Minerały skałotwórcze

Minerały będące ważnym składnikiem przynajmniej niektórych typów skał określane są mianem skałotwórczych. Mają też one istotne znaczenie dla budowy skorupy ziemskiej.

Ze względu na różnorodność procesów prowadzących do tworzenia się skał inne minerały skałotwórcze budują skały magmowe, a inne osadowe oraz przeobrażone.

Najważniejsze minerały budujące skorupę ziemską to:

• skalenie,
• amfibole i pirokseny,
• oliwiny,
• kwarc,
• miki (łyszczyki),
• minerały ilaste,
• tlenki żelaza (magnetyt, hematyt),
• kalcyt i dolomit,
• apatyt.

Minerały skałotwórcze skał magmowych

Skały magmowe powstają w wyniku zastygania stopu skalnego, czyli magmy. Ten proces może przebiegać stosunkowo szybko – powstają wówczas skały magmowe wylewne – lub powoli, w czasie setek tysięcy i milionów lat, głęboko pod powierzchnią Ziemi – tworzą się wówczas skały magmowe głębinowe.

Minerały skałotwórcze skał magmowych dzielone są na następujące grupy:

• minerały główne – podstawowe składniki przynajmniej niektórych skał, występują obficie i decydują o typie oraz nazwie skały,
• minerały poboczne – występują powszechnie, w większości skał magmowych, ale w stosunkowo niewielkich ilościach; ich obecność z reguły nie ma też znaczenia dla klasyfikacji i nazwy skały,
• minerały akcesoryczne (dodatkowe) – pojawiają się tylko w niektórych typach skał magmowych, zazwyczaj w niedużych ilościach, jednak lokalnie mogą tworzyć duże nagromadzenia – ich obecność znajduje wtedy odzwierciedlenie w nazwie skały.

Do minerałów głównych zaliczamy:

• kwarc,
• skalenie,
• miki (łyszczyki),
• amfibole,
• pirokseny,
• oliwiny,
• skaleniowce,

Do minerałów pobocznych należą:

• apatyt,
• cyrkon,
• hematyt,
• ilmenit,
• magnetyt,
• piryt,
• rutyl.

Minerały akcesoryczne skał magmowych to:

• beryl,
• chromit,
• granaty,
• korund,
• turmaliny

Minerały skałotwórcze skał magmowych tworzą się w ustalonej kolejności. W powoli ochładzającej się magmie pojawiają się kolejno kryształy następujących minerałów:

• oliwiny,
• amfibole i pirokseny,
• skalenie z grupy plagioklazów,
• skalenie z grupy skaleni alkalicznych,
• kwarc,
• miki (łyszczyki),
• skaleniowce.

W początkowych stadiach krystalizacji magmy dochodzi też do oddzielenia stopu, z którego krystalizują liczne minerały z grupy siarczków. Budują one jednak o wiele mniejszą objętościowo część skorupy ziemskiej niż wymienione powyżej minerały skałotwórcze.

Minerały skałotwórcze skał osadowych

Skały osadowe zawierają minerały, które wykrystalizowały podczas powstawania tych skał. Określamy je mianem minerałów autogenicznych (inaczej autigenicznych). Wśród nich najważniejsze są:

• minerały zaliczane do węglanów, zwłaszcza kalcyt, aragonit, dolomit, syderyt, ankeryt,
• kwarc, chalcedon, a także opal (mineraloid),
• minerały ilaste, zwłaszcza kaolinit, illit, montmorillonit,
• minerały zaliczane do siarczanów, w tym gips, anhydryt, baryt, celestyn, polihalit,
• tlenki i wodorotlenki żelaza: goethyt, hematyt, lepidokrokit,
• minerały należące do halogenków, w tym halit, sylwin, karnalit,
• fosforany, w tym kolofanit, apatyt, frankolit,
• siarka rodzima oraz siarczki, w tym piryt, markasyt.

Możemy je określić jako minerały skałotwórcze skał osadowych.

W niektórych skałach osadowych – zwłaszcza należących do grupy skał okruchowych – większość tworzących je minerałów zostało przytransportowanych z zewnątrz przez wodę, wiatr oraz lód. Pochodzą one z niszczenia starszych skał. Minerały takie nazywany allogenicznymi. Wśród nich najczęściej pojawiają się (w kolejności od najczęstszego):

• kwarc,
• muskowit (należy do łyszczyków),
• skalenie potasowe.

Wśród minerałów allogenicznych obecne są również tak zwane minerały ciężkie. Wyróżniają się one gęstością powyżej 2,9 g/cm³. Minerały ciężkie mogą tworzyć lokalnie nagromadzenia w skałach osadowych okruchowych.

Do minerałów ciężkich zaliczamy zwłaszcza:

• amfibole,
• apatyty,
• chloryty,
• chromit,
• cyrkon,
• diopsyd,
• dysten (cyanit),
• epidot,
• granaty,
• hematyt,
• ilmenit,
• kasyteryt,
• kordieryt,
• korund,
• magnetyt,
• miki,
• monacyt,
• pirokseny,
• rutyl,
• spinele,
• staurolit,
• topaz,
• turmaliny,
• złoto rodzime.

Nagromadzenia minerałów ciężkich w skałach okruchowych są niekiedy przedmiotem eksploatacji. Przez wieki zainteresowanie budziły zwłaszcza złożą złota rodzimego znajdujące się w żwirach i piaskach rzecznych (czyli w skale osadowej okruchowej).

Minerały skałotwórcze skał przeobrażonych

Skały przeobrażone (inaczej metamorficzne) powstają na skutek przemiany starszych skał pod wpływem temperatury i/lub ciśnienia, bez ich przetapiania do postaci magmy. W takich warunkach nie wszystkie minerały potrafią przetrwać. Stosunkowo odporne są między innymi:

• kwarc,
• skalenie (ale plagioklazy bogate w wapń ulegają przeobrażeniu),
• miki (łyszczyki),
• kalcyt,
• amfibole (zwłaszcza aktynolit, glaukofan, tremolit) i pirokseny (zwłaszcza omfacyt),
• tlenki żelaza (w tym hematyt),
• wiele minerałów pobocznych i akcesorycznych skał magmowych, w tym granaty, piryt, turmaliny.

W wyniku działania procesów metamorfizmu pojawiają się także nowe minerały, rzadko pojawiające się w dwóch innych grupach skał – magmowych oraz osadowych. Wskazują nam one często na przedziały temperatur i ciśnień, w których dochodziło do przeobrażenia skały. Minerały takie nie budują zazwyczaj skał – a więc nie są skałotwórcze – stanowiąc element dodatkowy, akcesoryczny, jednak bardzo ważny ze względu na możliwość ustalenia warunków panujących w przeszłości geologicznej. Wśród takich charakterystycznych elementów skał przeobrażonych warto wymienić zwłaszcza:

• andaluzyt,
• chloryty,
• epidoty,
• dysten (cyanit),
• grafit,
• granaty,
• kordieryt,
• serpentyny,
• serycyt,
• staurolit,
• sylimanit,
• talk,
• wollastonit.

Również niektóre minerały z grup amfiboli i piroksenów mogą być wykorzystane w celu ustalenia warunków, w których doszło do powstania skał przeobrażonych, w tym ciśnień i temperatur. Amfibole charakterystyczne dla skał przeobrażonych to między innymi aktynolit, antofyllit, cummingtonit, gedryt, glaukofan, gruneryt, tremolit. Wśród piroksenów warto wymienić zwłaszcza diopsyd, jadeit, omfacyt.