Zaznacz stronę

Skały magmowe

Skały magmowe powstają w wyniku zastygania gorącego stopu skalnego (magmy). Skład tego stopu, a także miejsce i sposób jego stygnięcia decydują o składzie skały, jej strukturze, a ostatecznie – także o nazwie, którą nadaje skale geolog.

Główne rodzaje skał magmowych

Granitoidy

Porfiry

Bazalty

Bezkwarcowe skały głębinowe

Skała magmowa nie mogłaby powstać, gdyby pod powierzchnią Ziemi nie zgromadziła się magma – gorący, płynny stop skalny, z którego podczas ochładzania krystalizują kolejne minerały. Magma tworzy wielkie zbiorniki o temperaturach trudnych do wyobrażenia. Minerały, które znajdziemy w niemal każdej skale magmowej, krystalizowały w temperaturze od 600 do ponad 1000 stopni Celsjusza!

Gorący stop skalny może:

  • zastygać powoli, miliony lat, cały czas znajdując się pod powierzchnią Ziemi,
  • może też być wyrzucony na powierzchnię w postaci lawy wydobywającej się z wulkanów, i zakrzepnąć błyskawicznie.

Od tego, która sytuacja ma miejsce, zależy rodzaj skały magmowej. Geolodzy wyróżniają dwa najważniejsze typy:

  • Skały głębinowe (plutoniczne) tworzą się podczas krystalizacji magmy głęboko pod powierzchnią Ziemi. Do powstawania i powolnego stygnięcia takich zbiorników magmowych dochodzi na przykład wtedy, gdy stale wędrujące kontynenty kolidują ze sobą, co powoduje przetapianie skał
  • Skały wylewne (wulkaniczne) tworzą się wówczas, gdy magma wydostaje się na powierzchnię. Może ona wylewać się spokojnie, tworząc potoki lawowe znane dzisiaj z Hawajów, lub być gwałtownie wyrzucana podczas erupcji wulkanicznych.
Tak powstały karbońskie granitoidy Dolnego Śląska: komora magmowa oraz druzy i miarole (rys. Edyta Felcyn).

Skały magmowe głębinowe powstają głęboko pod powierzchnią Ziemi, w wielkich komorach wypełnionych gorącym stopem skalnym, czyli magmą. Tak powstały między innymi granitoidy Dolnego Śląska. Stygnięcie zbiornika magmowego i krystalizacja skał trwają miliony lat. W pustkach tworzą się piękne geody i druzy – skupienia dobrze wykształconych, narastających w pustej przestrzeni kryształów minerałów takich jak kwarc (rys. Edyta Felcyn).

Lawa z wulkanu Mauna Loa na Hawajach.

Skały magmowe wulkaniczne (inaczej wylewne) powstają natomiast na powierzchni Ziemi lub w jej pobliżu. Ich geneza związana jest z potokami lawowymi (na zdjęciu lawa z wulkanu na Hawajach), erupcjami wulkanicznymi wyrzucającymi materiał skalny w powietrze (pyły wulkaniczne, pumeksy, bomby wulkaniczne), a także ze stosunkowo szybkim zastyganiem lawy w kominach wulkanicznych.

Oprócz dwóch głównych typów skał magmowych wydzielane są także formy przejściowe, powstające na przykład w żyłach pomiędzy innymi skałami, w które wciska się gorąca magma. W najprostszej klasyfikacji można jednak wyróżnić tylko dwie główne odmiany, różniące się bardzo wyraźnie.

