Седиментни скали: образуване, видове (варовик, пясъчник, шисти) и разпространение
Научете всичко за седиментните скали: образуване, видове (варовик, пясъчник, шисти), слоеве и разпространение по света — ключови факти и примери.
Седиментните скали са скали, образувани от седименти. Те се отлагат с течение на времето и често показват слоеве, които могат да се видят в скалите. Други видове скали са магмените и метаморфните скали. Слоевата (стратификационната) структура е характерна за седиментните образувания: хоризонтални или наклонени пластове, кръстосани пластове, биотурбации и вкаменелости често дават важна информация за средата на отлагане и геоложката история.
Седиментите обикновено се образуват от вещества, които падат на дъното на океаните и езерата. Тази материя включва малки парчета от други скали, мъртви животни, растения и микроорганизми. Също така неорганични химикали могат да се утаяват от разтвор във водата. Трите най-разпространени седиментни скали са варовик, пясъчник и шисти. Процесите, които превръщат свободните седименти в твърди скали (литификация), включват уплътняване (компакция), изтласкване на вода и разтворени вещества и цементиране чрез пресичащи минерални материали (например кварц, калцит или глинени минерали).
Как се образуват седиментните скали
Образуването преминава през няколко основни етапа: разпадане (weathering) на скали по на повърхността, ерозия и транспорт (от вода, вятър, лед), отлагане в депо (реки, езера, море, пустини), и накрая диагенеза — промени след отлагането, които водят до литификация. Различните среди на отлагане (континентални, преходни и морски) определят формацията и характеристиките на седиментите: например делтите и речното корито образуват груби, добре сортировани материали, докато дълбоководните среди натрупват фин глинен материал.
Основни видове седиментни скали
- Кластични (детритни) скали — изградени от фрагменти на предварително съществували скали. Примери: гравелни конгломерати, брекчии, пясъчник (често от кварцов песък), силтстоуни и шисти (финнозърнести пластести скали). Свойствата зависят от размера на зърната, тяхното сортиране и матрица/цимент.
- Химични и биохимични скали — образуват се чрез прекристализация или отлагане на минерали от разтвори. Типични са варовик (биогенно или химично произхождение, съставен главно от калцит или аргонит), хематитови и силитни формации, както и евапорити (галита, сулфати) в затворени басейни.
- Органични скали — богати на органична материя, напр. въглища (анточни растителни остаки) и някои органогенни варовици и сланци.
Подробно за трите често споменавани типа
Варовик — обикновено се формира в топли плитководни морета от строежни организми (черупки, корали, микроскопични алуминиеви и калциеви организми). Варовикът е важен за образуването на карстови релефи (пещери, пропасти, подземни реки). Използва се за строителство и в производството на цимент.
Пясъчник — съставен предимно от кварцови зърна; степента на сортиране и закръгленост показва енергията на средата на транспорт. Добре сортировните и чисто кварцови пясъчници са устойчиви и често служат като резервоари за подземни води и нефт/газ поради своята порьозност и проводимост.
Шисти — финослойни, богати на глинени минерали и слоистост (фисилитет). Те често съдържат органична материя и са основен източник за шистово масло и газ. При напукване се разцепват по тънки пластове, което ги прави тънкослойни и лесно обработваеми за изследване на вкаменелости и седиментни структури.
Разпространение и количествени съотношения
Седиментните скали покриват приблизително 75–80% от повърхността на Земята (като покривни депозити), но образуват само около 5% от обема на земната кора, тъй като коричните слоеве под тях често са по-дълбоки и складови. Съставът на седиментната покривка варира регионално, но грубо относителните количества на типовете седиментни скали може да се оценят приблизително така:
- Шисти и други финозърнести пластести скали: ~50–65%
- Пясъчници (и по-груби кластични образувания): ~20–30%
- Варовикови и други карбонатни скали: ~10–20%
Тези стойности са ориентировъчни и зависят от геоложките периоди и местните условия на отлагане.
Значение и приложения
- Запаси на полезни ресурси: седиментните басейни са основни резервоари на петрол, природен газ, пластови води и въглища.
- Строителни материали: пясъчник и варовик за камък, цимент и алуминий в някои случаи; шистите понякога се използват при производство на покривни материали.
- Научна стойност: съдържат най-много вкаменелости и дават информация за климат, морско ниво и еволюция на животински и растителни групи.
- Хидрогеоложки функции: пясъчниците и някои варовици са важни резервоари за подземни води.
