Skalenie

Grupa bardzo pospolitych minerałów, należących do krzemianów i glinokrzemianów przestrzennych (inaczej szkieletowych). Choć ilościowo są one na pozór rzadsze niż kwarc (w skałach osadowych z reguły ich brak), to jednak objętościowo budują ponad połowę skorupy ziemskiej.

Skalenie są mniej twarde niż kwarc (stopień 6 w skali Mohsa). Można je więc zarysować kryształem kwarcu. W odróżnieniu od tego minerału wykazują też doskonałą łupliwość. Dzięki temu ich ziarna mają przynajmniej jedną gładką powierzchnię. W skałach kryształy skaleni graniczą z innymi minerałami wzdłuż prostych krawędzi. Pozwala to na jednoznaczne odróżnienie ich od kwarcu.

Barwy skaleni są zróżnicowane. Ich kryształy bywają białe, różowe i czerwonawe. Skalenie zielone i niebieskie również nie należą do rzadkości. W polskich skałach okazy o takich kolorach znajdziemy jednak rzadko. Barwa ma związek ze składem chemicznym, który z kolei jest wykorzystywany przez geologów do dzielenia skaleni na podgrupy.

Poprawne rozpoznanie składu chemicznego bywa niezbędne do właściwego określenia nazwy minerału oraz skały, którą on tworzy. Wyróżniamy dwie główne grupy skaleni:

• skalenie potasowe – glinokrzemiany potasu,
• plagioklazy – glinokrzemiany sodu i wapnia.

Poza tym osobno wydzielane są dużo mniej popularne skalenie barowe oraz pozostałe skalenie (również rzadkie).

Skalenie krystalizują w głębi Ziemi z gorącego stopu skalnego, nazywanego magmą. Występują więc one pospolicie w skałach magmowych. Skalenie wysokotemperaturowe krystalizują w układzie jednoskośnym, natomiast tworzące się w niższych temperaturach – w układzie trójskośnym. Pokrój kryształów jest tabliczkowy lub słupkowy. Kryształy znajdujące się w skałach magmowych wulkanicznych są zazwyczaj spłaszczone, natomiast w magmowych głębinowych ich trzy główne wymiary są zbliżone. We wszystkich przypadkach skalenie wykazują dwa kierunki dobrej łupliwości. Przecinają się one pod różnym kątem:

• w jednoskośnych skaleniach potasowych – pod kątem 90 stopni,
• w trójskośnych skaleniach potasowych – pod kątem minimalnie różnym od 90 stopni,
• w plagioklazach – pod kątem różniącym się o 1-4 stopnie od kąta prostego.

Skalenie są też częste w skałach metamorficznych, czyli powstających w wyniku działania wysokich temperatur lub ciśnień, zazwyczaj głęboko pod powierzchnią Ziemi. Minerały te ulegają natomiast łatwo niszczeniu (zwłaszcza plagioklazy), stąd też w skałach tworzących się na lądach i w morzach (skały osadowe) stanowią one rzadkość. Skałą osadową okruchową bogatą w skalenie jest arkoza. Wśród produktów rozpadu chemicznego skaleni najczęstsze są natomiast minerały ilaste, głównie kaolinit, a czasami także zeolity lub serycyt.

Kryształy skaleni bardzo często zrastają się, tworząc tak zwane zbliźniaczenia. W zależności od tego, które ściany są zrośnięte, kryształy takie noszą różne nazwy (na przykład bliźniaki karlsbadzkie, baweńskie). Tworzą się również zrosty bardzo wielu kryształów (bliźniaki wielokrotne). Zwłaszcza w plagioklazach można obserwować dużo kolejnych generacji kryształów narastających na poprzednich).

W granitach i pegmatytach zawierających dużo tlenku potasu pojawiają się charakterystyczne przerosty skaleni oraz kwarcu. Skała taka nazywana jest granitem pismowym lub kamieniem hebrajskim. Nazwa pochodzi od kształtu ziaren kwarcu tkwiących w większych kryształach skaleni, które na powierzchniach łupliwości tego ostatniego tworzą przekroje przypominające pismo klinowe.

