Coś o skałach...

Nazywając rodzaj skał, podając ich wiek, określając wzajemne ułożenie warstw skalnych podajemy cechy budowy geologicznej. Najmniejszym, z punktu widzenia geologii elementem są minerały, które budują skały tworzące skorupę ziemską. Minerał jest pierwiastkiem lub związkiem chemicznym, bądź jednorodną mieszaniną pierwiastków lub związków chemicznych powstałą w sposób naturalny. Znanych jest około 3000 minerałów. Te najpospolitsze, najczęściej budujące skały, nazywamy skałotwórczymi. Są to kwarc, skalenie i miki, czyli łyszczyki. Minerały różnią się między sobą właściwościami, np. twardością (rozpoznawana jest po zdolności rysowania bardziej miękkich minerałów przez twardsze), postacią krystaliczną (cecha rozpoznawana zwykle tylko pod mikroskopem i określana jako “słupki”, “płytki”, “ziarna”), połyskiem, barwą, smakiem, rysą, łupliwością i innymi.

Skały w zależności od ich pochodzenia podzielono na :
magmowe - powstają w wyniku zastygania płynnego tworzywa wnętrza Ziemi, czyli magmy. W zależności od miejsca zastygania wyróżnia się skały magmowe głębinowe - proces krystalizacji minerałów zachodzi tu głęboko pod powierzchnią Ziemi, magmowe

wylewne - krzepnięcie zachodzi na powierzchni Ziemi lub tuż pod nią. Miejsce zastygania ma wpływ na jawność budowy geologicznej, czyli na to, czy możemy dojrzeć składniki skały czy też nie. Najdogodniejsze warunki do krystalizacji mają minerały we wnętrzu Ziemi, stąd skały głębinowe są jawnokrystaliczne, np. granit, sjenit, a wylewne – skrytokrystaliczne, np. bazalt, który ma jednolitą, ciemną barwę

osadowe - powstają w wyniku osadzania, czyli sedymentacji cząstek organicznych - roślinnych i zwierzęcych, lub okruchów innych skał w zbiornikach wodnych lub na lądzie. Są młodsze od skał magmowych i powszechniejsze na powierzchni Ziemi. Rodzaj cząstek budujących te skały i miejsce ich osadzania pozwala zróżnicować skały osadowe na: okruchowe, powstałe z okruchów innych skał, np. są to piaski, żwiry, glina, zlepieńce, piaskowce, iły i inne, organiczne - utworzone ze szkieletów, skorup, pancerzy wapiennych organizmów morskich (skały wapienne) lub ze szczątków roślin (torfy, węgle, ropa naftowa). Skałami osadowymi są też sole, gipsy, siarka, powstające zwykle przez wytrącanie się minerałów z roztworów, czyli skały osadowe chemiczne. Część skał pod wpływem głównie wysokiej temperatury, dużego ciśnienia, co ma miejsce na różnej głębokości we wnętrzu Ziemi, zmienia swą wewnętrzną budowę (ułożenie składników skały), skład mineralny i często skład chemiczny. To przeobrażanie zachodzi w stanie stałym skał i tworzy skały przeobrażone (metamorficzne), np. gnejsy, marmury, kwarcyty, łupki

Właściwości skał decydują o możliwościach ich wykorzystywania w gospodarce, np. skały magmowe odznaczają się wysoką twardością i stąd mają zastosowanie w budownictwie jako materiał trwały, osadowe wykorzystywane są w energetyce (węgle, ropa), chemii, a także w budownictwie, np. wapienie w przemyśle cementowym, przeobrażone, podobnie jak magmowe, mają dużą odporność na niszczenie, marmury są ponadto bardzo dekoracyjne

Dzisiejszy obraz tektoniki i budowy geologicznej Ziemi związany jest z przemianami litosfery. Wyróżniono w niej płyty, czyli części, których granice stanowią grzbiety i rowy oceaniczne. Niektóre płyty złożone są tylko ze skorupy oceanicznej, inne obejmują zarówno oceany, jak i kontynenty. Płyty unoszą się na astenosferze, plastycznej warstwie płaszcza Ziemi.

