Podział skał ze względu na genezę

Skała to zespół minerałów powstały w sposób naturalny w wyniku działania określonych procesów geologicznych zachodzących we wnętrzu Ziemi lub na jej powierzchni. Ze względu na genezę skały dzielą się na trzy podstawowe grupy: magmowe, osadowe i przeobrażone, czyli metamorficzne.

Rodzaje skał - grafika interaktywna
R15J5RXA5R4PH1
Schemat: Od prostokąta z napisem skały odchodzą trzy elementy. Prostokąt pomarańczowy z napisem magmowe, prostokąt szary z napisem metamorficzne i prostokąt żółty z napisem osadowe. Skały magmowe dzialą się na dwa pomarańczowe prostokąty głębinowe ( jawnokrystaliczne) i wylewne (skrytokrystaiczne) Do głębiowych zaliczamy granit i gabro. 1. Granit - najbardziej rozpowszechniona skała skorupy ziemskiej. Jest magmową skałą głębinową zawierającą głównie kwarc i skalenie oraz - w mniejszych ilościach - łyszczyki, amfibole, pirokseny. Ma strukturę jawnokrystaliczną, najczęściej średniokrystaliczną, rzadziej grubokrystaliczną lub drobnokrystaliczną oraz jasnoszarą, żółtawą lub różowawą barwę. Na zdjęciu jest nieduży fragment skały o ziarnach w kolorze czarnym, białym i różowym. 2. Gabro - skała głębinowa, średnio- lub gruboziarnista, w skład której wchodzą głównie plagioklazy i pirokseny, skalenie, oliwiny, czasem amfibole. Ma barwę szarozieloną, zieloną, zielonoczarną, czarną. Na zdjęciu jest mały fragment czarno‑brązowej skały o bardzo drobnym uziarnieniu. Do wylewnych zaliczamy Obsydian, Andezyt, Bazalt, Diabaz. 3. Obsydian - pospolita kwaśna skała wylewna, złożona niemal wyłącznie ze szkliwa wulkanicznego, zawiera do 1% wody. Przyjmuje barwę czarną, niekiedy zielonkawą, brunatną itp. . Cechą charakterystyczną jest szklisty połysk. Na zdjęciu jest nieduży fragment czarnej, szklistej skały o ostrych krawędziach. 4. Andezyt - magmowa skała wylewna nierównoziarnista, o strukturze porfirowej (duże kryształy tkwiące w drobnoziarnistym „cieście skalnym”). Składa się głównie z plagioklazów, piroksenów, amfiboli, oliwinu i biotytu. Przyjmuje kolor popielaty, zielonkawy, czarny lub szaroróżowy. Na zdjęciu jest fragment skały o strukturze drobnoziarnistej szaro‑białej, z widocznymi nieco większymi czarnymi fragmentami. 5. Bazalt - najbardziej rozpowszechniona magmowa drobnoziarnista skała wylewna. Składa się z plagioklazów, piroksenów, amfiboli, zawiera też oliwin (bazalt oliwinowy). Przyjmuje barwę czarną, ale w stanie zwietrzałym może mieć kolor brunatny lub ciemnozielony. Na zdjęciu jest nieduży fragment czarnej skały o bardzo drobnym ziarnie. 6. Diabaz - magmowa skała wulkaniczna o składzie mineralnym bazaltu (bogate w wapń plagioklazy i pirokseny), ale o grubszym ziarnie. Na zdjęciu jest nieduży fragment czarnej skały o drobnym, szklistym ziarnie. Skały metamorficzne to Marmur, Kwarcyt, Gnejs, Łupek Łyszczykowy. 7. Marmur - skała metamorficzna powstała w wyniku przeobrażenia wapieni, niekiedy także dolomitów. Składa się głównie z kalcytu, rzadziej - z dolomitu (minerał), może zawierać także pirokseny, plagioklazy, kwarc i in. Może mieć barwę białą, szarą, różową, czasem także zielonkawą lub czarną — zależy od rodzaju i ilości domieszek. Na zdjęciu jest nieduży fragment skały o zabarwieniu biało‑różowym, z widocznymi czarno‑szarymi żyłami. 8. Kwarcyt - zwięzła skała metamorficzna lub osadowa, zbudowana głównie z pozazębianych ziaren kwarcu, które nie są dostrzegalne makroskopowo. Spoiwem ziaren kwarcu jest rekrystalizowana krzemionka. Kwarcyty mogą być osadowe (ortokwarcyty) lub metamorficzne (metakwarcyty). W zależności od domieszek przyjmują barwę jasnoszarą, szaroniebieską, brązową lub żółto‑czerwoną. Na zdjęciu jest nieduży fragment skały. Większość jej tworzy duże, szkliste ziarno w kolorze lazurowym, mniejszość ma kolor biało‑rdzawy. 