1

PETROGRAFIJA

• To je znanost koja se bavi proucavanjem sastava, osobina i postanka stijena.

• Sinonimi koji se mogu cuti su petrologijaili litologija.

• Stijene izgraduju vanjsku lupinu Zemlje ili njenu koru.

• Stijene su prirodni agregati minerala

• Dva diskontinuiteta: (1) Mohorovicicev koji odreduje granicu izmedu kore i plašta i (2) Weichert-Gutenbergovdiskontinuitet koji obilježava granicu izmedu donjeg plašta (mezosfera) i jezgre (barisfere)

• Jezgra-pretpostavlja se da je izgradena od željeza i nikla. Dijeli se na unutrašnju koja je cvrsta i željezovita seže do 5080 km. Vanjska jezgra je vjerojatno tekuca masa s konvekcijskimgibanjem.

GRAÐA ZEMLJE

2

GRAÐA ZEMLJE• Plašt- sastoji se od tri sfere ili

lupine: • - donji plašt (mezosfera) seže do

1000 km dubine i heterogenog je sastava.

• - srednji plašt (astenosfera) seže od 1000 do 400 km dubine i karakteriziran je konvekcijskimgibanjem.

• - gornji plašt smješten je izmedu astenosfere i kore. Stjenovit je i sastoji se od ultrabazicnih stijena (stijena eklogiteklogit s piroksenom i granatom; peridotit s olivinom i piroksenom). Gornji plašt s korom cini stjenovitu cjelinu koja se naziva litosfera.

• Lupinu litosfere cini kora koja je prosjecno no debela 40 km na kontinentima i 10-12 km ispod oceana.

• Predstavlja krajnji vidljivi rezultat diferencijacije Zemlje.

• Razlikujemo kontinentalnu, granitnu ili Si-Al koru, te oceansku, bazaltnu ili Si-Ma koru.

GRAÐA ZEMLJE

3

VRSTE STIJENA PREMA NACINU POSTANKA

• ERUPTIVNE ILI MAGMATSKE

• TALOŽNE ILI SEDIMENTNE

• METAMORFNE

4

SASTAV PRVIH 16 km ZEMLJINE KORE

40,75

95

0,25

magmatske stijene šejl pješcenjaci vapnenci

ZASTUPLJENOST STIJENA NA POVRŠINI

• ZASTUPLJENOST STIJENA U HRVATSKOJ• SEDIMENTNE STIJENE - >90% POVRŠINE• METAMORFNE STIJENE – ZASTUPLJENIJE OD MAGMATSKIH• MAGMATSKE STIJENE – NAJMANJE ZASTUPLJENE

5

KEMIJSKI SASTAV

LITOSFERE

TEMPERATURA LITOSFERE

• Izvori topline su: sunce i Zemljina unutrašnjost.• Neposredno na površini ovisi o temperaturi koja vlada u

atmosferi.• Na odredenoj dubini vlada stalna temperatura koja

odgovara srednjoj godišnjoj temperaturi tog podrucja.• Ispod te dubine temperatura se pocinje povecavati s

porastom dubine (europski prosjek za 33m 10C).• Geotermski stupanj: interval u metrima u kojem

temperatura zemlje poveca za 10C (33m).• Geotermski gradijent: povecanje temperature za svakih

100m dubine

6

NEKE VRIJEDNOSTI TLAKA I TEMPERATURE

ZNACAJKE STIJENA

• NACIN POJAVLJIVANJA• RASPROSTRANJENOST• STRUKTURE I TEKSTURE• MINERALNI SASTAV• KLASIFIKACIJA STIJENA

7

ERUPTIVNE ILI MAGMATSKE STIJENE

• PLUTONSKE, INTRUZIVNE ILI DUBINSKE STIJENE NASTAJU KRISTALIZACIJOM U DUBINAMA LITOSFERE

• EFUZIVNE ILI POVRŠINSKE NASTAJU NAGLIM HLAÐENJEM LAVE NA POVRŠINI LITOSFERE

• ŽICNE ILI HIPABISALNE NASTAJU U VIDU ŽICA DUŽ PUKOTINA U STIJENAMA.

MAGMA I LAVA

• MAGMA JE PRIRODNA SILIKATNA OTOPINA KOJA SE NALAZI ISPOD CVRSTE ZEMLJINE KORE

• LAVA JE TAKOÐER PRIRODNA SILIKATNA OTOPINA ALI KADA DOSPIJE NA POVRŠINU ZEMLJINE KORE

8

• Kemijski sastav magme je vrlo složen.• Najzastupljeniji kemijski elementi: O, Si, Al, Fe,

C, Na, K, Mg, Ti , te plinovi: sumporovodik, klorovodik, fluorovodik, ugljicn dioksid, sumporni dioksid i vodena para.

• Složeni kemijski sastav magme odreduje mineralne zajednice koje kristaliziraju prema Bowen-ovom slijedu kristalizacije gdje zajedno kristaliziraju feromagnezijski (tamni) plagioklasi(svijetli) minerali.

• Minerali pocinju kristalizirati izmedu 1400 C0

(olivin) i 570 C0 (kvarc) pa nastaju razlicite vrste stijena.