Płyty przemieszczają się względem siebie dokonując zderzeń lub dryfują w przeciwnych kierunkach. Gdy dochodzi do zderzeń płyt oceanicznej z kontynentalną, płyta oceaniczna, cięższa, podsuwa się pod kontynentalną - ten rodzaj kolizji płyt nazywany jest subdukcją. Zderzenie płyt kontynentalnych doprowadza do fałdowania ich krawędzi i w efekcie do powstania gór - w ten sposób wyjaśnia się powstanie Himalajów jako skutku zderzenia Dekanu z płytą euroazjatycką. Subdukcja zachodzi też wzdłuż zachodnich wybrzeży obu Ameryk. Płyta pacyficzna podsuwając się pod kontynenty Ameryk kurczy się, natomiast płyty amerykańskie przyrastają. Wzdłuż krawędzi rozbieżnych powstaje ryft. Dochodzi tu do wciskania się magmy w rozsuwającą się skorupę dna oceanów. Powstają grzbiety oceaniczne rozcięte rozpadliną, przez którą wydobywa się magma. System ryftów występuje głównie w dnach oceanów. Odstępstwem od tego jest ryft na Islandii i w Afryce w strefie rowów tektonicznych. Przykładem grzbietu śróoceanicznego z doliną ryftową jest Grzbiet Środkowoatlantycki.
Ruch płyt litosfery jest wywołany prądami konwekcyjnymi w płaszczu Ziemi. Są to prądy tworzące zamknięte komory. Prądy te powodują przemieszczanie materii wnętrza Ziemi, które w efekcie doprowadza do podziału litosfery na płyty (kry) i do ich dryfu. Przypuszcza się, że źródłem energii dla konwekcji w płaszczu jest ciepło wydzielane wskutek rozpadu pierwiastków promieniotwórczych oraz ciepło pierwotne wnętrza Ziemi pochodzące z okresu tworzenia się planety.
Należy wziąć pod uwagę, że mówiąc o tektonice płyt litosfery mamy do czynienia z teorią naukową nie stanowiącą jeszcze prawa naukowego. Ta swoista rewolucja tektoniki płyt nastąpiła w latach 60-tych naszego stulecia. Jej prekursorem był geofizyk Alfred Wegener. Teoria tektoniki spójnie wyjaśnia powstawanie gór, istnienie rowów tektonicznych oraz towarzyszącą im aktywną sejsmikę i wulkanizm.

Na podstawie danych sejsmicznych w budowie Ziemi wyróżniono trzy podstawowe części:
· powłokę skorupy ziemskiej, o zróżnicowanej grubości wielokrotnie większej pod lądami niż pod oceanami. Grubość skorupy waha się od 4 do 75 km. Przypada na nią zaledwie 1,4 % objętości Ziemi
· płaszcz Ziemi, który stanowi zasadniczą część zarówno objętości i masy Ziemi
· jądro Ziemi, które najpewniej dzieli się na zewnętrzne płynne i wewnętrzne - stałe

Skorupa ziemska dzielona jest na kontynentalną i oceaniczną. Kontynentalna zbudowana jest z trzech warstw - warstwy osadowej, granitowej i bazaltowej. Skorupa oceaniczna zalega w podłożu oceanów. Od kontynentalnej odróżnia ją ponadto brak warstwy granitowej i znacznie mniejsza grubość - średnio 7 km. Skorupa ziemska jest w ciągłym ruchu. Podzielona jest na fragmenty, które przemieszczają się zarówno w poziomie, jak i pionie. Poniżej skorupy ziemskiej zalega płaszcz. Skorupę ziemską od płaszcza rozdziela powierzchnia nieciągłości Moho - jest to właściwie warstwa przejściowa o grubości około 1 km, w której gwałtownie zmienia się prędkość fal sejsmicznych, co dowodzi zmiany właściwości fizycznych wnętrza Ziemi na głębokości jej zalegania. Skorupa ziemska i najbardziej zewnętrzna część płaszcza nazywane są litosferą. Mają podobne właściwości ciała sprężystego. O ile górną granicę płaszcza stanowi Moho, to dolną wyznacza powierzchnia nieciągłości Wiecherta-Gutenberga, na głębokości 2900 km, gdzie płaszcz sąsiaduje z jądrem Ziemi. W górnej części płaszcza Ziemi wyznaczono warstwę, na której opiera się litosfera - jest to astenosfera. Ma ona mniejszą gęstość niż litosfera. Płyty, na które dzieli się litosfera “pływają” po plastycznej astenosferze. W płaszczu Ziemi zachodzą bowiem ruchy materii wnętrza Ziemi, powodujące przemieszczanie się płyt litosfery. Są to tzw. prądy konwekcyjne.

Głębokości warstw Ziemi:
skorupa ziemska – 4 - 75 km
litosfera – 70 - 270 km
astenosfera – 90 - 350 km
płaszcz – do 2900 km
jądro zewnętrzne – do 5100 km
jądro wewnętrzne – do 6370 km