Cvičení IV SEDIMENTÁRNÍ HORNINY exogenní horniny Systém sedimentárních hornin Základní dělení sedimentů podle lithifikace dle geneze doplněno o reziduální horniny Lithifikace přeměna čerstvě usazených nezpevněných sedimentů v pevnou horninu při působení diagenetických procesů (tmelení, stlačování, krystalizace, rekrystalizace) Velikost částic základní kritérium klastických sedimentů X chemické složení neklastické sedimenty v přírodě takové, které obsahují jak klastickou tak neklastickou složku Klasty Matrix (základní hmota) Tmel 3 skupiny exogenních hornin: 1. reziduální 2. sedimentární 3. vulkanoklastické Dělení dle látkového charakteru: 1. klastické psefity, psamity, aleurity, pelity 2. cementační silicity, vápence, ferrolity, soli, kaustobiolity (mikrozrnný karbonát pod 0,004 mm = mikrit, zrnitost nad 0,01 mm = sparit, skeletolitový vápenec = biolit, odlišné karbonátové složky = allochem) Eluvium reziduální horniny Klasifikace obtížná blíže ve skriptech Dle velikosti zrn: Velikost zrn v mm Název Označení zrnitosti Menší než 0,002 jíl Jílová (pelitická) 0,002 0,063 prach Prachová (aleuritická) 0,063 0,25 Písek jemný Jemně psamitická 0,25 1,0 Písek střední Středně psamitická 1,0 2,0 Písek hrubý Hrubě psamitická 2,0 8,9 Štěrk drobný Drobně psefitická 8,9 32,0 Štěrk střední Středně psefitická 32,0 128,0 Štěrk hrubý Hrubě psefitická 128,0 256,0 kameny kamenitá Větší než 256,0 balvany balvanitá 1
Stavba hornin Textura: základní znak vrstevnatost Struktura: dána velikostí zrn a jejich tvarem: psefitická (vč. brekciovité str.) psamitická pelitická oolitická u ferolitů pelitomorfní jíly a jílovce organogenní vápence organodetritická úlomky fosílií detritická když nelze určit původ úlomků kalová u vápenců z velmi jemných částic Klastické sedimenty (mechanické, úlomkovité) Transportem třídění materiálu dle velikosti úlomků a zároveň dochází k opracování po sedimentaci proces diageneze stlačování tíhou nadloží, vlivem tíhy vody v sedimentační pánvi, plus chemické pochody; dochází k vysrážení tmelu změna v pevnou horninu Tmel chemogenní složka klastických sedimentů, diagenetického původu, dělení dle dvou hledisek: a) mineralogické složení tmelu kalcitový, křemenný, limonitový, apod. b) podle způsobu výskytu pórový, povlakový, dotykový, výplňový Velikost úlomků granulometrická měření křivka zrnitosti Psefity (nad 2 mm) mohou být ostrohranné (kamenité sutě a skalní moře, suťové kužele) nebo opracované (štěrky dle stupně zaoblení z valounů různých hornin, často písčitá příměs = štěrkopísek) Výskyt a použití: v pleistocénních říčních terasách a nejmladší náplavy na dně údolí; čisté písčité štěrky se používají do betonů hlavním zdrojem terasy řek (Velké Žernoseky), pokud obsahují jílovité příměsi praní; hlavní oblasti podél Labe, Berounky, Posázaví (Čerčany), Ohře atd. akumulace ledovcového původu u Bílého Kostela nad Nisou u Jítravy štěrkoviště Brekcie stmelením ostrohranných úlomků: a) Dislokační brekcie b) Endostratické brekcie c) Vulkanické b. d) Aglomeráty 2
na bázi některých souvrství (karbon plzeňské a kladenskorakovnické pánve), karpatský flyš kimberlitová brekcie a útržky pyropového peridotitu u Třebívlic kdysi těžba pyropu (dnes štěrkopískové akumulace kolem Ohře) Slepence konglomeráty vznikají stmelením složených ze zaoblených nebo částečně zaoblených valounů, materiál prodělal delší transport; tmel křemitý, vápnitý, železitý nebo jílovitý a) polymiktní b) oligomiktní c) ortoslepence d) paraslepence e) bazální slepence Psamity (2 0,063 mm) Písky složení odpovídá oblasti původu dle složení: a) křemenný písek b) arkózový písek c) drobový písek d) glaukonitický písek e) glautonitový písek f) černé písky Poznání geneze prostoupené podzemní vodou značně pohyblivé některé písky zlatonosné (sejpy u Otavy) vznik důležitých horizontů podzemní vody, přirozený filtr vod Technické vlastnosti závisí na velikosti zrn, jejich petrografické povaze a na příměsích (jílovitá nevhodná pro stavebnictví) slévárenské písky Dolní Chabry a Kobylisy, okolí Mělníka Pískovce barva dle povahy tmelu technologické vlastnosti závisí na tmelu (jílovité lépe zvětrávají než křemité) Použití: Křemence tmel barva velice odolné vůči zvětrávacím procesům tvrdé, ale křehké, při opracování typický lasturnatý lom 3