VISKOZNOST MAGME

• NIŽA TEMPERATURA – VECA VISKOZNOST• VIŠA TEMPERATURA – MANJA VISKOZNOST• KISELE MAGME (BOGATE SiO2) – JAKO

VISKOZNE POPUT TIJESTA• BAZICNE MAGME (SIROMAŠNE SiO2) –

FLUIDNE, POKRETLJIVE• VIŠI TLAK – VECA VISKOZNOST• NIŽI TLAK – MANJA VISKOZNOST

9

• Stadiji magmatizma su: • - magmatski stadij: kristalizira vecina

magmatske smjese • - pegmatitski stadij: iz preostale kisele magme,

plinova i pare nastaju žicne stijene (s ovim stadijem završava proces nastanka novih stijena)

• - pneumatolitski stadij: vruci i agresivni plinovi i pare metamorfoziraju okolne stijene

• - hidrotermalni stadij: vruce tekucine prodiru prema površini

NACIN POJAVLJIVANJA

10

PROSTORNI SKLOP

• VELICINA I OBLIK STIJENSKE MASE,• VREMENSKI SMJEŠTAJ, • VRSTA KONTAKTA I• PROMJENE NA KONTAKTIMA

LUCENJE ERUPTIVNIH STIJENA• Lucenje je teksturna znacajka samo

eruptivnih stijena, jer prilikom hladenja stijena one se skupljaju pa nastaju ravnine pucanja. Lucenje može biti:

• - plocasto zbog hladena od površine, • - stubasto ili prizmaticno kod ravomjernog

hladenja, • - kockasto i paralelopipedno�NR�

ravnomjernog hladenja, • - kuglasto ili sferoidalno kod neravomjernog

hladenja.

11

STRUKTURA • STRUKTURA JE DEFINIRANA STUPNJEM

KRISTALINITETA, VELICINOM, OBLIKOM, I MEÐUSOBNIM ODNOSOM ZRNA U STIJENSKOJ MASI.

• STRUKTURA OBUHVACA GEOMETRIJSKE ZNACAJKE INDIVIDUALNIH KOMPONENTI STIJENE (MINERALNA ZRNA) I NJIHOVO UREDENJE I GRAÐU, KOJE JE MOGUCE ODREDITI NA UZORKU,MAKROSKOPSKI (rjede) ILI MIKROSKOPSKI (cešce). TO JE POSLJEDICA NACINA POSTANKA, NAKNADNIH DIJAGENETSKIH PROMJENA, METAMORFNIH PROCESA I PROCESA TROŠENJA KOJIMA JE STIJENA BILA PODVRGNUTA.

• STUPNJEVI KRISTALINITETA: VARIRAJU OD AMORFNOG DO KRUPNOKRISTALASTOG

• KRISTALINITET – POSTOTAK KRISTALIZIRANIH MINERALNIH SASTOJAKA U STIJENI.

• HOLOKRISTALINA STIJENA – POTPUNO KRISTALIZIRANA (INTRUZIVNE STIJENE).

• HIPOKRISTALINA (HIPOHIJALINA, MEZOKRISTALINA) STIJENA – DJELOMICNO KRISTALIZIRANA, A DJELOMICNO JE VULKANSKO STAKLO.

• HOLOHIJALINA STIJENA –�0 2 5 ) 1 2 � 98 / . $1 6. 2 �STAKLO. NAGLO� 2 / $C( 1 ( � / $9( .

12

• VELICINA ZRNA U STIJENSKOJ MASI VARIRA OD MEGASKOPSKE, PREKO MAKROSKOPSKE DO MIKROSKOPSKE.

OSNOVNI TIPOVI STRUKTURA MAGMATSKIH STIJENA

ZRNATA

PORFIRSKA

STAKLASTA

13

NEKI PRIMJERI STRUKTURA

14

• Tekstura, grada stijene obuhvaca raspored,uredenost, pakiranje i orjentaciju�VDWDYQLK�komponenti, a u pravilu se odreduje na izdanku stijene.

• Primarne teksture formiraju se u stijenama tijekom njezina nastanka. Nastale su u sedimentnim stijenama prije litifikacije(slojevitost, laminacija folijacija),a u eruptivnim prije i u vrijeme kristalizacije (tecenje magme). Metamorfne stijene nemaju primarne strukture, buduci da su one same po sebi sekundarne tvorevine.

• tekstura eruptivnih stijena može biti: homogena (masivna), fluidalna (posljedica tecenja), vezikularna kada sadrži šupljine, mandulasta i tomu slicno.

15

BOJA MAGMATSKIH STIJENA

• ODRAZ KOLICINSKOG I PROSTORNOG ODNOSA SVIJETLIH PREMA TAMNIM MINERALIMA U STIJENI

• SALSKI MINERALI – MALA GUSTOCA, SVIJETLE BOJE, VELIKI UDIO Si i Al (FELDSPATI, KVARC, MUSKOVIT), U PRAVILUKISELE STIJENE

• FEMSKI MINERALI – VECA GUSTOCA, TAMNE BOJE, VELIKI UDIO Fe i Mg (OLIVIN, PIROKSENI, AMFIBOLI, BIOTIT), U PRAVILU BAZICNE STIJENE

