pitanja i odgovori petrologija sed. stijena

49
1.Rasprostranjenost, uloga i važnost sedimenata -Sedimentne stijene izgrađuju 5% ukupnog volumena oko 16 km debele vanjske ljuske Zemlje. Usporedimo li podatke o udjelu sedimenata u gradi Zemljine površine s debljinom Zemljine kore i površinom Zemlje, očito je da sedimentne stijene nemaju veliku debljinu. Ona varira od 0 do najviše 13 km s prosječnom debljinom na kontinentima od oko 2,2 km. Ako bismo ukupnu masu sedimenata ravnomjerno rasporedili po čitavoj Zemljinoj kugli, dobili bismo sedimentni pokrivač prosječne debljine od samo 735 m. Međutim, debljina sedimentnog pokrivača nije po čitavoj Zemljinoj površini jednolična, već ona varira od 200 do 3 000 m na oceanskom dnu do maksimalno 13 km na kontinentima. Najrasprostranjeniji su šejlovi, pješčenjaci i vapnenci. Ta tri tipa sedimentnih stijena Čine oko 95% udjela svih sedimentnih stijena u Zemljinoj kori. No, ni oni nisu podjednako zastupljeni. Udio je šejlova i njima sličnih pelitnih sedimenata od 80 do 83%, pješčenjaka oko 8 do 15%, a vapnenaca od 5 do 9% (Clark, 1924; Wickman, 1954). -Koliko je važno istraživanje i proučavanje sedimentnih stijena pokazuje nam Činjenica da se oko 85 do 90% svih mineralnih sirovina u svijetu dobiva iz sedimentnih stijena, a samo od 10 do "15% potječe iz magmatskih i metamorfnih stijena. Sedimentnog su postanka i pojavljuju se samo u sedimentima sva mineralna goriva: nafta, prirodni plin, ugljen i naftni šejlovi. Dok nafta i plin ispunjavaju pore u sedimentnim stijenama, ugljen i naftni šejlovi sedimentne su stijene. Mnoge mineralne sirovine dobivaju se iz sedimenata: većina Fe, Al i neke rude Mn, Cu, U i Mg vade se iz sedimentnih stijena. Mnoge sedimentne stijene izravno se upotrebljavaju kao sirovine za dobivanje cementa (lapori), stakla (kvarcni pijesci), keramike i porculana (gline i kaoli-niti), građevnog materijala poput betona (agregati vapnenaca, dolomita ili pješčenjaka, šljunci, pijesci) ili tehničkog i arhitektonsko-građevnog kamena (va- pnenci, dolomiti, pješčenjaci) te opeka i crijepa (gline). 2.Postanak sedimenata

Upload: arnelcod

Post on 26-Jul-2015

453 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Petrologija sedimentnih stijena

TRANSCRIPT

Page 1: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

1.Rasprostranjenost, uloga i važnost sedimenata

-Sedimentne stijene izgrađuju 5% ukupnog volumena oko 16 km debele vanjske ljuske Zemlje.Usporedimo li podatke o udjelu sedimenata u gradi Zemljine površine s debljinom Zemljine kore i površinom Zemlje, očito je da sedimentne stijene nemaju veliku debljinu. Ona varira od 0 do najviše 13 km s prosječnom debljinom na kontinentima od oko 2,2 km.Ako bismo ukupnu masu sedimenata ravnomjerno rasporedili po čitavoj Zemljinoj kugli, dobili bismo sedimentni pokrivač prosječne debljine od samo 735 m. Međutim, debljina sedimentnog pokrivača nije po čitavoj Zemljinoj površini jednolična, već ona varira od 200 do 3 000 m na oceanskom dnu do maksimalno 13 km na kontinentima.Najrasprostranjeniji su šejlovi, pješčenjaci i vapnenci. Ta tri tipa sedimentnih stijena Čine oko 95% udjela svih sedimentnih stijena u Zemljinoj kori. No, ni oni nisu podjednako zastupljeni. Udio je šejlova i njima sličnih pelitnih sedimenata od 80 do 83%, pješčenjaka oko 8 do 15%, a vapnenaca od 5 do 9% (Clark, 1924; Wickman, 1954).-Koliko je važno istraživanje i proučavanje sedimentnih stijena pokazuje nam Činjenica da se oko 85 do 90% svih mineralnih sirovina u svijetu dobiva iz sedimentnih stijena, a samo od 10 do "15% potječe iz magmatskih i metamorfnih stijena.Sedimentnog su postanka i pojavljuju se samo u sedimentima sva mineralna goriva: nafta, prirodni plin, ugljen i naftni šejlovi. Dok nafta i plin ispunjavaju pore u sedimentnim stijenama, ugljen i naftni šejlovi sedimentne su stijene. Mnoge mineralne sirovine dobivaju se iz sedimenata: većina Fe, Al i neke rude Mn, Cu, U i Mg vade se iz sedimentnih stijena.Mnoge sedimentne stijene izravno se upotrebljavaju kao sirovine za dobivanje cementa (lapori), stakla (kvarcni pijesci), keramike i porculana (gline i kaoli-niti), građevnog materijala poput betona (agregati vapnenaca, dolomita ili pješčenjaka, šljunci, pijesci) ili tehničkog i arhitektonsko-građevnog kamena (va-pnenci, dolomiti, pješčenjaci) te opeka i crijepa (gline).

2.Postanak sedimenata

Ishodišni materijal za postanak sedimenata jesu magmatske i metamorfne, ali i starije sedimentne stijene, nakon njihova fizikalnog i kemijskog trošenja. Procesi postanka sedimenata i sedimentnih stijena, odnosno litogeneza, obuhvaćaju:-trošenje magmatskih, metamorfnih i starijih sedimentnih stijena,-prijenos ili transport materijala u krutom ili otopljenom stanju,-taloženje ili sedimentaciju i-dijagenezu.

-Trošenje je proces razaranja stijena na Zemljmoj površini ili plitko pod površinom zbog erozije, djelovanja atmosferilija, vode, leda, klimatskih i temperaturnih promjena, insolacije i živome djelatnosti organizama. Erozija {= razaranje) proces je razaranja i odnošenja površinskih dijelova Zemljine površine djelovanjem vode, leda i vjetra. Riječne vode erodiraju stijene na dva načina: kemijski zbog otapanja djelovanjem slabih ugljikovih i humin-skih kiselina i mehanički zbog brzine i snage protjecanja vode. Pri trošenju se bitno mijenja mineralni sastav stijene jer dio primarnih minerala zbog slabe otpornosti na trošenje nestaje, izlužuje se ili se pretvara unove - autigenc minerale koji su stabilni u uvjetima trošenja.

