Skały metamorficzne - opis wybranych skał

Skały metamorficzne powstają w wyniku działania procesów metamorficznych. Ich charakter zależy od rodzaju skały wyjściowej oraz zakresu temperatury i ciśnienia w jakich zachodzi przeobrażanie. Skały metamorficzne należą do słabo rozpowszechnionych w przyrodzie.

Za najważniejsze uznać należy:

GNEJSY

Gnejsy są jedną z większych, a zarazem ważniejszych grup skał metamorficznych. Powstały one w średniogłębokich strefach metamorfizmu, w wyniku przeobrażenia skał magmowych nasyconych i przesyconych krzemionką oraz skał osadowych ilastych, szarogłazów i arkoz. W ich składzie mineralogicznym zawsze występują skalenie i kwarc, którym z reguły towarzyszą łyszczyki, rzadziej amfibole. Skalenie budujące te skały mają różne rozmiary od małych kryształów po duże, kilkucentymetrowe. Porfiroblasty skaleni mogą mieć charakter reliktowy, tzn. przedstawiać zachowane w pierwotnej formie duże ziarna skaleni magmowych, cechujących się dość prawidłowymi zarysami z nielicznymi tylko wrostkami. Częściej jednak skalenie te wzrastały w czasie procesów metamorficznych kosztem drobnoziarnistego tła skalnego. Łyszczyki występują w różnych ilościach. Przeważnie mają one postać dość dużych, dobrze rozwiniętych blaszek i są skupione w stosunkowo grubych laminach, lub jako składniki podrzędne - tworzą nieciągłe smugi. Muskowit obecny jest tylko w gnejsach zmetamorfizowanych w warunkach niższych temperatur. Gnejsy przeobrażone w wysokich zakresach temperatur i ciśnień zawierają tylko biotyt, ponieważ w tych warunkach muskowit staje się nietrwały, a jego miejsce zajmują syllimanit + ortoklaz. W gnejsach spotyka się chloryt, który zwykle wraz ze spadkiem stopnia metamorfizmu zastępuje biotyt. Często w gnejsach pojawia się też hornblenda. Z minerałów pobocznych powszechne są: cyrkon, apatyt; rzadziej notuje się tytanit i rutyl. Przeważająca część gnejsów powstaje podczas regionalnych przeobrażeń w warunkach facji amfibolitowej. Rzadziej skały te spotyka się w obrębie utworów reprezentujących najwyższy stopień metamorfizmu. Gnejsy mogą powstawać zarówno ze skal osadowych jak i magmowych z tufów i tufitów związanych z kwaśnymi wulkanitami.

Teksturalne w tych skałach wyróżnia się klika odmian skał: gnejsy oczkowe w których kwarc i skalenie tworzą porfiroblasty często silnie wydłużone, gnejsy słojowe (warstewkowe) i ich wzajemne kombinacje.

W zależności od składników (dominujących lub rzadszych, ale charakterystycznych) nadaje się gnejsom nazwy specjalne, np. gnejs oligoklazowy, gnejs biotytowy, gnejs hornblendowy itd. Wyróżnia się także pewne odmiany gnejsów o charakterystycznej strukturze i teksturze (gnejs laminowany, gnejs oczkowy). W tej grupie skał metamorficznych wykształciła się charakterystyczna struktura, zwana od ich nazwy strukturą gnejsową.

Wietrzenie gnejsów prowadzi do powstania lekkich, zasobnych w potas gleb, wykazujących niedobór wapnia, magnezu i fosforu.

W Polsce skały gnejsowe występują w wielu miejscach w Sudetach, między innymi w Górach Izerskich, Sowich, w masywie Śnieżnika oraz w Tatrach Zachodnich.

