Upload
buikhue
View
302
Download
8
Embed Size (px)
Citation preview
1
Sveučilište u Zagrebu Prirodoslovno–matematički fakultet
Geološki odsjek
Interna skripta iz vježbi kolegija
Fizička geologija
(36200)
B.Sc.geol., 1. god.
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Minerali i stijene
2
Sadržaj:
1. MINERALI _________________________________________________________________________________ 3
1.1. SVOJSTVA KRISTALIZIRANIH MINERALA ___________________________________________________________ 4 1.2. UČESTALOST MINERALNIH SKUPINA U LITOSFERI _____________________________________________________ 5 1.3. SKUPINE MINERALA ________________________________________________________________________ 5 1.3.1. SILIKATNI MINERALI __________________________________________________________________ 5 a) feldspati ili glinenci __________________________________________________________________ 5 b) tinjci _____________________________________________________________________________ 6 c) pirokseni i amfiboli __________________________________________________________________ 6 d) silikati sa slobodnim tetraedrima _______________________________________________________ 7 e) minerali glina ______________________________________________________________________ 7
1.3.2. OKSIDI I HIDROKSIDI __________________________________________________________________ 7 1.3.3. KARBONATI _________________________________________________________________________ 8 1.3.4. KLORIDI ____________________________________________________________________________ 8 1.3.5. SULFATI ____________________________________________________________________________ 8 1.3.6. SULFIDI ____________________________________________________________________________ 8
2. STIJENE ___________________________________________________________________________________ 9
2.1. MAGMATSKE STIJENE ___________________________________________________________________ 10 2.1.1. Gdje nastaju bazične magmatske stijene? ________________________________________________ 10 2.1.2. Gdje nastaju neutralne i kisele magmatske stijene? ________________________________________ 11 2.1.3. Strukture magmatskih stijena: _________________________________________________________ 11 2.1.4. Mineralni sastav magmatskih stijena ____________________________________________________ 12 2.1.5. Podjela magmatskih stijena prema mjestu postanka _______________________________________ 12 2.1.5.1. Pregled intruzivnih magmatskih stijena ______________________________________________ 13 2.1.5.2. Pregled efuzivnih magmatskih stijena _______________________________________________ 13 2.1.5.3. Žične magmatske stijene __________________________________________________________ 15 2.1.5.4. Ultrabazične magmatske stijene ____________________________________________________ 15
2.2. SEDIMENTNE STIJENE ___________________________________________________________________ 16 2.2.1. Osobitosti sedimentnih stijena ________________________________________________________ 16 2.2.2. Strukture i teksture sedimentnih stijena _________________________________________________ 16 2.2.3. Klasifikacija sedimentnih stijena s obzirom na način postanka ________________________________ 17 2.2.3.1. KLASTIČNE SEDIMENTNE STIJENE ILI KLASTITI _________________________________________ 17 2.2.3.2. BIOGENI (ORGANOGENI) SEDIMENTI ________________________________________________ 21 2.2.3.3. KEMOGENI SEDIMENTI ___________________________________________________________ 21 2.2.3.4. KARBONATNE SEDIMENTNE STIJENE ________________________________________________ 22 2.2.3.5. OSTALE SEDIMENTNE STIJENE______________________________________________________ 24
2.3. METAMORFNE STIJENE __________________________________________________________________ 25 2.3.1. Tipovi metamorfizma ________________________________________________________________ 25 2.3.2. Škriljava tekstura ___________________________________________________________________ 26 2.3.3.Podjela metamorfnih stijena ___________________________________________________________ 27 2.3.3.1. Škriljave metamorfne stijene ______________________________________________________ 27 2.3.3.2. Metamorfne stijene bez škriljave teksture ____________________________________________ 29
3. LITERATURA ______________________________________________________________________________ 31
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Minerali
3
MINERALI i STIJENE
Minerali su osnovni sastojci stijena
od kojih je izgrađena litosfera, a
nju čine Zemljina kora i gornji plašt
(Sl. 1). Debljina kontinentske kore
kreće se od 10–90 km, a oceanske
od oko 5–10 km. Litosfera „počiva“
na astenosferi i čini oko 0,4%
našeg planeta.
1. MINERALI
• prirodne anorganske krutine, homogene građe, određenog kemijskog sastava (kemijske formule) i fizičkih
svojstava
• sastoje se od atoma, iona, ionskih skupina i molekula, međusobno vezanih na različite načine
• sastavni elementi minerala mogu biti organizirano raspoređeni u prostoru (kristali) ili neuređeni (amorfni
minerali) o čemu ovise njihova svojstva
• najčešći kemijski elementi koji grade
minerale su ujedno i najčešći elementi
litosfere (Sl. 2): O (46,6%), Si (27,7%),
Al (8,1%), Fe (5,0%), Ca (3,6%), Na
(2,8%), K (2,6%) i Mg (2,1%)
• ostali elementi dolaze u desetinkama %
(Ti, H, C), stotinkama % (Cr, V, Cu, Mn,
P, S), tisućinkama % (Pb, Zn, Ni, Co,
Sb), itd.
• znanstvena disciplina koja se bavi
mineralima naziva se mineralogija, a
kristalima se bavi kristalografija
Sl. 1 Građa Zemlje (preuzeto iz Plummer et al., 1999).
Sl. 2 Učestalost elemenata u građi Zemljina plašta (preuzeto iz Monroe et al., 2007).
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Minerali
4
11..11.. SSvvoojjssttvvaa kkrriissttaalliizziirraanniihh mmiinneerraallaa
• ovise o vrsti kristalne rešetke i
rasporedu elemenata u njoj
• minerali kristaliziraju u 6
kristalnih sustava (kubični,
tetragonski, heksagonski,
rompski, monoklinski i triklinski)
o kojem ovisi njihov vanjski oblik
(Sl. 3)
• svojstva: vanjski oblik, kalavost
(sposobnost loma paralelno
određenim ravninama duž kojih
su veze najslabije, npr. tinjci,
kalcit; Sl. 3), tvrdoća, boja, sjaj,
gustoća, brzina prolaza svjetla,
topljivost, vodljivost topline i struje, itd.
• za određivanje relativne tvrdoće minerala upotrebljava se Mohsova ljestvica tvrdoće (Tablica 1), a apsolutne
tvrdoće npr. ljestvica prema Rosiwalu1:
Tablica 1 Ljestvica relativne tvrdoće minerala prema Mohsu i apsolutne prema Rosiwalu.
