej wilgotności. Za duża ilość wody w piasku obniża wytrzymałość.

---