ŁUPKI KRYSTALICZNE

Łupki krystaliczne stanowią obszerną grupę skał metamorficznych powstających w płytkich strefach metamorfizmu, o różnym składzie mineralnym i wyraźnie zaznaczonej teksturze łupkowej. Mają doskonałą łupkowatość, czyli podzielność płasko równoległą, wzdłuż której dzielą się na cienkie kolumny o grubości 1-10 mm albo też cienkie kolumny „ołówkowe” wyznaczające linijność. Według definicji opartej na składzie mineralogicznym łupek krystaliczny nazywa się skałą złożoną ze skaleni (do 20%), kwarcu (do 80%), węglanów (do 50%), a przede wszystkim łyszczyków, amfiboli, epidotu. Częstokroć w ich składzie dominuje jeden minerał, decydujący o ich właściwościach i nadający im nazwę, np. łupek grafitowy, serycytowy, talkowy, chlorytowy, mikowy i inne. Właściwości pochodzące od dominującego składnika są jednak często maskowane przez obecność innych minerałów, np. kwarcu.
Łupek grafitowy powstaje w wyniku przeobrażenia skał osadowych bogatych w substancje organiczne węgiel lub bituminy. Zawartość grafitu jest zazwyczaj niewielka, lecz jego duże rozproszenie nadaje skale czarną barwę, a w przypadku zawartości nieco większej również niewielką zwięzłość i znaczną ścieralność. Łupki grafitowe występują w Sudetach, między innymi w okolicach Stronia Śląskiego.

Łupek talkowy składa się głównie z talku, który decyduje o jego właściwościach: białej lub lekko zielonawej barwie oraz miękkim i tłustym dotyku. Skały talkowe typu łupków występują w okolicy Ząbkowic Śląskich.

Łupek mikowy powstaje w głębszych strefach metamorfizmu niż skały wymienione powyżej. Głównymi składnikami są tu miki, obok których występują zwykle kwarc, plagioklazy, chloryty, niekiedy także granaty. W zależności od przeważającej ilościowo miki skały te dzieli się na łupki muskowitowe i łupki biotytowe. Struktura łupków mikowych jest zwykle bardziej gruboblastyczna niż pozostałych łupków.

Z łupków krystalicznych tworzą się różne gleby, których zasobność zależy od ich składu mineralnego. Na ogół wietrzeją one łatwo, dając zwietrzelinę bogatą w łupkowe odłamki.

SERPENTYNITY

Serpentynity powstają w wyniku płytkiej metamorfozy magmowych skał ultrazasadowych (np. perydotytów). Są one skałami monomineralnymi, zbudowanymi wyłącznie z minerałów z grupy serpentynu: antygorytu, chryzolytu, czasami w formie azbestu chryzotylowego, lizardytu, bastytu, serpofitu, a także chlorytu, talku, magnezytu, syderytu, brucytu, chromitu, magnetytu, hematytu oraz reliktów oliwinu. Struktury skał serpentynitowych są drobnoblastyczne, tekstury zaś bezładne lub łupkowe. Ich barwa zmienia się od zielonej do czarnej z białymi, żółtymi, czerwonawowymi, brunatnymi plamami. Zbudowane

Powstają z nich płytkie, silnie szkieletowe gleby o bardzo dużej zawartości magnezu. W Polsce serpentynity występują na Dolnym Śląsku w pobliżu góry Ślęży, w Górach Sowich oraz w okolicach Ząbkowic Śląskich.

MARMURY

Marmury powstają we wszystkich strefach metamorfizmu z przeobrażenia skał węglanowych (marmury kalcytowe i dolomitowe). Jeżeli skałą wyjściową był czysty wapień to marmury składają się wyłącznie z kalcytu. Jeżeli natomiast były nią wapienie z domieszkami, np. wapienie margliste to marmury zawierają ponadto miki, chloryty, kwarc, skalenie i wiele innych minerałów. W przypadku metamorfozy wapieni dolomitycznych lub dolomitów, skład mineralny marmurów zmienia się w zależności od strefy metamorfizmu. W strefach płytkich minerał dolomit jest bowiem trwały, natomiast w głębszych ulega przeobrażeniu na różne minerały metamorficzne. Struktura marmurów jest krystaloblastyczna, tekstura zaś bezładna. Barwa tych skał jest zróżnicowana: od białej, przez żółtawą, różową, aż po czarną. Wietrzenie marmurów prowadzi do powstania płytkich, gliniastych gleb, o wysokiej zawartości wapnia, zwanych rędzinami.

W Polsce marmury występują w Sudetach, głównie w okolicach Stronia Śląskiego, Głuchołazów i Kamiennej Góry.