Kasza z granitu i kostka z aplitu EarthCache

KASZA Z GRANITU I KOSTKA Z APLITU

GRANITE GRUS AND APLITE BRICKS

Może trudno to dostrzec, ale w tym miejscu, w zboczu góry Siodlak (610 m n.p.m.), prowadzono kiedyś eksploatację granitu zwanego karkonoskim – głębinowej skały magmowej o wyraźnie widocznych w budowie kryształach pojedynczych minerałów. Niegdyś lita skała jest dziś w zupełnej rozsypce, ponieważ ściana kamieniołomu podlega intensywnym procesom wietrzenia (fig. 1).

Fig. 1. Ściana wyrobiska z silnie zwietrzałymi granitami. Fot. A. Żerebecka
 

Minerały tworzące granit, czyli kwarc, skalenie i łyszczyki, są niszczone m.in. pod wpływem słońca, mrozu, wody (zarówno opadowej, jak i podziemnej), a także rosnących na wyrobisku roślin. Każdy z tych składników ma inne parametry, więc wietrzeje w różnym stopniu. Kwarc wykazuje dużą odporność na ten proces, ponieważ nie reaguje z wodą i ma dużą twardość. Skalenie są bardziej podatne, wskutek wietrzenia powoli przeistaczają się kaolinit (minerał ilasty). Najintensywniej w granicie rozpadają się łyszczyki, a konkretnie biotyt. Przy dużej wilgotności zachodzi zjawisko hydratacji, czyli do cząsteczki minerału przyłącza się cząsteczka wody, zwiększając jego objętość. Ciągłe zmiany objętości biotytu prowadzą do jego niszczenia i rozluźnienia struktury całej skały. Granit rozpada się wtedy na pojedyncze kryształy, które mogą przypominać sypką kaszę. Stąd też te drobną frakcję nazywa się po prostu kaszą granitową (fig. 2).

Fig. 2. Kasza granitowa. Fot. A. Żerebecka
 

Jednak w ścianie kamieniołomu widać również wąskie pasma litej, gładkiej skały, wyglądające jakby ktoś „wbudował” murek w niszczejące wyrobisko (fig. 3 i 4). Mają one szerokość od kilku do kilkudziesięciu centymetrów i - co ciekawe – często naturalnie pękają w regularną kostkę. Są to żyły aplitowe, które powstały z resztek magmy pod koniec jej krzepnięcia. Gorąca, płynna magma wypełniała pęknięcia tworzące się podczas formowania granitów i tam dość szybko krystalizowała. Tak właśnie powstał aplit, czyli bardzo drobnokrystaliczna skała o różowo-szarej barwie. Budujące ją minerały, choć takie same jak te obserwowane w granicie, w przeciwieństwie do nich są niemal nierozróżnialne gołym okiem. Jedynie miejscami można dostrzec większe, pojedyncze kryształy kwarcu. Przebieg żył aplitowych głównie uwarunkowany jest występowaniem w granicie licznych skośnych spękań, tzw. spękań kulisowych, co wizualnie stwarza efekt wcześniej wspomnianego murka lub schodków. Warto się rozejrzeć, aby to zaobserwować – ściana kamieniołomu poprzecinana jest aplitem w wielu miejscach.

