31
1 Sveučilište u Zagrebu Prirodoslovno–matematički fakultet Geološki odsjek Interna skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija (36200) B.Sc.geol., 1. god.

Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

  • Upload
    buikhue

  • View
    302

  • Download
    8

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

 

Sveučilište u Zagrebu Prirodoslovno–matematički fakultet 

Geološki odsjek  

 

 

 

 

 

 

 

Interna skripta iz vježbi kolegija 

 

Fizička geologija 

(36200) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B.Sc.geol., 1. god. 

Page 2: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija    Minerali i stijene 

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 

Page 3: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija    Minerali 

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).

Page 4: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija    Minerali 

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). 

Page 5: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija    Minerali 

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). 

Page 6: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija    Minerali 

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). 

Page 7: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija    Minerali 

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. 

Page 8: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija    Minerali 

 

  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.

Page 9: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija    Stijene 

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).

Page 10: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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.

Page 11: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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. 

Page 12: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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 

Page 13: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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

Page 14: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

Skripta iz vježbi kolegija Fizička geologija    Magmatske stijene 

14 

 

 

Sl. 23a  Sl. 23b

Sl. 24a  Sl. 24b

Page 15: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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). 

Page 16: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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. 

Page 17: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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. 

Page 18: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i 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.

Page 19: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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) 

Page 20: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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. 

Page 21: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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. 

Page 22: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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).

Page 23: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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) 

Page 24: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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. 

Page 25: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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). 

Page 26: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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). 

Page 27: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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.

Page 28: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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/).

Page 29: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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. 

Page 30: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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. 

Page 31: Skripta za vjezbe Fizicka geologija Minerali i stijene

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