Arkoza — piaskowiec bogaty w skalenia (definicja i powstawanie)
Arkoza — definiowana jako piaskowiec z ≥25% skalenia. Dowiedz się, jak powstaje, jakie ma cechy, barwy i znane przykłady (Uluru).
Arkoza to rodzaj piaskowca, charakteryzujący się znaczną zawartością minerału skalenia. Zgodnie z definicją petrograficzną składa się on głównie z kwarcu, ale zawiera również co najmniej 25% ziaren skaleniowych. Może zawierać także znaczną ilość fragmentów skał (litoklastów). Ziarna w arkozie są zwykle grube, słabo zaokrąglone i słabo wyselekcjonowane (słabe sortowanie), co świadczy o krótkim transporcie od źródła do miejsca osadzania. Arkoza ma zwykle barwy od szarej, przez różne odcienie brązu, do czerwonej, gdy jest nażelaziona; cementem często jest kalcytowy cement, czasem z dodatkiem tlenku żelaza, rzadziej krzemionka (chalcedon, krzemionka microkrystaliczna).
Skład mineralny i cechy teksturalne
Skład: głównie kwarc i skaleń (ortoklaz, plagioklazy), dodatkowo fragmenty skalne i czasem mniejsze ilości innych minerałów ilastych lub węglanowych. Obecność >25% skalenia jest kryterium odróżniającym arkozę od innych piaskowców.
Tekstura: ziarna są zazwyczaj gruboziarniste (piasek gruboziarnisty), słabo zaokrąglone i słabo wyselekcjonowane. Taka tekstura wskazuje na szybki proces erozji i osadzania, małą obróbkę mechaniczną oraz bliskość źródła materiału.
Geneza i środowiska sedymentacyjne
Arkoza powstaje zazwyczaj na skutek wietrzenia i rozdrobnienia skał bogatych w skaleń, zwłaszcza skał granitowych oraz niektórych skał metamorficznych, które zawierają duże ilości skalenia i kwarcu. Skalenie jest minerałem mniej odpornym na wietrzenie chemiczne niż kwarc, dlatego duże ilości skalenia w osadzie sugerują krótki czas i dystans transportu od źródła.
Typowe środowiska osadowe arkoz to m.in.:
- osady alluvialne (wachy, stożki napływowe) — szybkie, krótkodystansowe zrzuty materiału
- systemy rzeczne o silnej energii (rzeki splątane, koryta zmienne) — słabo sortowane piaski
- strefy przybrzeżne o szybkim dopływie osadów z lądu
- zamknięte baseny kontynentalne z silną erozją granitowego podłoża
Arkoza występuje często razem z osadami typu zlepienców, zwłaszcza tam, gdzie podłoże erodowane jest zbudowane z granitu.
Diageneza i przemiany posadowe
Po osadzeniu arkozy podlegają diagenezie: zgniatanie, cementacja i przeobrażenia chemiczne. Skalenie w czasie diagenezy łatwo ulega rozkładowi i przekształceniu w minerały ilaste (np. kaolinit, sericyt), co może zmniejszać trwałość skały. Cementy mogą być węglanowe (kalcytowy), żelazowe (tlenki żelaza) lub krzemionkowe, co wpływa na porowatość i wytrzymałość skały.
Znaczenie geologiczne i przykłady
Arkozy są ważne w rekonstrukcji paleogeograficznej i paleoprowiniencji, ponieważ wysoka zawartość skaleni wskazuje na źródło granitoidowe lub bliskie źródło skalne oraz szybki transport. Analiza typów skaleni (np. ortoklaz vs. plagioklaz) oraz inkluzji litologicznych pomaga określić rodzaj i położenie masywu macierzystego.
Monolit Uluru w środkowej Australii zbudowany jest z późno neoproterozoicznych/kambryjskich arkoz, osadzonych w wyniku erozji granitowego pasma górskiego — to klasyczny przykład dużego, tektonicznie wystawionego kompleksu arkozowego.
Właściwości fizyczne i zastosowania
- porowatość i przepuszczalność: zależne od stopnia cementacji; arkozy z niewielkim cementem mogą mieć dobrą porowatość i być rezerwuarami wód podziemnych lub węglowodorów;
- wytrzymałość mechaniczna: zwykle mniejsza niż u kwarcytowych piaskowców z powodu rozkładu skaleni;
- zastosowania: materiał budowlany i kamieniarski, lokalne kruszywo; czasem jako obiekt badań w geologii strukturalnej i sedymentologii.
Podsumowując, arkoza to piaskowiec o charakterystycznej, skaleniowej budowie, świadczący o bliskim pochodzeniu osadów od granitoidowych i metamorficznych źródeł oraz o szybkich procesach erozyjno-transportowych. Jej cechy mineralne i teksturalne są cennym wskaźnikiem w badaniach prowincji źródłowych i środowisk sedymentacyjnych.
Piaskowiec arkozowy z Słowacji
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest arkoza?
A: Arkoza to rodzaj piaskowca, który jest bogaty w minerał skaleń.
Q: Jaki jest skład arkozy?
O: Arkoza składa się głównie z kwarcu i zawiera co najmniej 25% skalenia. Może składać się również z fragmentów skał i niewielkich ilości cementu kalcytowego.
P: Jakiego koloru jest arkoza?
O: Arkoza jest zazwyczaj koloru szarego do czerwonawego.
Q: Jakie ziarna piasku ma arkoza?
O: Ziarna piasku w arkozie są zazwyczaj grube.
Q: Jak powstaje arkoza?
O: Arkoza powstaje zazwyczaj w wyniku wietrzenia skał iglastych lub metamorficznych, zazwyczaj granitowych, które zawierają dużo skalenia i kwarcu.
P: Z czym często występuje arkoza?
O: Arkoza jest często spotykana z osadami konglomeratowymi, gdzie osady są zbudowane z granitu.
P: Z czego zbudowany jest środkowoaustralijski monolit Uluru?
O: Centralny australijski monolit Uluru jest zbudowany z późno neoproterozoicznej/kambryjskiej arkozy, powstałej w wyniku erozji pasma górskiego zbudowanego z granitu.
Przeszukaj encyklopedię