Стене

Балансирана стена стоји у парку Башта богова у Колорадо Спрингсу[1][2]
Стена од различитих минерала
Распрострањење стена у Северној Америци. Одозго на доле:Седиментне, Вулканске, магматске и Метаморфне стене.

Стена је скуп сачињен од једног или више минерала одређеног хемијског састава и одређене структуре. Испитивањем свих врста стена које граде Земљину кору установљено је да се у стенама налази само 100-150 врста минерала који их граде, иако је утврђено постојање преко 3000 врста природних минерала на Земљи. На примјер, уобичајена стена гранит је комбинација минерала кварца,[3] фелдспара[4] и биотита.[5][6][7] Вањски чврсти слој планете Земље сачињен је од разних стена.

Дробљењем (ситњењем) стене добија се камење и прашина. До дробљења може доћи утицајем временских прилика, ерозијом или вештачким путем — експлозивом или машинама.

Стене је користило цело човечанство током своје историје.[8] Од каменог доба, стјене и камење су кориштене као алат. Минерали и метали нађени у стенама били су незамењиви за настанак људске цивилизације.[9] Наука је дефинирала три основне групе стена: седиментне, метаморфне и магматске.

Истраживање литогенезе (грч. λίθος lithos = стена) и петрогенезе (πέτρος petros = камен) представља основну област истраживања петрологије[10] и геологије, али и геофизике и геохемије.

Класификација

Стене се према броју минерала деле на:

  • мономинералне, које су изграђене само од једног минерала и
  • полиминералне, које су изграђене од неколико минералних врста.

Према начину постанка, деле се на:

  • магматске
    • дубинске (гранит, сенит, диорит, габро, перидотит)
    • изливне (риолит, трахит, дацит, андезит, базалт)
    • жичне
  • седиментне
    • кластичне (бреча, конгломерат, пешчар, алевролит, глина)
    • хемијске (кречњак, доломит, бигар)
    • органогене (кречњак, креда, рожнац)
  • метаморфне
    • регионално метаморфне (мермер, кварцит, шкриљац, гнајс)
    • катакластичне
    • контактно метаморфне
    • аутометаморфне

На нивоу зрна (гранула), стене су састављене из зрнаца минерала, који су даље хомогене чврсте материје настале од разних хемијских једињења аранжираних у простору на одређени (правилни или неправилни) начин. Агрегатни минерали који граде стене међусобно су спојени хемијским везама. Врста и распрострањеност минерала у стенама одређена је начином на који су оне настале. Многе стене садрже силику (силицијум диоксид SiO2), једињење силицијума и кисеоника који сачињава око 74,3% Земљине коре. Овај материјал гради кристале са другим једињењима у стени. Пропорција силике у стенама и минералима је један од основних фактора у одређивању њихових имена и особина.[11]

Стене се геолошки класификују на основу особина попут минералног и хемијског састава, пропусности (порозности), текстуре и величине честица од којих су грађене и слично. Те физичке особине су крајњи резултат процеса који су створили стене.[12] Током времена, стене се могу претворити (трансформисати) из једног типа стене у други, као што је то описано у геолошком моделу званом „ циклус стена“. Ти догађаји производе три опште класе стена: седиментне, метаморфне и магматске.

Три класе стена су даље подељене на многобројне подгрупе. Ипак, не постоји чврста и јасна граница између повезаних стена. Повећањем или смањењем пропорција материјала од којих су грађене, они прелазе из једне групе у другу, одређене структуре од једне врсте стена често се могу наћи да постепено улазе у одређене структуре других. Стога дефиниције које су усвојене при номенклатури стена одговарају мање-више договореним одређеним тачкама у непрекидно градуираним серијама.[13]

Магматске стене

Магматске стене настају хлађењем и очвршћавањем магме односно вулканске лаве. Ова магма може настати од делимично истопљених старијих стена било у омотачу или кори планете. Обично, топљење стена настаје једним од три процеса: повећањем температуре, смањењем притиска или променом у њиховом саставу, мада се ова три процеса могу дешавати и симултано.

