Stene

Stena je skup sačinjen od jednog ili više minerala određenog hemijskog sastava i određene strukture. Ispitivanjem svih vrsta stena koje grade Zemljinu koru ustanovljeno je da se u stenama nalazi samo 100-150 vrsta minerala koji ih grade, iako je utvrđeno postojanje preko 3000 vrsta prirodnih minerala na Zemlji.

Nauka koja se bavi izučavanjem stena naziva se petrologija. Nauka koja se bavi opisivanjem stena naziva se petrografija.

Drobljenjem (sitnjenjem) stene dobija se kamenje i prašina. Do drobljenja može doći uticajem vremenskih prilika, erozijom ili veštačkim putem — eksplozivom ili mašinama.

Klasifikacija Stena

Stene se prema broju minerala dele na:

   - monomineralne, koje su izgrađene samo od jednog minerala i
  -  polimineralne, koje su izgrađene od nekoliko mineralnih vrsta.

Prema načinu postanka, dele se na:

  -  magmatske
      -  dubinske (granit, sijenit, diorit, gabro, peridotit)
     -   izlivne (riolit, trahit, dacit, andezit, bazalt)
     -   žične
  -  sedimentne
     -   klastične (breča, konglomerat, peščar, alevrolit, glina)
     -   hemijske (krečnjak, dolomit, bigar)
     -   organogene (krečnjak, kreda, rožnac)
 -   metamorfne
    -    regionalno metamorfne (mermer, kvarcit, škriljac, gnajs)
   -     kataklastične
   -     kontaktno metamorfne
   -     autometamorfne

Magmatske Stene

Magmatske stene se drugačije nazivaju i eruptivne stene. Nastale su očvršćavanjem magme u Zemljinoj unutrašnjosti odnosno očvršćavanjem lave na površini Zemlje. Dele se na dubinske i površinske. Prva Zemljina kora je bila sastavljena samo od magmatskih stena, a tek kasnije je, pod uticajem padavina, erozionih procesa i tektonskih pokreta došlo do stvaranja metamorfnih i sedimentnih stena.

Vrsta magmatske stene: Diorit

 Podela magmatskih stena

Prema mestu nastanka magmatske stene se dele na izlivne (efuzivne) i dubinske (intruzivne). Izlivne magmatske stene se još nazivaju i vulkaniti.

    Dubinske (intruzivne) magmatske stene su zrnaste strukture. Kod njih su svi mineralni sastojci iskristalisani i približno su iste veličine. Javljaju se u obliku batolita i lakolita. U ove stene spadaju:
      -  granit,
      -  sijenit,
      -  diorit,
      -  gabro i
      -  peridotit.

    Struktura izlivnih (efuzivnih) magmatskih stena je porfirska - sastoje se od sitno iskristalisane mase, u kojoj se nalaze pojedini krupniji kristali. Javljaju se u obliku vulkanskih kupa, lavičnih tokova i ploča. Dele se na:
      -  riolit,
      -  trahit,
      -  dacit,
      -  andezit i
      -  bazalt.

Oblici koji nastaju hlađenjem magme su:

   - Batolit - nastaje kada magma očvrsne u vidu brežuljka (Kopaonik)
   - Lakolit - nastaje kada magma očvrsne u vidu pečurke ili sočiva (Avala)
   - Žične stene (dajkovi) - nastaju kada magma očvrsne u vidu tanke niti koja podseća na žicu; dajkovi su na prelazu između vulkanskih i dubinskih magmatskih stena

Oblici koji nastaju hlađenjem lave su:

   - Vulkanske kupe - nastaje kada se lava nagomila u vidu brežuljka ili uzvišenja
   - Lavične ploče - nastaje kada se lava razlije na većoj površini i tako očvrsne
   - Lavični tokovi - okamenjeni potoci lave

Magmatske stene se takođe dele i po hemijskom sastavu na:

   - kisele - preko 66% SiO2,
   - intermedijarne - 53-66% SiO2,
   - bazične - 45-53% SiO2,
   - ultrabazične - manje od 45% SiO2.

Sedimentne Stene

Sedimentne ili taložne stene (lat. sedimentare - taložiti) su nastale od produkata hemijske i mehaničke prerade ranije stvorenih magmatskih, starijih sedimentnih i metamorfnih stena. Javljaju se u vidu naslaga (slojeva).

Da bi došlo do formiranja sedimentne stene neophodno je da se ispune sledeći uslovi:

 -  površinsko raspadanje stena
 -  transport materijala nastalog raspadanjem stena
 -  taloženje (sedimentacija) transportovanog materijala
 -  dijageneza (litifikacija, očvršćavanje) nataloženog materijala.

