Sedimentární horniny, pokračování Přednáška 5 RNDr. Aleš Vaněk, Ph.D. č. dveří: 234, FAPPZ e-mail: vaneka@af.czu.cz 1
Typy sedimentárních hornin Dělení dle geneze (vzniku) - klastické (úlomkovité) - chemogenní (cementační) - organogenní (biogenní) 2
Typy sedimentárních hornin Klastické sedimenty - složené z úlomků hornin, minerálů nebo organických zbytků základní materiál, prostory mezi částicemi (zrny) intergranulární prostory (pórovitost) často vyplněné primárními (původní jemnozrnný materiál např. jíly) nebo sekundárními tmely (sekundární minerály např. CaCO 3, SiO 2 ) - zdroj materiálu zejména mechanicky zvětralé horniny - transportní proces klastického materiálu změna chemického složení původního materiálu obohacování o úlomky stabilních hornin a minerálů (křemen, jílové minerály apod.) 3
Typy sedimentárních hornin Klastické sedimenty slepenec (konglomerát) 4
Typy sedimentárních hornin Chemogenní sedimenty - vznik chemickým srážením z roztoků např. díky P,T podmínek, činnosti bakterií, míšení vod apod. - klastická příměs minimální množství - rychlost precipitace (srážení) - vysoká charakteristická obvykle amorfní nebo velice jemnozrnnou strukturou - nízká krystalická struktura 5
Typy sedimentárních hornin Chemogenní sedimenty vápnitý sintr Koněpruské jeskyně (Český kras) (pozn.: vápnitý sintr porézní hornina chemogenního původu vzniklá vysrážením z roztoků bohatých na CaCO 3 ) 6
Typy sedimentárních hornin Organogenní (biogenní) sedimenty - vznik nahromaděním a přeměnou rostlinných (např. rašeliny, uhlí) či živočišných hmot (např. ropa) a rovněž životní činností organismů (biochemické sedimenty, např. většina vápenců akumulace koster nebo schránek bohatých CaCO 3 ) 7
Klastické sedimenty Dělení dle velikosti zrn zpevněný sed. nezpevněný sed. psefity (velikost zrn nad 2 mm) slepenec, brekcie štěrk psamity (2 0,063 mm) pískovec písek aleurity (0,063 0,004 mm) prachovec prach pelity (pod 0,004 mm) jílovec jíl 8
Klastické sedimenty Struktura - u klastických sedimentů hlavním strukturním znakem velikost a stupeň opracování jednotlivých zrn, případně typ tmelu - psefitická (převaha částic nad 2 mm) - psamitická (převaha částic 0,063-2 mm) - aleuritická (0,063 0,004 mm) - pelitická (částice pod 0,004 mm dominantně jílové minerály) 9
Přehled klastických sedimentů Brekcie - zpevněné angulární (ostrohranné) psefitové úlomky stmelené tmelem různého složení (např. vápnitý, křemitý), monomiktní (stejnorodé složení stavebních částic) polymiktní (různorodé) - výskyt říční, ledovcové, mořské sedimenty 10
Přehled klastických sedimentů Konglomerát (slepenec) - zpevněný psefit s oválnými úlomky (valouny) 11
Přehled klastických sedimentů Pískovec - psamit složený dominantně ze zrn křemene, malého podílu jílové základní hmoty a tmele - podle typu tmele křemité, vápnité, glaukonitové atd. - výskyt eolické, říční, mořské sed. 12
Přehled klastických sedimentů Křemenec (kvarcit) - zrnitostním a mineralogickým složením základní hmoty odpovídá pískovci - póry mezi jednotlivými zrny vyplněny křemitým tmelem 13
Přehled klastických sedimentů Arkóza - psamit (pískovec) bohatý živci (nejméně 25 %) narůžovělá, červenohnědá b. 14
Přehled klastických sedimentů Droba - pískovec obsahující zvýšený podíl (15-20 %) jílovité základní hmoty, šedozelená b. 15
Přehled klastických sedimentů Prachovec (siltovec) - zpevněná hornina aleuritického složení 0,063 0,004 mm - mineralogické složení křemen, živce, jílové minerály - výskyt mořské, jezerní, říční sed. 16
Přehled klastických sedimentů Spraš - nesoudržná hornina aleuritického složení 0,063 0,004 mm - mineralogické složení křemen, jílové minerály, kalcit (CaCO 3 ) - výskyt eolický (vátý) sed., červenohnědá b. 17
Přehled klastických sedimentů Jílovec - zpevněná hornina pelitického složení < 0,004 mm - mineralogické složení >50 % jílových minerálů (zejména illit nebo kaolinit), křemen, slída, organické látky atd., šedá až tmavě šedá b. - v případě zvýšeného obsahu CaCO 3 slínovec - výskyt mořské, říční, jezerní sed. 18
Přehled klastických sedimentů Jílová břidlice - soudržná hornina pelitického složení < 0,004 mm - mineralogické složení obdoba jílovce, avšak destičkovitý rozpad (břidličnatá odlučnost) - výskyt mořské, říční, jezerní sed. 19
Chemogenní sedimenty Struktura - v důsledku svého vzniku (vysrážení z roztoků) krystalická - mikrokrystalická (kryptokrystalická) celistvý vzhled - středně zrnitá (zrna o Ø 0,25-1 mm), např. vápence - hrubozrnná (zrna > 1 mm), některé vápence - oolitická mikrokrystalická hmota uspořádána koncentricky, vápence, sedimentární rudy Fe 20
