II. Üledékes kőzetek

(23. tárló)

Az üledékes kőzetek rendszere

Az üledékes kőzeteket a bennük előforduló elegyrészek alapján három nagy csoportba sorolják:
1. Mechanikai elegyrészekből állók
2. Kémiai elegyrészekből állók
3. Szerves elegyrészekből állók

Az üledékes kőzetek keletkezése
Üledékes kőzetek bármely más kőzettípusból keletkezhetnek, alapvetően a külső erők hatására. Az üledékes kőzetek keletkezésének négy fő szakaszát lehet megkülönböztetni:
- A kőzetek mállása
- A törmelék és mállási termékek szállítása
- Az anyag lerakódása
- Kőzetté válás

2. táblázat: Az üledékes kőzetek rendszere
Mechanikai elegyrészekből álló üledékes kőzetek szemcsenagyság szerint:
durva kavics
(pszefit)
homok
(pszammit)
agyag
(pélit)
pl.: konglomerátum, breccsa pl.: homokkő, lösz Pl.: agyag-kőzetek, bauxit
Kémiai elegyrészekből álló üledékes kőzetek összetétel szerint:
karbonátok kovakőzetek sókőzetek (evaporitok) foszfátok üledékes vasérc,
mangánérc,
szulfid telepek
pl.: mészkő,
dolomit,
márga
pl.: kvarcit,
gejzirit, tűzkő,
diatomaföld
pl.: kősó,
kálisó,
gipsz,
anhidrit
pl.: foszforit -
Szerves (organikus) üledékes kőzetek eredet szerint:
kőszén kőolaj, földgáz

1. Mállás

A Föld felszínén, vagy annak közelében lejátszódó mechanikai (fizikai), kémiai és biológiai folyamatok hatására a földkéreg kőzeteinek felszínén illetve legfelső néhány méter vastagságú részén végbemenő átalakulás a mállás. A mállás összetett folyamat, amelyen belül három részfolyamatot szoktak elkülöníteni:

- fizikai mállás (aprózódás): a kőzetek fellazítását, szétesését, felaprózódását létrehozó folyamat, amelyben a kőzetek ásványos és kémiai összetétele gyakorlatilag nem változik meg. Fő előidézői a hőmérsékletingadozás, fagyhatás, sók kristályosodásának feszítő ereje, hullámnyomás, növények gyökereinek feszítő hatása és az állatok felszínpusztító tevékenysége. A fizikai mállás során kőzettörmelék keletkezik.

- kémiai mállás: hatására a kőzetek illetve a kőzetalkotó ásványok teljesen átalakulnak, új ásványok és kőzetek képződhetnek. Fő előidézői a víz, a levegő és az élőlények hatása. A mállás során lejátszódó kémiai folyamatok: az oxidáció, hidratáció, oldódás, hidrolízis.

- biológiai mállás: azoknak a hatásoknak az összessége, amelyeket az élőlények fejtenek ki a kőzetekre. A mikroorganizmusok, növények, gombák, állatok megtelepednek a kőzeteken, málladékon és tovább alakítják azokat.

2. Szállítás
A mállási termékek egy része szállítás nélkül, a mállás helyszínén halmozódik fel, mint helyben maradat üledék. Nagyobbik részük viszont a jég, szél és víz segítségével hosszabb-rövidebb utat tesz meg. A víz által szállított törmeléket hordaléknak, a jég által szállított törmeléket morénának, a szél által szállítottat pedig eolikus üledéknek nevezzük.

3. Az anyag lerakódása
Az üledék felhalmozódása ún. üledékgyűjtő medencékben: óceánokban, tengerekben (geoszinklinárisok), valamint szárazföldi medencékben (tó, mocsár, folyómeder) történhet. Az üledékképződésnek tehát két nagy csoportja van, a tengeri és a szárazföldi. A vízben szállított és lerakott üledék jellegzetessége a rétegzettség, a levegőből a szárazföldre ülepedő anyagok nem rétegzettek. A tengeri üledék lerakódási helye alapján lehet: partszegélyi, sekély tengeri és mélytengeri.

4. Kőzetté válás (diagenezis)
A laza, képlékeny, jelentős víztartalmú üledék bonyolult fizikai, kémiai folyamatok során válik kőzetté. A legfontosabb változások a megszilárdulás és az átkristályosodás, valamint a víztartalom csökkenése. Az üledék elsősorban a rétegterhelésből származó nyomás hatására tömörödik, térfogata és víztartalma csökken. Ezzel egy időben az üledék pórusaiban található kötőanyag (elsősorban CaCO3) hatására cementálódik. Az árkristályosodás során a már megszilárdult kőzetben a kisebb kristályok nagyobb kristályokká, kristályhalmazokká alakulnak. 

Az energiahordozók keletkezése

1. Kőszén
A széntelepeken megfigyelhető növényi maradványok alapján kétségtelen, hogy a kőszén egykori növényekből keletkezett, mégpedig oxigénszegény környezetben, a földrétegek mélyén uralkodó nagy nyomás hatására, évmilliós folyamatok során. Ennek a folyamatnak első lépcsőjében tőzegféleségek jönnek létre, majd a nyomás és a geológiai kor növekedésével lignit, barnakőszén, feketekőszén és antracit. Minél fiatalabb valamely kőszéntelep, annál jobban felismerhetők benne a növényi részek, és annál nagyobb a víztartalma. A lignit és barnakőszénfajták döntő többsége a földtörténet utolsó 60 millió évében jött létre, míg a feketekőszén legjelentősebb része 200-300 millió éve, a karbon-időszakban keletkezett.


2. Kőolaj, földgáz
A kőolaj döntő többsége szerves anyagok bomlásából származtatható. Ezt bizonyítja, hogy benne megtalálhatók a növényi és állati élet legfontosabb anyagainak, a klorofillnak és a hemoglobinnak a bomlástermékei (porfirinek). A kőolajban hatalmas tömegű baktérium él és szaporodik, mikroszkóppal pedig rengeteg szerves maradvány, virágpor, spóra, kitinpáncélok figyelhetők meg benne. A szerves anyagok kőolajjá alakulásának alapfeltétele az oxigénszegény környezet és a felhalmozódó üledékrétegek nyomása. A kőolajképződésre legmegfelelőbb hőmérséklet a 140-160°C. (A földgáz 200-220°C-on keletkezik.) Kedvező esetben 5-10 millió év is elegendő a kőolaj képződéséhez, kedvezőtlen esetben azonban 100 millió év is szükséges. A kőolaj kitermelésre érdemes mennyiségben csak ott található, ahol eredeti környezetéből messzire vándorolva, különböző geológiai csapdákban koncentrálódott. A kőolaj és a földgáz a rétegnyomás hatására az üledékrétegekben általában felfelé vagy oldalt vándorol, majd többnyire likacsos-homokos rétegekben gyűlik össze.

23. tárló: üledékes kőzetek