- skały magmowe,
- skały osadowe (ogólnie),
- skały osadowe okruchowe,
- skały przeobrażone.
Skały osadowe chemiczne powstają w wyniku wytrącania minerałów z roztworu, którym jest najczęściej woda morska. Jeżeli skała osadowa tworzy się na skutek działalności organizmów, to nazywamy ją organogeniczną. W praktyce oba procesy często działają wspólnie, a minerałom wytrąconym z roztworów towarzyszy materiał pochodzenia organicznego, na przykład skamieniałości drobnych roślin i zwierząt odkładane na dnie zbiornika wodnego. Dlatego też obie grupy skał – chemiczne i organogeniczne – często są rozpatrywane razem.
Wapienie i dolomity
Wapienie to skały zbudowane z kalcytu, natomiast dolomity — z minerału dolomitu. Kryształy tych minerałów z reguły dostrzegalne są dopiero pod mikroskopem. Niekiedy jednak wapienie i dolomity pocięte są żyłami, w których znajdują się kryształy kalcytu — z reguły różowe lub pomarańczowe, kremowe, białe, rzadko bezbarwne.
W odróżnieniu od większości skał magmowych i przeobrażonych wapienie bywają szare, białe lub kremowe, a ich barwa jest z reguły monotonna. Niedostrzegalne lub bardzo rzadkie są obtoczone ziarna kwarcu, typowe dla piaskowców. Charakterystyczna jest niewielka twardość wapieni i dolomitów (3-4 w skali twardości Mohsa). Można je łatwo zarysować metalowym przedmiotem, na przykład kluczem.
Wiele wapieni zawdzięcza swoje powstanie działalności organizmów żywych. Podczas oglądania ich pod mikroskopem często można zauważyć liczne, drobniutkie pozostałości glonów albo niewielkich zwierząt. Niekiedy skamieniałości, czyli ślady dawnych organizmów lub ich aktywności życiowej, dostrzegalne są gołym okiem. Jeśli w badanym okazie tkwią fragmenty muszli lub pancerzyków, to jest to na pewno skała osadowa. Skamieniałości znajdowane są zresztą nie tylko w wapieniach; można ich szukać także w piaskowcach, rzadziej w zlepieńcach, a także w łupkach mułowcowych.
Jedyna skała, którą bardzo łatwo pomylić z wapieniem, to marmur. Jest to skała przeobrażona, która składa się z kalcytu. Jej twardość jest więc zbliżona do twardości wapieni oraz dolomitów. W marmurach nie ma natomiast skamieniałości, natomiast dużo częściej spotykane są kryształy kalcytu. Częste są także żyły, najczęściej białe, przecinające skałę.
Środowisko powstawania wapieni oraz wielu innych skał osadowych chemicznych. Wapienie tworzą się w wyniku wytrącania z węglanu wapnia z roztworu, którym najczęściej jest woda morska. W skale tej często znajdowane są również skamieniałości – szczątki organizmów, które żyły w płytkim morzu w czasach, gdy powstawały wapienie. Jeśli organizmy miały istotny udział w tworzeniu skały, a ich szczątki występują w niej obficie (choć niekoniecznie muszą być widoczne gołym okiem), to taką skałę określamy również mianem organogenicznej.
Wapienie i dolomity w Polsce
Wapienie oraz dolomity można znaleźć w niemal całej Polsce. Występują między innymi w:
- północnej i środkowej Polsce; wapienie te zostały przyniesione w lodzie podczas zlodowaceń epoki plejstoceńskiej; pochodzą one głównie ze Szwecji oraz z dna Bałtyku; starsze spośród nich (liczące ponad 400 milionów lat; sylurskie) są z reguły szare, wygładzone, jedwabiste w dotyku; młodsze (od 65 do 160 milionów lat; jurajskie i kredowe) są białe, lekkie, często chropowate; obie odmiany zawierają niekiedy skamieniałości,
- Górach Świętokrzyskich, na Wyżynie Krakowskiej i na Wyżynie Lubelskiej; budują one niemal całą Jurę Krakowsko-Częstochowską oraz zachodnią część Gór Świętokrzyskich (okolice Kielc); są to wapienie różnego wieku,
- Pieninach i Tatrach Zachodnich,
- lokalnie w Sudetach, między innymi w Górach Stołowych oraz na północ od Kłodzka.
Szare wapienie północnej i centralnej Polski, liczące ponad 400 milionów lat i pochodzące z rejonu wyspy Gotlandii i dna Bałtyku, przyniesione na teren naszego kraju podczas zlodowaceń plejstoceńskich; często zawierają one skamieniałości dawnych organizmów (na zdjęciu widoczne muszle ramienionogów).
Skamieniałość ślimaka w wapieniu z okresu kredowego (czyli z czasów dinozaurów). Znalezisko z okolic Krakowa.
Brunatny wapień z okresu dewońskiego, pochodzący z okolic Kielc. Na wypolerowanej powierzchni widoczne są liczne skamieniałości gąbek. Szerokość zdjęcia około 5 cm.
Wapien oolitowy Bernburger Rogenkalk z triasu okolic Magdeburga (Niemcy). Wapień oolitowy zbudowany jest z drobnych (do 2 mm średnicy), kulistych ziaren zbudowanych z koncentrycznych warstw. Pojawiają się w skałach osadowych chemicznych i organogenicznych. W tym przypadku ooidy tworzące skałę zbudowane są z węglanu wapnia. Szerokość okazu to 6,5 cm.