Page 2: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

-Razlikuju se tri načina trošenja: fizikalno, kemijsko i biološko.-Fizikalno trošenjeFizikalno je trošenje u pravilu samo usitnjavanje bez tvorbe novih autigenih minerala. Fizikalno trošenje ili razaranje i usitnjavanje stijena mnogostruko povećava reakcijsku površinu stijene i time pospješuje brzinu i intenzitet procesa kemijskoga trošenja. Proces usitnjavanja stijena u sitno dispergirane čestice osnovni je činilac fizikalnog trošenja. To uzrokuje povećanje volumena i smanjenje prostorne mase, što zatim zbog intenziviranja oksidacije i hidratacije primarnih minerala stijena olakšava i ubrzava kemijsko trošenje. Obično se razlikuje pet glavnih tipova fizikalnog trošenja. To su; popuštanje jednosmjernog tlaka (stress release), insolacija, hiđratacija-dehidratacija, smrzavanje-otapanje i erozija.Fizikalno trošenje stijena, je najjače pri eroziji vodenih bujičnih tokova i ledenjaka, kao i u području abrazijske djelatnosti valova, odnosno uvijek tamo gdje se vodom ili ledom pokreće i prenosi velika masa stijenskog kršja.- Kemijsko trošenjeKemijsko trošenje nije vezano samo uz površinu Zemlje ili plitko pod njezinom površinom već se ono zbiva i pod vodom. Procese trošenja pod utjecajem atmosfere nazivamo SUBAERSKO, pod utjecajem vode, tj. u hidrosferi, SUBA-KVATSKO trošenje, a posebno samo pod utjecajem morske vode nazivamo HAL-MIROLIZA.Kemijsko trošenje ovisi o klimi. Toplina, dnevna i godišnja temperaturna kolebanja, kao i vlaga, bitno ubrzavaju trošenje stijena na površini Zemlje. Poznato je da povišenje temperature za 10 °C ubrzava tok kemijskih reakcija za 2 do 2,5 puta. (Srednja je godišnja temperatura tla npr. u ekvatorijalnome pojasu, oko 20 °C viša od srednje temperature tla u srednjoj Europi, a trošenje je u ekvatorijalnome pojasu do 10 puta brže od trošenja u srednjoj Europi. U pustinjskim područjima trošenje ima poseban tijek. Zbog visokih temperatura na površini Zemlje (katkada i do 80 °C) i male vlažnosti nastaju bezvodni minerali koji tvore kore cvjetanja ili pustinjske prevlake.)Kemijsko se trošenje zbiva pod djelovanjem karbonatne kiseline H;C03 i vode (osobito u vezi s njezinom temperaturom, kemizmorn i pH-koncentracijom), te kisika.Glavni činitelj kemijskoga trošenja stijena jest voda koja sadrži otopljeni C02 u obliku karbonatne kiseline te slobodne H+ i CH ione kojima se označava njezina kemijska aktivnost. Prema količini i sastavu tih iona voda djeluje neutralno (pH = 7), kiselo (pH = 1-7) i lužnato (pH = 7-14). O pH-koncentraciji vode ovisi karakter trošenja i autigeneze, odnosno proces tvorbe novih minerala. (Kaolinit kao najvažniji mineral zone trošenja, primjerice, nastaje u kiseloj sredini kod pH oko 5, a montmorilonit u slabo alkalnoj sredini kod pH iznad 7).OKSIDACIJA je vrlo važan činitelj kemijskoga trošenja stijena. Oksidacij-skim procesima mijenjaju se primarna boja, poroznost, volumen i mineralni sastav stijene. Kisikom, koji je uzročnik oksidacijskih procesa, obogaćene su samo oborinske vode koje u dubinu prodiru kroz pore stijena. U dubljim slojevima vode postupno gube kisik, sve se više zasićuju otopljenim ka-tionima i anionima i gube oksidacijsko djelovanje.- Biološko trošenjeBiološko se trošenje zbiva pod utjecajem organskih procesa koji uključuju: biološko otapanje stijena, uglavnom zbog velike aktivnosti bakterija i huminskih kiselina, koje potječu od truljenja organske tvari, kao i fizikalno razaranje stijena uzrokovano rastom korijenja drveća.Biološko je trošenje osobito značajno kod karbonatnih stijena, posebice kod djelatnosti endolitskih algi i bakterija koje buše podlogu ili supstrat. To je proces biološkog trošenja poznat pod imenom bioerozija.

Page 3: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

-Stabilnost petrogenih minerala prema trošenju

Svi petrogeni minerali, tj. bitni mineralni sastojci stijena, nisu jednako otporni na fizikalno i kemijsko trošenje u kori trošenja i podlije za vrijeme transporta Jetritusa. Postojanost minerala prema trošenju u kori trošenja uvjetovana je prije svega njihovim kemizmom i uvjetima postanka, a za vrijeme transporta njihovim fizikalnim svojstvima: tvrdoćom, kalavošću, anizotropijum i si,KVARC, najčešći mineral u litosferi, relativno je postojan pa se nalazi obično koncentriran kao siliciklastični sastojak u klastičnim sedimentima, osobito u sitnozrnatim konglomeratima, pješčenjacima, siltitima i šcjlovima.KARBONATN1 MINERALI, pa prema tome i vapnenci, stabilni su prema trošenju samo toliko dugo dok je voda u ravnoteži s atmosferskim C02. Međutim, čim voda zbog porasta parcijalnoga tlaka CO, u zraku primi više toga plina koji se u njoj otopi i tako s njom tvori slabu karbonatnu kiselinu, karbonati se vrlo lako i brzo kemijski razgrađuju i prelaze u otopljeni kalcijhidrogenkarbonat (kalcit, aragonit), magne-zij-hiđrogenkarbonat (dolomit, magnezit) ili željezo-hidrogenkarbonat (siderit).FELDSPATI su razmjerno, prema drugim petrogenim mineralima, slabo stabilni na kemijsko trošenje. Kod njih postoji velika razlika u stabilnosti, ovisno o vrsti feldspata. Najstabilniji su prema kemijskome trošenju niskotemperaturni K-feldspati (mikroklin) i kiseli plagioklasi (albit, oligoklas) Neutralni plagioklasi bitno su manje postojani na kemijsko trošenje pa se u znatnijoj količini u detritusu nalaze u slučajevima prevladavanja fizikalnog nad kemijskim trošenjem. OKTOSILIKATI i METASILIKATI, koji kao feromagnezijski minerali u građi litosfere sudjeluju s oko 15%, bitno su manje otporni na kemijsko trošenje od kiselih plagioklasa i K-feldspata.TINJCI su već prema vrsti različito otporni na kemijsko i fizikalno trošenje. Najnestabilniji je željezom bogati biotit, a najpostojaniji je muskovit. Pri kemijskom trošenju biotit brzo gubi K, obogaćuje se s OH-ionima i tako prelazi u dioktaeđrijski ilit. To je razlog zbog kojega se u klastičnim sedimentima nalazi s bitno manjim udjelom ili znatno rjeđe od muskovita.

