PAPIEŻ Z PIEPRZYKIEM I PIERŚCIENIEM
Każdy z nas zna kogoś, kto od urodzenia ma na skórze charakterystyczne znamię, pieprzyk czy przebarwienie. Czasem to mała kropka, czasem większa plama – w każdym razie coś, co wyróżnia daną osobę spośród innych. Pomnik papieża Jana XXIII stojący we Wrocławiu też ma swój „pieprzyk”. I to dosłownie!
Pomnik zrobiono z kilku bloków granitu strzegomskiego. Na jednym z bloków można zauważyć wyraźnie odcinającą się, ciemniejszą enklawę – czyli fragment skały innego pochodzenia lub struktury, otoczony jasnym „ciałem” granitu. To taki kamienny odpowiednik znamienia skórnego. Papież ma więc swoją „urodową cechę”, zaklętą w kamieniu.
Granit strzegomski jest zwykle jasnoszary (czasami lekko żółtawy) o widocznej, jawnokrystalicznej, pełnokrystalicznej strukturze i teksturze bezkierunkowej. W polerowanej powierzchni widoczne są: szare kryształy kwarcu, białe (albo prawie białe) kryształy skalenia/polnego (plagioklaz/ortoklaz) oraz ciemne ziarna biotytu (i miejscami hornblendy). Skała ma strukturę ziarnistą, jest twarda, nisko nasiąkliwa i mrozoodporna — dlatego szeroko stosowana jako kamień budowlany i nagrobkowy.
W wielu częściach masywu Strzegom–Sobótka występują inkluzje i mikrogranitoidowe enklawy mafijne oraz ksenolity. Niektóre bloki granitu strzegomskiego często zawierają widoczne ciemniejsze enklawy, zwłaszcza w hornblendowo-biotytowych odmianach. Mineralnie dominują kwarc, skalenie (alkaliczne i plagioklaz) oraz biotyt (czasem hornblenda). Enklawy te zwykle mają kształt owalny/elliptyczny lub nieregularny; bywają ciemniejsze od otaczającego granitu i mogą mieć ostrą granicę kontaktu z „matką” skałą.
Pieprzyk widoczny na pomniku papieża to autolit (autolith). Zanim o nim opowiem, wspomnę o częściej występujących - ksenolitach. Ksenolit to taki „obcy przybysz” w skale – kawałek innej skały (porwak), który magma porwała ze sobą w trakcie ruchu. Czasem to tylko fragment, a czasem resztka po większym bloku skały, który wpadł do gorącej magmy. Prawdziwe ksenolity są zawsze starsze od skały, w której się znajdują, bo musiały już istnieć wcześniej – zanim otoczyła je zastygająca magma lub lawa. Mogą mieć różne kształty i wielkości - od maleńkich po wielkie i ostro zakończone. W obrębie granitu strzelińskiego oprócz ksenolitów skał metamorficznych występują także drobnoziarniste, ciemne i zaokrąglone enklawy skał magmowych - wcześniej wspomniane autolity. Nie są to więc skały obce, porwane, a skały typowo magmowe, które są zawsze mniej kwaśne niż główna masa intruzji. Enklawa taka wykazuje kilka bardzo charakterystycznych cech, a mianowicie : a) kształt najczęściej owalny; b) barwę ciemniejszą niż skały otaczającej; c) ziarno drobniejsze niż skały otaczającej; d) zasadowość większą niż skały otaczającej; e) teksturę bezładną lub ofitową. Większość enklaw tego typu wykazuje skład mineralny odpowiadający granitom monzonitowym, granodiorytom, monzonitom i diorytom kwarcowym. Wspomniane autolity są w większości formami niewielkimi, osiągającymi zaledwie kilka do kilkunastu centymetrów; znacznie rzadziej spotyka się enklawy wielkości około 20 cm, a już całkiem sporadycznie przekraczające 1 m średnicy. A jak duży jest nasz, papieski autolit? To będzie Wasze zadanie :))
Wiemy już więc, czym jest ten "pieprzyk", ale gdzie u papieża znajdziemy pierścień? Granit tworzy się z powolnego stygnięcia magmy w głębi skorupy ziemskiej. W zależności od składu chemicznego, temperatury czy czasu ochładzania, taki występujący w magmie autolit może mniej lub bardziej „reagować” z otaczającą go skałą. Wynik reakcji bardziej zasadowego autolitu z kwaśnym granitem strzegomskim możemy właśnie zaobserwować na pomniku papieża. Nazywany jest on obwódką reakcyjną.