9. Gnejs - jedna z najpospolitszych skał metamorficznych kontynentalnej skorupy ziemskiej. Jest skałą metamorficzną drobno- lub średnioziarnistą, o teksturze kierunkowej składającą się głównie ze skaleni i kwarcu, często zawiera także wiele innych minerałów, np. hornblendę, granat, epidot. Ma kolor jasnoszary, różowy, plamisty lub smużysty. Na zdjęciu jest nieduży fragment pasiastej skały. Pasy są w kolorach rdzawo‑czarno‑białych. 10. Łupek łyszczykowy - skała metamorficzna, w skład której wchodzą przede wszystkim kwarc, skalenie i miki (łyszczyki). Płaskie i wydłużone ziarna minerałów skałotwórczych w wyniku wysokiego ciśnienia są ułożone równolegle, co powoduje dzielenie się skały na cienkie płytki. Łupki charakteryzują się uporządkowaną strukturą krystaliczną, blaszkową. Mają barwę srebrzystoszarą, jasnoszarą, ciemnoszarą, czasem szarozielonkawą lub brunatną. Na zdjęciu jest fragment skały o zabarwieniu zielonkawo‑brązowym. Widoczne są warstwy ułożone płytkowo. Skały osadowe dzielą się na trzy żółte prostokąty. Organiczne czyli Kreda, Wapień, Węgiel palony. Prostokąt z napisem okruchowe czyli Piasek, Ił, Glina, Less, Piaskowiec. Prostokąt chemiczne czyli Dolomit, Gips, Sól kamienna. 11. Kreda wapienna - skała osadowa pochodzenia organicznego, której podstawowym składnikiem jest kalcyt. Zbudowana jest głównie z mikroskopowych skorupek kokolitów (kalcytowe fragmenty glonów planktonicznych), otwornic i innych drobnych węglanowych okruchów organizmów (np. kolce jeżowców lub igły gąbek) oraz bardzo drobnego mikrytu. Przyjmuje barwę białą, kremową lub szarą. Jest skałą miękką, rozcieralną, niezbyt zwięzłą, porowatą. Na zdjęciu jest fragment białej skały o porowatej fakturze. 12. Wapień - skała osadowa zbudowana głównie z węglanu wapnia (kalcytu), drobnoziarnista lub gruboziarnista. Większość wapieni jest pochodzenia organicznego. Głównymi składnikami wapieni są szczątki organiczne - skorupki otwornic, muszle małżów, ramienionogów lub szczątki koralowców, mszywiołów, glonów. Dzięki temu wapień ma barwę białą, beżową, żółtawą lub szarą; domieszki mogą powodować jednak, że stanie się brunatny czerwonawy, ciemnoszary, niebieskoszary lub czarny. Na zdjęciu jest fragment skały o kremowej barwie. Widoczna jest wypukłość z charakterystycznymi wzorami muszli. 13. Węgle kopalne - skały osadowe powstałe w wyniku gromadzenia się i późniejszego przeobrażenia szczątków roślinnych. W ich skład wchodzą związki organiczne oraz mineralne składniki nieorganiczne i woda. Podstawowym składnikiem węgla kopalnego jest tzw. macerał powstający wskutek uwęglenia materiału roślinnego. Zawiera on węgiel, tlen, wodór, azot i siarkę. Do węgli kopalnych należy węgiel kamienny, węgiel brunatny i torf. Na zdjęciu znajdują się kawałki węgla. Są czarne, nieco połyskliwe. Na drugim zdjęciu jest duży kawałek węgla o barwie brązowawo‑szarej. Na trzecim zdjęciu fragment torfu, mocno porowaty, barwy czarno‑brązowej. 14. Piasek - najczęściej występująca osadowa luźna skała okruchowa, złożona z niezwiązanych spoiwem ziaren mineralnych, przede wszystkim kwarcu o średnicy 0,1–2,0 mm i domieszek skaleni, muskowitu, glaukonitu, tlenków i wodorotlenków żelaza i in. Piaski są osadami polodowcowymi, wydmowymi, rzecznymi, przybrzeżnymi, płytkowodnymi, morskimi, pustynnymi, mogą także powstać w czasie eksplozywnej erupcji wulkanu na skutek rozdrobnienia i rozpylenia lawy oraz skał budujących stożek wulkaniczny. Na zdjęciu jest piasek w powiększeniu. Widocznych jest mnóstwo różnych kryształów: przeźroczyste białe i różowe, żółte, białe, czarne. 