SPIS TREŚCI

1. Cel ćwiczenia

3

2. Analiza makroskopowa skał

3

a. Metodyka badań

3

b. Opis makroskopowy skał

3

3. Analiza mikroskopowa skał

4

a. Metodyka badań

4

b. Opis mikroskopowy skał

4

c. Analiza ilościowa skały magmowej

6

4. Podsumowanie

7

5. Literatura i przypisy

7

str. 2

1. Wstęp - cel ćwiczenia

Celem zajęć było wykonanie opisu trzech skał: skały monomineralnej, osadowej

i magmowej. Przeprowadzono obserwacje makroskopowe, jakościowe i ilościowe analizy

mikroskopowej w świetle przechodzącym. Na podstawie tych danych określono pozycję

systematyczną badanych skał.

2. Analiza makroskopowa skał

a. Metodyka badań

Metodyka badania makroskopowego obejmowała następujące cechy skał: barwę,

strukturę, teksturę i skład mineralny. W analizie korzystano z lupy, rylca oraz kwasu solnego.

Dzięki lupie dostrzeżono drobniejsze minerały. Rylec pozwolił na określenie rysy oraz

względnej twardości minerałów w skale. Kwas solny został użyty do stwierdzenia obecności minerałów węglanowych i ilastych oraz stopnia porowatości skały.

b. Wyniki badań makroskopowych

Skała nr 3-2-5m

Próbka jest skałą monomineralną o mlecznobiałej barwie. Buduje ją magnezyt,

tworzący ziemiste skupienia. Cechuje go niska twardość i rozsypliwość. Minerał ten jest słabo

zwięzły i daje się rozetrzeć się w palcach. Minerałem pobocznym, pojawiającym się gdzie niegdzie w skale, jest jasnoszary krystaliczny kalcyt o ziarnach wielkości do 2 mm. Jest to węglanowa skała osadowa.

Skała nr 3-2-si

Skała ma beżową barwę. Cechują są struktura pelitowa oraz tekstura bezładna. Buduje

ją bardzo drobna masa z materiałem detrytycznym, które trudno rozpoznać w sposób

makroskopowy. Jest to ilasto-okruchowa skała osadowa.

Skała nr 3-2-sm

Skała ma bialo-szarą barwę z czarnymi punktami biotytu i minerałów nieprzezro-

czystych. Cechują ją tekstura zbita, bezkierunkowa oraz pełnokrystaliczna, nierówno-

krystaliczna struktura, o przewadze niewielkich kryształów. Podstawowymi składnikami tej

skały są skalenie i kwarc. Ponadto w podrzędnych ilościach występują biotyt i minerały

nieprzezroczyste. Kwarc jest barwy biało-szarej i charakteryzuje się wysoką twardością.

Skalenie stanowią około 60% masy próbki. Są to minerały barwy szarej i białej, o szklistym połysku i białej rysie. W skale występuje także biotyt o bardzo niewielkich rozmiarach i czarnej

barwie, niskiej twardości i blaszkowym wykształceniu. W skale nie widać makroskopowo

żadnych przeobrażeń. To plutoniczna skała magmowa klasy granitu i ryolitu.

str. 3

3. Analiza mikroskopowa

a. Metodyka badań

Wykonywana analiza mikroskopowa opiera się na właściwościach optycznych

minerałów, które ujawniają się przy przejściu przez nie promieni świetlnych. Często jest to jedyna i zarazem najprostsza metoda pozwalająca na identyfikację minerałów skałotwórczych.

Analizie mikroskopowej w świetle przechodzącym poddano dwie skały: magmową

i ilasto-okruchową. Do określenia składu mineralnego oraz mikrostruktury i makrotekstury

używano mikroskopu polaryzacyjnego. Dla skały magmowej przeprowadzono analizę ilościową.

Charakterystykę mikroskopową rozpoczyna się od standardowych kroków, polega-

jących na stopniowej analizie poszczególnych minerałów. Badanie składa się z dwóch etapów,

związanych z ustawieniami mikroskopu polaryzacyjnego:

 badanie przy jednym polaryzatorze (1N): określa się barwę własną, pleochroizm, kształt

ziaren, łupliwość i relief;

 badanie przy polaryzatorach skrzyżowanych (XN): określa się minerały izotropowe

i anizotropowe, barwy interferencyjne, wygaszanie światła, obrazy szczególne (jak np.

zbliźniaczenia, budowa zonalna), strukturę i teksturę.