• LEUKOKRATNE STIJENE – DO 30 vol.% FEMSKIH (TAMNIH) NINERALA

• MEZOKRATNE STIJENE – 30 – 60 vol.% FEMSKIH MINERALA• MELANOKRATNE STIJENE – VIŠE OD 60 vol.% FEMSKIH

MINERALA• ULTRAMAFITNE STIJENE – 90 vol.% FEMSKIH MINERALA ILI

VIŠE

PEGMATIT-LEUKOKRATNAPIROKSENIT-MELANOKRATNA

DIORIT-MEZOKRATNA

16

MINERALNI SASTAV ERUPTIVNIH STIJENA

• OVISI O KEMIJSKOM SASTAVU MAGMA ILI LAVE

• O TEMPERATURI• DUBINI NA KOJOJ STIJENA NASTAJE• BRZINI PROCESA HLAÐENJA

MINERALI U STIJENAMA MOGU BITI PREMA UDJELU:• GLAVNI (BITNI) MINERALI – PREVLADAVAJU U

STIJENI I ODREÐJU JOJ GLAVNA SVOJSTVA• SPOREDNI – NALAZE SE U MANJOJ KOLICINI• AKCESORNI – PRISUTNI U ZANEMARIVOJ KOLICINI• U STIJENAMA JE U VECOJ KOLICINI ZASTUPLJENO

SVEGA 20-ak MINERALA, A OBICNO SADRŽE 1 DO 4 GLAVNA MINERALA.

• NAJCEŠCI MINERALI SU: FELDSPATI (GOTOVO 60 vol.%), AUGIT I HORNBLENDA (17 vol.%), KVARC (12 vol.%), TINJCI 4 vol.%) I OSTALI MINERALI (8 vol.%), PONEKAD I VULKANSKO STAKLO.

17

PREMA VREMENU POSTANKA:• PRIMARNI MINERALI – NASTALI

KRISTALIZACIJOM IZ MAGME ILI LAVEPRI PRIJELAZU TALJEVINE U CVRSTOSTANJE

• SEKUNDARNI MINERALI – NASTALIKASNIJE IZMJENOM ILI ALTERACIJOMPRIMARNIH MINERALAHIDROTERMALNIM PROCESIMA ILITROŠENJEM

18

KLASIFIKACIJA MAGMATSKIH STIJENA

NACIN POJAVLJIVANJA

MINERALNISASTAV

SADRŽAJ SiO2

KRITERIJZA

KLASIFIKACIJUMOŽE BITI

PODJELA ERUPIVNIH STIJENA PREMA SADRŽAJU SiO2

• -kisele (>63 % SiO2), • -neutralne (52-63 % SiO2), • -bazicne (45-52 % SiO2) • -ultrabazicne (<45 % SiO2)

19

• Graniti su kisele dubinske stijene koje se sastoje od kvarca, K-feldspat biotita i hornblende a struktruktrura im je zrnasta

• Rioliti su njihovi efuzivni ekvivalenti s istim min. sastavom ali porfirnomstrukturom

20

• Granodioriti su kisele dubinske stijeneneizgradene od kvarca, Ca-plagioklasa, biotitai hornblende a struktura im je hipidiomorfno zrnata

• Daciti su njihovi efuzivni ekvivalenti, porfirne strukture a istog ili slicnog mineralnog sastava

• Granitski porfiri su žicne stijene mineralnog sastava kao graniti ili granodioriti, samo porfirne strukture

• Pegmatiti: žicni ekvivalentiiste magme, istog sastava poznati po fenokristalimavelike velicine

• Apliti: žicne stijene alotriomorfne strukture, istog mineralnog sastava

21

• Sijeniti: neutralne dubinske stijene, hipidiomorfno zrnaste str., ortoklas, mikroklin, malo plagioklasa, hornblenda i biotit

• Trahiti: efuzivni ekvivalenti porfirske str., slicnog min. sastava

• Dioriti: intruzivnestijene hipidiomrfnozrnaste str., kiseli plagioklas, hornblenda, biotit, piroksen. Ako ima kvarca-kvarcdioriti.

• Andeziti efuziviporfirne str., istog ili slicnog sastava

22

• Gabro intruzivne st., alotriomorfno zrnasta str. pozanata kao gabro-struktura s dubokim prorastanjem minerala, pa su te stijene vrlo žilave i cvrste, Ca-plagioklas, piroksen, amfibol ili olivin

• Bazalti: efuzivniekvivalenti, porfirna, vitrofirna ili hijalina str.

• Postoje i alkalni gabro i alkalni bazalti

• Dijabazi žicne stijene ofitske str., slicnog min. sastava

• Spiliti: natrijem bogate bazicne stijene, uglavnom submarine efuzivne pilow lave

• Peridotiti tamnozelene intruzivne zrnaste stijene od olovina, piroksena, rijetko hornblenda i biotit

• Duniti krupnozrni intruzivi skoro isljucivood olivina koji procesima serpentinizacijeprelazi u serpentin

23

PRIMJENA MAGMATSKIH STIJENA

• Svježe magmatske stijene su izvrsna podloga za temeljenje objekata.

• Svježe intruzivne (dubinske) i žicne ne magmatskestijene daju odlican arhitektonsko –�UDÿHYQL�NDP HQ�Ltehnicki kamen.

• Svježe efuzivne (površinske) magmatske�WLMHQH�VX�kvalitetan prirodni gradevinski materijal koji se pretežito koristi kao tehnicki kamen.

• U hidrogeološkom smislu, magmatske stijene su vodonepropusne.Voda se zadržava samo u zoni raspadanja i u pukotinama

SEDIMENTNE STIJENE

• Sedimentne stijene nastale su fizicko-kemijskom razgradnjom magmatskih, metamorfnih i starijih sedimentnih stijena, transportom te litifikacijomprethodno sedimentiranih cestica, zatim kristalizacijom iz otopina i biološkim procesima.