15. Ił - skała osadowa, drobnoziarnista, składająca się głównie z minerałów ilastych (kaolinitu, illitu, montmorylonitu) z domieszką pyłu kwarcowego, łyszczyków, wodorotlenków żelaza oraz substancji pochodzenia organicznego. Na zdjęciu jest fragment białej skały o dość gładkich krawędziach i nieco chropowatej fakturze. 16. Glina - skała osadowa powstająca wskutek akumulacji lodowcowej lub wietrzenia innych skał. Składa się głównie z iłu z domieszką mułu, piasku i żwiru. Zawiera minerały ilaste, kwarc, skalenie, substancje koloidalne, może zawierać okruchy innych skał oraz substancje organiczne. Materiał okruchowy nie jest warstwowany ani wysortowany - występują ziarna różnej wielkości. Ma barwę szarobrunatną, żółtą lub ceglastą. Na zdjęciu jest skała o barwie brązowej i śliskiej, gładkiej fakturze. 17. Less - pylasta skała osadowa o genezie eolicznej, złożona przede wszystkim z kwarcu z domieszką skaleni, kalcytu, łyszczyków, minerałów ilastych, rzadziej innych minerałów. Skała jest zazwyczaj bezstrukturalna i dobrze wysortowana, co powoduje, że zróżnicowanie wielkości ziaren jest bardzo małe. Na zdjęciu jest fragment skały o barwie jasnożółtej, nieregularnych kształtach i dość jednolitej strukturze. 18. Piaskowiec - zwięzła osadowa skała okruchowa powstała wskutek scementowania ziaren piasku. Głównymi składnikami są: kwarc, skalenie, łyszczyki, glaukonit, szczątki organiczne i in. Ziarna spojone są: krzemionką, węglanami, minerałami ilastymi, fosforanami, związkami żelaza i innymi rodzajami lepiszcza. Piaskowiec kwarcowy ma barwę białą lub żółtą; bogaty w skalenie piaskowiec arkozowy jest zazwyczaj szary, różowy lub czerwonawy, natomiast piaskowiec szarogłazowy zasobny w okruchy skał magmowych ma barwę ciemną, szarozieloną, niebiesko‑szarą lub ciemnoszarą. Na zdjęciu jest fragment skały w kolorze rdzawym, z widocznymi przeźroczystymi, białymi ziarnami. 19. Dolomit - monomineralna, węglanowa skała osadowa składająca się z minerału dolomitu z niewielkimi domieszkami kalcytu, minerałów ilastych, substancji bitumicznych i in. Ma barwę białą, szarą, szarobrunatną. Może być drobnoziarnista lub gruboziarnista, zwięzła lub porowata. Makroskopowo przypomina wapień, jest jednak bardziej odporna na wietrzenie z powodu mniejszej rozpuszczalności minerału dolomitu od kalcytu. Na zdjęciu jest fragment skały o barwie białej i wyraźnie porowatej strukturze. 20. Gips (gipsyt, gipsowiec) - monomineralna skała osadowa złożona głównie z minerału gipsu z domieszkami anhydrytu, kalcytu i halitu. Jest zaliczana jest do tzw. ewaporatów, czyli skał powstających głównie wskutek odparowania wód słonych jezior lub mórz. Powstaje także wskutek uwodnienia anhydrytu. Może zawierać anhydryt (oraz inne minerały siarczanowe), minerały ilaste, węglany. Ma zwykle barwę białą, żółtawą, kremową, czasem różową. Domieszki powodują zabarwienie brunatne, zielonkawe lub czarne. Odmianą gipsu białego lub lekko zabarwionego jest alabaster i gips włóknisty. Na zdjęciu jest fragment skały o barwie białej, bardzo drobno ziarnistej. 21. Sól kamienna (halityt) - monomineralna skała osadowa pochodzenia chemicznego składająca się głównie z minerału halitu (NaCl). Powstaje wskutek krystalizacji halitu z wód morskich lub słonych jezior pod wpływem ewaporacji w klimacie gorącym i suchym. W skupieniach halitu występują domieszki ziaren piasku kwarcowego, substancji bitumicznych, a przede wszystkim chlorków i siarczanów także wytrącających się wskutek parowania. Dzięki domieszkom części ilastych sól kamienna może mieć barwę szarą (sól wielicka), cząstki hematytu barwią ja na pomarańczowo, a zielone zabarwienie jest efektem domieszki minerałów miedziowych. Na zdjęciu znajduje się fragment skały o przeźroczysto‑białej barwie i strukturze, w której widoczne są wyraźnie kryształy.
Podział skał ze względu na genezę - film
RIKmqnuL0v2h7
Film nawiązujący do treści materiału