3.Prenos materijala i sedimentacija

Produkti se fizikalnog i kemijskog trošenja stijena prenose od matične stijene iz koje potječu do mjesta taloženja u krutom ili otopljenom stanju. Voda je najvažnije sredstvo prijenosa i krutog i otopljenog materijala, na male, ali i vrlo velike udaljenosti. Vjetar nema toliku važnost kao voda, ali i vjetrom se mogu prenositi velike količine sitnozrnatoga krutog materijala na velike udaljenosti. Ledenjaci se materijalom opskrbljuju pri eroziji bokova i podloge po kojoj se spuštaju u niže predjele. Materijal prenošen ledenjacima nema nikakvu sortiranost jer njegovim uklapanjem u ledenu masu ne postoji nikakva mogućnost selekcioniranja detritusa po veličini zrna. Led, odnosno ledenjaci, također mogu prenositi velike količine materijala, i to, za razliku od vjetra, vrlo različitih dimenzija, od najsitnijih čestica gline pa do blokova metarskih dimenzija. Uloga je leda u prijenosu materijala ograničena samo na područja s trajnim ledenim i snježnim pokrivačem, osobito na visokim planinskim masivima s ledenjacima i morenama gdje se u tijeku ljeta otapa dio leda i snijega.

Page 4: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

Kretanje vode, kojom se, kao što je već spomenuto, prenosi najveća količina detritusa čijim taloženjem nastaju sedimentne stijene, može biti laminirano (lagano kretanje paralelno strujanju vode) ili turbulentno.Materijal se može prenositi vučenjem, saltacijom, suspenzijom, tečenjem sedimenata, gravitacijskim tokovima i podvodnim klizanjem te u otopljenu stanju, ali i u krutome stanju u subaerskim uvjetima u obliku stijenskih usova i lavina. Kod prijenosa vučenjem čestice i zrna materijala klize ili se kotrljaju po dnu. Kod transporta materijala saltacijom zrna se premještaju u kratkim skokovima, tj. udaraju u dno i odbijaju se od dna u tekućinu. . Prijenos suspenzijom moguć je samo onda kad je intenzitet turbulentnoga kretanja vode veći od brzine taloženja materijala. PRIJENOS MATERIJALA KLIZANJEM ograničen je na kretanje masa slabo očvrsnutih ili poluvezanih, vodom natopljenih taloga po očvrsnutoj podlozi duž nagiba neke padine sve dok je zadržana nekakva unutarslojna koherencija. Takvo klizanje moguće je već na padini s nagibom od 0,5°.Vjetar može prenositi goleme količine materijala sitnih dimenzija na velike udaljenosti, osobito u uvjetima suhe aridne klime, odnosno u pustinjama.Gravitacijski tokovi (sediment gravit}/floiv, massflotv, sediment floiv) tokovi su sedimenata ili smjese sedimenta i tekućine, koji se kreču niz padine pod djelovanjem gravitacije. Za razliku od klizanja sedimenta ili tzv. slampova, kod gravitacijskih tokova ne postoji interna deformacija sedimenata jer se gravitacijskim tokovima kreču pojedina zrna i čestice, a ne već više-manje konsolidirani i poluvezani dijelovi taloga. Prema prirodi mehanizma podržavanja zrna u toku u gravitacijskim tokovima razlikuju se četiri glavna tipa gravitacijskih tokova: turbiditne struje i tokovi, fluidizacijski tokovi,zrnski tokovi i detritni tokovi.Transport ili prijenos detritusa i njegova sedimentacija ovise o režimu hidro-dinamskih uvjeta u taložnom prostoru te o gustoći i viskoznosti tekućine. Što je energija vode viša, to će efekt gravitacije biti manji, detritus će se prenositi na veće udaljenosti i teže će se istaložiti. Brzina taloženja je rezultanta svih sila koje djeluju u smjeru toka: energijskog potencijala vode, sile potisaka i čeonog otpora, gustoće i viskoznosti tekućine, dimenzije zrna, njihova oblika i pros-tome mase i gustoće. Promjena temperature ima bitnu ulogu pri taloženju detritusa. Što je voda hladnija, iz nje se teže talože sitne čestice jer je njezina viskoznost viša i, obratno, porastom temeprature ubrzava se taloženje sitnih čestica, posebice gline Osim temperature, na brzinu taloženja veliki utjecaj ima i koncentracija suspendiranog materijala u vodi. Suspenzija gline u vodi ima uvijek veću gustoću od čiste vode pa je u muljevitim tokovima brzina sedimentacije sitnih čestica usporena u odnosu na brzinu taloženja takvih čestica iz bistrijih voda.

4.Dijageneza

Dijageneza obuhvata sve mehanničke i hemijske promjene koje se događaju u sedimentu od njegovog taloženja pa do početka metamorfnih procesa. Najvažniji dijagenetski procesi jesu oni kojima od rahli, nevezanih, vodom natopljnih taloga nastaju čvrste stijene. U osnovu se razlikuje mehanička i hemijska dijageneza. MEHANIČKA DIJAGENEZA kojoj uglavnom pripadaju procesi zbijanja ili kompakcije, obuhvaća smanjenje poroznosti i volumena taloga te istiskivanja porne vode iz taloga zbog tlaka nadslojeva koji raste povećanjem dubine zaljeganja.HEMIJSKA DIJAGENEZA obuhvata kompleksne procese otapanja pojedinih mineralnih sastojaka, reakcija između sastojka sedimenata i pornih voda, izlučivanje mineralnih supstanci iz pornih i kompakcijskih voda, transformacije nestabilnih u stabilne mineralne faze zbog povišenja temperature i tlaka i

Page 5: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

nastajanja cijelog niza novih autigenih minerala zbog promjene temperature, tlaka i pH koncntracije i ionskog potencijala otopina koje cirkuliraju kroz talog.Među najvažnije hemijske dijagenetske procese ubrajamo: tlačno otapanje, otapanja lako topljivih mineralnih komponenata, cementacija, autigeneza, rekristalizacija, metasomatoza, potiskivanje, pseudomorfozu i različite pretvorbe.OTAPANJE pojedinih mineralnih sastojaka zbiva se u sedimentu ili pod uticajem površinskog tlaka na kontaktima zrna pa tada govorimo o tz. TLAČNOM OTAPANJU.AUTIGENEZA ili proces tvorbe novih tzv. autigenih minerala jest izlučivanje novih ili povećanje već postojećih minerala u sedimentu.CEMENTACIJA je proces izlučivanja i kristalizacije novih autigenih minerala u porama i pukotinama nekog sedimenta.PREKRISTALIZACIJA je proces prekristalizacije neke mineralne tvari tako da se mijenjaju dimenzije i oblici kristalića,a time i strukturne odlike stijene kao i proces rasta novih kristala na račun prijašnjih.METASOMATOZA je proces zamjenjivanja jedne mineralne vrste drugom uz dovođenje i odvođenje nekih kationa i/ili aniona.POTISKIVANJE proces je gotovo istodobnog otapanja nekog mineralnog sastojka i na njegovu mjestu »korak po korak« izlučivanja novog, stabilnijeg minerala.