24

• Zastupljenost sedimentnih stijena je razlicita kad se promatra po površini i po zapremini Zemljine kore

• 5% volumena kore (A), a 75% površinske zastupljenosti (B)

• Cesto jedina zabilješka geoloških zbivanja

NJIHOV POSTANAK JE SLOŽEN I DUGOTRAJAN PROCES KOJI IMA

SLIJEDECE FAZE:

• fizicko-kemijsko raspadanje ili trošenje starijih stijena (eruptivnih, sedimentnih i metamorfnih)

• transport cestica (gravitacijom, vodom, vjetrom, ledom)

• sedimentacija (taloženje) • litifikacija ili okamenjivanje (dijageneza)

25

RAZGRADNJA ILI TROŠENJE• je proces razaranja stijena na Zemljinoj površini

ili plitko pod površinom zbog erozije, djelovanja atmosferilija, vode, leda, klimatskih i temperaturnih promjena, insolacije i životne djelatnosti organizama.

• Pri razgradnji bitno se mijenja mineralni sastav stijene, jer dio minerala nestaje zbog slabe otpornosti, izlužuje se ili pretvara u nove minerale koji su stabilni u promijenjenim fizikalno-kemijskim uvjetima.

• Kompaktna i glatka stijenska masa, bez pukotina lakše odolijeva procesima razgradnje

TIPOVI (VRSTE) RAZGRADNJE

• Fizicka razgradnja (dezintegracija) najcešce je samo usitnjavanje stijena bez tvorbe novih minerala.

• Kemijska razgradnja (dekompozicija) zbiva se pod djelovanjem vode obogacene agresivnim komponentama.

• Biološko trošenje zbiva se pod utjecajem organskih procesa (bakterije i kiseline nastale truljenjem, rast korjenja i sl.)

26

FIZICKA RAZGRADNJA

Uzrokovana silama koje djeluju iz atmosfere, hidrosferei biosfere. Ne dolazi do promjene kemijskog sastava stijene, vec samo do komadanja i usitnjavanja. Olakšano je sustavima pukotina i prslina.

KEMIJSKA RAZGRADNJA

• VODA U PRIRODI NIKAD NIJE POTPUNO CISTA; NAJCEŠCE SADRŽI OTOPLJENI CO2 I PONAŠA SE KAO VRLO BLAGA UGLJICNA KISELINA.

• BLAGO KISELI ILI BLAGO LUŽNATI MEDIJ PUNO LAKŠE OTAPA MINERALE NEGO NEUTRALNA VODA.HIDRATIZACIJACaCO3 + H2 O + CO2 = Ca(HCO3) 2HIDROLIZA2KAlSi3O8 + 2H+ + H2O = Al2Si2O5(OH)4 + 2K+ + SiO2

ortoklas kaolinit

OKSIDACIJA4FeS2 + 8H2O + 15O2 = 2Fe2O3 + 8H2SO4

pirit hematit sumpornakiselina

27

BIOLOŠKA RAZGRADNJA

Erozija je egzodinamicki proces koji oznacuje mehanicko razaranje i kemijsko otapanje razorenog materijala s površine ili u plicem podzemlju.

Erozija se dijeli na: glacijalnu ili eroziju ledom i snijegom, eolsku ili eroziju vjetrom, rijecnu ili fluvijalnu te marinsku eroziju.

28

PRIJENOS ILI TRANSPORTCESTICA

• gravitacijom: kotrljanje i klizanje cestica niz padinu – koluvijalni sedimenti, sipari, odroni

• vodom (najveca kolicina sedimenata): u obliku vucenog nanosa, cestica u suspenziji (prah i glina), turbiditnih struja te pravih otopina (kationi i anioni)

• vjetrom: eolski sedimenti • ledom: glacijalni sedimenti ili • ledom i vodom: glaciofluvijalni sedimenti

NACIN TRANSPORTA PROIZVODI RAZLICITE TALOGE

Vjetar: dineLed: morene

Gravitacija: sipariRijeka: aluvijalni nanos

29

NACIN DJELOVANJA TRANSPORTA

Duljina transporta djeluje na :

• Sortiranost

• Zaobljenost

• Sfericnost

Povecavaju se s duljinom transporta

30

SEDIMENTACIJA ILI TALOŽENJE

• taloženje pocinje kada prestanu djelovati sile koje uzrokuju transport

• okoliš taloženja: sredina odredenih fizickih, kemijskih i bioloških karakteristika

• fizicke: brzina i energija vode (vjetra), temperatura

• kemijske: salinitet, pH vrijednost, kemijski sastav vode i stijenja

• biološke: flora i fauna

OKOLIŠI TALOŽENJA MOGU BITI:

• Kontinentalni okoliš: teresticki(pustinjski, glacijalni, špiljski) i akvaticki(rijecni, mocvarni i jezerski i delte )

• Prijelazni okoliš: estuariji,lagune i plimske zone.

• Marinski okoliš: priobalni i grebenski, neriticki (<200 m), batijalni (200-2000 m) abisalni (> 2000 m), hadalni (> 5000 m). Vecina sedimenata taloži se u moru

31

• Dijageneza obuhvaca sve mehanicke i kemijske promjene koje se dogadaju u sedimentima od njihova taloženja pa do pocetka metamorfnih procesa.