Skały mogą być wykorzystywane w wielu dziedzinach gospodarki jako tzw. surowce skalne, zwane też czasem surowcami niemetalicznymi.

Do surowców skalnych zaliczane są wszystkie kopaliny stałe poza surowcami energetycznymi, metalicznymi i chemicznymi. Obejmują one bardzo szeroką i zróżnicowaną grupę skał, w tym skały bardzo zwięzłe (np. granit, bazalt, wapień) oraz skały okruchowe (piaski, żwiry) i ilaste (gliny, iły) o zróżnicowanym przeznaczeniu.

kruszywa naturalne
Przeczytaj, aby lepiej zrozumieć

Główną grupą surowców skalnych są kruszywa naturalnekruszywa naturalnekruszywa naturalne, do których zalicza się naturalnie występujące kruszywa żwirowo‑piaskowe oraz kruszywa łamane, otrzymywane sztucznie z rozdrabniania i mechanicznej przeróbki skał litych – granitów, bazaltów, wapieni, piaskowców i wielu innych. Gospodarcze znaczenie mają także inne kopaliny skalne, niezaliczane do kruszyw mineralnych, takie jak iły, gliny i wiele innych.

Surowce skalne z reguły zalegają na małej głębokości i wydobywane są metodą odkrywkową (kopalnie kruszywa, kamieniołomy itp.). Oprócz kruszyw naturalnych coraz częściej wykorzystywane są także kruszywa sztuczne powstające z odpadów pogórniczych i pohutniczych oraz pochodzące z recyklingu, czyli z przeróbki wcześniej użytego materiału.

Światowa produkcja kruszyw szacowana jest rocznie na ponad 20 mld t i ciągle wzrasta. W Europie wynosi ona ponad 3,7 mld t (w tym w krajach Unii Europejskiej - 2,5 mld t).