1 Mjeri se kao otpornost prema abraziji, tj. zarezivanju u usporedbi s korundom za kojeg se uzima da mu tvrdoća prema Rosiwalu iznosi 1000.
mineral relativna tvrdoćaprema Mohsu
karakteristike apsolutna tvrdoćaprema Rosiwalu
talk (milovka) 1 para se noktom 0,03
gips 2 1,25
kalcit 3 4,5
fluorit 4 5
apatit 5 6,5
ortoklas 6 37
kvarc (kremen) 7 120
topaz 8 175
korund 9 1 000
dijamant 10 140 000
paraju seželjeznom iglom,
komadićem prozorskogstakla i čeličnom nožem
paraju staklo;ne mogu se paratiniti čeličnim nožem
Sl. 3 Kalavost i vanjski oblik minerala u ovisnosti o kristalnom sustavu (preuzeto iz Plummer et al., 1999).
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Minerali
5
11..22.. UUččeessttaalloosstt mmiinneerraallnniihh sskkuuppiinnaa uu lliittoossffeerrii
• SILIKATI: 75% (feldspati 57,9%), oksidi i hidroksidi: 17% (kvarc 12,6%), karbonati: 1,7% (uglavnom kalcit i
dolomit) i ostali: manje od 6% (fosfati, kloridi, sulfidi, sulfati, samorodni elementi)
11..33.. SSkkuuppiinnee mmiinneerraallaa
1.3.1. SILIKATNI MINERALI
• najvažnija skupina petrogenih minerala, čine >75% litosfere
• osnovnu strukturu građe čine SiO4 tetraedri: jezgre
velikih iona kisika nalaze se u vrhovima tetraedara, a
mali ion silicija u njegovom središtu (Sl. 4)
• u kristalnim rešetkama silikatnih minerala SiO4
tetraedri međusobno se vežu na različite načine
(pojedinačni, vezani u lance, plohe, prstene ili na sva
četiri vrha), a u prostorima unutar takvih struktura
nalaze se druge jedinice, npr. kationi, skupine OH‐,
molekule vode, itd.
> ovisno o načinu vezivanja SiO4 tetraedara u kristalnoj rešetki unutar silikatnih minerala razlikuju se:
a) feldspati ili glinenci
• SiO4 tetraedri su međusobno vezani preko sva četiri vrha, čineći trodimenzionalnu građu (Sl. 5a)
• bijeli su ili svjetlo obojeni (Sl. 5b)
• kalcijsko–alkalijski feldspati (plagioklasi): izomorfni niz od albita (NaAlSi3O8) do anortita (CaAl2Si3O8)
• alkalijski feldspati: mikroklin, ortoklas i sanidin; sva tri nvedena minerala imaju istu kemijsku formulu
KAlSi3O8, a razlikuju se po temperaturi na kojoj kristaliziraju
Sl. 4 Građa SiO4 tetraedara.
a) b) Sl. 5 Raspored SiO4 tetraedara u feldspatima (a; preuzeto iz Plummer et al., 1999) i vanjski izgled feldspata (b).
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Minerali
6
b) tinjci
• SiO4 tetraedri su vezani preko tri vrha u slojeve, a između
slojeva su kationi (K, Al, Mg, Fe) i skupine OH‐ (Sl. 6)
• posljedica ovakve "slojevite građe" je izražena kalavost u
tanke listiće (Sl. 7)
• lako se prepoznaju po listićavosti i svjetlucanju
• muskovit (svijetle boje), biotit (tamne boje) (Sl. 7)
c) pirokseni i amfiboli
• SiO4 tetraedri su međusobno vezani preko dva vrha, čineći jednostruke (Sl. 8: pirokseni: npr. augit) ili
dvostruke lance (Sl. 9: amfiboli: npr. hornblenda)
• kristali su obično izduženi, prizmatični do štapićasti, a kalavost je paralelna tom izduženju (Sl. 3c, 8,
9)
• najčešće su tamnih boja ili crni (Sl. 8 i 9)
• česti su u magmatskim i metamorfnim stijenama
a) b) Sl. 8 Jednostruki lanci SiO4 tetraedara u građi piroksena (a; preuzeto iz Plummer et al., 1999) i vanjski izgled piroksena (b).
a) b) Sl. 9 Dvostruki lanci SiO4 tetraedara u građi amfibola (a; preuzeto iz Plummer et al., 1999) i vanjski izgled amfibola (b).
Sl. 6 Raspored SiO4 tetraedara u tinjcima (preuzeto iz Plummer et al., 1999)
a) b) Sl. 7 Tinjci posjeduju izrazitu kalavost u tanke listiće: muskovit (a) i biotit (b).
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Minerali
7
d) silikati sa slobodnim tetraedrima
olivini (Sl. 10)
• izomorfna smjesa minerala forsterita (Mg2SiO4) i
fajalita (Fe2SiO4)
• tetraedri SiO4 nisu međusobno povezani nego su
slobodni i vezani preko Mg ili Fe
• obično su maslinasto zelene boje, a dolaze u
bazičnim i ultrabazičnim magmatskim stijenama,
npr. u peridotitu
granati (Sl. 11)
• SiO4 tetraedri raspoređeni kao u olivinima
• često se koriste kao drago kamenje
• boja ovisi o kemijskom sastavu, npr. grosular je
bijele boje, uvarovit smaragdnozelene, a pirop
crvene (Sl. 11)
• javljaju se uglavnom u metamorfnim stijenama
e) minerali glina
• kristalna rešetka im je slojevita i neki mogu među
slojeve upijati molekule vode i nabubriti
(absorbiraju vodu)
• npr. montmorilonit, kaolinit (Sl. 12)
1.3.2. OKSIDI I HIDROKSIDI
kvarc ili kremen (SiO2) (Sl. 13)
• žilav, tvrd, otporan na otapanje i općenito na
atmosferilije
• najčešće bezbojan do bijel, kemijski čisti kvarc je
proziran (“gorski kristal”), a različitu boju mu daju
primjese (npr. ljubičasti kvarc se naziva ametist)
• lomi se nepravilno, nema kalavost
• čest je mineral kiselih magmatskih stijena, a
prisutan je i u sedimentnim i metamorfnim
stijenama
• kriptokristalasti agregati su npr. kalcedon i ahat
Sl. 10 Olivini.
Sl. 11 Granati – pirop.
Sl. 12 Glina – kaolinit.
Sl. 13 Kvarc ili kremen.