• Najvažniji dijagenetski procesi jesu procesi litifikacije ili okamenjivanja kojima od rahlih, nevezanih, vodom saturiranih taloga, nastaju cvrste stijene. U osnovi se razlikuje mehanicka i kemijska dijageneza.

STRUKTURE SEDIMENTNIH STIJENA

DIJELE SE NA: 1. KLASTICNE (krupnoklasticne,

srednjeklasticne i sitnoklasticne)2. KRISTALASTE

32

TEKSTURE SEDIMENTNIH STIJENA

• HOMOGENA• SLOJEVITA• BRECASTA

33

SASTAV SEDIMETNIH STIJENA

• Vrste zrna u sedimetima i stijenama mogu biti: mineralna zrna (pojedini mineral), odlomci stijena, skeleti ili ljušture organizama i bioklasti (dio skeleta)

• Minerali mogu biti: autigeni (od maticnih stijena) i alotigeni (kristalizacijom iz otopine),

• Najcešci minerali su: kvarc, muskovit, kalcit, dolomit i minerali glina.

• Velicina zrna može biti: blokovi, valutice, šljunak, pijesak, prah i glina.

• Oblik zrna može biti: uglast do dobro zaobljen (ovisno o transportu), sferican, štapicast, plocast i sl.

• Slojevitost je znacajka sedimetnih stijena. Sloj je geološko tijelo uglavnom jednolicnog sastava, teksture i strukture po cijeloj debljini, a od sedimenata u krovini i podini odvojen je mehanickim diskontinuitetom (slojnom plohom) ili pak promjenom granulometrijskog sastava, nacinom slaganja zrna ili promjenom strukture. Slojevitost može biti planarna, kosa, ukrštena ili valovita,nepravilna ili pravilna.

34

PODJELA SEDIMENTNIH STIJENA

• Sedimentne stijene dijele se na klasticne i neklasticne.

• Klasticne sedimentne stijene sastavljene su od cestica nastalih razaranjem drugih stijena.

• Neklasticne sedimentne stijene mogu biti kemogene, nastale kristalizacijom iz otopine i organogene, nastale taloženjem organskih tvari ili anorganskih skeletnih dijelova organizama.

• Klasticne sedimentne stijene nastale su taloženjem i vezivanjem ili cementacijom cestica nastalih fizickom razgradnjom eruptivnih, metamorfnih i starijih sedimentnih stijena.

• Dijele prema stupnju vezanosti cestica na nevezane, polu-vezane i vezane.

• S obzirom na velicinu sastojaka klasticne stijene se dijele na krupno, srednje i sitnoklasticne.

• Krupnoklasticne stijene (ruditi ili psefiti), imaju prevladavajucu velicinu zrna vecu od 2 mm. Njihovi osnovni tipovi su brece i konglomerati (vezane stijene), kao ekvivalenti kršju i šljunku (nevezanim stijenama).

35

• Breca (kršnik) sastoji se od uglastog do poluuglastog stijenskog kršja veceg od 2 (3) mm i cementa ili matriksa. Velicina fragmenata najcešce jako varira. Uglatost je posljedica kratkog transporta. Prijelazni tip izmedu brece i konglomerata naziva se breco-konglomerat.

• Prema nacinu postanka razlikujemo vulkanske, tektonske i sedimentne brece. Piroklasticne ili vulkanske brece sastoje se od odlomaka koji potjecu od vulkanskih erupcija. Kataklasticne ili tektonske brece nastaju u procesu lomljenja ili drobljenja stijena. Kod tog procesa tektonski pokreti bili su najvažniji cinitelj. Sedimentne ili intraformacijske brece nastaju tijekom sedimentacije.

• Konglomerat (valuticnjak) se sastoji od zaobljenih do poluzaobljenih odlomaka vecih od 2 (3) mm i cementa ili matriksa. Velicina i oblik zrna ovisi o vrsti i tvrdoci ishodišne stijene, kao i o duljini transporta. Eruptivne i masivne sedimentne stijene daju sfericna zrna, a tankoslojevite i škriljave stijene spljoštena zrna. Po podrijetlu se razlikuju rijecni, jezerski, marinski i glacijalni konglomerati.

36

BRECA KONGLOMERAT

• Srednjeklasticne stijene (areniti ili psamiti) imaju najcešcu velicinu sastojaka velicine pijeska od 0.06 do 2.0 mm. Osnovni tip je pješcenjak, kao ekvivalent pijesku.

• Pješcenjaci imaju veliku raznolikost mineralnog i granulometrijskog sastava. Mogu sadržavati zrna šljunka, kao i sitnije cestice dimenzija praha i gline koje cine cement ili matriks. S obzirom na kolicinu matriksapješcenjaci se dijele na: ciste pješcenjake ili arenite(matriks < 15 %) i neciste pješcenjake ili grauvake(matriks > 15 %). Bitni sastojci pješcenjaka su kvarc, feldspati i odlomci stijena, a sporedni tinjci, karbonati, minerali glina i teški minerali. Najvažniji sastojak gotovo svih tipova pješcenjaka je kvarc. Najcešci tipovi

• pješcenjaka su: kvarcni pješenjaci (pretežito zrna kvarca i malo matriksa), arkoze (zrna kvarca i felspata s malo matriksa), grauvake (zrna kvarca, odlomci stijena i dosta matriksa) i kalkareniti ili vapnenacki pješcenjaci.