Кратко заключение
Седиментните скали са ключов компонент на земната повърхност и играят централна роля в разчитането на геоложката история, добива на ресурси и формированието на релефа. Разпознаването на процесите на отлагане, типовете и свойствата на седиментните скали позволява по-добро управление на природните ресурси и разбиране на минали екологични условия.
Два вида седиментни скали: варовити шисти, покрити с варовик. Платото Къмбърланд, Тенеси.
Червен пясъчник: Вирал, Англия
Седиментна скала: Карнатака, Индия
Работа на разтвора под налягане в кластична скала. Докато материалът се разтваря на местата, където зърната са в контакт, материалът кристализира от разтвора (като цимент) в отворените порни пространства. По този начин се осъществява нетен поток на материал от областите под високо напрежение към тези под ниско напрежение. В резултат на това скалата става по-компактна и по-твърда. По този начин насипният пясък може да се превърне в пясъчник.
Вкаменелост в шисти: Grube Messel, Германия
Консолидация
Притиснати и компресирани с течение на времето, седиментите се "консолидират" (стават твърди) в скални пластове. Стратиграфията изучава тези слоеве.
Циментацията възниква, когато разтворените минерални компоненти се отлагат в междините на седиментите. Това е слепването на седиментите, което образува скала.
В противен случай водата от скалите може да бъде изтласкана, но те могат да останат непроменени за дълъг период от време. Има много кариери за неконсолидирани отложения, в които се добиват пясък и чакъл за строителната индустрия. В такива кариери може да се извлича пясък, който е останал като пясък още от юрския период. Но консолидираният пясък, пясъчникът, може да бъде много твърда скала.
Консолидираните скали могат да бъдат променени още веднъж чрез проникване на вода или чрез топлина и екстремно налягане.
Видове седиментни скали
Седиментите се образуват от три процеса:
- Твърдите частици се спускат от земята.
- Парчета, положени във водата, например черупки.
- Химикали в разтвор, които могат да се утаяват.
Тези седиментни процеси - изветряне, пренос и отлагане - водят до три крайни продукта: кварцов пясък, шисти (от глина) и варовик (CaCO3). Повечето седиментни скали са разновидности на този общ модел.
Кредата, варовикът и доломитът се състоят основно от калциев карбонат. Той се получава от смес от минерали и части от животни (особено животински черупки). Те се образуват предимно в океаните. Шистите, пясъчниците и конгломератите са кластични скали. Те са изградени от парчета от други скали. Парчетата може да са получени в резултат на ерозия от вода, лед или вятър. Въглищата са направени от древни растения; нефтът и природният газ също са с органичен произход.
Някои седиментни скали се състоят само от един вид седименти с еднакъв размер, например пясък. В други седиментни скали има големи и малки буци, както и парчета от различни видове скали. Добре познати седиментни скали са пясъчникът и варовикът.
Седиментни скали могат да бъдат открити навсякъде на Земята. Когато седиментните скали се нагряват и изстискват, те се превръщат в метаморфни скали. Магмените скали са с вулканичен произход. В продължение на много дълъг период от време скалите се рециклират по два начина. Когато морските седименти се издигнат над морското равнище, те се изветряват, а парчетата се пренасят надолу към морето. В много по-дългосрочен план континенталните плочи могат да се сблъскат. Тогава едната плоча преминава под другата (субдуцира се) и целият й материал се рециклира, като се появява много по-късно.
Свързани страници
- Списък на скалите
- Магмени скали
- Метаморфна скала
- Списък на минералите
- Несъответствие
Въпроси и отговори
В: Какво представляват седиментните скали?
О: Седиментните скали са скали, образувани от седименти, които са се натрупали с течение на времето.
В: Как се образуват седиментните скали?
О: Седиментните скали се образуват от материя, която пада на дъното на океани и езера, включително малки парчета от други скали, мъртви животни, растения, микроорганизми и неорганични химикали, които могат да се утаят от водните разтвори.
В: Кои са другите видове скали?
О: Другите видове скали са магмени и метаморфни скали.
В: Кои са най-разпространените седиментни скали?
О: Трите най-разпространени седиментни скали са варовик, пясъчник и шисти.
В: Каква част от земната повърхност е покрита със седиментни скали?
О: Седиментните скали покриват 75-80 % от площта на Земята.
В: Какъв процент от земната кора съставляват седиментните скали?
О: Седиментните скали съставляват само 5 % от земната кора.
В: Какви са относителните количества на различните видове седиментни скали?
О: Най-разпространените седиментни скали са варовиците, следвани от пясъчниците и шистите.
обискирам