Skalenie tworzą tak zwane kryształy mieszane. Oznacza to, że w ich strukturze trzy pierwiastki – potas, sód i wapń – mogą występować w różnych proporcjach. Ich procentowe udziały decydują o przynależności skalenia do klas, a także o nazwie minerału. Skalenie potasowe oraz skalenie sodowe tworzą szereg kryształów mieszanych określany mianem skaleni alkalicznych. Pełna zastępowalność sodu potasem i na odwrót możliwa jest jednak tylko w bardzo wysokich temperaturach. W kryształach tworzących się w niewystarczająco wysokich temperaturach ujawnia się częściowe odmieszanie skaleni potasowych i sodowych. Zjawisko to widoczne jest w postaci drobnych wrostków skaleni sodowych (albitu i oligoklazu) w krysztale skalenia potasowego; wrostki te noszą nazwę pertytów. Jeśli sytuacja jest odwrotna, to znaczy w skaleniu sodowym pojawiają się wrostki skalenia potasowego, to mamy wówczas do czynienia z antypertytami. Niekiedy to zjawisko zachodzi w bardzo małej skali – wówczas można je badać jedynie za pomocą mikroskopów elektronowych lub metodą dyfraktometrii rentgenowskiej.

Odróżnianie skaleni potasowych oraz plagioklazów nie zawsze jest łatwe; decydujące znaczenie ma skład chemiczny. Możemy jednak kierować się prostymi, choć nie zawsze sprawdzającymi się prawidłowościami:

• skalenie potasowe – w skałach bogatych w te skalenie ich kryształy mają często barwę kremową, różową lub lekko czerwoną,
• plagioklazy – w skałach, w których dominują plagioklazy, kryształy skalenia często bywają białe, ale również ciemnoszare, niemal czarne.

Określanie składu chemicznego na podstawie barwy jest oczywiście ryzykowne, dlatego trzeba zdawać sobie sprawę, że nie zawsze uda nam się w ten sposób poprawnie rozpoznać rodzaj skalenia.

Skalenie potasowe

Minerały występujące powszechnie w skałach magmowych bogatych w krzemionkę (nazywanych też skałami kwaśnymi), zwłaszcza w granitoidach, a także w pegmatytach. Stanowią też ważny składnik gnejsów (skał przeobrażonych). Pojawiają się także w skałach osadowych okruchowych (arkozy). W sumie jednak stanowią mniejszą część objętości skorupy ziemskiej niż należące również do skaleni plagioklazy.

W sieci krystalicznej skaleni potasowych znajdują się zarówno jony krzemu, jak i glinu (są to glinokrzemiany). Sposób rozmieszczenia glinu decyduje o budowie kryształu. Skalenie potasowe, w których jony glinu rozrzucone są w chaotyczny sposób, podstawiając dowolnie wybrane jony krzemu, krystalizują w układzie jednoskośnym. Natomiast minerały o uporządkowanym rozmieszczeniu glinu tworzą kryształy w układzie trójskośnym. Uporządkowanie rośnie podczas krystalizacji z magmy, w wyniku powolnego spadku temperatury.

Najważniejsze minerały należące do skaleni potasowych to:

• mikroklin (krystalizuje w układzie trójskośnym; tworzy się z magmy w stosunkowo niskich temperaturach; formuje z reguły duże kryształy, często zbliźniaczone; barwa najczęściej kremowa, jasnoróżowa, szara, czerwona; odmiana zielona nazywana jest amazonitem; łupliwość doskonała; połysk szklisty i tłusty; często współwystępuje z plagioklazami; liczny w skałach magmowych głębinowych, zwłaszcza w granitach, granodiorytach oraz pegmatytach; pojawia się też w skałach przeobrażonych – gnejsach – oraz w osadowych okruchowych – arkozie),
• ortoklaz (krystalizuje w układzie jednoskośnym; częsty w skałach magmowych głębinowych, głównie granitach oraz pegmatytach; tworzy w nich duże kryształy; ich budowa jest zazwyczaj skomplikowana, z elementami trójskośnymi w skali mikroskopowej; tworzy formy pośrednie z sanidynem; barwa czerwona, różowa, kremowa; łupliwość doskonała; częste zbliźniaczenia, zwłaszcza bliźniaki karlsbadzkie, znane między innymi z granitów karkonoskich oraz strzegomskich; z Wojanowa koło Jeleniej Góry znane są kryształy ortoklazu o długości do 30 cm),
• sanidyn (krystalizuje w układzie jednoskośnym; powstaje w wysokich temperaturach, przy ich szybkim spadku; częsty w skałach magmowych wulkanicznych, zwłaszcza młodych, między innymi z trachitów, riolitów Dolnego Śląska oraz z tufów z Filipowic na zachód od Krakowa; barwa biała, jasnoszara; może być również bezbarwny; łupliwość doskonała; połysk szklisty i tłusty; częste zbliźniaczenia).