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Minerali
8
Ostali česti oksidi i hidroksidi:
Fe‐oksidi: hematit (Fe2O3), magnetit (Fe3O4)
Fe‐hidroksidi: limonit (Fe2O3xH2O)
Al‐hidroksidi: sastojci boksita, crvenice
1.3.3. KARBONATI
• tipični minerali sedimentnih stijena
kalcit (CaCO3) (Sl. 3e i 14)
• izgrađuje sedimentne stijene vapnenac, sedru,
sige i metamorfnu stijenu mramor
• od kvarca se razlikuje po dobroj kalavosti i
manjoj tvrdoći
• boja mu je najčešće mliječno bijela, a od
primjesa može biti žut, siv ili smeđ; potpuno
čist je bezbojan i proziran
dolomit (CaMg(CO3)2)
• izgrađuje sedimentnu stijenu dolomit
• razlikovanje dolomita i vapnenca moguće je s
10% HCl koja na površini vapnenca reagira
šumno, a na dolomitu ne reagira
1.3.4. KLORIDI
halit (NaCl) ili kuhinjska sol (Sl. 3d i 15)
1.3.5. SULFATI
gips ili sadra (CaSO4 x 2H2O),
para se noktom (Sl. 16)
anhidrit (CaSO4)
1.3.6. SULFIDI
• česti rudni minerali: pirit (FeS2), sfalerit
(ZnS), galenit (PbS), cinabarit (HgS)
Sl. 14 Kalcit (preuzeto iz Plummer et al., 1999).
Sl. 15 Halit ili kuhinjska sol.
Sl. 16 Kristali gipsa.
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Stijene
9
2. STIJENE
Stijene su sastavni dijelovi litosfere, određenog načina geološkog pojavljivanja, teksture, strukture i mineralnog
sastava. One su agregati sastavljeni od jednog minerala (kada čine monomineralne stijene, npr. mramor,
vapnenac) ili više njih (polimineralne stijene, npr. granit, pješčenjak). Osnovne karakteristike stijena su njihova
struktura i tekstura.
Struktura je definirana stupnjem kristaliniteta, oblikom i međusobnim odnosom minerala u stijeni, no
prvenstveno se odnosi na veličinu čestica, a ovisi o načinu postanka stijene (opisujemo je kao krupnozrnastu,
srednjozrnastu i sitnozrnastu kod sedimentnih stijena ili npr. kao porfirnu kod magmatskih, itd.).
Tekstura se odnosi na način slaganja čestica u stijeni, bilo da je on nastao prilikom nastanka stijene ili nakon toga
(prepoznajemo je kod sedimentnih stijena: npr. laminacija, erozijske teksture, teksture tečenja, itd.; škriljavost kod
metamorfnih stijena, itd.).
Stijene definiramo po vrsti sastojaka, po rasporedu i veličini sastojaka ili po postanku.
Podjela stijena prema načinu postanka
1) MAGMATSKE STIJENE nastaju kristalizacijom magme ispod površine ili očvršćivanjem lave na površini
Zemlje (Sl. 17)
2) SEDIMENTNE ILI TALOŽNE STIJENE nastaju u vodi ili na kopnu taloženjem materijala koji potječe od
mehaničkog ili kemijskog razaranja površinskih dijelova litosfere aktivnošću egzodinamskih faktora, te
organogeno (djelovanjem živih organizama) (Sl. 17)
3) METAMORFNE STIJENE nastaju iz bilo koje vrste stijena (magmatskih, sedimentnih ili već postojećih
metamorfnih) pretvorbom (metamorfozom; Sl. 17) pod utjecajem promjenjivih fizičkih (tlak, temperatura) i
kemijskih uvjeta
Sl. 17 Stijenski ciklus (preuzeto iz Plummer et al., 1999).
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Magmatske stijene
10
22..11.. MMAAGGMMAATTSSKKEE SSTTIIJJEENNEE • primarne, jer se smatra da su prve stijene na Zemlji po postanku bile magmatske
• čine 95% litosfere (kemijski sastav litosfere se gotovo podudara s kemijskim sastavom magmatskih stijena)
• nastaju hlađenjem magme u Zemljinoj kori ili na površini, pa ih prema mjestu nastanka dijelimo na intruzivne
ili plutonske i efuzivne ili vulkanske magmatske stijene
• većina magmatskih stijena su intruzivne stijene
• magma – prirodna silikatna taljevina obogaćena otopljenim plinovima i vodenom parom, a nalazi se unutar
litosfere pod visokim tlakom i temperaturom (900 do 1300°C)
• način ponašanja lave, time i djelovanje vulkana uglavnom je određen njezinom viskoznošću
• viskoznost, tj. kiselost magme određuje težinski postotak SiO2
• bazične magme (gabro‐bazaltnog sastava) su vrlo fluidne i mogu teći brzinom i do 50 km/h
• kisele magme (granitno‐riolitnog sastava) vrlo su viskozne i kreću se sporo (nekoliko mm ili cm/h)
• magmatske stijene osim prema mjestu postanka (intruzivne i efuzivne) dijelimo i prema sadržaju
SiO2 na:
kisele magmatske stijene > 63 tež. % SiO2
neutralne 52–63 tež. % SiO2
bazične 45–52 tež. % SiO2
ultrabazične < 45 tež. % SiO2
Tablica 2 Podjela magmatskih stijena prema kiselosti i mjestu nastanka.
2.1.1. Gdje nastaju bazične magmatske stijene? Nastanak bazičnih magmatskih stijena vezan je uz područja
srednjooceanskih hrptova. Ispod njih dolazi do konvekcijskog
dizanja materijala astenosfere pri čemu se on zbog snižavanja
tlaka počinje taliti i nastaje gabro‐bazaltna magma. Njezinim
hlađenjem nastaje nova oceanska kora izgrađena od bazičnih
magmatskh stijena (Sl. 18).
Sl. 18 Nastanak bazičnih magmatskih stijena u području srednjooceanskih hrptova.
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Magmatske stijene
11
2.1.2. Gdje nastaju neutralne i kisele magmatske stijene? Nastanak neutralnih i kiselih magmatskih stijena vezan je uz područja subdukcije. Taljenjem subducirane oceanske
kore nastaje bazična magma koja se diže prema površini i na svojem putu tali kontinentsku koru pretežno
granitnog sastava te se na taj način obogaćuje silikatnim mineralima što za posljedicu ima nastanak kisele i
neutralne magme, tj. nastanak kiselih (granit, riolit) i neutralnih (andezit, diorit) magmatskih stijena (Sl. 19).
2.1.3.
Strukture magmatskih stijena2: • pod strukturom prvenstveno opisujemo veličinu zrna
INTRUZIVI mogu imati krupnozrnastu ili faneritsku strukturu (Sl. 20) koja nastaje dugotrajnim, sporim
hlađenjem magme u litosferi, koje može trajati milijunima godina što je dovoljno za kristalizaciju čitave
magme pri čemu nastaju mineralna zrna podjednake veličine koja su vidljiva golim okom
Sl. 19 Nastanak kiselih i neutralnih magmatskih stijena u područjima subdukcija.