W geologii obwódka reakcyjna (reaction rim) to warstwa minerałów, która rozwija się wokół istniejącego ziarna mineralnego w wyniku reakcji chemicznej między minerałem rdzenia a jego otoczeniem. Obwódki reakcyjne powstają w wyniku reakcji pomiędzy minerałami w miejscach ich styku, co prowadzi do częściowego przekształcenia jednego lub obu minerałów w sąsiedztwie kontaktu. Najbardziej charakterystyczną cechą autolitów jest ich drobnoziarnistość w porównaniu z granitoidami, w których występują. Do wyjaśnienia problemu wielkości ziarna tych enklaw przyjmuje się teorię reakcji termicznej między bardziej zasadową magmą o znacznie wyższej temperaturze i chłodniejszą magmą kwaśną. Pierścienie tworzą się przez ograniczoną dostępność wody, która uniemożliwia reakcjom pełne zakończenie. Obwódki reakcyjne mają duże znaczenie, ponieważ zachowują w strukturze skały „zamrożone” reakcje.
W skałach magmowych obwódki te mogą powstać w wyniku reakcji pomiędzy kryształami a magmą. W skałach metamorficznych ich powstawanie może być wywołane zmianami warunków ciśnienia i temperatury, ale także oddziaływaniem zewnętrznych płynów (czyli procesami metasomatycznymi). W skałach magmowych mogą być skutkiem tego, że kryształy nie są w równowadze z otaczającym je stopem i reagują z nim. Powstawanie obwódek może też zachodzić w późnym stadium magmowym — w wyniku interakcji fluidów ze skałą w stanie stałym lub alteracji hydrotermalnej.
Jeżeli produkt reakcji tworzy pełną obwódkę wokół minerału, nazywa się ją koroną (corona).
Pieprzyk z pierścieniem:
Źródła:
- John D. Winter - Principles of Igneous and Metamorphic Petrology;
- Bruce W. D. Yardley - An Introduction to Metamorphic Petrology;
- Marek Lorenc - Enklawy hemoegeniczne (autolity) jako wskaźnik magmowego pochodzenia granitoidów strzelińskich;
- Reaction rims – Geology is the Way
- P. P. Zagożdżon - Kamień w architekturze a geoturystyka miejska.
Twoje zadanie (logging tasks)
Aby móc zalogować EarthCache, odpowiedz na pytania:
1. Opisz, gdzie na pomniku znajduje się wyżej pokazany i opisany autolit („pieprzyk”) – podaj orientacyjne położenie (np. prawa/ lewa strona, część "ciała") oraz wysokość względem podstawy pomnika. Oszacuj wielkość tej enklawy i określ kolor oraz fakturę względem otaczającego ją granitu strzegomskiego.
2. Wymień główne różnice między ksenolitem a autolitem.
3. Porównaj opisany powyżej autolit z otaczającym go granitem. Która z tych skał ma bardziej kwaśny, a która bardziej zasadowy skład? Która z nich miała wyższą, a która niższą temperaturę, gdy znajdowała się w stanie płynnym (magmy)?
4. Przyjrzyj się granicy enklawy i granitu. Zauważysz tam jaśniejszy „pierścień” (obwódkę reakcyjną). Opisz własnymi słowami proces powstawania takiego pierścienia.
5. Zrób zdjęcie pomnika z Tobą/Twoim drewniakiem/kartką z Twoją nazwą użytkownika (nie pokazuj na zdjęciu "pieprzyka") – fotkę dodaj do logu.
Odpowiedzi proszę wysyłać w wiadomości do mnie, przez profil. Kesza można logować od razu po wysłaniu odpowiedzi nie czekając na reakcję z mojej strony. Logi bez przesłanych odpowiedzi będą kasowane w ciągu 14 dni.