wapienie.doc

SKAŁY WĘGLANOWE

Do grupy skał węglanowych zaliczamy te osady, w skład których wchodzi ponad 50%

wagowych minerałów węglanowych. Najważniejszą rolę skałotwórczą w skałach węglanowych odgrywają kalcyt, dolomit oraz w mniejszym stopniu aragonit (rombowa odmiana węglanu wapnia). Minerał ten jest wyłącznym węglanowym składnikiem szczątków organicznych, lecz stosunkowo szybko przekrystalizowuje w kalcyt. Obok wymienionych składników w skałach węglanowych występować mogą minerały ilaste, detrytyczny kwarc, związki żelaza i inne minerały o podrzędnym znaczeniu. Kalcyt jest głównym składnikiem wapieni, dolomit natomiast skał o tej samej nazwie - dolomitów. Ilościowy wzrost substancji piaszczystych i pelitowych w skałach wapiennych powoduje ich stopniowe przechodzenie do margli. Najważniejszymi skałami węglanowymi są wapienie, dolomity, margle i opoki.

WAPIENIE

Skały wapienne powstawać mogą w wyniku nagromadzenia się węglanowych szczątków zwierząt, niekiedy również roślin, na dnie zbiorników morskich i śródlądowych oraz w wyniku wytrącenia węglanu wapnia z roztworów wodnych. Luźny osad wapienny ulega przekształceniu w zwięzłą skałę w wyniku szeregu procesów, określanych łącznie mianem diagenezy. Skały węglanowe, dzięki swemu składowi chemicznemu, intensywnie reagują ("burzą") z 10% kwasem solnym, a nawet z kwasem octowym. Czyste wapienie są barwy białej, lecz często zawierają domieszki (np. kwarc, minerały ilaste, gips), nadające im zabarwienie szare, żółtawe, kremowe, różowe, a nawet czarne.

Wapienie dzieli się w zależności od okresu, w którym powstały (np. wapienie triasowe, jurajskie, kredowe, trzeciorzędowe, itp.) oraz w zależności od dominujących w nich szczątków organicznych:

·         Wapienie krynoidowe utworzone są z elementów szkieletowych liliowców - najważniejszej pod względem skałotwórczym grupy szkarłupni. Ich szkielety zbudowane są z aragonitu, przy czym każdy element szkieletu, np. człon łodygi liliowca (trochit) utworzony jest z jednego kryształu tego minerału. W związku z tym elementy szkieletowe szkarłupni zachowane są w skałach wapiennych w postaci dużych zazwyczaj kryształów kalcytu, na ogół rozpoznawalnych makroskopowo. Wapienie krynoidowe są pospolite w środkowej jurze Tatr i pienińskiego pasa skałkowego.

Wapień krynoidowy wizenu. (Ostrówka)

·         Wapienie litotamniowe są przykładem wapieni utworzonych ze szczątków glonów, a dokładnie są ze zwapniałych plech krasnorostów Lithothamnium. Są one pospolite w miocenie południowych Gór Świętokrzyskich i na Roztoczu.

Wapień litotamniowy miocenu (Pińczów, Góry Świętokrzyskie)

·         Wapienie numulitowe powstały ze szkieletów dużych otwornic.

·         Wapienie rafowe zbudowane są z różnych osiadłych organizmów morskich o szkieletach węglanowych. Utwory rafowe powstają w wodach czystych i płytkich oraz w warunkach obniżającego się dna morskiego. Najpospolitsze organizmy rafotwórcze to korale, mszywioły, gąbki i niektóre glony.

·         Wapienie pelagiczne powstają w głębszych strefach mórz, z dala od lądu. Zawierają one liczne szczątki organizmów planktonicznych, występujące w bardzo drobnokrystalicznym tle kalcytowym (tzw. mikrytowej masie podstawowej).

·         Wapienie oolitowe powstają w płytkiej strefie przybrzeżnej mórz i jezior. Zbudowane są z owalnych lub kulistych utworów, zwanych ooidami. Ooidy są ziarnami o swoistej, koncentrycznej budowie, złożone są z jądra i zmiennej liczby otaczających je powłok. W przypadku ooidów wapiennych powłoki te utworzone są a węglanu wapnia, wytrąconego chemicznie, bez udziału organizmów.

·         Wapienie detrytyczne zbudowane są z tzw. intraklastów. Mianem tym określa się fragmenty rozdrobnionego osadu, jeżeli zarówno osad macierzysty, jak i pochodzące z niego fragmenty zostały złożone w tym samym basenie sedymentacyjnym. Wapienie detrytyczne spotkać można w dewońskich formacjach węglanowych Gór Świętokrzyskich oraz triasowych regionu śląsko-krakowskiego

·         Muszlowce są wapieniami bogatymi w skorupy ślimaków, ramieniogłowów, mszywiołów otwornic i innych organizmów. Spotkać je można na obrzeżu Gór Świętokrzyskich oraz w rejonie pienińskiego pasa skałkowego.