R1CyFjRDLAJIV
Największy w Polsce kamieniołom wapienia, Krzeszowice, os. Czatkowice
Źródło: Paweł Opioła, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY 4.0.

Wykorzystanie gospodarcze skał

Skały są wykorzystywane w wielu działach gospodarki. Jednym z głównych obszarów ich stosowania jest budownictwo oraz drogownictwo, gdzie zastosowanie znajdują m.in. piaski, żwiry, granity, sjenity, bazalty, piaskowce, wapienie i gliny. Skały te służą do konstrukcji fundamentów, murów, ogrodzeń, elementów małej infrastruktury, okładzin zewnętrznych i wewnętrznych oraz mają wiele innych zastosowań. Kruszywo stanowi nawet 95% objętości infrastruktury drogowej i kolejowej, jest bowiem niezbędne do budowy nasypów oraz innych elementów konstrukcyjnych (np. podbudowa dróg i linii kolejowych, pale żwirowe, warstwa ścieralna itp.). Kruszywa są także wykorzystywane do produkcji betonu i prefabrykatów.

Zastosowanie skał - galeria zdjęć

Duże znaczenie gospodarcze – zwłaszcza jako materiały ceramiczne, szklarskie i ogniotrwałe – mają piasek kwarcowy, wapień, margiel, glina, ił i magnezyt. Niektóre skały znajdują także zastosowania specjalne jako materiał ścierny, farmaceutyczny, kosmetyczny, optyczny czy też jako farby mineralne.

Przykładowe zastosowanie niektórych skał magmowych:
  • granit - materiał budowlany, drogowy, dekoracyjny i rzeźbiarski (np. produkcja grysów twardych oraz płyt okładzinowych),

  • sjenit - materiał budowlany i drogowy (np. produkcja płyt okładzinowych, cokołów, schodów, posadzek, pomników); ma zastosowanie także w przemyśle ceramicznym i szklarskim,

  • granodioryt - materiał budowlany i drogowy (np. produkcja grysów),

  • gabro - materiał drogowy, budowlany i dekoracyjny (np. produkcja kamienia łamanego, tłucznia, grysów),

  • porfir - materiał drogowy i dekoracyjny, w starożytności był używany jako materiał rzeźbiarski,

  • andezyt - materiał drogowy, budowlany, dekoracyjny, kwasoodporny (np. produkcja betonu, zapraw kwasoodpornych),

  • bazalt - materiał drogowy, budowlany (np. betonu, wełny mineralnej).

Zastosowanie skał - galeria zdjęć
Przykładowe wykorzystanie niektórych skał osadowych:
  • wapień - kamień i kruszywo budowlane, surowiec dla przemysłu hutniczego, wapienniczego i cementowego (produkcja wapna palonego, cementu), papierniczego i chemicznego (produkcja karbidu, sody, nawozów mineralnych), cukrowniczego, szklarskiego i metalurgicznego (jako topnik) oraz w rolnictwie (nawóz po zmieleniu) i in.,

  • kreda - surowiec dla przemysłu cementowego, ceramicznego, chemicznego, farmaceutycznego, papierniczego, w farbiarstwie (produkcja farb malarskich), w budownictwie i in.,

  • magnezyty - surowiec dla przemysłu papierniczego, chemicznego, gumowego, farmaceutycznego, elektrotechnicznego, m.in. do produkcji cementu Sorela, spoiw magnezytowych, izolatorów elektrycznych i wyrobu materiałów ogniotrwałych oraz w farbiarstwie; niekiedy używany jako kamień jubilerski,

  • margiel - surowiec do produkcji cementu oraz nawóz mineralny,

  • dolomit - surowiec dla przemysłu metalurgicznego (jako topnik), ceramicznego, szklarskiego, chemicznego, w budownictwie i drogownictwie oraz do wyrobu materiałów ogniotrwałych i in.,

  • opoka - kamień budowlany, surowiec do produkcji cementu, w budownictwie oraz jako środek absorpcyjny i filtracyjny, materiał izolacyjny, ścierny i nośnik katalizatorów,