5.Teksture sedimenata i metode istraživanja

Pod teksturom sedimentne stijene podrazumijevaju se sve značajke njezine građe uvjetovane međusobnim odnosima, prostornim rasporedom i orijentacijom pojedinih komponenata, kao i vanjskim i unutrašnjim morfološkim oblicima sedimentne stijene. Pod nazivom>>sedimentna struktura<< razumijevaju se, naime, sva obilježja, pojave i oblici koji su nastali unutar sloja ili uzduž kontakta se-dimenta i fluida u međureakcijama različitih procesa koji su djelovali prije litifikacije. To mogu biti kemijski, biološki i fizikalni procesi, no fizikalni mehanizmi obično pri tome imaju najvažniji utjecaj. Primarne sedimentne teksture (strukture) nastaju za vrijeme taloženja ili odmah nakon njega, a svakako prije zbijanja i litifikacije taloga. Sve ostale karakteristike koje u talogu i stijeni nastaju nakon taloženja tijekom dijagenetskih procesa ubrajaju se u sekundarne teksture, odnosno strukture. Primarnim teksturama (strukturama) pribrajaju se i oblici, pojave i obilježja koja su u ili na sedimentu nastala deformacijama istodobno s taloženjem. Općenito, tekstura i/ili struktura sedimentne stijene pripada njezinim najvažnijim karakteristikama jer su primarna tekstura i struktura sedimenta izravne posljedice uvjeta koji su vladali za vrijeme prijenosa i taloženja materijala te rezultanta svih procesa u okolišu taloženja, a sekundama tekstura i struktura posljedica su kompleksnih dijagenetskih procesa (stilolitizacije, rekristalizacije, tlačnog otapanja i si.).Slojevitost je jedna od prvih karakteristika koju zapažamo na terenu kao osnovnu odliku sedimentnih stijena, tj. pojavu više-manje jasna izdvajanja pojedinih strukturno, granulometrijski, teksturno ili litološki jedinstvenih članova u sedimentnim stijenama. Sloj (bed) je geološko tijelo uglavnom jednolična sastava po cijeloj debljini, koje je od sedimenata u krovini i podini odvojeno diskontinuitetom, bilo zbog promjene granulometri jskog ili mineralnog sastava bilo orijentacijom ili načinom pakovanja sastojaka, bilo promjenom litološkog sastava ili otvorenim međuslojnim plohama. Zbog kompleksnosti t važnosti terenskih istraživanja najbolje je da terensku ekipu kuja istražuje sedimentne stijene čine sedimentolog, paleontolog/biostratigraf i strukturolog/tektoničar. Terenska istraživanja počinju opsežnim pripremama: od pregleda i proučavanja zemljopisnog

Page 6: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

položaja i morfoloških odlika terena do prikupljanja i studiranja podataka iz ranijih geoloških radova šireg područja terena koji se istražuje.

Terenska istraživanja obično obuhvačaju:-određivanje kronostratigrafskog i tektonskog položaja odabranog za detaljna snimanja pogodnog profila-mjerenje pružanja i nagiba slojeva, mjerenje nagiba terena i mjera pružanja profila na kojem se --sedimenti istražuju radi dobivanja elemenata za izračunavanje prave debljine-mjerenje debljine slojeva i elemenata unutrašnje ili interne slojevitosti-određivanje karaktera slojnih plohaizdvajanje sekvencija, ritmova i ciklusa sedimentacijc i eventualnih bočnih promjena-opis teksturnih oblika na gornjim i donjim slojnim plohama, mjerenje smjerova ili pravaca paleotransporta-određivanje litološkog sastava i terenska determinacija strukturnih i pe-troloških karakteristika stijena uz obveznu upotrebu povećala i drugih terenskih pomagala-opis rasporeda, količine i vrste makrofosila i mikrofosila determinacija mineralnog i granu 1 umetrijskog sastava-određivanje i mjerenje imbrikacije i orijentacije valutica i krupnih fosila-opis tipova, morfoloških oblika i dimenzija konkrecija, sekrecija, stilolita, bioturbacije, slamp i drugih tekstura (struktura)-određivanje dimenzija i oblika sedimentnog tijela i mehanizma taloženja i-uzimanje reprezentativnih orijentiranih ili neorijentiranih uzoraka za laboratorijska istraživanja.

6.Teksturni oblici na gornjim slojnim plohama

Na gornjim slojnim površinama najvažniji i i najčešći teksturni (strukturni) oblici jesu: pukotine isušivanja, tragovi kišnih kapi i riplovi.PUKOTINE ISUŠIVANJA ILI DESIKACIJSKE PUKOTINE pojavljuju se na gornjim slojnim plohama glinovtih, muljevitih, glinovito-pjeskovitih sedimenata, ali i muljevitih ili mikritnih vapnenaca i ranodijagenetskih dolomita. Desikacijske pukotine nastaju pri isušivanju taloga stezanjem nevezanih ili slabo koherentnih muljevitih taloga nakon otjecanja ili isparavanja vode. Oblik i veličina ovise im o mineralnom i granulometrijskom sastavu, kao i o intenzitetu isušivanja te debljini i homogenosti taloga.TRAGOVI KIŠNIH KAPI nastaju pri padanju krupnih kapljica kiše na mekane plinovite, glinovito-sitnozrne i glinovito-pjeskovite, rjeđe i karbonatne muIjeve, koji se nalaze iznad razine vode. Fosilno se dobro mogu očuvati samo ako nakon nastanka u mulju udarom kišne kapi na takav mulj počinje polagano taloženje novog sedimenta a da pri tome nije došlo do erozije ili ra-zaranja površine taloga na kojem se nalaze tragovi kišnih kapi. Tragovi kišnih kapi su odlični pokazatelji okoliša i uvjeta taloženja jer se pojavljuju samo u kontinentalnim okolišima.RIPLOVI su sistemi grebena i dolina poput površine slabo valovita mora, na gornjim slojnim površinama pješčanih, klastičnih i vapnenačkih slojeva. Pojavljuju se u skupinama i uvijek na velikim površinama. Nastali su premještanjem nevezanog, uglavnom pjeskovitog sedimenta vodenim strujama. Pri njihovu istraživanju i opisivanju pozornost se obvezno mora obratiti visinama ili ampitudama riplova, dužinama i indeksima riplova, te njihovoj morfologiji

Page 7: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

(simetrični, asimetrični, transverzalni i si). Ti elementi, naime, daju vrlo važne podatke o uvjetima i okolišima taloženja, posebice o energiji i načinu strujanja vode.Među riplovima razlikuju se prema načinu postanka valni riplovi i strujni riplovi.VALNI RIPLOVI uobičajeni su naziv za simetrične riplovi odnosno sinonim za oscilacijske riplove. Taj tip riplova u pravilu nastaje iznad osnovice valov zbog premještanja pijeska oscilacijskim kretanjem vode, tj. stalnim kretanjem vode amo--tamo kao npr. pri valovima.STRUJNI RIPLOVI su riplovi koji nastaju pri premještanju pijeska jednosmjernim vodenim strujama ili tokovima, tj. strujama koje se duže kreću samo u jednom smjeru, kao npr. kod plima. Odlikuju se poprečnom orijentacijom dužih osi na smjer struje ili toka, s pravilno raspoređenim kretanjema i koritima.