Nastanak sedimentnih stena je na niskim temperaturama, najčešće 0-25°C, a ređe nastaju i na nižim i višim temperaturama, i niskim pritiscima, od 1 bar do nekoliko stotina bara.

Dve vrste sedimentnih stena: šejl preko koga leži krečnjak, Plato Kimberlend, Tenesi.

 Podela sedimentnih stena
  Podela sedimentnih stena se može vršiti na osnovu više kriterijuma:

  -  na osnovu načina postanka (geneze)
        klastične sedimentne stene ili mehaničke sedimentne stene, nastaju taloženjem minerala različitog sastava i veličine эrna. U njih spadaju šljunkovite i peskovite stene.
        hemijske sedimentne stene (se obrazuju izlučivanjem i taloženjem raznih soli koje se nalaze rastvoreni u vodi).
       organogene sedimentne stene (sadrže fosilne ostatke biljaka i životinja)

  -  na osnovu dijagenetskih karakteristika (stepena litifikacije)
        nevezane
        poluvezane
        vezane

  -  na osnovu granulometrijskih karakteristika i sastava
        psefiti
        psamiti
        alevriti
        peliti

Izučavanjem uslova stvaranja sedimentnih stena bavi se sedimentologija, dok se proučavanjem ove vrste stena bavi petrologija sedimentnih stena.

Primeri sedimentnih stena: pesak, peščar, karbonatne stene, glinovite stene, kaustobioliti (stene koje su zapaljive) npr. nafta, asfalt, ugljevi...

Metamorfne Stene

Metamorfne stene nastaju procesom metamorfoze, menjanjem, transformacijom, od neke stene. Pod metamorfozom se podrazumeva delovanje visoke temperature pritiska, vodene pare i gasova.

Metamorfoza se odvija u temperaturnim granicama od 180°C (po nekima 200°C), što predstavlja gornju granicu dijageneze, do početka anateksisa - parcijalnog topljenja mase (a ta granica zavisi od sastava protolita - prvobitne stene). Protolit je podvrgnut delovanju toplote i pritiska što uzrokuje duboke fizičke i/ili hemijske promene. Protolit može biti sedimentna stena, magmatska stena ili neka druga metamorfna stena.

 

Izgled metamorfne stene (kvarcit), Geološki muzej Univerziteta u Tartuu

 Podela metamorfnih stena
Metamorfne stene grade veliki deo Zemljine kore, a klasifikovane su prema načinu nastanka, strukturi i teksturi, hemijskom i mineralnom sastavu.

Nastaju na više načina prema čemu se dele na:

-    Dinamo-metamorfne
    (nastaju duboko ispod površine Zemlje delovanjem visokih pritisaka i temperatura)

-    Kontaktno-metamorfne
    (prodiranjem magme u okolnu stensku masu, na njihovom kontaktu dolazi do „prženja“ stena)

-    Kataklastično-metamorfne
    (delovanjem usmerenog dinamičkog pritiska (npr. smicanje dva bloka stena) 

  Mineralni sastav

 Utvrđivanjem prisustva minerala koji kristališu na visokom temperaturama i pritiscima, kao što su silmanit, kijanit, staurolit, andaluzit osnovni je indikator da je stena metamorfna. Prisustvo drugih minerala poput olivina, piroksena, amfibola, liskuna, feldspata i kvarca, je često, ali oni nisu indikatori da je stena nastala procesom metamorfizma. Objašnjenje leži u činjenici da se proces kristalizacije različitih minerala odvija pod različitim uslovima. Tako minerali koji su nastali na višim temperaturama i pritiscima, tokom formiranja magmatskih stena, kasnijim metamorfnim izmenama stenske mase koji se odvijaju na nižim temperaturama i pritiscima, neće rekristalisati. Dakle takvi minerali neće menjati svoju kristalnu rešetku niti hemijski sastav.

Proučavanjem metamorfnih stena, ogoljenih na Zemljinoj površini zbog procesa izdizanja i delovanja erozije, dobijaju se vrlo vredne informacije o temperaturama i pritiscima koji se javljaju na velikim dubinama unutar Zemljine kore, upravo na osnovu poznavanja pritisaka i temperatura pri kojima dolazi do kristalizacije određenih minerala, odnosno pri kojima ne dolazi do rekristalizacije drugih minerala.

Najpoznatije metamorfne stene su : kvarcit, mermer, gnajs, škriljac i još mnogo drugih.