Sl. 20 Krupnozrnasta ili faneritska struktura.
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Magmatske stijene
12
EFUZIVI mogu imati sitnozrnastu (afantičku), staklastu i porfirnu strukturu
• sitnozrnasta struktura nastaje ukoliko lava u potpunosti iskristalizira (kristale ipak ne vidimo golim okom)
• staklasta struktura će nastati izuzetno naglim
hlađenjem lave pri čemu je bilo nedovoljno vremena za
organizaciju atoma u minerale; to je amorfno stanje bez
kristalne strukture (npr. kod opsidijana ili vulkanskog
stakla)
• porfirna struktura (Sl. 21) nastaje kada dio taljevine
iskristalizira prije izbijanja na površinu sporim
hlađenjem (tada nastaju krupni fenokristali), a ostatak
nakon izbijanja brzo iskristalizira i izgrađuje
sitnozrnastu (zrna ne vidimo golim okom) ili staklastu
strukturu (ostaje amorfan zbog naglog hlađenja)
2.1.4. Mineralni sastav magmatskih stijena • boja magmatske stijene potječe od mineralnog sastava
• svijetloobojene stijene sadrže: kvarc, feldspate, muskovit
• tamnoobojene stijene: biotit, amfibole, piroksene, olivine
2.1.5. Podjela magmatskih stijena prema mjestu postanka A – INTRUZIVNE ILI DUBINSKE STIJENE – nastaju hlađenjem magmatskih tijela koja su utisnuta duboko u litosferi i
takvo se hlađenje odvija vrlo sporo (više milijuna god.)
B – EFUZIVNE ILI IZLJEVNE STIJENE – nastaju hlađenjem lave na Zemljinoj površini koje se uglavnom odvija brzo
C – ŽIČNE STIJENE
• nastaju sporim hlađenjem magme u pukotinama (dajkovima i venama) drugih, starijih stijena
• većina tih stijena kristalizira u kasnijoj fazi kada je magma već osiromašena glavnim mineralima
• mineralni sastav: kvarc, feldspati, muskovit, biotit, smaragd i akvamarin, turmalin
• to su uglavnom kisele stijene
• krupnozrnasta žična stijena – pegmatit; sitnozrnasta žična stijena – aplit
D – PIROKLASTIČNE STIJENE
• nastaju eksplozivnim tipom vulkanizma kojeg uzrokuju magme s velikim sadržajem plinova i para, koji u
vulkanu stvaraju veliki pritisak što rezultira eksplozijom i izbacivanjem velike količine različitog
2 U engleskoj i američkoj literaturi veličina zrna definirana je kao tekstura (texture), a načini slaganja čestica opisuju se kao strukture (structure). Dakle, termini strukture i teksture koriste se u obrnutom značenju u odnosu na hrvatsku literaturu.
Sl. 21 Porfirna struktura.
fenokristali
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Magmatske stijene
13
materijala, tzv. piroklastičnog materijala (komadi efuziva, krhotina minerala i sl.) pri čemu se taj
materijal naglo hladi
• prema veličini vulkanskih čestica razlikujemo: vulkanski pepeo < 2 mm
lapile 2 – 64 mm
vulkanske bombe > 64 mm
• litificirani vulkanski pepeo zovemo tuf, a vezane lapile i bombe aglomerat
• nevezane piroklastite dimenzija pepela i lapila zovemo tefra ili vulkanska zemlja
2.1.5.1. Pregled intruzivnih magmatskih stijena
GRANIT – stijena kontinentske kore; sadrži: kvarc, biotit i feldspate (Sl. 22a)
DIORIT – stijena kontinentske kore; karakteristična struktura "sol–papar" – ne sadrži kvarc (Sl. 23a)
GABRO – stijena oceanske i kontinentske kore; sadrži plagioklase, piroksene i olivine (Sl. 24a)
2.1.5.2. Pregled efuzivnih magmatskih stijena
RIOLIT – silikatna stijena svijetle boje (nastaje hlađenjem lave s najvišim udjelom silicija); rjeđe se pojavljuje nego
andezit i bazalt; istog sastava kao granit; često sadrži staklo (Sl. 22b)
ANDEZIT – stijena tamne boje, slična bazaltu, no sadrži više fenokristala plagioklasa (Sl. 23b)
BAZALT – tamna stijena uglavnom sitnozrnaste strukture (rijetko su golim okom vidljivi olivini) – stijena oceanske
kore (Sl. 24b)
Sl. 22a Sl. 22b
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Magmatske stijene
14
Sl. 23a Sl. 23b
Sl. 24a Sl. 24b
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Magmatske stijene
15
2.1.5.3. Žične magmatske stijene: pegmatit (Sl. 25), aplit, dijabaz (Sl. 26)
2.1.5.4. Ultrabazične magmatske stijene
Tamne dubinske stijene, grade gornji plašt.
KIMBERLIT – glavni izvor dijamanata (Sl. 27)
PERIDOTIT – karakteristične zelene boje, koja potječe od olivina, ostalo su pirokseni; gradi gornji plašt (Sl. 28)
DUNIT – u potpunosti građen od olivina; svijetlozelene boje (Sl. 29)
Sl. 26 Dijabaz.
Sl. 27 Kimberlit (preuzeto iz Pellant, 1997).
Sl. 25 Pegmatit (preuzeto iz Pellant, 1997).
Sl. 29 Dunit (preuzeto iz Pellant, 1997).
Sl. 28 Peridotit (preuzeto iz Pellant, 1997).
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Sedimentne stijene
16
22..22.. SSEEDDIIMMEENNTTNNEE SSTTIIJJEENNEE • izgrađuju čak 75% površinskog kopnenog dijela Zemlje (Sl. 30A),
premda volumno u sastavu litosfere sudjeluju s tek 5% (Sl. 30B)
• sedimentnu stijenu možemo definirati kao akumulaciju čvrstog
materijala nastalu na Zemljinoj površini ili blizu površine taloženjem ili
sedimentacijom materijala, koji je uglavnom nastao razgradnjom
drugih stijena (Sl. 17), a samo taloženje može se odvijati u vodenim
sredinama (jezera, mora) ili na kopnu
2.2.1. Osobitosti sedimentnih stijena • često su slojevite, odnosno najčešći oblik pojavljivanja sedimenata je sloj, koji je odraz istih uvjeta taloženja
kroz neko vrijeme u nekom prostoru – obično označava jednu fazu sedimentacije (Sl. 31)
• pomoću raznih značajki sedimenata mogu se protumačiti uvjeti koji su vladali u vrijeme njihova postanka, tj.
okoliš taloženja, paleogeografija u nekom geološkom razdoblju (npr. ooidni vapnenac ukazuje na nekadašnje
plitko i uzburkano more bez donosa čestica s kopna; buseni koralja ukazuju na uvjete plitkog i toplog mora, te
strujanje vode bogate planktonom na samom mjestu rasta busena), itd.
