Dla opisu skał duże znaczenie mają cechy zewnętrzne, odzwierciedlające cechy ich struktury. Takie znaki dzielą się na dwie grupy: pierwsza opisuje strukturę skały, a druga, o której tutaj bardziej szczegółowo, dotyczy cech tekstury.
Koncepcja struktury i tekstury skał
Struktura odzwierciedla stan substancji mineralnej skałotwórczej i jest związana z samym procesem krystalizacji i niszczenia minerałów, czyli ze zmianą substancji podczas formowania się skały. Do cech strukturalnych zalicza się takie cechy skały jak stopień krystaliczności, a także bezwzględny i względny rozmiar ziaren, z których składa się skała oraz ich kształt.
Tekstura skały to zespół cech charakteryzujących jej niejednorodność – innymi słowy, jak elementy konstrukcyjne wypełniają przestrzeń w skale, jak są rozłożone i zorientowane względem siebiew stosunku do przyjaciela. Pojawienie się tekstury jest związane ze względnym ruchem składników skały podczas jej formowania. Kształt fragmentów skał ma również znaczenie w opisie cech jego składu.
Klasyfikacja tekstury i geneza skał
Różne rodzaje tekstur skał są klasyfikowane według następujących kryteriów:
- Wzajemne ułożenie ziaren skały. Istnieją tekstury jednorodne (masywne) i niejednorodne. Te ostatnie z kolei są kilku rodzajów: pasmowe, gnejsowe, schlierenskie, fluidalne itp.
- Stopień wypełnienia przestrzeni. Tekstura może być gęsta lub porowata o takim czy innym charakterze (żużel, miarolityczny, migdałowy, kulisty).
Konsystencja skał, a także ich struktura, zależą od pochodzenia. Według tego kryterium skały dzielą się na magmowe, osadowe i metamorficzne. Różnią się one składem chemicznym i mineralogicznym oraz warunkami powstawania. Każdy z nich ma swoje własne cechy tekstury. Dlatego rozważymy bardziej szczegółowo rodzaje tekstur dla każdej klasy skał osobno.
Skały magmowe
Tworzenie skał tego typu następuje podczas krzepnięcia wytopów magmowych. W zależności od warunków tego procesu powstające skały dzielą się na dwa rodzaje. Struktury i tekstury należących do nich skał magmowych różnią się podobnym składem chemicznym i mineralnym.
- Natrętne skały powstają w wynikupowolna krystalizacja magmy w głębokich rejonach skorupy ziemskiej.
- Wylewne skały powstają w wyniku gwałtownego ochłodzenia lawy - magma wybuchła na powierzchnię i inne produkty wulkaniczne (popiół).
Około połowa skorupy naszej planety składa się z obu typów skał magmowych.
Jak składają się skały magmowe
Tekstura magmatytów jest odzwierciedleniem dynamiki ruchu magmy oraz intensywności jej fizycznych i chemicznych interakcji z warstwami gospodarza.
Jeśli tekstury skał powstają jednocześnie z krzepnięciem stopionej magmy, mówi się, że są one syngenetyczne, w tym masywne, kuliste, kierunkowe, porowate. Kulista tekstura charakteryzuje się obecnością w skale formacji kulistych lub elipsoidalnych; dyrektywa - przez obecność subrównoległych zorientowanych ziaren o spłaszczonej lub wydłużonej konfiguracji.
W przypadkach, gdy następuje zmiana w rasie pierwotnej, uzyskaną teksturę nazywa się epigenetyczną. Przykłady obejmują teksturę migdałową (powstałą, gdy bąbelki i pory są wypełnione produktami hydrotermalnymi) lub teksturę brekcji (powstającą, gdy w skale gromadzą się fragmenty innego magmatytu o nieregularnym kształcie).
Pochodzenie tekstur może być endogeniczne, związane z samym procesem krystalizacji skał lub egzogeniczne, w zależności od działania czynników zewnętrznych.
Cechy tekstury natrętnych skał
Najczęstsze tekstury charakterystyczne dla włamań to:
- masywny o równomiernym rozkładzie i losowej orientacji ziarna (przykład - dunity, sjenity, dioryty, czasem granit, gabro);
- schlieren z obecnością w skale obszarów o różnym składzie mineralogicznym i strukturze;
- pasmowy (gnejs lub dyrektywa), charakteryzujący się naprzemiennymi pasmami o różnej strukturze lub składzie mineralnym (migmatyty, czasem granit, gabro);
- miaroliczny z obecnością wgłębień w górotworze utworzonych przez ściany ziaren krystalicznych.
Tekstury skał magmowych pochodzenia wylewnego
Skały wulkaniczne najczęściej mają tekstury, takie jak:
- Porowate, musujące i pumeksowe. Posiadają mniej lub bardziej liczne puste przestrzenie, które powstały w wyniku odgazowania magmy, gdy wydostaje się ona z jelit na powierzchnię. Tak więc w pumesie (pumicyt) porowatość może osiągnąć 80%.
- Kamień migdałowy. Pory w skale wylewnej można wypełnić chalcedonem, kwarcem, chlorytem, węglanami.
- Globularny (typowy dla law poduszkowych).
- Shaly (znaleziono w łupkowych skałach magmowych).
- Fluid - tekstura w postaci przepływu w kierunku ruchu lawy. Nieodłączny element szklistych skał wulkanicznych.
Skały osadowe
Istnieją trzy źródła skał osadowych:
- ponowne osadzanie produktów erozji;
- opady z wody;
- działalność różnych żywych organizmów.