Plagioklazy (skalenie sodowo-wapniowe)

Tworzą one nieciągły szereg kryształów mieszanych, którego skrajnymi członami są albit (glinokrzemian sodu) oraz anortyt (glinokrzemian wapnia). Poza tym umownie wydzielane są jeszcze ogniwa pośrednie o następującym składzie:

• oligoklaz (zawiera 70-90% albitu oraz 10-30% anortytu),
• andezyn (zawiera 50-70% albitu oraz 30-50% anortytu),
• labrador (zawiera 30-50% albitu oraz 50-70% anortytu),
• bytownit (zawiera 10-30% albitu oraz 70-90% anortytu).

Sam anortyt może zawierać do 10% cząstki albitowej – nie powoduje to zmiany jego nazwy. Analogicznie w albicie może znaleźć się do 10% cząstki anortytowej.

Szereg kryształów mieszanych, który tworzą plagioklazy, jest nieciągły, ponieważ w obniżających się temperaturach dochodzi do przebudowy ich struktury wewnętrznej. Gdy podczas tworzenia się skał wulkanicznych krystalizacja magmy zachodzi w niezakłócony sposób, to wewnątrz powstających kryształów plagioklazów obserwujemy kolejne pasy różniące się zawartością sodu – najwięcej znajduje się go w pasmach położonych na zewnątrz. Zjawisko to określamy mianem budowy pasowej (inaczej zonalnej).

Plagioklazy są częste w skałach magmowych, a także przeobrażonych. Stanowią główny składnik niektórych skał magmowych głębinowych, zwłaszcza labradorytów, a także anortozytów. W skałach magmowych bogatych w krzemionkę (dwutlenek krzemu) częstsze są plagioklazy zasobne w cząstkę albitową (sodową). Skały przeobrażone zawierające plagioklazy to zwłaszcza gnejsy oraz łupki krystaliczne. Albit jest odporniejszy od anortytu – stąd też plagioklazy zasobne w cząstkę sodową pojawiają się również sporadycznie w skałach osadowych.

Najważniejsze cechy skrajnych członów szeregu plagioklazów prezentują się następująco:

• albit – krystalizuje w układzie trójskośnym; w pegmatytach tworzy duże, pięknie wykształcone kryształy; barwa biała, jasnoszara, lekko kremowa; połysk szklisty, perłowy, tłusty; łupliwość doskonała; liczne zbliźniaczenia,
• anortyt – krystalizuje w układzie trójskośnym; tworzy poprawnie wykształcone kryształy rzadziej niż albit; barwa szara, ciemnoszara; połysk szklisty, perłowy, tłusty; łupliwość doskonała; liczne zbliźniaczenia.

Ozdobne odmiany skaleni

Kamień księżycowy

Odmiana sanidynu (jeden ze skaleni potasowych), z niewielką domieszką cząstki sodowej (skalenia sodowego, albitu), albo rodzaj plagioklazu z dominującą cząstką albitową. Wykazuje subtelną niebieskawą poświatę, przypominającą światło księżycowe. Może również występować schillerescencja, czyli pojawiające się na powierzchni niebieskawe lub białawe pasemko będące skutkiem odbijania się światła wewnątrz okazu, na granicach części okazu różniących się składem chemicznym. Te różnice w składzie skutkują obecnością delikatnych warstewek. Im są one cieńsze, tym głębszy odcień niebieski pojawia się na wypolerowanej i zaokrąglonej powierzchni kamienia.