• nalazi fosila u sedimentnim stijenama važni su za određivanje relativne starosti sedimenata (pojedini oblici
organizama živjeli su samo u određenom geološkom razdoblju – provodni fosili)
2.2.2. Strukture i teksture sedimentnih stijena • strukture i teksture sedimenata najčešće su posljedica transporta i taloženja; materijal nastao razgradnjom
drugih stijena rijetko ostaje na mjestu trošenja, on se uglavnom transportira i taloži vodenim tokovima,
vjetrom, ledenjacima ili valovima, pritom materijal može biti sortiran i zaobljavan
• struktura se odnosi uglavnom na veličinu zrna (primjerice kod klastičnih sedimentnih stijena razlikujemo
sitnozrnastu, srednjozrnastu i krupnozrnastu strukturu)
• tekstura se odnosi na način slaganja
čestica u stijeni; npr. laminacija,
erozijske teksture, teksture tečenja,
gradacija, imbrikacija
• slojevitost je najvažnija tekstura
sedimentnih stijena (Sl. 31)
Sl. 30 Zastupljenost sedimentnih stijena na površini Zemlje (A) i u litosferi (B).
Sl. 31 Blago borani slojevi – Mljet.
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Sedimentne stijene
17
2.2.3. Klasifikacija sedimentnih stijena s obzirom na način postanka
• sedimentne stijene mogu nastati mehaničkom sedimentacijom, djelatnošću organizama i kemijskom
precipitacijom iz vodene otopine, pa ih stoga prema postanku dijelimo na3:
klastične sedimentne stijene ili klastite
biogene (organogene) i
kemogene sedimente
2.2.3.1. KLASTIČNE SEDIMENTNE STIJENE ILI KLASTITI
• raznolika skupina stijena nastala mehaničkom sedimentacijom zrna (klasta) nastalih razaranjem ranije
postojećih stijena uslijed:
temperaturne razlike dana i noći smrzavanja vode
djelovanja morske vode razorne snage tekućica
djelovanja vjetra djelovanja ledenjaka
djelovanja čovjeka djelovanja živog svijeta koji potpomaže razaranje stijena
• način, brzina i intenzitet trošenja ovise o klimi, morfologiji terena, vrsti trošene stijene, itd.
• produkti trošenja vrlo rijetko ostaju na mjestu postanka, već se najčešće transportiraju na neko drugo mjesto
• glavni pokretač trošenjem nastalog materijala je sila teža (gravitacija)
• prijenos (transport) može se obavljati u vodenim sredinama (strujama), na kopnu ledenjacima i vjetrom nakon
čega slijedi taloženje (ovisno o hidrodinamičkim uvjetima taložnog prostora) i katkad cementacija: izlučivanje
cementa u porama ili između mineralnih zrna, kojim se stijena litificira (Sl. 32)
• kao posljedicu mehaničke sedimentacije u građi klastičnih stijena
razlikujemo klaste i vezivo u kojem se oni nalaze (Sl. 32; vezivo može
biti ranije spomenuti cement ili matriks > sitniji klastični materijal
usipan između krupnijih klasta)
3 Ovu klasifikaciju nije moguće primijeniti na sve sedimentne stijene jer kod postanka može djelovati više čimbenika: tada stijene određujemo prema sastavu, npr. karbonatne stijene (klastične, organogene i kemogene) i sedimenti mješovitog postanka.
Sl. 32 Građa klastične stijene.
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Sedimentne stijene
18
Klastične sedimentne stijene dijelimo prema veličini čestica:
Tablica 3 Podjela klastičnih sedimentnih stijena prema veličini zrna.
Tablica 4 Grčka, latinska i engleska terminologija klastita.
Krupnozrnasti klastiti – RUDITI
KONGLOMERAT – čvrsto vezana stijena koja se uglavnom sastoji od dobro zaobljenih valutica (stijena, rožnjaka,
kvarca) dimenzija šljunka s/bez pješčane i muljevite komponente, odnosno veziva (Sl. 33)
BREČA – manje ili više čvrsto vezana stijena koja se sastoji od uglastog do poluzaobljenog stijenskog kršja i veziva
(Sl. 34)
Sl. 33 Konglomerat.
Sl. 34 Breča.
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Sedimentne stijene
19
Srednjozrnasti klastiti – ARENITI
PJEŠČENJAK – sastoji se od raznih čestica
dimenzija pijeska (Sl. 35; to mogu biti kvarc,
feldspati, litoklasti, bioklasti) u vezivu. Pijesci i
pješčenjaci naziv dobivaju po glavnom sastojku:
npr. kvarcni pješčenjak (sadrži >95% zrna
kvarca), arkoza ("čisti" pješčenjak što znači da
ima <15% veziva), grauvaka ("nečisti"
pješčenjak > udio matriksa je >15%), itd.
Sitnozrnasti klastiti – LUTITI
PRAPOR ili LES – slabo litificirana, homogena stijena. Ne pokazuje slojevitost. U mineralnom sastavu prevladavaju
kvarc i feldspati. Izgrađuje lesne zaravni (nastale taloženjem eolskog materijala; Sl. 36).
MULJNJAK – čvrsto litificirana stijena koja je smjesa podjednakog udjela čestica glina i praha. Ima homogenu
teksturu (Sl. 37).
Sl. 35 Pješčenjak s otiscima ljuštura školjkaša.
Sl. 36 Prapor ili les.
Sl. 37 Muljnjak (preuzeto iz Pellant, 1997)
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Sedimentne stijene
20
LAPOR – hibridna stijena (Sl. 38) koja se
sastoji dijelom od gline, dijelom od kalcita,
u približno jednakim omjerima. S obzirom
na postanak lapor je kemogeno‐klastični
sediment (kalcit je kemogenog i
klastičnog, a glina klastičnog podrijetla).
Može sadržavati i čestice dimenzija silta.
Upotrebljava se u cementnoj industriji.
ŠEJL – sl. 39. Najzastupljenija je sedimentna stijena u Zemljinoj kori (Sl. 40). Ima tankolaminiranu ili lisnatu
teksturu. Sastav joj čine kvarc, minerali glina i drugi autigeni minerali. Naftni šejlovi značajni su za dobivanje nafte.
Sl. 40 Zastupljenost skupina sedimentnih stijena u Zemljinoj kori.
