Pietrele sedimentare se formează prin cimentarea și depunerea ulterioară a materialului sedimentar în corpurile de apă și la suprafața pământului. Procesele care determină așezarea particulelor organice sau minerale în loc sunt cunoscute colectiv ca sedimentări. Sedimentele sunt particulele care formează roci sedimentare prin acumulare. Din zona sursei, sedimentele se formează fie prin eroziune, fie prin intemperii înainte de a fi depozitate în altă parte. Sedimentele sunt apoi transportate în locul depunerii prin agenți de denudație care sunt mișcări de masă, apă, ghețari, gheață sau vânt. O altă modalitate în care sedimentarea ar putea avea loc atunci când cojile organismului acvatic se limpezesc din suspensie sau când mineralele precipită din soluțiile de apă. În știință, sedimentologia este o disciplină care implică studiul originii și proprietăților rocilor sedimentare; face parte din geografia fizică și geologia. Sedimentologia se suprapune și cu alte discipline ale științelor pământului, inclusiv geochimia, pedologia, geologia structurală și geomorfologia.
Prezentare generală
Se crede că rocile sedimentare acoperă aproximativ 73% din terenul actual pe suprafața Pământului. Cu toate acestea, contribuția lor totală este de aproximativ 8% din volumul total al crustății. Pietrele sedimentare cuprind doar un strat subțire al crustei Pământului, care constă, în general, din roci metamorfice și igneous; acestea sunt depozitate ca straturi de furnir și formează o structură cunoscută sub numele de lenjerie de pat. Este important să se studieze straturile de rocă și rocile sedimentare, deoarece informațiile sunt esențiale pentru ingineria civilă. De exemplu, astfel de informații sunt folosite în construcția de tuneluri, drumuri, canale și case, printre alte structuri. Resursele naturale, cum ar fi apa potabilă, cărbunele, minereurile sau combustibilii fosili, sunt produse din rocile sedimentare. Principala sursă de înțelegere a istoriei pământului este studiul secvenței sedimentare a stratului de rocă care include istoria vieții, paleogeografia și paleoclimatologia. Pe lângă Pământ, au fost observate și roci sedimentare pe planete precum Marte.
Clasificarea rocilor sedimentare
Pietrele sedimentare pot fi clasificate în funcție de modul în care au fost formate și pot fi împărțite în patru grupuri diferite, printre care se numără rocile sedimentare chimice, rocile sedimentare clastice, alte roci sedimentare și rocile sedimentare biochimice sau biogene. Stâncile sedimentare roșii sunt subdivizate în funcție de dimensiunea dominantă a particulelor și de compoziția altor particule de roci cimentate inițial de minerale silicatice. Stâncile sedimentare roșii constau în principal din fragmente de rocă, mica, cuarț, minerale din argilă și feldspat. Tipurile de roci sedimentare clastice includ mlaștinile, gresiile, conglomeratele și brecciile. Pietrele sedimentare biochimice se formează atunci când materialele care sunt dizolvate în apă sau în aer sunt folosite de organisme pentru a-și construi țesutul. Tipurile de roci sedimentare biochimice includ cărbune, depozite de chertă și cele mai multe tipuri de calcar. Se formează roci sedimentare chimice atunci când constituenții minerali din soluții sunt precipitați anorganic după ce sunt suprasaturați; exemplele includ barita, halitul, ghipsul și stilizatul. Alte roci sedimentare sunt categoria de roci sedimentare care sunt formate de procese mai puțin frecvente, cum ar fi brecciile vulcanice, brecciile de impact și fluxurile Pyroclastic, printre altele.
Proprietățile de roci sedimentare
Există mai mulți factori care ajută la clasificarea rocilor sedimentare, acestea includ fosilele, mineralogia, textura, culoarea și structurile sedimentare primare și secundare. Textura rocilor sedimentare cuprinde orientarea, dimensiunea și forma lor. În ciuda faptului că textura este o proprietate pe scară mică a unei roci sedimentare, ea poate ajuta la determinarea altor proprietăți la scară largă, cum ar fi permeabilitatea, densitatea și porozitatea. Fosilele se găsesc cel mai frecvent în rocile sedimentare, comparativ cu rocile igneous și metamorfice. Spre deosebire de celelalte două tipuri de roci, se formează roci sedimentare la presiuni și la temperaturi care nu distrug resturile de fosile. Cu toate acestea, de cele mai multe ori aceste fosile nu pot fi văzute de ochiul uman, ci sunt văzute doar sub microscop. În natură, organismele moarte sunt adesea îndepărtate rapid prin eroziune, bacterii, scavengers sau putrezire. Totuși, sedimentarea contribuie în mod deosebit la circumstanțe speciale în care un astfel de proces natural nu este capabil să funcționeze, ceea ce duce la fosilizarea.
Culoarea este o proprietate majoră a rocilor sedimentare și este, de obicei, identificată de fier și cei doi principali oxizi care sunt oxid de fier (II) și oxid de fier (III). De exemplu, oxidul de fier (II) sau FeO se formează numai în circumstanțe care cuprind oxigen scăzut, de asemenea cunoscut ca anoxic, dând astfel pietrei o culoare verzui sau gri. Pe de altă parte, oxidul de fier (III) sau Fe2O3 care se găsește de obicei sub formă de hematit, un mineral găsit într-un mediu care este mai bogat în fier, conține mai mult oxigen. Prin urmare, rocile sedimentare într-un astfel de mediu sunt de culoare maronie sau roșiatice. Minerologia se referă la structurile minerale găsite în roci. Un număr mare de roci sedimentare cuprind calcit sau cuarț. În comparație cu rocile metamorfice și igneous, rocile sedimentare conțin în mod normal niveluri scăzute de minerale semnificative diferite. Cu toate acestea, originea mineralelor din rocile sedimentare tinde să fie mai complicată decât în roci igneous. Mineralele în rocile sedimentare sunt fie formate prin diagenesis, fie prin precipitare în timpul sedimentării.
Structurile sedimentare primare sunt, de asemenea, o altă proprietate folosită pentru identificarea rocilor sedimentare. Structurile sedimentare cuprind caracteristici pe scară largă, care sunt mai ușor de studiat în domeniu, spre deosebire de texturi, fiind folosite pentru a indica ceva despre mediul sedimentar. De exemplu, structurile sedimentare pot ajuta să spună care parte a unei roci sedimentare sa confruntat inițial într-un mediu în care tectonica a răsturnat sau a înclinat furnirurile sedimentare. Structurile sedimentare secundare sunt structuri sedimentare care se formează numai după depunere, aceste structuri se formează în sediment prin procese biologice, chimice și fizice. Astfel de procese pot indica diferite circumstanțe după depunere și pot fi folosite și ca indicator geopetal.
Rata de sedimentare
Sedimentele sunt depozitate în rate diferite, în principal în funcție de locația în care se găsesc. De exemplu, depunerea pe o podeagă adâncă a oceanului acumulează doar câțiva milimetri de sedimente în fiecare an, în timp ce depunerea pe un canal care se găsește într-un plat de mare poate duce la acumularea a câțiva metri de sedimente într-o zi. Cu toate acestea, există o distincție între sedimentarea care rezultă din procesele catastrofale și sedimentarea normală. Primul cuprinde toate tipurile de procese brute speciale, inclusiv inundații, mișcări de masă sau diapozitive de rocă. Astfel de procese pot duce la depunerea bruscă a sedimentelor în cantități mari dintr-o dată. În timp ce alte medii cu roci sedimentare sunt dominate de sedimentare continuă sau normală, cele mai multe roci sedimentare s-au format ca urmare a unor procese catastrofale.