Tempo stygnięcia stopu magmowego ma ogromne znaczenie dla rodzaju powstającej skały:

  • Jeśli stop magmowy stygnie bardzo powoli i staje się litą skałą znajdując się cały czas w głębi Ziemi, to wszystkie składniki skały są wykształcone w postaci kryształów. Cała powierzchnia skały zbudowana jest z kryształów, co najlepiej widać na świeżo rozbitych okazach. Takie skały znajdowane są powszechnie na terenie Polski, najważniejsze z nich to granitoidy (na czele z granitem) oraz gabra.
  • Jeżeli stop magmowy zastyga początkowo we wnętrzu Ziemi, a następnie trafi na powierzchnię (lub znajdzie się gdzieś w jej pobliżu), to tworząca się skała będzie zawierała widoczne gołym okiem kryształy (powstałe we wnętrzu Ziemi), tkwiące w tle, które składa się z bardzo drobnych kryształków, dostrzegalnych tylko pod mikroskopem, w specjalnie przygotowanych preparatach. Takie skały są powszechne w Polsce. Określane są potoczną nazwę porfirów. (Ta nazwa jest nieformalna, a geolodzy kierują się składem chemicznym i wydzielają szereg pomniejszych odmian takich skał.)
  • Jeśli lawa jest gwałtownie wyrzucana i stygnie niemal natychmiast, to powstaje tak zwane szkliwo wulkaniczne. Nie tworzą się natomiast żadne kryształy, nawet widoczne tylko pod mikroskopem. Takie skały nie są charakterystyczne dla terenu Polski. Częste są natomiast skały, które składają się niemal wyłącznie z drobnych kryształków, dostrzegalnych jedynie pod mikroskopem. Noszą one nazwę bazaltów. Te skały również powstają w wyniku szybkiego zastygania lawy. Ich obfitość na terenie naszego kraju pokazuje, że zjawiska wulkaniczne były w przeszłości geologicznej powszechne na obszarze Polski.

Skały magmowe – zwłaszcza wymienione tutaj granitoidy oraz porfiry – są powszechne na terenie naszego kraju. Oznacza to, że w dalekiej przeszłości geologicznej pod terenem dzisiejszej Polski musiały tworzyć się wielkie zbiorniki magmy, których geneza była związana kolizjami kontynentów i powstawaniem wysokich gór. Niektóre z tych wydarzeń mogły mieć skalę porównywalną ze zderzeniem Indii z Azją, które doprowadziło do wypiętrzenia Himalajów. Skały magmowe są więc pamiątką po dawnych górach, po których nie pozostał już niemal żaden inny ślad.

Obecność skał wylewnych mówi nam również, że w danym momencie historii Ziemi, wskazanym nam przez wiek tych skał, istniały wulkany lub inne struktury tworzące się w momencie wydostawania się stopu magmowego na powierzchnię. Na terenie Polski znajdujemy bardzo wiele takich skał. Dzięki nim wiemy, że przed milionami lat na obszarze naszego kraju działały liczne wulkany.

O polskich wulkanach można przeczytać tutaj:

Wszystkie wiadomości o skałach w jednym ebooku

Opis skał magmowych

Uwaga: poniższy opis stosowany jest w opisie skał na poziomie akademickim. Jeśli jednak czujemy się już w miarę pewnie w rozpoznawaniu najważniejszych minerałów i podstawowych typów skał, to możemy pójść dalej i opisać skałę magmową tak, jak robią to geolodzy.

Procedura podzielona jest na kroki. Wprowadzona jest bardziej skomplikowana nomenklatura związana z opisem struktury skał magmowych.

Uwaga: w opisie zastosowane są terminy struktura i tekstura. Ze względu na problemy z zakresem ich stosowania (w niektórych językach mają one odwrotne znaczenie niż podane tutaj) postuluje się odejście od ich stosowania i opisywanie wszystkich cech skały pod pojęciem tekstury (gorsze rozwiązanie, bo nie usuwa problematycznego terminu) lub więźby (lepsze).

Krok 1

Na początku rozpoznajemy główne minerały budujące skałę magmową. Pomijamy minerały rzadsze i występujące w mniejszych ilościach (tak zwane poboczne oraz akcesoryczne), a także trudne do rozpoznania. Aby dowiedzieć się więcej o cechach minerałów i nauczyć się rozpoznawać podstawowe minerały, należy zajrzeć do tego kursu.