Zdjęcie wypolerowanej powierzchni tego samego wapienia oolitowego z triasu okolic Magdeburga (Niemcy). Szerokość zdjęcia: 5 cm.
Tak wyglądała kula ziemska 385 milionów lat temu. Teren dzisiejszej Polski znajdował się wówczas w rejonie równika. To dlatego na obszarze naszego kraju mogły się wówczas tworzyć skały chemiczne i organogeniczne, powstające w gorących morzach strefy międzyzwrotnikowej.
Krzemienie
Krzemienie to owalne lub nieregularne skupienia dwutlenku krzemu w wapieniu. Są one bardzo twarde (blisko 7 w skali Mohsa). Można je pomylić z kwarcem, który też jest dwutlenkiem krzemu. W odróżnieniu od kwarcu krzemienie nie wykazują widocznej gołym okiem struktury krystalicznej. Mogą też zawierać skamieniałości.
Ze względu na swoją dużą twardość krzemienie potrafią stawić opór procesom niszczącym otaczające je wapienie. Dzięki temu często znajdowane są naturalnie wypreparowane krzemienie. Występują one powszechnie w północnej i centralnej Polsce, gdzie trafiły ze Skandynawii i dna Bałtyku podczas zlodowaceń. Z kolei na wyżynach południowej Polski znajdowane są szare i białe krzemienie pasiaste, które są cenionym kamieniem ozdobnym.
Polskie krzemienie są różnego wieku. Najstarsze liczą ponad 400 milionów lat, ale częste są także okazy dużo młodsze, które powstały ponad 100 milionów lat temu (krzemienie pasiaste) lub jeszcze później, około 65 milionów lat temu.
Krzemienie mają bardzo zróżnicowaną barwę. Bywają czarne, szare, czerwone, miodowe, a nawet niebieskie. Czarne odmiany krzemieni mają niekiedy fantazyjne kształty, przypominające na pierwszy rzut oka fragmenty kości. Zawierają też niekiedy białe kanały: ślady po drążeniach zwierząt żyjących na dnie morskim.
Wielobarwne krzemienie znajdowane w osadach polodowcowych północnej i środkowej Polski.
Krzemień pasiasty z Jury Krakowsko-Częstochowskiej.
Gips
Jest to skała osadowa chemiczna, monomineralna, powstająca w wyniku wytrącania z wody w szybko parujących zbiornikach morskich oraz zatokach. Składa się z minerału gipsu. Jego kryształy mają bardzo zróżnicowany pokrój — od tabliczek, poprzez słupki, po pręciki — największe z nich mogą mieć nawet kilka metrów długości! Barwa jest niezwykle zróżnicowana. Najczęściej spotykane są szare gipsy, ale kryształy bezbarwne, czerwonawe lub zielone również nie należą do rzadkości. Gips jest miękki (2 w skali Mohsa, minerał wzorcowy dla tego stopnia twardości).
W Polsce gips występuje powszechnie w Dolnie Nidy, pomiędzy Kielcami i Krakowem. Skały te tworzyły się w płytkiej, ciepłej zatoce morskiej, która 15 milionów lat temu znajdowała się na południe od dzisiejszych Gór Świętokrzyskich i sięgała aż do Krakowa, a na południowym-wschodzie — na Ukrainę.
W sprzedaży są również skupienia pięknych, różnobarwnych kryształów gipsu o pokroju pręcikowym. Pochodzą one z kopalni miedzi na Dolnym Śląsku.
Skały gipsowe z Doliny Nidy; pojedyncze kryształy widoczne na zdjęciu mają kilkanaście centymetrów długości.
Sole
Sól kamienna to również skała osadowa chemiczna. Wytrąca się ona z gorącej, silnie zasolonej wody morskiej w klimacie ciepłym i suchym. Polskie sole kamienne pochodzą z kopalni w rejonie Krakowa (Bochnia, Wieliczka), a także z kopalni Kłodawa we wschodniej Wielkopolsce. Skały te powstały około 270 milionów lat temu (Kłodawa) oraz 15 milionów lat temu (złoża małopolskie).
Węgiel kamienny i brunatny
Skały osadowe organogeniczne, zawdzięczające swoje powstanie nagromadzeniu szczątków roślinnych. Szczątki te zostały pogrzebane bez dostępu tlenu na wielkich bagniskach i torfowiskach, dzięki czemu uległy uwęgleniu. Proces ten polega na zwiększeniu zawartości pierwiastka węgla (C). W węglu kamiennym węgiel pierwiastkowy stanowi co najmniej 75% składu, w węglu brunatnym jest go mniej.
Węgiel kamienny jest czarny, kruchy. Wykazuje czarną rysę. Węgiel brunatny jest jaśniejszy, a miejscami uwidacznia się się w nim dobrze zachowana struktura drewna. Stanowi on wcześniejszy etap uwęglania szczątków roślinnych. Węgiel brunatny i kamienny powstają pod ciśnieniem z torfu, który również jest skałą osadową.
Węgiel kamienny można znaleźć na Górnym Śląsku oraz w rejonie Wałbrzycha i Nowej Rudy. Duże złoża znajdują się też na Lubelszczyźnie, ale tam węgiel kamienny nie odsłania się na powierzchni. Węgiel brunatny eksploatowany jest z kolei w okolicach Bełchatowa (województwo lódzkie), Bogatyni (woj. dolnośląskie) oraz Konina i Turku we wschodniej Wielkopolsce.
