Tumlin.JPG

Piaskowiec

Piaskowiec (ang. sandstone) to zlityfikowana okruchowa (klastyczna) skała osadowa, której szkielet ziarnowy zbudowany jest z głównie z ziaren frakcji piaszczystej (psamitowej), czyli o średnicy pomiędzy około 0,05 - 2 mm. Oprócz szkieletu ziarnowego (1), piaskowce złożone są też z (2) matriks, czyli wypełniacza oraz (3) spoiwa, które cementuje pozostałe składniki. Zdjęcie po prawej stronie przedstawia dolno triasowy piaskowiec tumliński (pstry piaskowiec), Tumlin, Góry Świętokrzyskie, środowisko eoliczne, osady wydmowe.

Grabau (1904) podzialił piaskowce na dwie grupy: (1) arenity o udziale drobnoziarnistego matriks (frakcji ilastej) poniżej 15% oraz (2) waki (lub szarowaki, szarogłazy) i udziale matriks 15 - 75%. Według najczęściej stosowanej klasyfikacji Dotta Jr. (1964) zmodyfikowanej przez Pettihohna i in. (1972) ze względu na skład frakcji piaszczystej (kwarc, skalenie, składniki lityczne) wydzielane są:

Arenity (matriks do 15% objętości skały):

  • arkozowe (ang. arkose, przewaga skaleni nad fragmentami skał, ziarna skaleni powyżej 25% - na rysunku oznaczono nr. 1)
  • lityczne (przewaga fragmentów skał nad skaleniami, ziarna kwarcowe poniżej 75% - oznaczono nr. 2)
  • subarkozowe (przewaga skaleni nad fragmentami skał, ziarna kwarcowe 75 - 90% - oznaczono nr. 3)
  • sublityczne (przewaga fragmentów skał nad skaleniami, ziarna kwarcowe 75 - 90% - oznaczono nr. 4)
  • kwarcowe (udział skaleni i fragmentów skał do 5%, reszta ziarna kwarcowe - oznaczono nr. 5)

Waki i szarogłazy (matriks 15 do 75% objętości skały):

  • waki kwarcowe (udział skaleni i fragmentów skał do 5%, pozostałe ziarna kwarcowe)
  • szarogłazy arkozowe (przewaga skaleni nad składnikami litycznymi, ziarna kwarcowe poniżej 90%)
  • szarogłazy lityczne (przewaga fragmentów skał nad skaleniami, ziarna kwarcowe poniżej 90%)
Pettijohn.GIF

Nazwa szarowaka lub szarogłaz była stosowana przez górników w Górach Harc od XVIII wieku. Określali oni w ten sposób serie drobno- i gruboziarnistych piaskowców z wkładkami łupków ilastych i mułowcowych o kolorze niebieskoszarym i zielonkawoszarym. Szarowaki mogą powstawać w rozmaitych środowiskach, gdzie transport ma niską lub umiarkowaną energię. Łydka (1985) podaje, że powstawanie szarogłazów jest zawsze związane z intensywną denudacją materiału z obszarów alimentacyjnych przy dominującym udziale wietrzenia mechanicznego. Określenie arkoza zostało wprowadzone przez Brogniarta w 1826 roku jako nazwa na źle wysortowane, bogate w skalenie piaskowce (z pewnym udziałem kaolinitu) z Orwarnii we Francji. Piaskowce arkozowe są deponowane na stożkach napływowych, w środowisku rzecznym, deltowym, głębokomorskim związanym ze spływami grawitacyjnymi.

Piaskowce kwarcowe są często spotykane w płytkomorskich warunkach (epikontynentalnych) o średniej i wysokiej energii a także środowisku wydmowym. Materiał osadowy, który je tworzy ma tak wysoką dojrzałość teksturalną w wyniku przejścia przez kilka cykli sedymentacyjno-diastroficznych, tzn. został wielokrotnie wyerodowany ze starszych zlityfikowanych osadów (recycling). Piaskowiec kwarcytowy (ang. quartzitic sandstone) to rodzaj piaskowca złożonego w niemal 100% z ziarn kwarcowych spojonych cementem kwarcowym, poddany umiarkowanej metamorfozie. Stanowi ogniwo przejściowe pomiędzy piaskowcem a kwarcytem.

Ze względu na ich porowatość, piaskowce tworzą ważne poziomy wodonośne oraz skały zbiornikowe węglowodorów (zwłaszcza pochodzenia eolicznego). Porowatość piaskowców może się wahać od poniżej 5% do około 35% (od 26% do 45% dla piasków) w przypadku bardzo dobrze wysortowanych piaskowców. Z powodu ich wytrzymałości (która zależy od rodzaju spoiwa) i porowatości piaskowce są często stosowane jako materiał budowlany. Wytrzymałość piaskowców zależy głównie od rodzaju cementu przy wartościach wytrzymałości na ściskanie jednoosiowe wahających się od około 2 MPa w przypadku bardzo słabo scementowanej skały, około 20 - 60 MPa dla piaskowców pochodzenia kontynentalnego (np. triasowych, karbońskich) do około 200 MPa w przypadku dobrze scementowanych piaskowców o spoiwie krzemionkowym (Goudie 2004, Look 2007).

Literatura

Goudie, A. 2004. Encyclopedia of Geomorphology, Routledge
Gradziński, R., Gągol, J., Ślączka, A. 1979. The Tumlin sandstone (Holy Cross Mts, Central Poland): Lower Triassic deposits of aeolian dunes and interdune areas. Acta Geologica Polonica 29, 151–175
Look, B.G. 2007. Handbook of Geotechnical Investigation and Design Tables, Routledge
Łydka, K. 1985. Petrologia skał osadowych, Wydawnictwa Geologiczne
Pettijohn, F.J., Potter, P.E., Siever, R. 1987. Sand and Sandstone, Springer
Zimmerle, W., Zimmerle, H. 1995. Petroleum Sedimentology, Springer