Wielkość minerałów określono przy pomocy okularu o powiększeniu 6,3x. Oznaczało

to, że jedna działka odpowiada wielkości rzędu 35 μm. Po pomiarach przeliczono jednostki.

Analiza ilościowa skały magmowej została wykonana przez planimetrowanie

metodą punktową. Badanie rozpoczęto od odpowiedniego podziału szlifu. Interwał odległości

pomiędzy dwoma kolejnymi pomiarami wynosił 1x1 mm. Przesuwając stolik na kolejne

odległości odczytywano jaki minerał znajduje się w miejscu przecięcia się linii krzyża okularu.

Zrobiono 300 pomiarów, które następne zostały użyte do obliczenia procentowej zawartości

danego minerału, sporządzenia diagramów, określenia wskaźnika barwy i na tej podstawie

zaklasyfikowano skałę.

b. Wyniki badań mikroskopowych

Skała nr 3-2-si

Analiza mikroskopowa potwierdziła cechy strukturalne i teksturalne opisu makro-

skopowego. Skała ma strukturę pelitową oraz nieuporządkowaną teksturę. Wielkości ziaren nie

przekraczają wielkości 700 μm. W skale stwierdzono przeważającą ilość minerałów ilastych,

którym towarzyszy materiał detrytyczny. W skład materiału okruchowego wchodzą kwarc,

rutyl, glaukonit, muskowit oraz cyrkon.

Najdrobniejszą frakcję skały stanowi grupa minerałów ilastych, tworząca krypto-

krystaliczne tło. Identyfikacja poszczególnych minerałów w przypadku mikroskopu polaryza-

cyjnego jest utrudniona ze względu na drobnoziarnistość i podobieństwo własności optycznych.

str. 4

Do ich szczegółowej analizy powinny zostać użyte inne metody badań, jak np. dyfraktometria rentgenowska czy mikroskopia scanningowa. 1)

Materiał detrytyczny stanowi największy pod względem wielkości ziaren składnik skały,

który kwalifikuje się do frakcji aleurytowej. Materiał ten pochodzi prawdopodobnie ze skał typu

piaskowców.

Ziarna kwarcu mają wielkość do około 550 μm. Nie widać w nich spękań, sporadycznie

pojawiają się niewielkie owalne wrostki cyrkonu. Większość ziaren jest dość dobrze obtoczona,

co może mieć związek z transportem materiału budującego skałę.

Jednym z minerałów pobocznych, znalezionych pod mikroskopem jest rutyl. Ziarniste

skupienia tego minerału są zabarwione na miodowo-żółto i cechuje je wysoki relief. Osiągają

wielkość do 250 μm.

Glaukonit i muskowit pojawiają się sporadycznie i są zbliżonej wielkości rzędu 200 μm.

Glaukonit tworzy charakterystyczne zaokrąglone agregaty barwy zielonej przy obu

ustawieniach mikroskopu. Muskowit natomiast tworzy drobne postrzępione blaszki o żywych

zielono-różowo-niebieskich barwach interferencyjnych drugiego rzędu.

Skała nr 3-2-sm

Pod mikroskopem skała ujawnia strukturę pełnokrystaliczną, od drobno- do

średniokrystalicznej, o wielkości minerałów od 35 μm do 2 mm. Cechuje ją tekstura zbita, bezkierunkowa. Podstawowymi składnikami są skalenie i kwarc.

Skalenie są reprezentowane przez plagioklazy i skalenie alkaliczne. Idiomorficzne

kryształy plagioklazów mają wielkość do 2 mm i są największymi minerałami znalezionymi pod

mikroskopem. W zdecydowanej większości ich tabliczek można zaobserwować zbliźniaczenia

albitowe oraz spękania. Na granicach kryształów sporadycznie pojawiają się wrostki cyrkonu.

Skalenie alkaliczne występują w postaci kseromorficznych pertytów. Ich wrzecionowate

przerosty mają wielkość rzędu 140 μm. Minerały te są obserwowane jako mikropertyty

ortoklazowe.

Ksenomorficzne kryształy kwarcu mają wielkość do 1,5 mm. Występuje w nich wiele

spękań, które gdzie niegdzie wypełniają wrostki biotytu i cyrkonu. Wygaszają światło w sposób

falisty. Cechą charakterystyczną jest także niski relief, brak łupliwości i stalowoszare barwy interferencyjne. W skale występują dwa rodzaje kwarcu: pierwotny - o dużych rozmiarach,

i wtórny – o małych kryształach. Spotyka się także zrosty kwarcu z plagioklazami.