Магматске стене се деле на две главне категорије: плутонске стене (или плутони) и вулканске. Плутони или интрузивне стене настају када се магма охлади и споро кристализује унутар Земљине коре. Пример ове врсте стена је гранит. Вулканске или екструзивне стене настају када магма досегне површину планете било као лава или фрагмент, сачињавајући минерале попут базалта или пловућца.[12] Хемијска распрострањеност и брзина хлађења магме обично формира секвенцу познату као Бовенова кристализацијска серија. Већина основних магматских стена се налазе дуж те серије.[11]

Око 64,7% Земљине коре по запремини састоји се из магматских стена, што их чини најразноврснијом категоријом стена. Од тога око 66% су базалтне и габро стене, 16% су гранитне стене док су 17% гранодиорити и диорити. Само 0,6% отпада на сиенит а 0,3% на перидотит и дунит. Стене које чине океанско дно су 99% од базалта, који је магматска стена мафичног састава. Гранити и сличне стене, познате као мета-гранитоиди, формирају већи део континенталне Земљине коре.[14] Откривено је и описано преко 700 врста магматских стена, међу којима се већина формирала испод површине Земљине коре. Све оне имају различите особине у зависности од састава и услова температуре и притиска при њиховом стварању.

Седиментне стене

Седиментне стене се формирају на површини Земље тако што се фрагменти старијих стена, минерала и организама акумулирају (таложе) и цементирају (стврдњавају) или хемијским таложењем и органским растом у води (седиментација).[15] Овај процес узрокује да се кластични седименти (делови стена) или органске честице (стеља, detritus) акумулирају на површини или за минерале да се хемијски исталоже из раствора. Иситњена супстанца затим пролази кроз процес отврдњавања и цементирања под утицајем температуре и притисака ( дијагенеза).

Пре него што се наталоже, седименти настају деловањем временских непогда или од ранијих стена путем ерозије у неком подручју, а затим се преносе путем воде, ветра или леда (ледницима) до места где се таложе. Приближно 7,9% Земљине коре по запремини састављено је из седиментних стена, од којих 82% отпада на шкрљце, док остатак представљају кречњаци (6%), пешчари и аркозе (12%).[14] Седиментне стене врло често садрже фосиле. Међу најстаријом фосилном евиденцијом живота су микробни фосили нађени у 3,48 милијарди година старом пешчару у Западној Аустралији,[16][17][18][19][20] биогеном графиту нађеном у 3,7 милијарди година старим метаседиментарним стенама у западном Гренланду,[21] и остаци биотичког материјала нађеног у 4,1 милијарде година старим стенама у Западној Аустралији.[22][23] Пошто се ове стене формирају деловањем гравитације, најчешће се стварају у водоравним или готово водоравним слојевима или стратама, те се често означавају као слојевите стене. Мали део седиментних стена настао је на стрминама, те се понекад дешава да нижи слојеви буду пре еродирани, а горњи слојеви потону, те долази до тзв. укрштања слојева (енгл. cross-bedding).

Метаморфне

Метаморфне стене настају када се било која друга врста стена: седиментне, магматске или друге старије метаморфне, изложе другачијим условима температуре и притиска од оних при којима су се првобитне стене формирале. Тај процес назива се метаморфоза, што значи „промена форме“. Као резултат процеса дешавају се темељите промене у физичким и хемијским особинама стене. Првобитна стена, позната као протолит, трансформише се у друге минералне врсте или друге форме истог минерала путем рекристализације.[12] Температуре и притисци неопходни за овај процес су увек виши од оних који владају на површини Земље: температуре више од 150 до 200 °C и притисци виши од 1500 бара.[12] Метаморфне стене чине око 27,4% Земљине коре по запремини.[14]

Разликују се три основне класе метаморфних стена на основу механизма њиховог настанка. Интрузија магме која заграва околне стене проузрокује контактни метаморфизма, трансформацију у којој доминира висока температура. Метаморфизам притиском дешава се када су седименти закопани дубоко у кори, када главну улогу игра притисак док је температура споредна. Овај процес назива се кластични метаморфизам и њиме могу настати стене попут жада. Када су присутна оба фактора: висока температура и високи притисак, механизам се назива регионални метаморфизам. Он се обично дешава у подручјима настанка планина.[11]

У зависности од структуре, метаморфне стене се деле у две опште категорије. Оне које имају текстуру називају се фолијацијске, док су све остале нефолијацијске стене. Име стене се затим одређује у зависности од врсте присутних минерала. Микашист је фолијацијска стена која је првенствено састављена из ламеларних минерала попут мике. Гнајс има видљиве траке различитих нијанси, а уобичајен примје су гранитни гнајсеви. Друге врсте фолијацијских стена укључују аргилошисте, филите и милоните. Чести примери нефолијацијских метаморфних стена су мрамор, стеатит и серпентин. Ова група садржи кварцит, метаморфну врсту пешчара,[24][25] те хорнфелсе.[11]

