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.