SPIS TREŚCI Wprowadzenie..........................................................................................................9 ROZDZIAŁ 1. MAKROSKOPOWE OZNACZANIE MINERAŁÓW I SKAŁ.........................11 1.1. Wiadomości wstępne...........................................................................................11 1.2. Systematyka minerałów ......................................................................................13 1.3. Kryształy i układy krystalograficzne ...................................................................17 1.4. Morfologia kryształów.........................................................................................19 1.4.1. Pokrój kryształów (ogólny kształt) .................................................................19 1.4.2. Wykształcenie kryształów..............................................................................20 1.5. Właściwości fizyczne minerałów .........................................................................21 1.5.1. Właściwości mechaniczne minerałów ..........................................................21 1.5.1.1. Łupliwość ............................................................................................21 1.5.1.2. Twardość.............................................................................................21 1.5.2. Właściwości optyczne minerałów .................................................................22 1.5.2.1. Barwa..................................................................................................22 1.5.2.2. Rysa.....................................................................................................23 1.5.2.3. Przezroczystość ...................................................................................23 1.5.2.4. Połysk ..................................................................................................24 1.5.2.5. Inne cechy optyczne ...........................................................................24 1.5.3. Inne cechy pozwalające na identyfikację minerałów ...................................25 ROZDZIAŁ 2. GŁÓWNE CECHY WYBRANYCH MINERAŁÓW SKAŁOTWÓRCZYCH ...27 2.1. Minerały skał magmowych .................................................................................27 2.1.1. Minerały główne skał magmowych ..............................................................27 2.1.2. Minerały poboczne skał magmowych ..........................................................32 2.1.3. Minerały akcesoryczne skał magmowych.....................................................34 2.2. Minerały skał metamorficznych ..........................................................................36 2.3. Minerały skał osadowych ....................................................................................37 3 ROZDZIAŁ 3. SKAŁY MAGMOWE ..............................................................................................41 3.1. Facje skał magmowych........................................................................................41 3.2. Budowa wewnętrzna skał magmowych ..............................................................43 3.2.1. Struktura skał magmowych ..........................................................................43 3.2.2. Tekstura skał magmowych............................................................................47 3.3. Skład mineralny i podział skał magmowych.......................................................50 3.3.1. Minerały skał magmowych...........................................................................50 3.3.2. Podział i klasyfikacje skał magmowych.........................................................51 3.3.3. Przykładowe typy skalne...............................................................................54 3.3.3.1. Skały kwaśne.......................................................................................54 3.3.3.2. Skały obojętne.....................................................................................54 3.3.3.3. Skały zasadowe ...................................................................................55 3.3.3.4. Skały ultrazasadowe (ultrabazyty).......................................................55 ROZDZIAŁ 4. SKAŁY METAMORFICZNE (PRZEOBRAŻONE) .........................................57 4.1. Rodzaje metamorfizmu.......................................................................................57 4.2. Budowa wewnętrzna skał metamorficznych .......................................................59 4.2.1. Struktura skał metamorficznych ...................................................................61 4.2.2. Tekstura skał metamorficznych ....................................................................62 4.3. Przykładowe typy i rodzaje skał metamorficznych .............................................64 4.3.1. Skały metamorfizmu dyslokacyjnego ...........................................................64 4.3.2. Skały metamorfizmu regionalnego...............................................................64 4.3.3. Skały kontaktowo-metamorficzne ................................................................66 4.3.4. Skały ultrametamorficzne.............................................................................66 ROZDZIAŁ 5. SKAŁY OSADOWE ................................................................................................67 5.1. Skład mineralny ..................................................................................................68 5.2. Skały okruchowe .................................................................................................69 5.2.1. Struktura skał okruchowych .........................................................................70 5.2.2. Tekstura skał okruchowych...........................................................................73 5.2.3. Charakter i skład chemiczny spoiwa ............................................................74 5.3. Systematyka skał okruchowych ...........................................................................75 4 5.3.1. Kryteria stosowane w klasyfikacji skał okruchowych ...................................75 5.3.2. Przykładowe typy skał okruchowych ............................................................76 5.4. Skały alitowe .......................................................................................................79 5.5. Skały