Minerały i skały

Skorupę ziemską tworzą skały, które składają się z minerałów. Minerał to naturalny elementarny składnik skorupy ziemskiej o stałym składzie chemicznym i stałych właściwościach fizycznych oraz jednorodnej budowie. Niektóre minerały są równocześnie pierwiastkami – złoto, platyna, srebro, siarka, żelazo, miedź, nikiel. Minerały skałotwórcze (kwarc, dolomit, kalcyt, minerały ilaste – uwodnione tlenki krzemu i gliny, skalenia – glinokrzemiany i krzemiany potasu, żelaza, magnezu, miki, pirokseny i amfibole – krzemian żelaza, magnezu..., oliwin – krzemiany żelaza i magnezu) – mają duży udział w budowie skał. Z gospodarczego punktu widzenia ważne są minerały złożowe, które stanowią surowiec do produkcji różnorodnych wyrobów. Duże ilości takich minerałów to złoże minerałów. Należą do nich: rudy żelaza (piryt, limonit, magnetyt, hematyt), rudy aluminium (boksyty), rudy cynku i ołowiu (galena, blenda cynkowa), kruszce metali kolorowych (miedzi), kruszce metali szlachetnych (złota, platyny, srebra), kamienie szlachetne (diamenty, szmaragdy). Większość minerałów ma budowę krystaliczną, jednak niektóre są ciałami bezpostaciowymi np. bursztyn, asfalt czy wosk ziemny. Skład chemiczny i budowa fizyczna wpływają na właściwości fizyczne minerału, jego barwę, połysk, przezroczystość, twardość, łupliwość, gęstość – odporność na niszczenie mechaniczne i chemiczne. Powstają one w procesie krystalizacji ze stopów krzemianowych – magmy i roztworów nasyconych, w wyniku procesów wietrzenia chemicznego i w procesach metamorfozy.

Skałą nazywamy skupienie jednorodnych lub różnorodnych minerałów w dużej masie. Ogólny podział skał:
• Magmowe – powstają z magmy w skutek jej zastygania. Ze względu na ich dużą wytrzymałość fizyczną mają zastosowanie w budownictwie i drogownictwie, a ich kolory służą dekoratorstwu. Magma – jest gorącym stopem krzemianowym, który występuje lokalnie w obrębie skorupy ziemskiej. W skład którego oprócz krzemionki wchodzą: żelazo, magnez, wapń sodu oraz substancje lotne np. Cl, CO2 oraz podgrzane roztwory wodne. Odgazowana magma znajdująca się na powierzchni lub 1 km od niej to lawa.
o Magmowe głębinowe – krystalizują na dużych głębokościach, stąd budujące je minerały są dobrze widoczne gołym okiem, budowa jawnokrystaliczna – granit, sjenit. W zależności od zawartości krzemionki: kwaśne (pow. 60% - barwa jasna – kwarc, skalenie, miki), obojętne i zasadowe – ciemne.
o Magmowe wylewne - zastygłe na powierzchni ziemi, budowa skrytokrystaliczna – bazalt (obojętny, czarny), pumeks, andezyty, melafiry, porfiry kwarcowe (kwaśne, czerwone).
• Osadowe – powstają w skutek procesów wietrzenia i osadzania, czyli sedymentacji minerałów lub okruchów skalnych z zbiornikach wodnych lub w środowisku lądowym. Stanowią często cenny surowiec budowlany np. piaski, piaskowce, żwiry, wapienie, gipsy. Przemysł ceramiczny wykorzystuje iły i muły np.. glinki ogniotrwałe, iły kaolinowe. Przemysł cementowy – wapienie i margle. Surowce energetyczne to – ropa naftowa, węgiel brunatny kamienny. Przemysł chemiczny – sól, siarka, węglowodory, węgiel.
o Okruchowe - powstają w wyniku nagromadzeni produktów niszczenia innych skał, luźno nagromadzonych – gruz, żwir, piasek, muł(less) lub ił(okruchowo-chemiczny), lub spojonych lepiszczem – brekcja, zlepieńce, piaskowce, mułowiec, iłowiec. Cementacja może zajść w wyniku ciśnienia nadległych warstw oraz chemicznego oddziaływania wody i innych roztworów.
o Pochodzenia organicznego (organogeniczne) – utworzone z nagromadzenia szczątków organizmów roślinnych (torf, węgiel brunatny i kamienny) lub zwierzęcych (wapienie, ropa naftowa, gaz ziemny, wosk ziemny), jak również w wyniku działalności organizmów.
 Wapienie - powst. z wapiennych szkieletów organizmów – muszlowe, koralowe, kreda pisząca;
 Skały krzemionkowe – powst. z krzemionkowych szkieletów organizmów - radioleryty, diatomity (ziemia okrzemkowa);
 Węgle – z nagromadzenia i uwęglenia roślinnych szczątków organicznych – torf, węgiel brunatny, kamienny;
 Węglowodory – powst. przy współudziale organizmów – ropa naftowa, gaz ziemny, wosk ziemny, asfalt.
o pochodzenia chemicznego – powstają w wyniku nagromadzenia minerałów wytrąconych z roztworów wodnych – wapienie, dolomity, gipsy, anhydryty, sól kamienna, sole potasowe.
• Metamorficzne – tworzą się one ze skał magmowych i osadowych w skutek działania wysokich temperatur, ciśnienia i procesów chemicznych. Metamorfizm kontaktowy – sąsiedztwo gorącego ogniska magmowego. Metamorfizm dynamiczny – boczny nacisk fałdujących się warstw skalnych. Metamorfizm regionalny - duże partie skał dostają się na większe głębokości w skutek ruchów skorupy ziemskiej. Wapienie – marmury, piaskowce – kwarcyty, granity – gnejsy, iły – łupki. Mają one duże zastosowanie, ze względu na odporność na niszczenie, a także z uwagi na walory estetyczne - marmur. Niektóre łupki wykorzystywane są jako dachówki.