37

PJEŠCENJAK

• Sitnoklasticne sedimentne stijene (lutiti ili peliti) imaju cestice velicine manje od 0.06 mm ili cestice velicine praha i gline. Najcešce stijene homogene teksture su siltiti, a lisnate šejlovi. Te stijene sadrže više od 50% zrnaca i cestica dimezija praha i gline (< 0.06 mm). Podjela pelitnih�VGLP HQDWD�bazira se na medusobnim odnosima sadržaja praha i gline, na stupnju litifikacije i teksturnimznacajkama.

• Prahovnjak, muljnjak i glinjak imaju debeloslojevitu do homogenu teksturu.

38

• Lisnati prahovnjak, muljnjak i glinjak (šejl) imaju tankolaminiranu do lisnatu teksturu. Prevladavajuci detriticni sastojak sitnozrnatih klasticnih stijena jesu zrna kvarca. Znacajni sastojci su zrna feldspata i tinjaca. Cement je najcešce kvarc i njegov varijetet: opal (amorfan) i kalcedon (kripotkristalast), kao i mineralno vezivo nastalo dijagenetskim procesima iz minerala glina. Neki varijeteti sadrže znacajni udio kalcitnog cementa pa se nazivaju kalciticni siltit, klaciticni muljnjaki sl. Posebne vrste sitnozrnastih klasticnih stijena su les i

lapor.

FLIŠ

• Fliš je opisni termin za kompleks klasticnih sedimentnih stijena nastalih turbidnim tokovima odnosno podmorskim klizanjima sedimenata. Ti sedimenti su prethodno nastali kao posljedica brze erozije okolnog uzdignutog gorja. Za flišni kompleks karakteristicna je sukcesivna izmjena sitnozrnastih sedimenata kao što su šejlovi, siltiti i lapori s pješcenjacima. Fliš može sadržavati brece, konglomerate i vapnence. Naziv flišolike naslage rabi se za slican kompleks sedimentnih stijena. Flišne naslage paleogenske starosti rasprostranjene su u južnim dijelovima Hercegovine .

39

• Les (prapor) je homogeni, obicno neslojeviti, slabo okamenjeni sediment. Izrazito je porozan. Sadrži najcešce zrna velicine srednjeg i sitnog praha, a u manjoj mjeri sitnog pijeska i gline. Od minerala prevladavaju zrna kvarca. Lesa u velikim kolicinama ima u istocnoj Slavoniji, Baranji i Srijemu. Nastao je taloženjem eolskog materijala, donesenog vjetrom iz velikih udaljenosti u ledenim geološkim razdobljima pleistocena. Opcenito se smatra da prah potjece od fluvioglacijalnih sedimenata, odnosno muljeva, preostalih nakon povlacenja voda i leda.

• Lapor je miješana karbonatno-glinovitastijena sastavljena od razlicitog odnosa zrnaca kalcita i cestica gline. Laporom se smatra stijena koja sadrži kalcit i 20-80 % gline. Lapori s manje od 20 % gline su kalcitom bogati lapori, a oni koji sadrže više od 80 % gline su glinoviti (glinom bogati) lapori. Lapori su važna sirovina za proizvodnju cementa. Cesti su litološki clan fliša

40

PIROKLASTICNE STIJENE

• Piroklasticne (vulkanoklasticne) stijene su posebna skupina klasticnih sedimentnih stijena. Nastale su od materijala izbacenog vulkanskim erupcijama, sastavljenog od ocvrsle lave i fragmenata stijena kroz koje lava prodire. Uglasti komadi veci od 32 mm su blokovi, a oni zaobljeni vulkanske bombe. Odlomci velicine od 4 do 32 mm su lapili, a cestice manje do 4 mm nazivaju se vulkanski pepeo. Cementacijom vulkanskih bombi i lapila nastaje vulkanski konglomerat, a varijetet s velikim blokovima zove se aglomerat. Vulkanske brece su mješavina komadica lave i drugih stijena. Vezani vulkanski pepeo je tuf.

PIROKLASTICNE STIJENE

TUF

LAPILI

VULKANO-KLASTIT

41

KEMIJSKE SEDIMENTNE STIJENE

• S obzirom na kemizam nastanka dijele se na karbonatne, silicijske i evaporitne sedimentne stijene.

• Karbonatne stijene mogu nastati na više nacina. Razlikuju se stijene ciji su sastojci klasticnog, kemogenog i biogenog (organogenog) podrijetla. U karbonatne sedimentne stijene ubrajaju se vapnenci, dolomiticni vapnenci i dolomiti medu kojima postoje postupni prijelazi. Neciste karbonatne stijene sadrže i silikatne minerale velicine pijeska, praha i gline, kao i druge minerale. Sedimentne karbonatne stijene su vrlo raširene u Hrvatskoj.

VAPNENAC

• Vapnenac je sastavljen je uglavnom od kalcita, a može sadržavati druge minerale, kao što su dolomit (dolomitski vapnenac), kvarc (kvarcni vapnenac), glina (laporoviti vapnenac) ili organske tvari (bituminozni vapnenac). Cisti vapnenci su bijele boje, a zbog oksida i hidroksidaželjeza postaju crvenkasti do žuckasti. Zbog primjesa ugljevite tvari su sivi, a zbog bitumena smeDi. Vapnenac je poligenetska stijena koja može nastati na više nacina. Razlikuju se klasticni, kemogeni i organogeni vapnenci koji su najrasprostranjeniji. Vapnenci nastaju taloženjem u vodenom okolišu, vecinom u moru, a rjeDe u jezerima i rijekama. Prema strukturi razlikuju se vapnenci grejstontipa s zrnastom potporom i vekston muljeviti tip.