Použití: Arkózy obsahují podstatné množství živců barva: tmel v mezerní hmotě Droby velikost zrn tmel barva Použití: Aleurity (více než 50 % částic 0,063 0,002 mm) Prachy (silty) nezpevněné Prachovce (siltovce) Prachovité břidlice Spraš Použití: Pelity (méně než 0,002 mm) převážně z jílových minerálů jíly jílovce jílovité břidlice Jíly schopnost sorpce z jílových minerálů dle stavby krystalové mřížky a chemismu: 1) amorfní 2) krystalické s vrstevnatou strukturou a) se základním dvojvrstvím b) se základním trojvrstvím 3) krystalické s řetězovou strukturou 4
existují i se smíšenou strukturou Dle minerálního složení: hlinitokřemičitanové hlinité hořečnatokřemičité uhličitanové více než 10 % písku Dle použití: Kaolinické jíly Montmorillonitické jíly Illity Použití: značně stlačitelné Tégl a šlír Páskované jíly Jílovec Slíny Hlíny přechod mezi pelity a psamity písčité hlíny 30 40% písčitých zrn, těžké hlíny 45 50 % jílovitých částic Dle původu: 5
a) eluviální b) aluviální c) svahové d) ledovcové Jílovité břidlice Kyzové (kamenečné) břidlice pokud jsou břidlice dobře zbřidličnatělé a přecházejí do metamorfitů fylity pokrývačské břidlice proterozoikum západních Čech Chemické sedimenty vznik vysrážením nebo krystalizací z roztoků křemité, uhličitan vápenatý, ferrolity, solné usazeniny Křemité sedimenty (chemické silicity) z horkých pramenů, kt. obs. SiO 2 gejzírity limnokvarcit Karbonátové sedimenty z kalcitu nebo aragonitu, chemický nebo biochemický původ Travertiny v okolí pramenních vývěrů 1. travertinový kráter 2 tr. kupa Onyxové mamory Jezerní křída nezpevněný Nové dělení sladkovodních vápenců (dříve rovněž travertiny): a) supraterrestrickosubakvatické: pramenné (fontinální) pramenity 6
vod tekoucích (fluviální) pěnovce vod stojatých (limnické) bažinné (palustrické) a pánevní (lakustrické) b) supraterrestrickosubaerické: pěnitce na dnech skalních převisů bradavičnaté sintry c) subterrestrické vápence: všechny typy půdních a jeskynních sintrů Ferrolity (sedimentární železné rudy) ferrolity siderické ferrolity silikátové manganolity Solné uloženiny v částečně oddělených, okrajových mořských pánvích za pouštních nebo polopouštních klimatických podmínek (odpar vody převažuje nad přítokem) Anhydrit CaSO 4, sádrovec CaSO 4.2H 2 O a sůl kamenná NaCl Organogenní nehořlavé sedimenty Organogenní sedimenty karbonátové Vápence vznik barva: struktura: organogenní, organodetritická, detritická, kalová, občas oolitické výskyt ČM silurské vápence perm křída karbon trias třetihory použití: zkrasovění 7
Dolomity Křemité organogenní sedimenty (silicity) Diatomity nahromaděním schránek rozsivek tvořených opálem třetihorní křemelina čtvrtohorní křemelina Radiolarity Spongility Buližníky Lydity Menilitové rohovce Organogenní hořlavé sedimenty kaustobiolity 8
prouhelňovací proces: 1) Rašelinné stádium 2) Hnědouhelné stádium 3) Černouhelné stádium a antratické intenzita z rostlinných těl a jejich částí = humolity: Humity Liptobiolity hnitím a kvašením bílkovinných látek = sapropely a sapropelity rozkladem mořského planktonu za minimálního přístupu kyslíku živice Humity Rašeliny Humitové hnědé uhlí Humitové černé uhlí Sapropelity Živice Ropa Ozokerit, asfalt Vulkanoklastické (pyroklastické) sedimenty zvláštní postavení v klasifikačním systému nezpevněné (sopečné bloky a balvany, kameny a bomby, lapily, sopečný písek, prach a popel a zpevněné) dle velikosti úlomků: Sopečné bloky a balvany Sopečné kameny a bomby (pumy) Lapily (sopečné kamínnky) Sopečný písek 9
Sopečný prach Velmi jemný sopečný popel tufy X tufity 10