Skała lita

Skała zestalona to skała, która powstała w wyniku ochłodzenia gorącej, stopionej skały (magmy, ze starożytnej greki: “ugniatana masa”). Z technicznego punktu widzenia skały te nazywane są również magmatytami (skałami iglastymi).

Jednak powstawanie poprzez krzepnięcie gorącej magmy jest tylko jednym z trzech sposobów powstawania skał – oprócz tego skały mogą powstawać również w wyniku sedymentacji (sedymenty) lub w wyniku przeobrażenia (metamorfozy) z innych skał.

Drogi powstawania magmatytów

Wewnątrz ziemi panuje wysoka temperatura, a także wysokie ciśnienie. Obie te rzeczy topią skałę raz za razem. Gorąca magma występuje nie tylko w głębszych partiach skorupy ziemskiej, ale może również wznosić się w górę do płaszcza Ziemi. Te płynne masy skalne, które przemieszczają się we wnętrzu ziemi, odgrywają bardzo ważną rolę w wulkanizmie, który panuje na ziemi. Jeśli magma sięga ponad powierzchnię ziemi, nazywa się ją lawą.

Magma może stygnąć albo powoli, albo – zwłaszcza w postaci lawy na powierzchni – bardzo szybko. Oba te czynniki mają wpływ na wielkość ziarna powstałej skały.

W związku z tym w petrologii rozróżnia się plutonity, które stygną bardzo powoli i tworzą ogromne kryształy, oraz skały wulkaniczne, które mają bardzo drobnoziarnistą strukturę.

Plutonity są skałami głębinowymi i zazwyczaj krystalizują się powoli na głębokości kilku kilometrów w płaszczu Ziemi w wyniku ochłodzenia. Typowym plutonitem jest granit.

Z kolei szybciej krzepnące strumienie lawy na powierzchni tworzą wulkany. Ponieważ część płynnej skały już w drodze na powierzchnię powoli się ochładza, drobnoziarnisty wulkanit może zawierać coraz większe tzw. wlewki wolniej schłodzonej skały. Bardzo typową i dobrze znaną skałą wulkaniczną jest bazalt.

Tak więc wulkanity są skałami wylewnymi – często są tak nazywane. Nazywanie ich “lawą” trafia w sedno sprawy, ale nie jest technicznie poprawne. Jednak terminem, który jest również bardzo popularny w petrologii, jest gangue. Jest to forma przejściowa między plutonitami a wulkanitami. Tutaj stopiona skała stygnie stosunkowo wolno, ale znajduje się blisko skorupy ziemskiej. Dobrym przykładem takiej skały(gangue, także “subvolcanic” lub “mesomagmatite”) jest doleryt.

Różnice między skałami krzepnięcia

W zależności od składu stopionego materiału i w wyniku pewnych procesów zachodzących w fazie tworzenia się skał, mogą powstawać różne skały. Podczas przechodzenia przez głębsze warstwy ziemi magma może w mniejszym lub większym stopniu różnicować się lub nawet lekko dostosowywać do istniejących skał otaczających. Indywidualnie zmieniające się ciśnienia i temperatury podczas wynurzania mają również wpływ na późniejszy proces formowania się skał.

Z grubsza można tu wyróżnić magmatyty subalkaliczne i magmatyty alkaliczne. W tej klasyfikacji w przypadku skał okruchowych istotną rolę odgrywa stosunek K20 i Na2O (tlenek potasu i tlenek sodu) do SiO2 (dwutlenek krzemu, kwarc). Subalkaliczne skały iglaste, które są zazwyczaj lepiej znane, mają bardzo niski udział K2O i Na2O w porównaniu z obecną ilością SiO2. Do tej grupy skał zastygłych zalicza się nie tylko granodioryt i granit, ale także gabro, anortozyt, ryolit, andezyt, tholeiit i pikryt.

W magmatytach alkalicznych udział tlenku sodu i tlenku potasu jest bardzo wysoki w porównaniu z dwutlenkiem krzemu – znanymi przedstawicielami są tu np. bazanit, tephrit i wszystkie lamproity.

Magmatyty, sedymenty i metamorfity

Sposób formowania się skał ma bardzo istotny wpływ na ich późniejsze właściwości skalne. Poza skałami zbitymi rozróżnia się również skały osadowe i metamorficzne.

Sedymenty powstają zawsze w wyniku osadzania się na sobie materiałów organicznych lub mineralnych. Z czasem luźny niegdyś materiał ulega zestaleniu (diageneza) i powstaje mniej lub bardziej lita skała. Bardzo często widoczne jest jednak rozwarstwienie, które jest typowym objawem dla wszystkich typów osadów. Bardzo typową skałą osadową jest na przykład wapień, który składa się z licznych drobnych mikroszkieletów wapiennych dawnego życia morskiego (planktonu).

Skamieniałości ze zrozumiałych względów znajdują się więc wyłącznie w osadach. Rozróżnia się według rodzaju i miejsca osadzania materiału sypkiego podczas grupowania. Sedymenty klastyczne to zniszczone (np. pokruszone lub zwietrzałe) skały, które są następnie osadzane jako luźny materiał w innych miejscach. Może to być oryginalna skała zwałowa.

Skały również mogą się przekształcać – zwłaszcza pod wysokim ciśnieniem. Zachodzący proces nazywany jest metamorfozą i zachodzi zazwyczaj w głębszych warstwach skorupy ziemskiej. Wystawienie na działanie wysokich temperatur może również zmienić skały. Jeśli w wyniku ekspozycji zmienia się również skład chemiczny, mówi się o metasomatozie.

Nie ma ustalonej klasyfikacji petrologicznej skał metamorficznych: z jednej strony często wybiera się nazwę skały pierwotnej (np. metagrejwak), z drugiej strony wiele skał metamorficznych ma swoją własną nazwę. Należą do nich gnejsy (skały metamorficzne z dużą zawartością skaleni), granulity (zawierają granat, ale nie zawierają muskowitu), łupki (typowe łupki, tzn. występują struktury równoległe). Fyllit jest również metamorfitem.

Wniosek

Wiele z naszych dobrze znanych i często używanych jako kamienie naturalne rodzajów skał (granit, anortozyt, doleryt, bazalt) jest ze swej natury skałami zbitymi. Ze względu na typowy proces formowania, każda skała płonna ma swoje własne, bardzo szczególne właściwości. Wszystkie one mają jednak jedną wspólną cechę: są zestaloną magmą, która pierwotnie pochodzi z głębi ziemi. Jeśli się nad tym zastanowić, to jest to całkiem imponujące.