Budowa skał magmowych

Opisując skały staramy się określić ich strukturę i teksturę. Dla potrzeb naszego wykładu przyjmujemy, że:

• struktura - wszytko to, co dotyczy pojedynczego elementu w tej skale; skała składa się z minerałów i

• każdy z nich ma jakaś formę występowania, prezentuje duża lub małą formę - grubo krystaliczna lub drobno krystaliczna struktura

• czy minerały są jednakowej wielkości? - równoziarniste/różnoziarniste (pojedynczy element na tle innych)

• czy minerał ma własną formę krystalograficzną czy formę, która jest wymuszona - forma automorficzna (własny pokrój), ksenomorficzna (obcy), hipomorficzna (częściowy); pokrój zależny od krystalizacji, miejsca, które dany minerał zajmuje w szeregu krystalizacyjnym - czy krystalizuje w fazie początkowej, głównej czy końcowej

• tekstura - sposób wypełnienia przestrzeni przez minerały

• bezładna, chaotyczna

• kierunkowa - kierunek może nadawać płynąca lawa

• gąbczasta - duża ilość wolnych przestrzeni

Dodatkowy termin - więźba (ang. fabric, niem. Gefige), w anglosaksońskiej terminologii słowo te łączy cechy teksturalne i strukturalne. Polski odpowiednik nie jest do końca dobry.

Systematyka skał magmowych

Klasyfikacje na podstawie składu chemicznego

1. Klasyfikacja wg zawartości SiO₂

1. skały kwaśne > 64% SiO₂

2. skały obojętne 54 - 64% SiO₂

3. skały zasadowe 44 - 54% SiO₂

4. skały ultrazasadowe < 44% SiO₂

2. 1899 - klasyfikacja wg Osanna; Ossan wyróżnił w składzie chemicznym trzy grupy składników:

• A = K₂O + Na₂O + LiO₂

• C = CaO

• F = Fe₂O₃ (łącznie z FeO) + MgO + BaO + SO

Te trzy składniki w nieco zmienionej formie przedstawił w formie trójkąta (rys.1), który charakteryzuje skały mające różne pola występowania.

3. Klasyfikacja CIPW (Close, idings, Pirson, Washington) - klasyfikacja wg minerałów normatywnych (minały); diadochia - kalcyt w postaci czystej zawiera tylko Ca (CaCO₃), w przyrodzie jest tak, że Mg podstawia Ca w strukturze kalcytu CaMg₂CO₃ - nie widać tego w strukturze chemicznej, nie wiemy czy w tej skale magnez stanowi podstawienia wapna, czy część minerałów zawierających magnez to dolomit

CaO, MgO → Ca(Mg)CO₃

Minały nie zawierają podstawień diadochowych. Wszystkie minały, które utworzyli podzielili na dwie grupy:

• sal (saliczne) - kwarc Q, cyrkon Z, ortoklaz Or, albit Ab - są jasne

• fem (femiczne) - diopsyd Di, wolastonit Wo, oliwin Ol - zawierają Fe, Mg, są ciemne

Postępowanie przy tworzenia klasyfikacji:

I. MnO + NiO łączy się z FeO → grupa FeO

BaO + SrO i łączy się z CaO → grupa CaO

II. Uzyskane w poprzednim działaniu CaO (tyle ile trzeba) łączy się z P₂O₅ → apatyt

III. FeO + TiO₂ → izmenit

Duża część CaO i FeO zostaje w nadmiarze.

IV. Fe₂O₃ + FeO (wg zawartości Fe₂O₃) → magnetyt

V. Jeśli nadal mamy Fe2O3, to Fe₂O₃ → hematyt

VI. Cały K₂O + odpowiednia ilość Al₂O₃ + odpowiednia ilość SiO₂ → ortoklaz

VII. Cały Na₂O + odpowiednia ilość Al₂O₃ + odpowiednia ilość SiO₂ → albit

Kolejnych 15 działań bazujących na składnikach salicznych.

4. Klasyfikacja TAS (total alkaly silica) - szczególnie przydatna w skałach wulkanicznych; przedstawiona w postaci wykresu (rys.2), na osi rzędnych suma alkaliów Na₂O + K₂O, na osi odciętych SiO₂.