Jednym z minerałów akcesorycznych jest biotyt, wykształcony jako nieforemne blaszki

o wielkości do 700 μm. Pojawia się także w spękaniach kwarcu w postaci wrostków. Cechuje go

silny pleochroizm w barwach brunatnych i zielonych. W płytce cienkiej niektóre blaszki biotytu

bywają przeobrażone wskutek procesu chlorytyzacji, o czym świadczą subnormalne barwy

interferencyjne i zielony pleochroizm, charakterystyczne dla chlorytu.

Cyrkon pojawiają się sporadycznie, przeważnie jako niewielkie owalne wrostki

w kwarcu czy na granicy kryształów skaleni. Niekiedy odznaczają się budową zonalną.

str. 5

W próbce pojawiają się także prostokątne kryształy tytanitu. Minerał ten cechuje wyraźna łupliwość i żywe barwy interferencyjne II rzędu. Wielkości kryształów sięgają 1 mm.

W skale występują także minerały nieprzezroczyste. Skupiają się głównie wokół

blaszek biotytu, często przerastając się z nimi, rzadziej są spotykane w sąsiedztwie kwarcu i skaleni. Wielkości największych kryształów w okazie sięgają ok. 1 mm.

c. Analiza ilościowa skały magmowej

Każdy pomiar został dokładnie przeanalizowany w celu dalszych obliczeń. Ortoklaz

i pertyt (mikropertyt ortoklazowy) zostały połączone jako grupa skaleni alkalicznych. Wyniki pomiarów przedstawia Tabela 1.

Tabela 1.: Wyniki pomiarów analizy ilościowej skały magmowej

minerał

ilość

zawartość %

A+P+Q = 95,37%

skalenie alkaliczne

pertyt

104

34,67%

[A]

ortoklaz

75

25%

95,37% - 100%

plagioklazy [P]

9

3%

xA - ?%

kwarc [Q]

98

32,7%

xP - ?%

xQ - ?%

biotyt

7

2,3%

chloryt

3

1%

tytanit

3

1%

min. nieprzezroczyste

1

0,33%

suma: 300

suma: 100%

Wskaźnik barwy to stosunek ilości minerałów ciemnych do ilości minerałów w skale. Dla

analizowanej skały magmowej wyniósł 0,04(6) – jest to skała jasna, leukokratyczna. Wartość

tego wskaźnika oraz zawartości procentowe kwarcu i plagioklazów zostały naniesione w tabeli

klasyfikacyjnej (Załącznik 1).

Załącznik 2 przedstawia trójkąt klasyfikacyjny APQ dla skał plutonicznych. Przeliczenia

niezbędne do oznaczeń na tym diagramie zawiera Tabela 2.

Tabela 2.: Dane do trójkąta klasyfikacyjnego APQ

minerał

ilość

zawartość %

skalenie alkaliczne

179

xA = 62,6%

plagioklazy

9

XP = 3,10%

kwarc

98

XQ = 34,3%

Suma: 286

100%

Wyniki przedstawione na Załączniku 1 i 2 wskazują na ten sam typ skały - analiza

ilościowa została przeprowadzona prawidłowo.

str. 6

4. Podsumowanie

Komentarz do skały nr 3-2-si:

Analiza mikroskopowa przy użyciu mikroskopu polaryzacyjnego nie była metodą, dzięki której

można było jednoznacznie zaklasyfikować skałę. Potwierdziła ona wnioski wysunięte z analizy

makroskopowej, że próbka należy do osadowej skały ilasto-okruchowej. Dla dokładniejszej

identyfikacji potrzebne jest wykonanie dodatkowych uzupełniających metod badawczych.

Komentarz do skały nr 3-2-m:

Analiza makroskopowa i mikroskopowa potwierdziły zaklasyfikowanie badanej próbki jako

plutoniczną skałę magmową klasy granitu i ryolitu. Ilościowy skład mineralny próbki, odnie-siony do systematyki plutonicznych skał magmowych, odpowiada alkaliczno skaleniowemu

granitowi.

5. Literatura i przypisy

Literatura:

a) Manecki A., Muszyński M.: „ Przewodnik Do Petrografii” , Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2008

b) http://pl.wikipedia.org/

c) http://open.agh.edu.pl - uczelniane repozytorium Otwartych Zasobów Edukacyjnych

d) własne notatki z zajęć z przedmiotów: mineralogia, petrografia, metody badań minerałów

i skał

Przypisy:

1) Manecki A., Muszyński M.: Przewodnik Do Petrografii, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2008, str. 288

str. 7