Przykładowy szablon opisu minerału:

a) Nazwa minerału: ____________________

b) Twardość (1-10) __________

c) Łupliwość jest / brak

d) Barwa lub zabarwienie: ____________________

e) Pokrój: izometryczny / tabliczkowy / blaszkowy / słupkowy / skupienia ziarniste

f) Inne cechy: ____________________

Krok 2

W tym kroku rozpoczynamy opis struktury skały, czyli sposobu wykształcenia jej składników.

Stopień wykrystalizowania:

  • struktura pełnokrystaliczna (holokrystaliczna) – skała składa się w całości z kryształów,
  • struktura półkrystaliczna (hipokrystaliczna) – w skale oprócz kryształów obecne jest również szkliwo, czyli zakrzepła magma, która nie uzyskała postaci krystalicznej (bo stygła zbyt szybko),
  • struktura szklista (hialinowa) – skała składa się wyłącznie ze szkliwa, brak kryształów minerałów.

Krok 3

Wykonywany w przypadku skał o strukturze pełno- i półkrystalicznej.

Stopień prawidłowego wykształcenia kryształów:

  • minerały własnokształtne (idiomorficzne, automorficzne) – kryształy minerałów mają prawidłową, charakterystyczną dla siebie postać (pokrój),
  • minerały półwłasnokształtne (hipidiomorficzne, hipautomorficzne) – kryształy minerałów wykazują jedynie częściowo poprawne kształty,
  • minerały obcokształtne (ksenomorficzne, allotriomorficzne) – minerały mają nieregularne kształty (mogą być na przykład obtopione lub wypełniać różnokształtne pustki pomiędzy innymi kryształami).

(Uwaga: niektóre minerały mogą być własnokształtne, podczas gdy inne, wypełniające w tej skale pustki pomiędzy nimi – obcokształtne; wynika to z kolejności krystalizacji minerałów ze stopu magmowego; te, które krystalizują najpóźniej, w najniższych temperaturach, mają mniejsze szanse na uzyskanie poprawnego kształtu)

Krok 4

Wykonywany w przypadku skał o strukturze pełno- i półkrystalicznej:

  • struktura jawnokrystaliczna (fanerokrystaliczna) – wszystkie minerały znajdujące się w skale można dostrzec i rozpoznać (lub przynajmniej spróbować rozpoznać) gołym okiem, czyli ich średnica nie jest mniejsza niż ułamek (ok. 0,1) milimetra,
  • struktura porfirowa – kryształy w skale dostrzegalne są gołym okiem, ale oprócz z nich w skale znajduje się też tło skalne (ciasto skalne), które składa się z kryształków nierozpoznawalnych gołym okiem; to tło zazwyczaj nie jest szkliste – skała ma strukturę pełnokrystaliczną, ale niektóre z kryształów są za małe, by je dostrzec – i wtedy strukturę skały możemy określić jako pełnokrystaliczno-porfirową; natomiast jeśli tło skalne składa się zarówno z kryształów, jak i szkliwa, to strukturę skały magmowej można opisać jako półkrystaliczno-porfirową,
  • struktura skrytokrystaliczna (afanitowa) – kryształy w skale się znajdują, ale nie da się ich rozpoznać gołym okiem.

Krok 5

Wykonywany w przypadku skał o strukturze pełno- i półkrystalicznej:

  • struktura równokrystaliczna – ziarna wszystkich minerałów w skale mają zbliżoną wielkość,
  • struktura nierównokrystaliczna – kryształy minerałów różnią się wielkościami.

Krok 6

Wykonywany w przypadku skał o strukturze nierównokrystalicznej:

  • struktura porfirowata – jeden z minerałów wykazuje wyraźnie większe rozmiary od pozostałych,
  • struktura seryjna – ziarna minerałów mają zróżnicowane rozmiary, od dużych, przez średnie, po małe (w przypadku skał zbudowanych z kilku minerałów możliwe jest kilka stopni takiej gradacji).