Klasyfikacje wg składu mineralnego

1. Klasyfikacja Smulikowskiego; nadaje się do skał, w których można rozpoznać co najmniej 50% składników mineralnych, „Zarys nauki o złożach kopalnych i użytecznych” 1964.

Grupa	Klasa	Główne minerały	Faneryty (jawnokrystaliczne)	Afaneryty
					I. Przesycone SiO2 - kwarc występuje jako minerał; przesycenie - krzemionki bylo tak dużo, że pomimo obecności innych minerałów, pozostało jej jeszcze tyle, że wykrystalizował kwarc	1. Skalenia alkalicznego	Kwarc, skaleń alkaliczny (ortoklaz, mikroklin, plagioklazy zawierające mało cząsteczki anortytowej- albit), biotyt dod. oligoklaz, muskowit, hornblenda - amfibol, piroksen	Granit	Ryolit
						2. Skalenia alkalicznego i plagioklazu	Kwarc, skaleń alkaliczny, plagioklaz, biotyt dod. hornblenda, muskowit, piroksen	Granit monzonitowy (granodioryt)	Dellenit, ryodacyt
						3. Plagioklazu	Kwarc, plagioklaz, biotyt, hornblenda dod. piroksen	Tonalit	Dacyt
					II. Nasycone SiO2 - brak kwarcu i skaleniowców (nefelinu i leucytu)	4. Skalenia alkalicznego	Skaleń alkaliczny dod. plagioklaz, biotyt, hornblenda, piroksen	Syenit	Trachit
						5. Skalenia alkalicznego i plagioklazu	Skaleń alkaliczny, plagioklaz dod. hornblenda, biotyt, piroksen, oliwin	Gabro	Bazalt
						6. Plagioklazu	Plagioklaz, hornblenda, piroksen, biotyt, oliwin	Dioryt	Andezyt
					III. Niedosycone SiO2 (skaleniowce w dużej ilości)	7. Skalenia alkalicznego	Skaleń alkaliczny, nefelin (aklenoid/skaleniowiec/foid), piroksen, hornblenda dod. biotyt, leucyt, sodalin (skaleniowiec)	Fojait	Fonolit
						8. Plagioklazu	Plagioklaz, nefelin, piroksen, hornblenda dod. oliwin, leucyt, analcym (skaleniowiec)	Esseksyt	Tefryt (bazanit)
					IV. Silnie niedosycone SiO2 (dominacja skaleniowców)	9. Leucytu	Leucyt, piroksen dod. hornblenda, oliwin, biotyt, nefelin	-	Leucytyt (bazalt leucytytowy)
						10. Nefelinu	Nefelin, piroksen dod. hornblenda, oliwin, biotyt, sodalit	Ijolit, urtyt	-
					V. Ultramaficzne (prawie pozbawione minerałów jasnych)	11. Piroksenu	Piroksen dod. oliwin, hornblenda, biotyt	Piroksenit	-
						12. Oliwinu	Oliwin dod. Piroksen, hornblenda, biotyt	Perydotyt, dunit	-

Komisja Streckeisena przedstawiła dość sensowna klasyfikację skał magmowych (IUGS).

1. Wskaźnik barwy (minerały ciemne) M:

- M > 90% (ryc.4) - skały ciemne, prawie pozbawione minerałów jasnych - plagioklazy, oliwiny, klinopirokseny, ortopirokseny; głównie w górnym płaszczu Ziemi, spotykane na powierzchni, gdy w wyniku zjawisk tektonicznych dochodzi do wyniesienia skał na powierzchnię. Taki przykład stanowią ofiolity - fragmenty dna oceanicznego włączonego w skorupę kontynentalną - gdy płyta oceaniczna nurza się pod kontynentalna, część płyty oceanicznej zostaje wkomponowana w kontynentalną - skały bardzo zasadowe

- M <90% - skały zawierające więcej niż 10% minerałów jasnych → brana pod uwagę zawartość kwarcu Q, skalenia alkalicznego A, plagioklazu Pl, foidu F

Podział dla M < 90% (rys.3).

---