7.Teksturni oblici na donjim slojnim plohama

Na donjim slojnim površinama nalazi se mnogo vrsta i oblika anorganskih vanjskih ili eksternih tekstura značajnih za određivanja geopetalnih karakteristika sloja, hidrodinamskih uvjeta pri taloženju, kao i rekonstrukciju pravca i smjera paleotransporta. Najizrazitije su teksturni oblici razvijeni u sedimentima taloženim iz turbiditnih struja, odnosno u turbiditima. S obzirom na postanak mogu se podijeliti u dvije genetske skupine:-tragove nastale erozijskim djelovanjem same rurbiditne struje ili drugoga vrtložnog toka i-tragove nastale erozijskim djelovanjem različitih predmeta koje je struja nosila, odnosno tragove kretanja predmeta po dnu.Među tragovima erozije najčešći su ovi: tragovi tečenja i zaprečavanja tečenja, tragovi vrtloženja, uzdužne brazde deranja, erozijski kanali, tragovi kanala, strukture deranja i ispunjavanja i gutter casts-strukture, a među tra govima kretanja predmeta po dnu : tragovi vučenja, tragovi zadiranja, tragovi usjecanja, tragovi kotrljanja i tragovi otiranja.TRAGOVI TEČENJA jezičasta su izbočenja na donjim slojnim plohama kod kojih su prednji (ulazni) krajevi uski, a zadnji (izlazni) krajevi široki i postupno se gube na slojnoj plohi. Dužina im obično varira između 5 i 10 cm, a ponegdje i do 1 m.TRAGOVI VRTLOŽENJA spiralna su izbočenja na donjoj slojnoj plohi pješčenjaka, od kojih svako pojedinačno ima oblike slične završnome spiralnom kraju puževe kućice.UZDUŽNE BRAZDE DERANJA sustavi su blisko postavljenih kontinuiranih hrptova uzdužnih izbočenja na donjoj slojnoj plohi nastalih ispunjavanjem brazdi usječenih na muljevitom dnu zbog deranja dna istosmjernim strujama.TRAGOVI ZAPREČAVANJA TFČENJA su polu-elipsaste ubočine na donjoj slojnoj plohi koje u središtu izbočine imaju udubljenje kao negativ kalupa nekog predmeta oko kojeg je struja erodirala muljeviti talog.EROZIJSKI KANALI su erozijski oblici nastali odnošenjem sedimenta iz dijela jednog ili više slojeva s dna strujama i tokovima dalje u bazen. Pri tome takvi erozijski oblici mogu kraće ili duže vrijeme ostati neis-punjeni novim sedimentom.TRAGOVI KANALA male su linearne izdužene izbočine na donjoj slojnoj površini pješčenjaka ili konglomerata koje su nastale ispunjavanjem udubljmja sličnih kanalima odmah, u jednom naletu, materijalom iz iste struje koja je stvorila udubljenja na glinovitom ili muljevitom dnu.EROZIJSKI ŽLJEBOVI(gutter casts) strukture su međusobno izolirani ili granasti izđužoni hrptovi u poprečnom presjeku oblika slova U ili V u donjem dijelu krovinskog sloja ili na kontaktu donjeg sitnozrnatog (muljevitog) i gornjeg krupnozrnatijeg (siltoznog ili pješčanog) sloja.

Page 8: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

TRAGOVI VUČENJA tanke su i dugačke linearne izbočine na donjoj slojnoj površini. Dužina im je od nekoliko decimetara do nekoliko metara, širina od desetine milimetra do više centimetara, a visina nekoliko milimetara.TRAGOVI ZADIRANJA kratka su i uska, asimetrična ispupčenja na donjoj slojnoj plohi pješčenjačkog sloja. Ulazni je kraj tanak i postupan, a izlazni širok s oštrim završetkom, jakim ispupčenjem i polukružnim ili trokutastim rubom. Dimenzije su im male obično nisu duži od nekoliko milimetara do nekoliko centimetara, te visoki i široki nekoliko milimetara.TRAGOVI USJECANJA kratka su polulećasta linearna ispupčenja na donjim slojnim plohama, obično s nešto debljim izlaznim krajem. Nastali su ispunjavanjem manje-više simetričnih udubljenja na muljevitu dnu koje je povremenim dodirivanjem na njemu usjekao neki predmet nošen tokom.TRAGOVI KOTRLJANJA i TRAGOVI OTIRANJA rjeđi su izbočeni oblici na donjim slojnim plohama. Sličnog su postanka kao i tragovi usjecanja. Tragovi kotrljanja nastaju ispunjavanjem udubljenja - kalupa - stvorenih na glinovitu dnu koja neki predmet nošen turbiditnom strujom ili drugim tokom pri kotrljanju po glinovitu dnu, uz povremeno odskakivanje od dna, usjeca u dno, a tragovi otiranja ispunjavanjem udubljenja stvorenih kada neki predmet lagano i samo povremeno dodirne gliniivito dno i nastavi se strujom dalje kretati iznad dna.TRAGOVI UTISKIVANJA grudvasta su i kvrgava, neravna ispupčenja na donjim slojnim plohama pješčenjaka nastala zbog nejednolična utiskivanja dijelova gornjeg, pjeskovitog djelomično očvrsnutoga sedimenta u vodom natopljeni, mekani glinoviti ili muljeviti sloj.GLINENI JEZIČCI ILI STKUKTUKE OBRNUTOG UTISKIVANJA strukture su genetski povezane s tragovima utiskivanja. Pojavljuju se na donjim slojnim plohama pješčenjaka koji u podini imaju izravan kontakt s glinovitim slojem. Na istoj slojnoj plohi obično se pojavaljuje više takvih pojedinačnih oblika u pravilu povijenih ili orijentiranih u istome smjeru, tj. u smjeru struje koja je prenosila pješčani detritus po dnu.LOPTASTE I JASTUČASTE strukture pripadaju skupini struktura utiskivanja. Odlikuju se pojavom loptastih ili jastučastih pješčanih tijela u muljevitom sloju. Nastaju tako da pješčani sloj pri utiskivanju u podinski muljeviti sloj bude raskinut u više jastučastih manje-više elipsoidnih tijela promjera od nekoliko centimetara do nekoliko metara.