ilaste...........................................................................................................79 5.6. Skały chemiczne (chemogeniczne) i organogeniczne .........................................79 5.6.1. Skały węglanowe...........................................................................................80 5.6.1.1. Wapienie .............................................................................................80 5.6.1.2. Wapienie ze składnikami niewęglanowymi ........................................83 5.6.2. Dolomity.......................................................................................................84 5.6.3. Syderyty ........................................................................................................86 5.6.4. Skały krzemionkowe .....................................................................................86 5.6.5. Fosforyty........................................................................................................87 5.6.6. Skały siarczanowe i ewaporaty (skały solne) .................................................87 5.6.7. Kaustobiolity – paliwa kopalne ....................................................................89 ROZDZIAŁ 6. SUROWCE...............................................................................................................93 6.1. Najpopularniejsze podziały złóż .........................................................................93 6.2. Główne typy surowców na obszarze Polski.........................................................95 6.2.1. Surowce energetyczne ..................................................................................95 6.2.2. Surowce metaliczne ......................................................................................97 6.2.3. Surowce chemiczne ......................................................................................98 6.2.4. Surowce skalne .............................................................................................99 6.2.4.1. Surowce ilaste .....................................................................................99 6.2.4.2. Surowce okruchowe..........................................................................100 6.2.4.3. Surowce zwięzłe................................................................................101 6.2.4.4. Inne...................................................................................................102 ROZDZIAŁ 7. WYBRANE ZAGADNIENIA Z TEKTONIKI ..................................................103 7.1. Wprowadzenie ..................................................................................................103 7.2. Tektonika fałdowa.............................................................................................106 7.2.1. Formy fałdowe i elementy fałdów...............................................................106 7.2.2. Klasyfikacja fałdów.....................................................................................110 7.3. Mechanizmy fałdowania...................................................................................116 5 7.3.1. Fałdowanie ze zginania...............................................................................117 7.3.2. Fałdowanie ze ścinania (translacyjne) .........................................................117 7.3.3. Fałdowanie z płynięcia ...............................................................................117 7.3.4. Przyczyny fałdowania .................................................................................118 7.4. Tektonika uskokowa..........................................................................................120 7.4.1. Uskok i elementy uskoku ............................................................................120 7.4.2. Parametry uskoków ....................................................................................122 7.4.3. Podział uskoków..........................................................................................123 7.4.4. Mechanizm ruchu uskokowego ..................................................................125 7.5. Drobne struktury tektoniczne ...........................................................................126 7.6. Złożone struktury tektoniczne ..........................................................................135 7.6.1. Tektonika fleksurowa i uskokowo-fałdowa .................................................135 7.6.2. Struktury tektoniczne w skali makro ..........................................................136 7.6.3. Tektonika solna...........................................................................................138 7.6.4. Glacitektonika.............................................................................................140 ROZDZIAŁ 8. WYBRANE ZAGADNIENIA Z KARTOGRAFII GEOLOGICZNEJ ...........143 8.1. Treść map geologicznych ..................................................................................143 8.2. Główne typy budowy przedstawiane na mapach geologicznych......................148 8.2.1. Analiza map geologicznych – planisekcja .................................................149 8.2.1.1. Budowa płytowa ...............................................................................149 8.2.1.2. Budowa monoklinalna ......................................................................150 8.2.1.3. Budowa fałdowa ...............................................................................151 8.2.1.4. Warstwy skalne pionowe...................................................................153 8.2.1.5. Uskoki ...............................................................................................154 8.2.1.6. Niezgodność kątowa warstw.............................................................158 8.2.2. Analiza map geologicznych – intersekcja...................................................161 8.2.2.1. Budowa płytowa ...............................................................................161 8.2.2.2. Budowa fałdowa ...............................................................................162 8.2.2.3. Warstwy pionowe..............................................................................163 8.2.2.4. Uskoki ...............................................................................................164 8.2.2.5. Niezgodność kątowa .........................................................................164 8.2.2.6. Określanie położenia warstwy na podstawie jej linii intersekcyjnej.....164 8.2.2.7. Określanie położenia warstwy na podstawie znanego położenia pomiarów biegu i upadu warstwy – wykreślenie linii intersekcyjnej ...165 8.3. Czytanie historii geologicznej z mapy ..............................................................168 6 ROZDZIAŁ 9. STRATYGRAFIA...................................................................................................171 9.1. Wiadomości wstępne.........................................................................................171 9.2. Biostratygrafia ...................................................................................................173 9.3. Litostratygrafia ..................................................................................................174 9.4. Chronostratygrafia ............................................................................................174 9.5. Krótkie charakterystyki okresów w dziejach Ziemi ..........................................177 ROZDZIAŁ 10. WYBRANE ZAGADNIENIA Z GEOLOGII REGIONALNEJ POLSKI .......183 10.1. Budowa geologiczna Europy ..........................................................................183 10.2. Fazy orogeniczne.............................................................................................185 10.3. Pozycja Polski na tle struktur Europy .............................................................187 10.3.1. Strefa Teisseyre’a-Tornquista .................................................................190 10.3.2. Prekambryjska platforma wschodnioeuropejska....................................191 10.3.3. Struktura Koszalin–Chojnice .................................................................194 10.3.4. Blok dolnośląski ......................................................................................194 10.3.5. Struktura śląsko-morawska.....................................................................196 10.3.6. Struktury paleozoiczne wyżyn środkowopolskich ..................................197 10.3.6.1. Strefa krakowska.........................................................................197 10.3.6.2. Strefa miechowsko-rzeszowska...................................................198 10.3.6.3. Strefa kielecka (region kielecki) ..................................................199 10.3.6.4. Strefa łysogórska.........................................................................199 10.3.6.5. Strefa radomsko-kraśnicka .........................................................200 10.3.7. Niecka nadbużańska (niecka lubelska, lubelska niecka węglowa) ..........201 10.3.8. Jednostki mezozoiczne............................................................................202 10.3.8.1. Pokrywa mezozoiczna Polski północno-wschodniej...................207 10.3.8.2. Niecka brzeżna...........................................................................208 10.3.8.3. Wał środkowopolski (antyklinorium środkowopolskie)...............209 10.3.8.4. Niecka szczecińsko-mogileńsko-łódzko-miechowska (synklinorium szczecińsko-łódzko-miechowskie)........................211 10.3.8.5. Monoklina przedsudecka i krakowsko-częstochowska (krakowsko-wieluńska)................................................................212 10.3.9. Jednostki paleogeńsko-neogeńskie..........................................................212 10.3.9.1. Niż Polski....................................................................................212 7 10.3.9.2. Karpaty ......................................................................................213 10.3.9.3. Osady czwartorzędowe ..............................................................223 ROZDZIAŁ 11. WYBRANE ZAGADNIENIA GEOMORFOLOGICZNE...............................227 11.1. Wiadomości wstępne.......................................................................................227 11.2. Pochodzenie gruntów i skał ............................................................................228 11.2.1. Procesy wewnętrzne ...............................................................................229 11.2.2. Procesy zewnętrzne ................................................................................229 11.2.2.1. Wietrzenie ..................................................................................230 11.2.2.2. Działalność lodowców ................................................................235 11.2.2.3. Działalność rzek .........................................................................240 11.2.2.4. Działalność wód opadowych ......................................................243 11.2.2.5. Działalność wiatru (eoliczna)......................................................243 11.2.2.6. Działalność jezior .......................................................................244 11.2.2.7. Powierzchniowe ruchy masowe..................................................245 ROZDZIAŁ 12. GRUNTY BUDOWLANE ....................................................................................249 12.1. Wiadomości wstępne.......................................................................................249 12.2. Warunki geologiczno-inżynierskie wybranych typów obszarów Polski ..........249 12.3. Klasyfikacja gruntów budowlanych ................................................................251 12.3.1. Fizyczne właściwości gruntów ................................................................251 12.3.1.1. Skład mineralny..........................................................................251 12.3.1.2. Struktura i tekstura.....................................................................252 12.3.1.3. Uziarnienie gruntów ..................................................................253 12.3.1.4. Cechy fizyczne gruntów .............................................................254 12.4. Woda w ośrodku gruntowym ....................................................................259 12.4.1. Wiadomości wstępne.....................................................................259 12.4.2. Wybrane parametry hydrogeologiczne gruntów...........................260 LITERATURA PODSTAWOWA.........................................................................267 PYTANIA KONTROLNE ....................................................................................269 8