Sl. 38 Lapor.
Sl. 39 Šejl.
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Sedimentne stijene
21
2.2.3.2. BIOGENI (ORGANOGENI) SEDIMENTI
• nastaju posredovanjem organizama koji iz otopine vežu
mineralne sastojke, potrebne npr. za izmjenu tvari ili
ugrađivanje u skelete, te svojim taloženjem i litifikacijom tvore
stijenu
nafta i asfalt (Sl. 41) – nastaju dugotrajnim raspadanjem i
gomilanjem sitnih organskih ostataka u reduktivnim
uvjetima
treset i ugljen – nastaju karbonizacijom biljnih ostataka
• česta organogena stijena je vapnenac, ali ga uvrštavamo u posebnu skupinu karbonatnih stijena
2.2.3.3. KEMOGENI SEDIMENTI
• najčešće nastaju kemijskim izlučivanjem ili precipitacijom iz otopina visoke koncentracije u određenim fizičko‐
kemijskim uvjetima
• precipitacija se najčešće odvija u vodenim sredinama koje su djelomično ili potpuno odijeljene od mora
(lagune, jezera, morski zaljevi), gdje bez dotoka slatke vode i uslijed isparavanja dolazi do povećanja
koncentracije i precipitacije soli ili evaporita
• u kemogene sedimente ubrajamo soli ili evaporite: anhidrit
(CaSO4), gips (CaSO4 x 2H2O), halit (NaCl), silvin (KCl) i druge
magnezijske, kalijske i kalcijske soli
• kemogeni sediment može biti i vapnenac, kao i dolomit
GIPS – građen od minerala gipsa CaSO4 x 2H2O – kristali mogu biti
izduženi, pločasti (Sl. 42), vlaknasti; bezbojan je, svjetlo obojen, žut
zelenkast > istih boja je i gips kao stijena, može biti masivan,
laminiran
HALIT – nastaje precipitacijom NaCl iz visokokoncentrirane vodene
otopine; kristali imaju kubični habitus (Sl. 43), svijetlo su obojeni ili
bezbojni, mogu biti razno obojeni od nečistoća
Sl. 41 Asfalt.
Sl. 42 Gips – „pustinjska ruža“
Sl. 43 Halit.
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Sedimentne stijene
22
2.2.3.4. KARBONATNE SEDIMENTNE STIJENE
• najčešće karbonatne stijene su vapnenci i dolomiti; uglavnom nastaju u moru, ali mogu i u slatkim vodama;
izgrađuju velika područja Hrvatske
o VAPNENAC – stijena građena od minerala kalcita CaCO3
mnogi organizmi koriste kalcit i aragonit za izgradnju svojih skeleta (oba minerala su po kemijskom
sastavu CaCO3 ) – akumulacijom skeleta takvih organizama, npr. puževa, školjkaša, spužvi, koralja, algi,
foraminifera nastat će BIOGENI VAPNENAC; npr. foraminiferski vapnenac (alveolinski vapnenac,
numulitni vapnenac – Sl. 44), algalni vapnenac (klipeinski, litotamnijski), koraljni vapnenac, itd.
KLASTIČNI VAPNENCI nastaju mehaničkim taloženjem vapnenačkog detritusa, koji može biti različitih
dimenzija pa se kod nazivanja stijene koriste nazivi lutit, arenit i rudit koji nam ukazuju na dimenziju
čestica, tj. vapnence tada klasificiramo s obzirom na veličinu čestica, kao i klastite
• ako vapnenac sadrži klaste dimenzija silta zovemo ga kalklutit, ako su klasti dimenzija pijeska naziv je
kalkarenit, na isti način imamo kalkrudit (prefiks kalk govori o vapnenačkom sastavu)
• ako su klasti dijelovi skeleta organizama, tj. ako se radi o bioklastima stijenu ćemo zvati bioklastičnim
vapnencem, koji ćemo opet ovisno o dimenziji tih bioklasta nazvati biokalklutit, biokalkarenit,
biokalkrudit
• vapnenac sastavljen od loše sortiranih, slabo cementiranih bioklasta i/ili ljuštura školjkaša i puževa
naziva se kokina, npr. litiotidni vapnenci (jurske starosti), rudistni vapnenci (kredne starosti)
a) b) Sl. 44 Numulitni vapnenac makroskopski (a; preuzeto iz Pellant, 1997) i u izbrusku pod mikroskopom (b).
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Sedimentne stijene
23
VAPNENAC KAO KEMOGENA STIJENA nastaje anorganskim putem precipitacijom CaCO3 u toplim i
plitkim morima iz vode prezasićene kalcij‐hidrogenkarbonatom:
Ca(HCO3)2 ↔ CaCO3↓ + CO2↑ + H2O↑
precipitaciju pospješuje odstranjivanje H2O (evapotranspiracijom) i CO2 (odstranjuje se zagrijavanjem
vode > CO2 je slabije topiv u toplijoj vodi; prskanjem vode valovima i vodopadima > izbijanje CO2;
smanjenjem atmosferskog tlaka > manja topivost plinova u vodi; odstranjivanjem djelatnošću biljaka >
fotosinteza)
otapanje vapnenca u vodi odvija se uz pomoć karbonatne kiseline (ona nastaje otapanjem CO2 u vodi i
djelatnošću biljaka):
CaCO3 + H2CO3 Ca2+ + 2HCO3 ‐
otapanje CaCO3 je česta pojava u kršu i na taj način nastaju krški oblici
• u vapnence kemogenog porijekla ubraja se npr. ooidni vapnenac (Sl. 45) koji se sastoji od sitnih kuglastih
čestica (ooida) koje su izgrađene od jezgre (npr. ulomci skeleta organizama) i koncentričnih ovojnica
CaCO3 koje se precipitiraju u toplom i plitkom moru, uz valjanje i kotrljanje
a) recentni ooidi
< c) ooidni vapnenac u izbrusku
Sl. 45 Recentni ooidi (a), ooidni vapnenac (b) i ooidni vapnenac u mikroskopskom izbrusku (c).