Szczególnie efektowne kamienie księżycowe znane są ze Sri Lanki (w żyłach skał granitoidowych oraz na złożu wtórnym, jako otoczaki w osadach rzecznych). Charakteryzuje je bogata gama barw. Kamień księżycowy jest też znany z Brazylii, Madagaskaru, Myanmaru, Szwajcarii, Tanzanii oraz USA (stany Indiana, Karolina Północna, Kolorado, Nowy Meksyk, Pensylwania, Wirginia, Wisconsin).

Kamienie księżycowe szlifuje się w postaci kaboszonów o podstawie równoległej do powierzchni na których zmienia się skład chemiczny okazu. Pozwala to na możliwe najwyraźniejsze uwidocznienie księżycowej poświaty. Dostępne w sprzedaży kulki i elipsoidalne bębniaki nie ujawniają tak silnych efektów optycznych.

W Polsce ta odmiana skalenia jest rzadka. Jej obecność została odnotowana w okolicach Łomnicy koło Jeleniej Góry.

Amazonit

Odmiana mikroklinu (jednego ze skaleni) wykorzystywana jako kamień szlachetny lub ozdobny. Wykazuje charakterystyczną, jaskrawozieloną lub niebieskozieloną barwę mającą związek z obecnością miedzi. Jest nieprzezroczysty.

Większość amazonitów pochodzi z Brazylii, Indii, Kanady (Ontario), Madagaskaru, Rosji (Ural), RPA, Tanzanii oraz, w dużych ilościach, z USA (stany Kolorado, Pensylwania, Wirginia). Są one szlifowane do postaci kaboszonów lub bębniaków. Obróbka amazonitu nie jest łatwa ze względu na wyraźną łupliwość, typową dla skaleni, powodującą rozpadanie się okazów na prostopadłościenne odłamki.

W Polsce amazonit występuje w kamieniołomie Andrzej w Strzegomiu. Odnotowany był również w Karkonoszach.

Kamień słoneczny (inaczej skaleń awenturynowy)

Odmiana oligoklazu (jednego ze skaleni sodowo-wapniowych) lub innych plagioklazów. Czysty oligoklaz jest niemal bezbarwny, ale oryginalne zabarwienie nadaje mu obecność licznych, odbijających światło wrostków płytkowych kryształów minerałów goethytu i/lub hematytu o barwie czerwonej, pomarańczowej lub zielonej. Charakterystyczne jest występowanie metalicznie połyskujących, czerwonawych lub żółtych refleksów na wypolerowanych powierzchniach kamienia.

Kamień słoneczny jest spotykany zwłaszcza w Norwegii i Rosji (rejon Bajkału), a także w Kanadzie (Ontario), Indiach oraz wielu stanach USA (między innymi Nowy Meksyk, Karolina Północna, Wirginia). W Polsce znajdowane były otoczaki w żwirach rzecznych w okolicach Cieplic (Jelenia Góra).

Uwaga: skaleń awenturynowy to nie to samo, co awenturyn. Ten drugi minerał jest odmianą kwarcu.

Labrador

Jeden z plagioklazów (czyli skaleni sodowo-wapniowych, z przewagą cząstki anortytowej), wykazujący piękną grę barw w odcieniach niebieskich, żółtych, zielonych, czerwonych, a nawet purpurowych, nazywaną labradorescencją (labradoryzacją). Jest ona widoczna na wypolerowanych powierzchniach oraz płaszczyznach łupliwości i powstaje wskutek interferencji (nakładania się) fal światła odbijającego się od wielu płaszczyzn spękań, wrostków innych minerałów oraz granic pomiędzy kryształami. Za efekty świetlne odpowiedzialne są najczęściej wrostki następujących minerałów: cyrkonu, ilmenitu, magnetytu, rutylu.

Nazwa labradoru pochodzi od półwyspu Labrador. Ta odmiana skalenia rzeczywiście występuje w prowincjach Nowa Fundlandia i Labrador oraz Quebec w Kanadzie. Znana jest także z Australii, Finlandii, Madagaskaru, Meksyku, Rosji, a także USA. Labrador jest stosowany zarówno do produkcji drobnych przedmiotów dekoracyjnych oraz biżuterii, jak i szlifowany na płyty elewacyjne.

W Polsce labrador pojawia się na Dolnym Śląsku: w skałach gabrowych w rejonie Bożkowa i Woliborza koło Nowej Rudy, a także w okolicach Sobótki. Tworzy skupienia z błękitną migotliwością.