8.Teksturni oblici nastali podvodnim kližnjenjem

Zbog povećanja kuta nagiba dna sediment arijskog bazena, do kojeg dolazi pri vertikalnim tektonskim pokretima, ili zbog tsunama ( vodenih valova nastalih potresima) još nevezani ili poluplastični sedimenti mogu podvodnim klizanjima poprimiti posebne teksturne oblike. Na osnovi tih oblika podvodna klizanja i sinsedimentacijske deformacije ostaju nakon litifikacije sedimenata trajni geološki dokazi sinsedimentacijske tektonske aktivnosti ili potresa. Najčešća su podvodna klizanja siltita, pješčenjaka i vapnenaca po slojevima pelitnih i glinovitih sedimenata. Oblici i teksturne značajke nastalih deformacija ovise o stupnju litifikacije taloga koji klizi, njegovu granulometrijskom sastavu, petrografskomt tipu i konsolidaciji stijene u podini te intenzitetu i brzini promjene kuta nagiba padine ili dna bazena.Najvažniji i najpoznatiji teksturni oblici nastali sinsedimentacijskim klizanjima sedimenata jesu slamp i olistostroma.SLAMP-TEKSTURA ili TEKSTURA PODVODNOG KLIZANJA pojava je jače ili slabije deformiranih i boranih slojeva, često s prekinutim kontinuitetom pojedinoga sloja, unutar nedoformiran i međusobno konkordantno poredanih slojeva u krovini i podini. Podinski se

Page 9: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

slojevi nisu deformirali zbog toga što su pri klizanju već bili dovoljno koherentni, a krovinski slojevi nisu deformirani jer su taloženi nakon klizanja.- OLISTOSTROMA je naziv za veće pakete deformiranih i boranih sedimenata nastalih mehanizmima podvodnih klizanja. Naziv olistostroma potječe od grčkih rijeci olistomai= klizati i stroma= sloj. To su litološki heterogene stijene sastavljene od petrološki različita materijala, međusobno kaotično izmiješanog, zbog podvodnih klizanja više slojeva petrološki različitih sedimenata, koje se nalaze u normalnoj geološkoj seriji. U njima nema nikakve pravilnosti ni slojevitosti, osim slojevitosti u velikim reliktima ili kliznim listovima koji su bili slojeviti prije klizanja i uklapanja u olistostromu.

9.Slojevitost: vanjska i unutrašnja

Kod slojevitosti razlikujemo:---vanjsku ili eksternu slojevitost i---unutrašnju ili internu slojevitost.Vanjska ili eksterna slojevitost, odnosno pojava izdvajanja pojedinih slojeva, obično s otvorenim slojnim plohama, najznačajnija je tekstuma odlika sedimentnih stijena. Osnovna jedinica vanjske slojevitosti jest sloj nastao kao rezultat taloženja u jednoličnim fizikalnim, hemijskim i biološkim uvjetima i stalnim kontinuiranim procesom, i pri taloženju i pri dijagenezi. Unutrašnja slojevitost je teksturna (strukturna) značajka unutar jednoga sloja. Najčešće, i za interpretaciju uvjeta i okoliša taloženja najvažnije vrste unutrašnje slojevitosti jesu: lisnatost, horizontalna, kosa laminacija ili kosa slojevitost, konvolucija ili vijugava laminacija, odnosno slojevitost, humčasta kosa slojevitost, flazerska, lećasta, valovita i gradacijska slojevitost te strukture nastale istiskivanjem vode.

10.Biogeni teksturni oblici

Pod biogenim teksturnim oblicima podrazumijevaju se svi tragovi koje organizmi svojom aktivnošću kao Što su: kretanje, rovanje, kopanje, plaženje, odmaranje, prehrana i izrada jazbina ostavljaju u još nevezanim ili slabo konsolidiranim sedimentima a da pri tome sami organizmi nisu očuvani. Najveći dio takvih tekstumih oblika nastaje neposredno nakon taloženja i u prvoj fazi konsolidacije taloga dok on još sadrži mnogo vode, kisika i dok je dovoljno mekan. Biogene teksturne oblike obično nalazimo u marinskim, fluvijalnim ili riječnim i jezerskim sedimentima.BIOTURBACIJA je uobičajeni naziv za sve vrste promjena u nevezanim talozima i u tlu koje su nastale spomenutim aktivnostima organizama, a fosilno su se očuvale u sedimentnim stijenama Tragovi rovanja, kopanja, bušenja i kretanja organizama u sedimentu i po njemu, pri čemu sami organizmi paleontološki nisu definirani, obično se označavaju kao IHNOFOSIU.

11.Teksturni oblici nastali hemijskom dijagenezom

U tijeku dijagenetskih procesa različitim kemijskim reakcijama uz sudjelovanje pornih voda, kompakcijskih strujanja, difuzije iona, otapanja i izlučivanja mineralnih tvari u sedimentima

Page 10: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

nastaju posebni oblici: konkrecije, geode, septa rije, nodule, stiloliti i »struktura konus u konus«.KONKRECIJE su kuglaste, jajolike, diskoidalne ili nepravilno bubrežaste mineralne akumulacije u stijeni nastale izlučivanjem neke mineralne tvari u porama ili oko neke jezgre na račun nevezanog, mekanog ili već litificiranog dijela stijene domaćina, tj. stijene u kojoj se pojavljuju. Kao jezgra konkrecija najčešće se pojavljuju skeleti radiolarija, dijatomeja, spikula spužvi, cefalopoda, gastropoda, riba i algi. Konkrecije se od stijene domaćina, tj. od stijene u kojoj se pojavljuju, razlikuju po mineralnom sastavu, strukturi, teksturi i boji.NODUIE su više-manje kuglaste, elipsoidalne, diskoidalne, lećaste ili nepravilne mineralne nakupine u stijeni nastale, za razliku od konkrecija, ne izlučivanjem mineralne tvari oko neke jezgre, nego općenito nakupljanjem mineralne tvari u šupljinama stijena il i potiskivanjima jedne mineralne tvari drugom. Ako je mineralna tvar pri nastanku nodule rasla od ruba prema središtu šupljine, tada je to GEODA. Nodule i konkrecije koje su ispucale radijalno raspoređenim pukotinama, kojih se širina povećava od ruba prema središtu, nazivaju se SEPTARIJE.STILOLITI su neravne pukotinice duž kojih dva dijela stijene zubičasto, poput pile ili poput šavova na kostima lubanje, ulaze jedan u drugi. Pri tome obično takve pukotinice kod stijena koje nisu izložene dužem trošenju mehanički ne odvajaju ta dva dijela stijene. Prema odnosu na ravninu sloja, stiloliti se dijele na:1. horizontalne; 2. kose; 3. horizontalne presječene kosim; 4. vertikalne; 5. međusobno povezane mrežne i 6. vertikalne stilolite presječene kosim stilolitima.S obzirom na oblik i geometriju šavova, stiloliti se dijele na:1. primitivno valovite; 2. suturirane; 3. pravokutne s vrhom nagore ili vrhom nadolje; 4. stilolite oštrog vrha i 5. stilolite seizmogramskog tipa.Struktura KONUS U KONUS nastala je smicanjem zbog tlaka nadslojeva, otapanjem i procesima prekristalizacije u sedimentima koji sadrže više od 50% karbonarnih minerala, tj. u glinovitim vapnencima, laporima, glinovitim dolomitima i vapnenčkim pelitima. Odlikuje se pojavom niza konusnih oblika u stijeni s vrhovima okrenutima jedan prema drugome.