b)
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Sedimentne stijene
24
SEDRA I TRAVERTIN
• po mineralnom sastavu kalcit, kemijski proces izlučivanja kalcita je isti, ali u izlučivanju sudjeluju mahovine
i alge ili bakterije koje uzimaju CO2 iz vode prilikom taloženja CaCO3
• npr. sedrene barijere na krškim rijekama (Sl. 46)
o DOLOMIT – građen od minerala dolomita CaMg(CO3)2
• najčešće nastaje procesom dolomitizacije, tj. potiskivanjem kalcija magnezijem u vapnenačkim
mineralima (kalcitu i aragonitu)
• dolomitizacija se može odvijati u netom istaloženom vapnenačkom sedimentu u plitkoj vodi
(ranodijagenetska dolomitizacija) ili se može odvijati u očvrsnutim vapnencima na većim dubinama
zalijeganja (kasnodijagenetska dolomitizacija)
• rijetko nastaje izravnom precipitacijom iz morske vode
• od vapnenca se razlikuje po tome što u kontaktu s 10% HCl ne šumi
2.2.3.5. OSTALE SEDIMENTNE STIJENE
ROŽNJAK
• sitnozrnati silicijski sediment različita postanka;
kemijski sastav je SiO2; gusta stijena, oštrobridnog
školjkastog loma, crvenkastosmeđe, zelenkaste i
crvene boje (Sl. 47); to je dubokomorski sediment
• tekstura: slojevita, nodularna, grudasta – ovisi o
načinu postanka
• rožnjak može nastati biogeno: nakupljanjem silicijskih
(kremičnih) skeleta, najčešće radiolarija (morski
plutajući jednostanični organizmi) i kemogeno:
izravnim izlučivanjem iz morske vode (rijetko) ili procesom silicifikacije (potiskivanjem drugih stijena
opalom, kalcedonom ili kriptokristalastim kvarcom)
Sl. 46 Sedra.
Sl. 47 Rožnjak.
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Metamorfne stijene
25
22..33.. MMEETTAAMMOORRFFNNEE SSTTIIJJEENNEE • nastaju metamorfozom, tj. preobrazbom strukture, a najčešće i mineralnog sastava već postojećih
sedimentnih, magmatskih ili starijih metamorfnih stijena
• najznačajniji uvjeti metamorfoze su porast temperature i tlaka te djelovanje vrućih otopina – kad neka stijena
dospije na veću dubinu gdje vlada povišen tlak i temperatura, ona više nije u ravnoteži s okolišem u kojem se
nalazi, i zato započinju metamorfni procesi, kako bi u novim uvjetima stijena ponovo postigla ravnotežno
stanje, tj. nastaju mineralne vrste koje su pod povišenom temperaturom i tlakom stabilne; važan faktor
metamorfoze je i vrijeme (promjena fizičko‐kemijskih uvjeta mora djelovati dovoljno dugo da dođe do
kemijskih reakcija u stijeni)
• ovi faktori mogu djelovati pojedinačno ili zajedno s različitim intenzitetima
• takvi uvjeti su najčešće ostvareni dublje u litosferi, gdje velike mase stijena mogu biti spuštene tektonskim
zbivanjima (tektonika ploča)
• metamorfoza se može odvijati i blizu površine ili na površini, kada magma odnosno lava termalno djeluje na
susjedne stijene, no tada su promjene male po prostranstvu (kontaktni metamorfizam)
• različite su vrste i intenzitet metamorfoze: može se promijeniti samo struktura, a da kemijski sastav ostane
isti (taj proces nazivamo rekristalizacija, npr. rekristalizacijom vapnenca nastat će mramor, a kvarca kvarcit), a
može se promijeniti i mineralni i kemijski sastav, npr. pod utjecajem vrućih otopina nastaju novi minerali
(disten, glaukofan itd.)
2.3.1. Tipovi metamorfizma S obzirom na doseg djelovanja razlikujemo 3 tipa metamorfizma: kontaktni metamorfizam
dinamički metamorfizam regionalni metamorfizam
• KONTAKTNI METAMORFIZAM nastaje
intruzijom magmatskog tijela koje termalno
djeluje na okolne stijene. Pritom oko
magmatskog tijela nastaje kontaktna aureola
u kojoj mogu nastati rudna ležišta Cu, Fe, Pb,
Zn, W (Sl. 48). Najvažniji faktor kontaktnog
metamorfizma je temperatura, a zatim
veličina intruzije. Stijene nastale kontaktnom
metamorfizmom imaju najčešće sitnozrnastu
strukturu, čvrste, tvrde – to su metamorfne
stijene najnižeg stupnja metamorfizma: slejt,
filit, hornfels, itd.
Sl. 48 Metamorfizam na kontaktu intrudiranog magmatskog tijela i okolne stijene (preuzeto iz Monroe et al., 2007).
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Metamorfne stijene
26
• DINAMIČKI METAMORFIZAM (ili rekristalizacija) vezan je uz rasjedne zone plitko u Zemljinoj kori; najvažniji
faktor djelovanja je tlak; tu nastaju miloniti i plavi škriljavci
• REGIONALNI METAMORFIZAM zahvaća veća područja u kojima vladaju uvjeti vrlo visoke temperature i tlaka
(Sl. 49) – obično su to deformacije stijena na većim dubinama u kori – duž konvergentnih (subdukcija, dizanje
planinskih lanaca) i divergentnih rubova litosfernih ploča; (razlikujemo niski, srednji i visoki stupanj
metamorfizma); tu nastaju gnajsevi, amfiboliti, granuliti
2.3.2. Škriljava tekstura • česta osobina metamorfnih stijena je škriljavost jer je većina
metamorfnih stijena oblikovana pod uvjetima povišenih
temperatura i usmjerenih pritisaka, što uvjetuje da novi izduženi
i pločasti minerali iskristaliziraju paralelno ravnini okomitoj na
smjer pritisaka; takvo paralelno redanje mineralnih sastojaka
naziva se škriljava tekstura ili folijacija (Sl. 50; preuzeto iz Monroe
et al., 2007) >>
• ploha u kojoj su mineralni sastojci paralelno poredani naziva se
ploha škriljavosti
• paralelno plohi škriljavosti metamorfne stijene se pod udarom
čekića razdvajaju u tanje ili deblje pločice
Sl. 50 Nastanak škriljave teksture (preuzeto iz Monroe et al., 2007).
Sl. 49 Područje regionalnog metamorfizma u subdukcijskoj zoni (preuzeto iz Monroe et al., 2007).
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Metamorfne stijene
27
2.3.3.Podjela metamorfnih stijena • metamorfne stijene dijele se na temelju stupnja metamorfizma, krupnoće mineralnih sastojaka i drugih
osobina koje možemo promatrati golim okom
• metamorfne stijene niskog stupnja metamorfizma imaju sitnozrnastu strukturu – mineralna zrna se ne vide
golim okom, npr. slejt
• metamorfne stijene visokog stupnja metamorfizma su krupnozrnaste – mineralna zrna vidljiva su okom, npr.
gnajs
• metamorfne stijene najčešće dijelimo s obzirom na škriljavost:
o škriljavi metamorfiti: slejt, filit, škriljavac, gnajs, amfibolit, migmatit, granulit, eklogit
o neškriljavi metamorfiti: mramor, kvarcit, skarn, hornfels
2.3.3.1. Škriljave metamorfne stijene
SLEJT – škriljava metamorfna stijena najnižeg stupnja metamorfizma (Sl. 51). Sadrži minerale glina, tinjce, kvarc;
sitnozrnasta je, lagano se lomi u tanke dijelove; tamnozelene je, sive do smeđe boje. Izvorišne stijene (protolit) su
glineni sedimenti.