Fig. 3. (powyżej) Żyła aplitowa. Fot. M. Szadkowski
 

Fig. 4. Żyła aplitowa. Fot. M. Szadkowski
 

To nie wszystko, co przygotowała dla nas Matka Natura w tej lokalizacji. Po wschodniej stronie wyrobiska, na styku żyły aplitowej z silnie zwietrzałym granitem, wypływa woda podziemna. Źródło ma charakter szczelinowy, co oznacza, że woda przepływa przez skały systemem spękań. Im szersze szczeliny i im jest ich więcej, tym wodzie łatwiej się przemieszczać. Nietrudno zauważyć, iż ujęcie tworzą obecnie cztery rury, co może wskazywać, że naturalny wypływ obserwowano w kilku miejscach. Lokalni mieszkańcy czerpią z tego źródełka już od dawna, przypisując mu prozdrowotne właściwości. I faktycznie, można je uznać za potencjalnie lecznicze ze względu na obecność radonu (ok. 375 Bq/dm³*) – dobrze rozpuszczalnego, bezwonnego gazu, będącego produktem rozpadu radu zawartego w skałach. Co ciekawe, aplit zawiera dużo więcej radu niż granit, jednak ze względu na to, że jest skałą bardziej zwięzłą, cechuje się znacznie niższym współczynnikiem emanacji (czyli wydziela mniej radonu niż zwietrzały granit). Rozpuszczanie radonu zachodzi najintensywniej w strefie kontaktu granit-aplit, którą woda podziemna wykorzystuje w swej wędrówce z obszaru zasilania do źródła. Występująca tu woda jest bardzo słabo zmineralizowana, potocznie „miękka” (mineralizacja ok. 73 mg/dm³**), ponieważ w niewielkim stopniu reaguje z innymi składnikami tutejszych skał. Nieznaczne wahania temperatury wody podziemnej i badania izotopowe wskazują, że krąży ona na dużych głębokościach przez około 15 lat zanim wypłynie na powierzchnię. Idąc za przykładem miejscowej ludności, śmiało można jej spróbować!

Jeden dawny kamieniołom, a tyle rozmaitości! Teraz znalezienie żyły aplitowej w wyrobisku powinno być po prostu kaszką z…wodą :)
 

Słowniczek:
* Bq (bekrel) – jednostka miary aktywności promieniotwórczej, 1 Bq oznacza zachodzenie 1 rozpadu promieniotwórczego na sekundę. Zgodnie z prawem geologicznym i górniczym wody radonowe mają co najmniej 74 Bq/dm3 radonu.
** Mineralizacja to suma rozpuszczonych w wodzie składników stałych. Zgodnie z prawem geologicznym i górniczym wody mineralne mają ich co najmniej 1000 mg/dm3.
 

Aby zalogować EC musisz odwiedzić miejsce i przesłać odpowiedzi na pytania:

1. W której części kamieniołomu znajduje się żyła aplitowa widoczna na trzecim zdjęciu (fig. 3)? (podaj kierunek geograficzny)

2. Jakich minerałów jest najwięcej w kaszy granitowej? Jak myślisz, dlaczego?

3. Czy w obrębie ujęcia wody też widać żyłę aplitową?

4. Z której rury ujmującej źródło najintensywniej leci woda? Jak myślisz, dlaczego?
    

UWAGA! Do zalogowania tej skrytki EarthCache wymagane jest wysłanie odpowiedzi do zadań przez profil PIG_PIB. Logować można po wysłaniu rozwiązań, nie czekając na wiadomość z naszej strony. Logi bez wysłanych odpowiedzi będą kasowane w ciągu 14 dni.
 

It may be difficult to see, but here on the Siodlak Hill (610 m a.s.l.), the Karkonosze granite was exploited in the past. It is a igneous rock with phenocrystals of minerals clearly visible in the structure. This solid rock is completely crumbling nowadays because the quarry wall is subjected to intensive weathering processes (fig. 1). The minerals that form the granite, i.e. quartz, feldspar and micas, are destroyed under influence of sun, frost, water (both rainfall and underground) as well as plants growing in the excavation. Each of these components has different parameters, so it weathers to varying degree. Quartz is highly resistant to this process because it does not react with water and is very hard. Feldspars are more susceptible to weathering, and, as a result, they slowly transform into kaolinite (clay mineral). Micas, especially biotite, disintegrate the most intensely in the granite. At high humidity there occurs hydration, i.e. a reaction where a water molecule attaches to a mineral molecule, increasing its volume. Constant changes in the volume of biotite lead to its destruction and loosening of the structure of the whole rock. Granite breaks down into a mixture of single crystals, which may resemble loose groats, known as grus.