Метеорити

Жељезни метеорит

Посебан случај међу стенама представјају метеорити, стеновита тела у свемиру. Они су остаци из ране историје Сунчевог система и садрже бројне минерале који се не могу наћи у другим стенама земаљског порекла. Према садржају минерала у њима, могу се поделити на камене метеорите, који се првенствено састоје из силиката попут оливина или пироксена, жељезних метеорита, који се најчешће састоје из жељезно-никлових минерала камацита и таенита и камено-жељезних метеорита, који представљају мешовити тип. Величина метеорита креће се између микрометеорита и огромних стеновитих тела тешких неколико хиљада тона. У Шведској је откривен фосилни метеорит стар неколико стотина милиона година.

Земљског порекла, али настали од удара метеорита о површину Земље, су тектити. То су стакласти објекти величине неколико центиметара, настали топљењем земаљских стена узрокованим ударом метеорита, а затим су се брзо охладили, те импактити који су настали снажним механичким и термичким утицајима на стене при удару метеорита, као што је то случај са суевитом.

други језици
Alemannisch: Gestein
العربية: صخر
aragonés: Roca
ܐܪܡܝܐ: ܐܒܢܐ
asturianu: Roca
azərbaycanca: Dağ süxurlar
Bahasa Indonesia: Batu
Bahasa Melayu: Batu
български: Скала
Bân-lâm-gú: Gâm-chio̍h
Basa Jawa: Watu
Basa Sunda: Batu
башҡортса: Тау тоҡомо
беларуская: Горная парода
беларуская (тарашкевіца)‎: Горная парода
भोजपुरी: चट्टान
বাংলা: শিলা
Boarisch: Stoa
bosanski: Stijena
català: Roca
chiShona: Mabwe
ᏣᎳᎩ: ᏅᏯ
Cymraeg: Craig
čeština: Hornina
dansk: Bjergart
Deutsch: Gestein
eesti: Kivim
Ελληνικά: Πέτρωμα
español: Roca
Esperanto: Rokaĵo
euskara: Arroka
فارسی: سنگ
français: Roche
Frysk: Stiente
Gaeilge: Carraig
Gàidhlig: Clach
galego: Rocha
客家語/Hak-kâ-ngî: Sa̍k-thèu
עברית: סלע
हिन्दी: शैल
hrvatski: Stijena
Հայերեն: Ապար
Ido: Petro
interlingua: Petra
Iñupiak: Uyaġak
íslenska: Berg
italiano: Roccia
日本語: 岩石
қазақша: Тау жынысы
Кыргызча: Тоо тектер
ಕನ್ನಡ: ಕಲ್ಲು
한국어: 암석
Kreyòl ayisyen: Ròch
kurdî: Kevir
Ladino: Pina
latgaļu: Plīksnis
latviešu: Ieži
Lëtzebuergesch: Gestengs
lietuvių: Uoliena
lumbaart: Córna
magyar: Kőzet
македонски: Карпа
മലയാളം: പാറ
монгол: Чулуу
मराठी: खडक
မြန်မာဘာသာ: ကျောက်
नेपाली: चट्टान
Nederlands: Gesteente
नेपाल भाषा: ल्वहं
norsk: Bergart
norsk nynorsk: Bergart
Nouormand: Rotchi
occitan: Ròca
oʻzbekcha/ўзбекча: Togʻ jinslari
ਪੰਜਾਬੀ: ਚਟਾਨ
Plattdüütsch: Steen (Petrologie)
پنجابی: چٹان
polski: Skała
português: Rocha
română: Rocă
Runa Simi: Rumi kaq
shqip: Shkëmbi
සිංහල: පාෂාණ
Simple English: Rock (geology)
slovenčina: Hornina
slovenščina: Kamnina
Soomaaliga: Dhagax
کوردی: بەرد
srpskohrvatski / српскохрватски: Stijena
suomi: Kivi
svenska: Bergart
தமிழ்: பாறை
తెలుగు: రాయి
ไทย: หิน
Tiếng Việt: Đá
Türkçe: Kayaç
українська: Гірська порода
اردو: حجر
Vahcuengh: Rin
vèneto: Piera
West-Vlams: Gestêentesôortn
吴语: 岩石
ייִדיש: שטיין
Zazaki: Salek
中文: 岩石
粵語: 石頭
Lingua Franca Nova: Roca