·         Kreda pisząca jest białą, miękką, mało spoistą skałą wapienną, której charakterystycznym składnikiem są bardzo drobne kalcytowe elementy szkieletowe planktonicznych wiciowców roślinnych. Ponadto w skład kredy wchodzić mogą skorupki małych otwornic i pelityczny kalcyt. W Polsce kreda pisząca występuje m.in. na Wyżynie Lubelskiej.

·         Martwica wapienna jest skałą wapienną pochodzenia chemicznego. Jest to skała jasno zabarwiona, porowata, powstała w wyniku wytracenia kalcytu z wód źródlanych lub rzecznych, np. przy wodospadach. Często obecne są w niej dobrze zachowane przez osadzający się węglan wapnia części roślin, skorupki ślimaków i innych zwierząt..

·         Kreda jeziorna, podobnie jak martwica wapienna, jest skałą wapienną pochodzenia chemicznego. Zbudowana jest ze szlamu wapiennego, wytrąconego z wody jeziornej. Często zawiera w swym składzie pewną ilość minerałów ilastych.

MARGLE

Margle są skałami pośrednimi między skałami węglanowymi a okruchowymi.

Zbudowane są głównie z kalcytu (od 50 do 70% według Czermińskiego, od 33 do 67 wg Smulikowskiego), któremu towarzyszą mniejsze ilości dolomitu, syderytu i minerałów ilastych. Mogą one ponadto zawierać domieszki materiału okruchowego, którego zwiększony udział prowadzi do powstawania odmian piaszczystych lub piaskowców marglistych. Margle są na ogół mniej twarde i zwięzłe niż wapienie, różnią się od nich także ciemniejsza barwą. Cechą charakterystyczną tych skał jest silne "burzenie" z 10% HCl, podczas którego wytrąca się i pozostaje osad minerałów ilastych.

DOLOMITY

Dolomity są skałami pochodzenia chemicznego, zbudowanymi przede wszystkim z

dolomitu. Istnieją też skały pośrednie pomiędzy wapieniami i dolomitami, zawierające w różnym stosunku zarówno węglan wapnia, jak i dolomit. Szereg wapień - dolomit można umownie podzielić na następujące człony:

Ze względu na różny sposób powstawania tych skał wyróżniamy dolomity pierwotne

(sedymentacyjne) oraz dolomity wtórne (metasomatyczne). Dolomity sedymentacyjne tworzą się wskutek bezpośredniego wytrącania dolomitu z wód morskich oraz jeziornych. Tworzą pokłady dość jednolite litologicznie, o wyraźnym uławiceniu i jednorodnej, zbitej strukturze. Dolomity metasomatyczne powstają w procesie metasomatycznych przemian osadów wapiennych (kalcytowych). Proces ten polega na częściowym wyparciu węglanu wapnia i zastąpieniu go przez węglan magnezu. Źródłem magnezu niezbędnego do tych przemian jest woda morska. Przeobrażanie osadu wapiennego w dolomit pociąga za sobą zmniejszenie objętości o 12,3%, dlatego też liczne dolomity wtórne są porowate i jamiste. Skały dolomitowe "burzą" z 10% HCl na gorąco lub po sproszkowaniu. Posiadają barwy jasne, czasem zabarwione na różne odcienie i najczęściej wykazują strukturę pelitową lub krystaliczną.

W Polsce dolomity występują w Górach Świętokrzyskich, regionie śląsko-krakowskim oraz w Tatrach.

OPOKI

Opoki są osadami pośrednimi między skałami węglanowymi a krzemionkowymi. Są one zasobne w skrytokrystaliczną krzemionkę rozproszoną wśród składników węglanowych. Opoki są skałami zwartymi, o budowie afanitowej i jasnoszarej barwie, niekiedy z odcieniem niebieskawym, pochodzącym od rozproszonego pirytu. Opoki, w których krzemionka jest pochodzenia organicznego określane są jako gezy wapienne.

Opoki są pospolite w górnej kredzie Polski pozakarpackiej.

Wartość glebotwórcza skał węglanowych jest zróżnicowana. Zależy ona od budowy

skały, stopnia zdiagenezowania, oraz zawartości domieszek. Skały miękkie, o dużej zawartości domieszek ilastych, wietrzeją szybciej, dając zwietrzeliny wartościowe z rolniczego punktu widzenia. Największą wartość mają skały młodsze (np. wapienie i margle kredowe i trzeciorzędowe), które są stosunkowo słabo zdiagenezowane i miękkie.

Ze skał węglanowych tworzą się skały nasycone wapniem, o specyficznych

właściwościach, określane jako rędziny.