  • gips, gipsyt - surowiec dla przemysłu materiałów budowlanych (składnik cementu, spoiwo szybko wiążące, produkcja płyt gipsowych), chemicznego, w chirurgii, dentystyce, modelarstwie oraz jako materiał rzeźbiarski i dekoracyjny (alabaster),

  • ił - podstawowy surowiec w przemyśle ceramicznym, wykorzystywany także w przemyśle papierniczym, gumowym, elektrotechnicznym, chemicznym i cementowym,

  • piaskowiec - materiał budowlany, drogowy (kamień budowlany, kruszywo łamane, materiał ścierny), rzeźbiarski, surowiec do wyrobu materiałów ogniotrwałych i kwasoodpornych, tarcz szlifierskich, osełek i in.,

  • piasek - surowiec dla przemysłu szklarskiego (czyste odmiany piasków kwarcowych, tzw. piaski szklarskie) i ceramicznego, w hutnictwie (piaski formierskie do wyrobu form odlewniczych, odlewów staliwnych i żeliwnych), w górnictwie (jako materiał na podsadzkę), w budownictwie (produkcja, cegły wapienno‑piaskowej, betonu, zapraw budowlanych, cegieł silikatowych) i in.,

  • żwir - w budownictwie (m.in. do wyrobu betonu), jako materiał drogowy na podbudowy (podsypki) nawierzchni kolejowych i drogowych.

Zastosowanie skał - galeria zdjęć
Przykładowe wykorzystanie niektórych skał metamorficznych:
  • gnejs - surowiec do produkcji materiałów drogowych i budowlanych,

  • łupek krystaliczny – produkcja papy, środków ochrony roślin, wypełniacz mas plastycznych, materiał ogniotrwały, izolacyjny i kwasoodporny,

  • kwarcyt - materiał drogowy i budowlany, surowiec do wyrobu materiałów ogniotrwałych i kwasoodpornych,

  • marmur - surowiec dla przemysłu wapienniczego oraz w budownictwie jako materiał budowlany, dekoracyjny, rzeźbiarski (kamień budowlany, grys, płyty ścienne i posadzkowe), także jako surowiec dla przemysłu chemicznego, szklarskiego i in.

R1332TKQMQ8XU
Łupek dachówkowy, <span lang='pt'>Ermelo</span> , Portugalia
Źródło: João Carvalho, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.
R1BFAQXVcN0lY
Marmurowe okładziny w pałacu Hofburg, Wiedeń
Źródło: dostępny w internecie: pxfuel.com, domena publiczna.
R1V1qarkQbetM
Paleolityczne narzędzia wykonane z kwarcytu, Stellenbosch, RPA
Źródło: Didier Descouens, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY 4.0.

Zasoby surowców skalnych i ich wykorzystanie w Polsce

Zasoby surowców skalnych w Polsce wynoszą ponad 60 000 mln t i występują w ponad 13 000 udokumentowanych złożach, spośród których zagospodarowanych jest 34%. Kruszywa żwirowo‑piaskowe oraz kruszywa łamane i bloczne produkowane z bazaltów, granitów, dolomitów, wapieni i wielu innych skał litych stanowią ponad 50% wydobycia surowców skalnych. Na drugim miejscu sytuują się surowce do produkcji cementu (wapienie, margle) i wapna (około 30%). Dalsze miejsca zajmują surowce ilaste, piaski szklarskie i formierskie, piaski podsadzkowe, gips i wiele innych.

W strukturze wykorzystania kruszyw istotne miejsce zajmuje budowa i modernizacja dróg. Szacuje się, że do budowy 1 km autostrady zużywa się ok. 110–330 tys. t kruszywa, w tym: na nasypy drogowe 30–250 tys. t oraz 80 tys. t na dodatkowe warstwy podbudowy drogi. Na odcinkach z węzłami komunikacyjnymi wielkości te są znacznie większe.