12.Sedimentacija iz mutnih tokova

Nastajanje mutnog toka i sedimentacija iz njega mogući su u sedimentacijskom bazenu određene morfologije i uz postojanje određenih uvjeta.To mora biti relativno dugačak i uzak bazen sa tendencijom stalnog tonjenja. Mutni tok se prema Boumi razvija u 5 karakterističnih stadija:a) zbog kontinuiranog nagomilavanja klastičnog materijala na pragu,u određenom momentu će taj materijal kliznuti niz strminu u bazen.b)pokretna masa se u početku kreće vrlo sporo, da bi, kako prima sve više vode, a i zbog gravitacije i akceleracije te povećanja nagiba brzina kretanja se povećavala.c) masa još uvijek nije dovoljno turbulentna,jer još uvijek nije dovoljno suspendirana u vodi,ali već sadrži previše vode da bi se jednostavno kretala samo po dnu.d) u ovom stadiju formirani tok nailazi iz strmine u zaravnjeni dio bazena, izgubit će brzinu i snagu i iz njega će započeti taloženje materijala.CJELOKUPNI PROSTOR KOJI ZAUZIMA MATERIJAL IZ MUTNOG TOKA PRI SVAKOM KRETANJU I AKUMULACIJU NAZIVAMO TURBIDITNA LEPEZA.e) preostali uglavnom vrlo mali dio još neistaloženog materijala zastupljen je samo vrlo sitnim cesticama i obicno je suspenzijom raznesen dalje od istaloženog krupnozrnog materijala.

Page 11: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

Na kraju se taloze tzv LAMINATI, TO SU SEDIMENTI IZGRAĐENI OD MALE KOLIČINE NAJSITNIH ČESTICA IZ MUTNIH TOKOVA I VEĆE KOLIČINE NORMALNOG BAZENSKOG MATERIJALA. Moramo uvijek imati na umu da se uz sedimentaciju iz mutnog toka odvija i normalna sedimentacija.

13.Struktura sedimentnih stijena i metode njihovih ispitivanja

Pod strukturom sedimentne stijene podrazumjevaju se veličine zrna, međusobni odnos zrna, raspored i oblik pojedinih mineralnih sastojaka. Veličina zrna i odlomaka najvažnije je strukturno (teksturno) obilježje klastičnih, ali i biohemijskih, sedimenata, jer je ona u uskoj vezi s fizikalnim, hemijskim i hidrodinamskim uvjetima koji su vladali za vrijeme trošenja, prijenosa i taloženja detritusa. Budući da veličine zrna i odlomaka mogu varirati u Širokim granicama, od dimenzija glina pa do blokova, jasno je da i metode njihovih istraživanja mogu biti vrlo različite. Istraživanja veličina zrna kod klastičnih sedimenata imaju izuzetnu važnost i radi utvrđivanja uvjeta trošenja, načina i mehanizama prijenosa i taloženja materijala, ali i za klasifikaciju i no-menklaturu jer je kod klastičnih sedimenata ona temeljena na veličini zrna.

14.Veličina zrna klastičnih sedimenata i metode određivanja

U sedimentologiji i petrologiji sedimentnih stijena za kvalitativno označavanje veličine zrna klastičnih sedimenata uobičajena je ova terminologija:

prema grčkom prema latinskom prema engleskom

ŠLJUNAKŠljunkoviti

PSEFITpsefitni

RUDIT ruditni

GRAVELgravelly

PIJESAKpjeskoviti

PSAMITpsamitni

ARENIT arenitni

SAND sandy

PRAH (SILT) prašasti(siltozni)

ALEVRIT alevritni

LUTITLutitni

SILT silty

GLINA glinoviti

PELIT pelitnii

CLAYclayay

Postoje Terenske i Laboratorijske metode određivanja veličine zrna

Page 12: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

15.Terenske metode određivanja veličine zrna

Kod velikog dijela sedimenata, posebice klastičnih, već na terenu možemo vrlo jednostavno obaviti najosnuvniju terensku odredbu tih stijena na osnovi udjela zrna dimenzija praha, pijeska i šljunkaVeličina zrna sedimenata određuje se na terenu primjenom neke od sljedećih metoda1.Uspoređivanje sa standardnim uzorcimaMetoda se uglavnom primjenjuje za određivanje veličine zrna pješčanih i sitnozrnastih šljunkovito-pješčanih sedimenata.2.Upotreba Mullerova povećalaPosebno konstruiranom Mullerovim povećalom, koje ima tri leće sa specijalnim ljestvicama za mjerenje u području stotinki i desetinki milimetara i milimetarsko-centimetarskog područja, mogu se prilično tačno izmjeriti veličine zrna, a i druge veličine na promatranom uzorku (pore, lamine, žilice i si.).3.Terenske metode sijanja po Azmonu (1961)Ova metoda određivanja veličine zma sedimenata na terenu upotrebljava se za brzo određivanje granulometrijskog sastava nevezanih pješčano-siltoznih, pješčanih i pješčano-šljunkovitih sedimenata. U tu se svrhu na terenu upotrebljavaju mala sita (promjera od 5 do 10 cm) i graduirana menzura od pleksiglasa. Uzorak koji istražujemo prosi je se kroz 3 do 5 sita odgovarajućeg promjera rupica. Prosijana frakcija (prosijev) koja je prošla kroz sito najmanjega promjera rupica usipa se u menzuru, očita njezin volumen, a zatim redom od najsitnijeg do najkrupnijeg sita na isti način i svaki pojedini ostatak na situ. Iz odnosa ukupnog volumena svih frakcija i volumena svake pojedine frakcije izračuna se udio pojedine frakcije u uzorku i na osnovi toga odredi tip sedimenta.4.Upotrba metode mjerenja brzine taloženja česticaTa se metoda na terenu primjenuje za određivanje tipa glinovito-siltoznih stijena. U tu se svrhu upotrebljava menzura od pleksiglasa, sat sa sekundnom skalom (štopcrica) i odgovarajuće tablice. U menzuru s jasno obilježenom visinom od 10 cm sipa se nekoliko grama dobro u vodi suspendiranog uzorka, snažno se promućka i ostavi taložiti uz mjerenje vremena pri kojemu se pretežni dio sedimenta istaložio ispod linije od 10 cm.brzina padanja promjer čestice5 minuta >35,0 mikrometara5,0 minuta >20,0 mikrometara15,0 minuta >11,2 mikrometara50,0 minuta >6,3 mikrometra150,0 minuta (2 sata 30 min) >3,5 mikrometra480,0 minuta (8 sati) >2,0 mikrona

16.Laboratorijske metode određivanja veličine zrna

Najvažnije i najčešće primjenjivane laboratorijske metode određivanja veličine zrna u sedimentima jesu mjerenje, sijanje i sedimentacijska analiza. Svaka se od ovih metoda primjenjuje u odgovarajućem području veličine zrna, te za određivanje tipa stijene, stupnja i načina njezine litifikacije. Izbor metoda ovisi o vrsti stijene, veličini zrna i raspoloživoj količini uzorka te o stupnju litifikacije i o mogućnosti dispergiranja litificirane stijene.