However, in the wall of the quarry you can also see narrow veins of solid, smooth rock what looks like someone puts some bricks into the decaying excavation. They have a width from a few to several dozen centimeters and - interestingly - they often break naturally into regular cubes. These bands are called aplitic veins and arose from the remnants of magma at the end of its crystallization. A hot magma filled the cracks that formed during granite formation and crystallized there really fast. This is how aplite was created, i.e. a very fine-grained rock with a pink-grayish color. Minerals that build it are just like in granite but, in contrast to them, are almost indistinguishable with the naked eye. Only in some places you can see larger single crystals of quartz. The course of aplitic veins is mainly conditioned by the frequent occurrence of cracks in the granite, that is why they look like wall or stairs. You can observe it, just look around - the quarry wall is cut by aplite in many places.

This is not all that Mother Nature has prepared for us in this location. On the eastern side of the quarry, where the aplitic vein cuts strongly weathered granite, there flows groundwater. The spring is called fissure or fracture spring, which means that water discharges from faults or cracks in the bedrock. The wider and the more frequent fractures are, the easier the water moves. It is not difficult to notice that the intake currently consists of four pipes, which may indicate that the natural outflow was observed in several places. Local residents have been using this spring for a long time, attributing health-promoting properties to it. In fact, they can be considered potentially medicinal because of the concentration of radon (approx. 375 Bq/dm3 *). It is readily soluble, odorless gas which is a product of the decay of radium contained in the rocks. Interestingly, aplite contains much more radium than granite but due to the fact that it is a more compact rock, it has a much lower emanation coefficient (i.e. it emits less radon than weathered granite). The dissolution of radon occurs most intensively in a narrow zone of contact between aplite and granite which groundwater uses in its journey from the recharge area to the spring. Water in here is very poorly mineralized, colloquially called "soft" (measurements of mineralization around 73 mg/dm3 **). This is because it reacts to only narrowly with elements of their reservoir rocks. Small fluctuations in groundwater temperature and isotope studies indicate that water circulates at great depths and its flow lasts about 15 years before it comes to the surface. Following the local residents example, you can try it!

One former quarry but so much variety! Now finding the aplitic vein in this excavation should be just a piece of…rock :).
 

Glossary:

*Bq (beckrel) - a unit of measure for radioactive activity, 1 Bq means 1 radioactive decay per second. According to Polish geological and mining law, radon waters have at least 74 Bq/dm3 of radon.

**Mineralization is the sum of mineral components dissolved in water. According to the Polish geological and mining law, mineral waters have at least 1000 mg dissolved minerals per 1 dm3 of water
 

To log the EC you need to visit the place and send answers to the questions:

1. In the fig. 3 you can see aplitic vein. In which part of quarry is it located? (please give the geographic direction)
2. What minerals are most abundant in the grus? Try to explain why this is happening.
3. Can you see the aplitic vein within the water intake?
4. From which pipe there is the strongest water flow? Why?
    

WARNING! To log this EC you have to send the answers to PIG_PIB profile. You can log after sending the answers, without waiting for our reply. Logs without answers will be deleted within 14 days!
 

Literatura / References:

1. Migoń P., 2012. Granit – od magmy do kamienia w służbie człowieka. W granitowym świecie zachodnich Sudetów. Karkonoski Park Narodowy, Jelenia Góra

2. Przylibski T., 1999. Geneza radonu w wodach źródła szczelinowego nr 26 w Kowarach (Sudety). Przegląd Geologiczny, vol. 47, nr 8: 740-742

3. Stachowiak A. i in., 2013. Geostrada Sudecka – przewodnik geologiczno-turystyczny. PIG-PIB i ČGS, Warszawa-Praga

    

Grafika w tle / Background graphics: Domena publiczna, Pixabay / Public domain, Pixabay
 

Masz pytania? Napisz do nas! Kontakt: geocaching@pgi.gov.pl