Krok 7

Teraz rozpoczynamy opisywanie tekstury, czyli sposobu rozmieszczenia składników w skale oraz ich orientacji w przestrzeni:

  • tekstura jednorodna (masywna) – nie ma zróżnicowania struktury i składu mineralnego w przestrzeni – najczęstsza sytuacja w przypadku skał magmowych głębinowych,
  • tekstura niejednorodna – struktura skały lub budujące ją minerały zmieniają się w przestrzeni.

Krok 8

W przypadku skał o teksturze niejednorodnej (są one stosunkowo rzadkie, zwłaszcza w przypadku skał o strukturze pełnokrystalicznej – warto się zastanowić, czy nie jest to jednak skała przeobrażona):

  • tekstura linijna (linearna) – w skale obecne są wydłużone formy zbudowane z innych minerałów (lub w innych proporcjach) niż reszta skały, bądź wykazujące inną strukturę niż otaczająca skała,
  • tekstura planarna (warstwowa).

Krok 9

  • tekstura bezładna – kryształy, których osie różnią się długością (a więc wydłużone lub spłaszczone) rozmieszczone są w skale w sposób losowy,
  • tekstura kierunkowa – kryształy o pokroju blaszkowym, igiełkowym, słupkowym, tabliczkowym ułożone są w uporządkowany sposób (na przykład równolegle); uwaga: jeśli struktura jest pełnokrystaliczna, to może to być skała przeobrażona, nie magmowa głębinowa!

Krok 10

  • tekstura zwięzła (zbita) – skała nie zawiera pustych przestrzeni (porów), zarówno całkowicie pustych, jak i częściowo lub całkowicie wypełnionych przez wykrystalizowane dużo później kryształy; tekstura typowa dla skał magmowych głębinowych,
  • tekstura porowata – pomiędzy składnikami mineralnymi lub w szkliwie znajdują się pustki (pory); tekstura częsta w przypadku skał magmowych wylewnych.

Krok 11

Wykonywany w przypadku skał o teksturze porowatej:

  • tekstura pęcherzykowa – w skale znajdują się kuliste lub owalne pustki, z reguły o gładkich powierzchniach, w których znajdowały się gazy wulkaniczne; jeśli pustki te zostały wypełnione kryształami, które pojawiły się po powstaniu samej skały, to teksturę taką możemy nazwać migdałowcową,
  • tekstura miarolityczna – w skale znajdują się pustki o zróżnicowanym kształcie, ograniczone ścianami kryształów.

Krok 12

Nadaj nazwę skale (uwaga: schemat jest maksymalnie uproszczony, pomija możliwość wystąpienia w skale minerałów takich jak oliwiny i skaleniowce, w ograniczony sposób rozdziela skały nie zawierające kwarcu)

  1. To jest skała głębinowa

a) jest w niej kwarc:

  • są też zarówno skalenie alkaliczne, jak i plagioklazy: granit,
  • wśród skaleni dominują skalenie alkaliczne: sjenogranit,
  • wśród skaleni dominują plagioklazy: granodioryt lub tonalit.

b) nie ma w niej kwarcu:

  • są zarówno skalenie alkaliczne, jak i plagioklazy: monzonit,
  • wśród skaleni dominują skalenie alkaliczne: sjenit,
  • wśród skaleni dominują plagioklazy: dioryt lub gabro.

2. To jest skała wylewna

a) jest w niej kwarc:

  • są też zarówno skalenie alkaliczne, jak i plagioklazy: riolit,
  • wśród skaleni dominują plagioklazy: dacyt.

b) nie ma w niej kwarcu:

  • są zarówno skalenie alkaliczne, jak i plagioklazy: latyt,
  • wśród skaleni dominują skalenie alkaliczne: trachit,
  • wśród skaleni dominują plagioklazy: bazalt lub andezyt.