FILIT – vrlo je sličan slejtu (istog je sastava), ali nešto je krupnozrnastiji (Sl. 52). Ima karakterističan blistav do
svilenkast sjaj. Protolit je muljnjak. Nastao nešto višim stupnjem metamorfizma u odnosu na slejt.
Sl. 51 Slejt.
Sl. 52 Filit.
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Metamorfne stijene
28
ŠKRILJAVCI – velika skupina stijena za koje je
karakteristična izrazito škriljava tekstura. Nastaju
uglavnom visokim stupnjem metamorfizma. Sadrže
tinjce, kvarc, klorit, grafit, amfibole, itd. Mineralni sastav
im daje boju i naziv: tinjčev škriljavac (Sl. 53), kloritni ili
zeleni škriljavac, amfibolski škriljavac; nešto su
krupnozrnastiji od filita – minerale vidimo golim okom.
Plohe škriljavosti su često valovite
GNAJS – škriljava metamorfna stijena visokog stupnja
metamorfizma. Po mineralnom sastavu
jednak granitu (sadrži kvarc, feldspate,
tinjce), a razlikuje se od njega po
škriljavosti (Sl. 54). Često sadrži krupna
mineralna zrna koja nazivamo
porfiroblasti (gnajs s porfiroblastima
feldspata naziva se augen gnajs). Protoliti
su graniti ili neki klastični sedimenti.
AMFIBOLIT – nastaje visokim stupnjem
metamorfizma iz magmatskih bazičnih
stijena. Obično je tamne boje i pokazuje
slabiju škriljavost. Uglavnom je izgrađen
od hornblende i plagioklasa (Sl. 55).
MIGMATIT – stijena visokog stupnja
metamorfizma. To je zapravo miješana
stijena jer ima osobine magmatskih i
metamorfnih stijena (nastaje parcijalnim
taljenjem). Sadrži kvarc, feldspate, tinjce.
Ima krupnozrnastu strukturu (sadrži trake
i leće granita izmiješane s gnajsom) i slabo škriljavu teksturu.
Sl. 53 Tinjčev škriljavac.
Sl. 54 Gnajs.
Sl. 55 Amfibolit (preuzeto sa stranice http://imgarcade.com/1/amphibolite/).
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Metamorfne stijene
29
GRANULIT – slabo škriljava stijena visokog stupnja metamorfizma. Masivna krupnozrnasta stijena, obično tamne
boje. Sadrži piroksene, granate, biotit. Protoliti su magmatske bazične stijene i pješčenjaci (Sl. 56).
EKLOGIT – metamorfna stijena najvišeg stupnja metamorfizma. Izgrađena je od piroksena i granata. Tamnozelene
je boje s crvenim granatima. Nastaje u dubljim dijelovima kore i dolazi u asocijaciji s peridotitima (Sl. 57). Protoliti
su bazične magmatske stijene.
2.3.3.2. Metamorfne stijene bez škriljave teksture
Sastoje se od mozaika mineralnih zrna podjednakih veličina, većina nastaje regionalnim ili kontaktnim
metamorfizmom stijena bez listićavih ili izduženih minerala. Razlikujemo dva tipa stijena: monomineralne
(mramor i kvarcit) i višemineralne (hornfels). Kod prvih mineralna zrna vidljiva su golim okom (nastaju
rekristalizacijom), a kod drugih samo pod
povećanjem.
MRAMOR – nastaje metamorfozom vapnenca ili
dolomita. Ima krupnozrnastu strukturu. Čisti mramor
je bijele do plavkaste boje, no od nečistoća može
poprimiti različite boje (Sl. 58).
Sl. 57 Eklogit (preuzeto sa stranice http://www.google.hr … start=0&ndsp=14).
Sl. 56 Granulit (preuzeto iz Pellant, 1997).
Sl. 58 Mramor.
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Metamorfne stijene
30
KVARCIT – nastaje metamorfozom kvarcnog pješčenjaka.
To je tvrda, čvrsta stijena. Čisti kvarcit je bijele boje, no od
nečistoća poprima i druge boje (Fe daje crvenkastu boju)
(Sl. 59).
HORNFELS – nastaje kontaktnim metamorfizmom najčešće
pelitnih stijena (šejlova). Sitnozrnasta stijena homogene
teksture, obično je tamnije boje (Sl. 60).
SKARN – nastaje kontaktnim metamorfizmom vapnenaca.
Sitno‐ do srednjozrnasta stijena s izmjenjujućim tamnim i
svijetlim dijelovima (Sl. 61). Značajna je jer može sadržavati
orudnjenja Fe, Cu, Mn, Mo i dr. elemenata.
Sl. 61 Skarn (preuzeto iz Pellant, 1997).
Sl. 60 Hornfels (preuzeto iz Pellant, 1997).
Sl. 59 Kvarcit.
Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija Metamorfne stijene
31
3. Literatura Monroe JS, Wicander R, Hazlett RW (2007) Physical Geology: Exploring the Earth, Sixth Edition. Thompson
Brooks/Cole. 690 p
Pellant C (1997) Rocks and Minerals. The visual guide to over 500 rock and mineral specimens from around the
world. A Dorling Kindersley Book, 256 p
Plummer CC, McGeary D, Carlson DH (1999) Physical Geology, Eighth Edition. WCB McGraw‐Hill. 577 p
Mrežni izvori:
http://imgarcade.com/1/amphibolite/
http://www.google.hr/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fcsmres.jmu.edu%2Fgeollab%2FFichter%2FMetaRx%2FRki
mage%2Feclog1‐
1194.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fcsmres.jmu.edu%2Fgeollab%2FFichter%2FMetaRx%2FRocks%2FEclogit
e1.html&h=256&w=384&tbnid=BwQ1zUVH7heYmM%3A&zoom=1&docid=KuuZ2IuI_y7GlM&ei=wxFFVJ2jMt
PTaNrlgoAI&tbm=isch&ved=0CDsQMygLMAs&iact=rc&uact=3&dur=941&page=1&start=0&ndsp=14
http://hyperphysics.phy‐astr.gsu.edu/hbase/geophys/quartzite.html