Odpowiednio, w zależności od warunków i mechanizmu powstawania, skały tego typu dzielą się na klastyczne, chemogeniczne i organogeniczne. Istnieją również rasy o mieszanym pochodzeniu.
Geneza skał osadowych obejmuje trzy etapy:
- Diageneza to proces przekształcania luźnego osadu w skałę.
- Katageneza to etap, w którym skała przechodzi zmiany chemiczne, mineralogiczne, fizyczne i strukturalne. Efektem katagenezy jest odwodnienie, zagęszczenie i częściowa rekrystalizacja skały.
- Metageneza to etap przejściowy do metamorfizacji. Następuje maksymalne zagęszczenie skały, przekształcenie składu mineralnego i struktury z dalszą rekrystalizacją, aż do zaniku szczątków organizmów żywych zawartych w skale.
Strukturę i teksturę skał osadowych określają zarówno czynniki pierwotne, które działają podczas sedymentacji (sedymentacja), jak i czynniki drugorzędne, które wchodzą w życie na jednym lub drugim etapie powstawania skały.
Cechy teksturowe skał osadowych
Ten typ skał charakteryzuje się cechami kompozycyjnymi, pogrupowanymi według dwóch głównych cech: tekstury powierzchni międzywarstwowej i warstwowej.
Wzajemne ułożenie składników skał osadowych w warstwie tworzy takie rodzaje tekstur jak:
- losowy (typowy na przykład dla gruboziarnistych konglomeratów klastycznych);
- warstwowe różnych typów: ukośne, faliste, fliszowe,poziomo (najczęściej);
- rurkowaty lub wakuolowy, zawierający puste przestrzenie utworzone przez rozłożone szczątki roślin (znalezione w wapieniach słodkowodnych);
- Plamista tekstura kilku odmian: smugowata, strefowa, łuszcząca się, łuszcząca się itp.;
- wzorzysty, charakterystyczny dla glin zawierających duże ziarna mineralne;
- fluidalna lub turbulentna tekstura ze śladami zaburzonej pierwotnej orientacji elementów strukturalnych.
Tekstury powierzchni warstwy, wynikające z krótkotrwałych zmian w środowisku sedymentacji, a następnie szybkiego zagrzebania się warstwy, to odciski pozostawione przez opady lub zwierzęta, zmarszczki utworzone przez wiatry, prądy lub fale wody płynięcie, wysychanie pęknięć i innych śladów.
Ogólnie rzecz biorąc, tekstury skał pochodzenia osadowego są bardzo zróżnicowane ze względu na dużą zmienność warunków, w jakich powstają.
Skały metamorficzne
Powstają one w grubości skorupy ziemskiej poprzez zmianę skał magmowych i osadowych pod wpływem czynników fizycznych (wysokie ciśnienie i temperatura) i chemicznych. Proces przekształcania skał nazywa się metamorfizmem; w przypadku znaczącej zmiany składu chemicznego zwyczajowo mówi się o metasomatyzmie.
Skały tej klasy są pogrupowane według tak zwanych facji metamorficznych - skupisk, w ramach których mogą mieć różny skład, ale tworzą się w pewnych podobnych warunkach. Struktura i tekstura metamorficznaskały odzwierciedlają cechy procesów rekrystalizacji pierwotnego materiału osadowego lub magmowego.
Cechy dodawania skał metamorficznych
Tekstury przeobrażonych skał są następujących typów:
- masywny (znajduje się na przykład w głębokich strefach metamorfizmu oraz w skałach metasomatycznych pochodzenia magmowego, które zachowały swoją pierwotną teksturę);
- spotted - wynik metamorfizmu kontaktowo-termicznego (łupki plamiste, hornfelsy);
- kamień migdałowy (słabo przeobrażone skały, czasem amfibolity);
- pasmowy (gnejs) o różnym składzie mineralnym naprzemiennych pasm;
- łupek to najczęstsza tekstura skał metamorficznych.
Pod wpływem nacisku kierunkowego pojawia się tekstura łupków. Posiada takie odmiany jak łuszcząca się - w przypadkach, gdy łupież komplikują bardzo małe fałdy - i soczewkowata (lub okularowa, z wtrąceniami kwarcu lub skalenia).
Ponadto skały metamorficzne często wykazują różne rodzaje tekstur deformacyjnych, takie jak boudinage.
O zróżnicowaniu pojęć
Należy zauważyć, że nie ma wyraźnego oddzielenia interpretacji tak blisko spokrewnionych pojęć, jak budowa i tekstura skał. W strukturze skał występują znaki, które można sklasyfikować na dwa sposoby: na przykład skład migdałowy skały jest czasami określany jako cechy strukturalne. Innym przykładem jest ooliticwapienie, dla których trudno rozróżnić cechy związane z kształtem, wielkością i strukturą ziaren mineralnych - oolitów.
Niejednoznaczność terminologiczna tych pojęć przejawia się również w odwrotnym znaczeniu użycia terminów „struktura” i „tekstura” w tradycji angielskiej. W publikacjach międzynarodowych z reguły stosuje się uogólnione pojęcie „cechy strukturalne i fakturowe”, bez wyodrębniania cech struktury i składu skał.
Niemniej jednak prawidłowe opisanie tekstury skał jest bardzo ważne dla rozwiązania wielu problemów, na przykład określenia właściwości fizycznych czy wyjaśnienia genezy skał i dynamicznych warunków ich powstawania.