42

DOLOMIT

• Dolomit je naziv za mineral i ujedno za sedimentnu karbonatnu stijenu. Stijena dolomit je mineralni agregat minerala dolomita, a cesto sadrži i kalcit. Dolomit kao izvorni kemogeni sediment vrlo je rijedak. Pretežito nastaje procesom dolomitizacije, odnosno metasomatozom vapnenaca. Ioni magnezija iz morske ili podzemne vode zamjenjuju kalcij u kristalnoj rešetki kalcita. Zamjena može biti potpuna ili djelomicna. Zato postoje prijelazni oblici od vapnenca, dolomiticnogvapnenca, kalciticnog dolomita do dolomita. Ovi varijeteti dolomita su raširene stijene u Hercegovini.

SEDRA I TRAVERTIN

• Sedra (tufa) je spužvasti, izrazito porozni tip vapnenaca nastalih na slapovima rijeka i na izvorima izlucivanjem kalcita po vodenom bilju, posebno u podrucju prskanja vode vodopada.

• Travertin je cvrsto litificirani, šupljikavi, nepravilno laminirani ili slojeviti vapnenac nastao anorganskim izlucivanjem kalcita iz vrucih voda oko termalnih izvora.

43

sedra

dolomit

vapnenac

SILICIJSKI SEDIMENTI

• Silicijske sedimentne stijene sadrže pretežito minerale iz skupine silicijskih oksida i hidroksida, kao što su kvarc, kalcedon, opal. Mogu nastati biokemijskim i kemijskim izlucivanjima iz vodenih otopina u kojima se nalazi otopljena silikatna kiselina H4 SiO4 .

• Biogene stijene talože se u obliku skeleta organizama dijatomeja - dijatomiti, radiolarija - radiolariti kao i spikula spužvi - spikuliti.

• Dijagenetske stijene nastaju potiskivanjem prvobitnih minerala u procesu silicifikacije pa nastaje stijena rožnac.

44

EVAPORITNE STIJENE

• Evaporitne stijene su sedimentne stijene nastali kemijskim izlucivanjima iz prirodno visoko koncentriranih otopina-salina zbog isparavanja ili evaporizacije vode. Nastaju u aridnoj klimi, u rubnim dijelovima slanih jezera, u priobalnim salinama (sabkhama) ili u zatvorenim lagunima buduci da je isparavanje višestruko brže od dotoka vode. Najvažniji minerali u evaporitnim stijenama su gips, anhidrit, halit i druge soli.

• Gips (sadrenac) je mineral (CaSO4 x 2H2O) i kemogena (evaporitna) sedimentna stijena. Stijena gips nastala je isparavanjem voda u jezerima i zatvorenim morskim bazenima.

PRIMJENA KAMENA SEDIMENTNOG PODRIJETLA

• Šljunci, pijesci i kršje koriste seu pripravi betona, asfalta te za održavanje i nasipanje makadamskih putova.

• Šljunak se koristi i kao tamponski sloj u gradnji prometnica.

• Pijesak se koristi i za izradu žbuke, ako ne sadrži tinjce.

• Tereni izgradeni od šljunka i pijeska povoljni su za vodoopskrbu (sadrže velike kolicine podzemne vode). Negativna znacajka ovakvih terena je lako zagadivanje.

45

• Lapor ima posebnu ekonomsku važnost za proizvodnju cementa.

• Glina i prapor se koriste kao sirovina u u industriji opeke i crijepa.

• Odredene vrste glina (bentonit) koriste se i kao isplaka kod bušenja, za održavanje stijenki bušotina i kao suspenzije ( s potrebnim dodacima) za injektiranje.

• Brece, konglomerati, pješcenjaci, vapnenci i dolomiti koriste se kao tehnicki i arhitektonsko gradevni kamen.

• Vapnenci i dolomiti koriste se i kao sirovine za dobivanje vapna i ostalih veziva, te u cementnoj industriji.

• šljunci i pijesci –stabilnost i nosivost takvih terena ovisi o zbijenostii granulometrijskom sastavu; ako su dobro zbijeni, znacajke za temeljenje su povoljne

• prah –treba izbjegavati kao medij za temeljenje, posebice ako je saturiran vodom (mulj) i zaglinjen zbog velike stišljivosti

• glina –treba izbjegavati kao medij za temeljenje zbog izražene komponente slijeganja koje se odvija u dvije faze i zbog lake promjene konzistencije –detaljni istraživacki radovi za decidirani zakljucak o mogucnostima temeljenja

46

• vezane klasticne stijene (brece, konglomerati, pješcenjaci, lapor) –cine stabilnu podlogu za temeljenje, problem fliša (heterogenost i brza izmjena litoloških clanova razlicitih fizicko -mehanickih svojstava, u vertikalnom i lateralnom smislu)…

• vapnenci i dolomiti –vrlo povoljan medij za temeljenje

• Tuf se lokalno koristi za gradnju i pokrivanje poljskih kuca. Vitroklasticni tuf se koristi kao dodatak u proizvodnji cementa.