Přehled chemogenních sedimentů Chemogenní vápenec - celistvá mikrokrystalická hornina (zvláštní typ oolitický vápenec) - mineralogické složení tvořen převážně kalcitem (CaCO 3 ) - tmavě šedá, růžová b. apod., často bílé kalcitové žilky - precipitace z různě temperovaných roztoků 21
Přehled chemogenních sedimentů Travertin - pórovitá, výrazně vrstevnatá hornina - mineralogické složení tvořen převážně kalcitem (CaCO 3 ) - nažloutlá až rezavě hnědá b. (zbarven oxidy Fe), precipitace z různě temperovaných roztoků 22
Přehled chemogenních sedimentů Travertin - při vývěru roztoků bohatých CO 2 a rozpuštěného Ca(HCO 3 ) 2 únik CO 2 do vzduchu, případně odběr rostlinami Ca(HCO 3 ) 2 není nadále stabilní vysrážení CaCO 3 - vytváří tzv. travertinové kupy (až X00 m vysoké), rostou dokud nepřestane pramen vyvěrat 23
Přehled chemogenních sedimentů Travertin Yellowstone (USA) 24
Přehled chemogenních sedimentů Vřídlovec - vznik precipitace z temperovaných roztoků (~ 30 Cº) bohatých CaCO 3 - mineralogické složení tvořen aragonitem (CaCO 3 ) - nažloutlá až rezavě hnědá b. (zbarven oxidy Fe) 25
Přehled chemogenních sedimentů Silicit - hornina bohatá SiO 2 (> 90 %), křemen nebo opál - různé názvy křemenec, limnokvarcit, rohovec, pazourek, buližník - vznik vysrážen z roztoků bohatých SiO 2 26
Přehled chemogenních sedimentů Ferolity chemogenní sedimenty dominantně tvořené oxidy a hydroxidy Fe, hematit, goethit atd., převážně mořská, ojediněle jezerní sedimentace Fosfority tvořeny fosfáty, mořské šelfové sedimenty Evapority vznikají precipitací z mořské vody v aridním klimatu v uzavřených zátokách, ložiska sulfátů Ca, Mg, a chloridů Na, K, Ca Bauxity bohaté oxidy a hydroxidy Al, vznik precipitací z roztoků bohatých Al, tropické klima 27
Organogenní sedimenty Struktura - dána tvarem schránek organismů podílejících se na stavbě horniny - rozlišují se struktury vzniklé růstem organismů biogenní - přemístěné prouděním biodetritické - organogenní struktury zejména u vápenců (pozn.: textura u všech typů sedimentárních hornin chápána šířeji kromě vnitřního prostorového uspořádání (zvrstvení) se sem řadí rovněž vnější texturní znak vrstevnatost) 28
Přehled organogenních sedimentů Organo(bio)genní/organo(bio)detritický vápence - chemické složení analogické jako u chemogenních váp. CaCO 3 - specifické svou biogenní/biodetritickou strukturou 29
Přehled organogenních sedimentů Psací křída - chemické složení CaCO 3, bílá měkká hornina - tvořena mikroskopickými schránkami mořských mikroorganismů, pro křídu typická přítomnost křemitých konkrecí pazourků (např. Dover, VB nebo Rujana, NSR) 30
Přehled organogenních sedimentů Diatomit - vznik z křemitých schránek rozsivek (diatomacea), jezerní sed. - velmi lehká, bílá hornina - nezpevněný rozsivková zemina (křemelina) 31
Přehled organogenních sedimentů Kaustobiolity - hořlavé organogenní sedimenty - pevné, kapalné nebo plynné látky bohaté uhlíkem - vznik akumulací a následnou přeměnou primární organické hmoty, základní podmínka anaerobní prostředí 32
Kaustobiolity Uhelné kaustobiolity (humolity) - vznik akumulací převážně rostlinných zbytků a jejich následnou přeměnou, tzv. prouhelněním (karbonifikací) - stádia vzniku humolitů - biochemické první fáze nahromadění rostlinného materiálu a zamezení přístupu vzduchu (nejčastěji ponořením rostlin do stojaté vody) anaerobní rozklad; druhá fáze překrytí akumulovaného materiálu vrstvou minerálních sedimentů přerušen přístup O 2, stlačení, ztráta H 2 O počátek vzniku hnědého uhlí - geochemické vlivem tektoniky ponoření ložiska do velkých hloubek (až > 1000 m) zpevnění + další ztráta H 2 O, při dalším překrytí mocnými sedimenty ( tlaků + teploty) černé uhlí, antracit 33
Kaustobiolity Uhelné kaustobiolity (humolity) - dle stupně prouhelnění rašelina (cca 55 % C) lignit hnědé uhlí (70 75 % C) černé uhlí (72 92 % C) antracit ( > 92 % C) - karbonifikace dána hloubkou pohřbení sedimentu, termální historií sedimentační pánve, dobou od uplynutí pohřbení sed. pozn.: stáří hnědého uhlí v ČR třetihory (cca 53-2 mil. let), černé uhlí prvohory (karbon, perm, cca 345-280 mil. let) 34
Kaustobiolity Uhelné kaustobiolity (humolity) lignit antracit 35
Kaustobiolity Uhelné kaustobiolity (humolity) povrchový hnědouhelný důl Bílina (severní Čechy) 36
Kaustobiolity Živičné kaustobiolity - vznik hnitím a kvašením zbytků živočišných tkání a následnou geochemickou přeměnou bitumenace - pevné kaustobiolity přírodní asfalty, zemní vosky ad. - kapalné a plynné k. různé typy ropy a zemního plynu - ropa v ČR menší ložiska v okolí Břeclavi (jižní Morava) tzv. Vídeňská pánev 37
Kaustobiolity Živičné kaustobiolity asfaltové jezero (Trinidad) 38