• Osim tufova i tufita, preostale piroklasticnestijene predstavljaju medij na kojem je temeljenje moguce.

METAMORFNE STIJENE• Metamorfne stijene nastaju

metamorfozom ili izmjenom postojecih stijena u litosferi pri promjenama fizicko-kemijskih uvjeta.

• Glavni cimbenici metamorfnih procesa su:

- temperatura, - tlak i - kemijski aktivni fluidi.

47

• Prilikom metamorfoze stijena zbivaju se mineraloške odnosno kemijske, strukturne i teksturne promjene.

• Metamorfoza može biti progradna i retrogradna. Kod progradne metamorfoze nastaju nove skupine minerala koji kristaliziraju pri višim temperaturama nego sastojci prvobitne stijene. Kod retrogradne metamorfoze nastaju nove skupine minerala koji kristaliziraju pri nižim temperaturama nego sastojci ishodišne stijene i odvija se vrlo sporo.

TLAK I TEMPERATURA KAO FAKTORI METAMORFIZMA

Povecanje temperature zbiva se zbog:• geotermijskog stupnja (svakih 1 km za oko

250 0C), • djelovanja topline iz magmatskog tijela

utisnutog u hladnije postojece stijene i• radi trenja stijena pri tektonskim pokretima. Usmjereni tlak (stres)��GRJDÿD�VH�X�SOL cim, a hidrostatski tlak u dubljim dijelovima litosfere.

48

PREMA PORASTU TLAKA I TEMPERATURE RAZLIKUJU SE:

• epizona: najbliža površini (stress, umjerena temperatura), vecinom mehanicka metamorfoza

• mezozona (visoki hidrostatski tlak i temperatura), zbiva se najveci dio promjena u stijenama, djelomicna do potpuna prekristalizacija stijena;

• katazona: najdublje (vrlo visoki hidrostatski tlak i temperatura), potpuna prekristalizacija stijena.

49

VRSTE METAMORFIZMA PREMA GLAVNOM UZROCNIKU

• Dinamotermelni (regionalni), djelovanje stresa i visoke t na vecim dubinama, prekrtistalizacija minerala, djelomicna ili potpuna promjena kemizma, srukture i teksture

• Dinamski (kataklasticni) metamorfizam jaki stres, niska t, površinski dijelovi litosfere, mehanicko drobljenje bez kemijskih promjena

• Termalni metamorfizam, povišena t, nizak p, djelomicna promjena kemizma, rekristalizacija vec postojecih minerala. Razlikujemo: pirometamorfizam, kontaktni met., pneumatolitski, hidrotermalni i autometamorfizam

VRSTE METAMORFIZMA PREMA GLAVNOM UZROCNIKU

Plutonski metamorfizam, visoka t, hidrostatski tlak, u najdubljim dijelovima litosfere, potpuna promjena kemizma, strukture i teksture.

Polimetamorfizam nastaje ako su kombinirane metamorfoze razlicitih geoloških razdoblja.

Na temperaturi vecoj od 15000C stijena se tali.

50

Struktura metamorfnih stijena je posljedica istovremene prekristalizacije u cvrstom mediju i može biti:

• Blasticna (prekristalizacija i rast minerala) i • kataklasticna (zbog drobljenja)

Tipovi blasticne strukture su: homeoblasticna, granoblasticna, lepidoblasticna ili nematoblasticna.

• Tipovi klasticne strukture su: porfiroklasticna (veca zrna u sitnoj masi), mortasta (brecasta), kataklasticna (zdrobljena stijenska masa)

• Tekstura metamorfnih stijena je specificna i odraz nacina nastanka, a može biti:

• Škriljava i ona je odlika vecine metamofnih stijena, jer se mineralna zrna orjentiraju okomito na smjer najveceg tlaka,

• Okasta (flasterska) neki minerali (kvarc) tvore lecaste forme u sitnozdrobljenommaterijalu

• Homogena (masivna) zrna rasporedena bez vidljive orjentacije

51

MINERALNI SASTAV METAMORFNIH STIJENA

• Neki minerali kao u eruptivima: kvarc, feldspati,biotit, hornblenda

• Cešci u metamorfitima ali ima ih i u eruptivimasu:granati, turmalin, diopsid, grafit

• Tipicno metamorfni: volastonit, andaluzit, silimanit, disten, kordijerit, talk

• Akcesorni: apatit, cirkon, magnetit, ilmenit

52

• Mramor nastaje regionalnom i kontaktnom metamorfozom (uz umjereni tlak i visoku temperaturu) vapnenaca i dolomita. Mramori uglavnom sadrže kristale kalcita. U pravilu su to kompaktne stijene, bilo homogene ili

škriljave teksture i trakastog izgleda.

Slejt je najniži stupanj metamorfizmagline šejla

Filit je sljedeci stupanjpreobrazbe

53

• Škriljavci

Gnajsi

Paraškriljavci Eklogiti

54

PRIMJENA KAMENA METAMORFNOG

PODRIJETLA• Ogranicena zbog škriljavosti. • Svježi varijeteti serpentinita�NULVWH�VH�NDR�

arhitektonsko-gradevni kamen.• Amfibolit se koristi kao izvrstan tehnicki

kamen.• Mramor se koriste kao arhitektonsko –

gradevni kamen, te u kiparstvu.• Kvarcit�V�NRULVWL�VDP R�NDR�ORP OMHQL�

kamen, za sve grube gradevinske radove radove.