Page 13: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

Veličina Tip sedimenta Metoda Potrebna

zrna (mm) količina uzorka

100 blokovi,

kon glom era t / b reča

izravno mjerenje najmanje 300 pojedinačnih zrna

100-2 . Šljunak

konglomerati breča

izravno mjerenje sijanje

rupičastim sitima

> 300 zrna

više kg

2-0,063 pijesak, pješčenjak

sijanje laboratorijskim sitima, mjerenje mikroskopom

20-300 g > 300 zrna

0,063-0,004 prah, prahovnjak (siltit)

sedimentacijska analiza 1-10 g

< 0,004 glina, sedimentacijska analiza, 1-5 g

glinjak mjerenje elektronskim 0,1-0,5 g

mikroskopom

Izravna mjerenja veličine zrna poduzimaju se samo onda kada nije moguće upotrijebiti neku drugu brzu metodu, odnosno onda kad su zrna veća od raspoloživih nizova rupičastih sita (obično veća od 63 mm), kada nije moguća potpuna dezintegracija vezanog sedimenta, i l i pak onda kada raspolažemo premalom količinom uzorka za neku drugu analizu (primjerice kod analize teških minerala) ili kad na raspolaganju imamo samo mikroskopski izbrusak stijene.Sijanje je najvažnija metoda određivanja veličine zrna i granulometrijskoga sastava srednjozrnastih klastičmh sedimenata. Uzorak se sije kroz određen broj sita tako da se razdijeli u više frakcija, obično 5 do 7, jer je praksa pokazala da gotovo nikada nije potrebno imati više od 10 frakcija a da bi rezultat sijanja bio reprezentativan. Naime, veći broj sita znatno produžuje trajanje analize, a ne daje nikakvo bitnije poboljšanje njezine točnosti. Sijanje se može obaviti rupičastim, pletenim ili laboratorijskim sitima i mikrositima, što ovisi o rasponu veličina zrna uzorka.

17.Morfometrijske karakteristike zrna

Morfiimetrijskim značajkama zrna pripadaju oblik zrna, spljoštenost zrna, sferičnost, zaobljenost zrna i pivotabilnost zrna (sklonost zrna kotrljanju). Morfometrijske značajke zrna proučavaju se radi dobivanja što više korisnih podataka o odlikama struktura (tekstura), kao i za rekonstrukciju i interpretaciju uvjeta transporta i okoliša taloženja.Oblik je zrna pojam kojim se označava približavanje nekog zrna manje-više pravilnim geometrijskim tijelima pa tako zrna po obliku mogu biti kuglasta, diskoidna, pločasta, prizmatična, štapićasta, listićava, vretenasta ili potpuno nepravilna. Oblik zrna klastičnog sedimenta uvjetovan je primarnim oblikom minerala u matičnoj stijeni, stupnjem zaobljavanja i habanja u tijeku prijenosa te promjenama tijekom dijagenetskih proces

Page 14: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

Sforičnost zrna, odnosno približavanje oblika zrna kugli, često se još naziva i »kuglatost zrna«. To je koeficijent koji pokazuje kako se oblik nekog zma odnosi prema kugli istoga promjera kao što je najveći promjer toga zrna.Zaobljenost zrna je kvantitativni koeficijent koji pokazuje odnos između uglova i bridova zrna prema polumjeru najvećega mogućeg upisanog kruga u zrno. Stupanj zaobljenosti teoretski varira od 0 do 1.

18.Sedimentacijski sklop i način njihovog pakovanja

Zrna ili fragmenti od kojih se sastoji neki sediment imaju određeni raspored i orijentaciju unutar sedimenta. Raspored i orijentacija zma u sedimentu ovise o uvjetima koji su vladali u tijeku transporta, taloženja i mehaničke dijageneze, osobito kompakcije ili zbijanja zbog tlaka nadslojeva.S obzirom na način pakiranja, sortiranja i međusobna rasporeda zrna različitih dimenzija u sedimentu razlikuju se tri osnovna načina:a)klasti i krupna zrna imaju međusobnu potporu ili kontakte zrno-na-zmo a između krupnih zrna nalaze se dobro sortirana sitnija zrna ili tzv. matriksb)klasti i krupna zrna imaju međusobnu potporu ili kontakte zrno-na-zrno, a između krupnih zrna nalaze se loše sortirana sitna zrna ili matriksc)klasti i krupna zrna nemaju međusobnu potporu, tj. nemaju kontakte zrno-na-zmo već »plivaju« u matriksu, odnosno imaju matriksnu ili muljevitu potporuPlosnate su valutice šljunaka općenito u odnosu na smjer strujanja vode svojom dužom osi orijentirane paralelno sa smjerom toka i s manjim ili većim kutom nagnute u suprotnome smjeru od smjera toka. Takva orijentacija i položaj plosnatih valutica naziva se IMBRIKACIJA.

19.Glavni tipovi struktura klastičnih sedimenata

Strukture (teksture) klastičnih sedimenata, kao i sistematika tih sedimenata, osnivaju se na veličini zrna od kojih su sastavljeni. Ako u stijeni prevladavaju zrna -- 2 mm tad je to PSEFITNO-KLASTIČNA STRUKTURA (tekstura) tipa breče ako su fragmenti uglati ili tipa konglomerata ako su zrna (valutice) zaobljena.Kod pješčanih sedimenata koji pretežito sadrže zrna dimenzija između 0,063 i 2 mm imamo PSAMITNO-KLASTIČNE STRUKTURU odnosno teksture, a kod pelitnih sedimenata sastavljenih od zrnaca dimenzija praha i gline, tj. < 0,063 mm PELITNO-KLASTLČNE STRUKTURE.ZRNA su detritični sastojci - klasti - preostali nakon fizikalnog i kemijskog trošenja starijih stijena, koja su taložena nakon prijenosa vodom, ledom ili vjetrom.MATRIKS je sitni detritus (kod pješčenjaka obično < 0,030 mm, tj. zrnca manja od debljine mikroskopskog izbruska, kod konglomerata i breča obično sitni pijesak, prah, glina) koji je transportiran i taložen zajedno sa zrnima. U sedimentu se nalazi ili u međuprostorima zrna (intergranuralnim porama) ili pak zrna "plivaju" u njemu.CEMENT je mineralna tvar izlučena u porama između zrna nakon njihova taloženja, dakle, postsedimentacijski, ali i na mjestu otopljenih zrna.PORE su slobodni prostori između zrna u kojima nema ni matriksa ni cementa. Obično su ispunjene plinovima (ugljik-dioksidom, metanom, dušik-dioksidom) ili vodom ili naftom.

Page 15: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

20.Glavni tipovi struktura hemijskih sedimenata

Budući da su kemijske sedimentne stijene sastavljene od kristala kemogena porijekla, a ne detritičnih zma, one imaju KRISTALASTE STRUKTURE koje su prema veličini kristala podijeljene na tri tipa:MAKROKRISTALASTA STRUKTURA s kristalima > 0,1 mmMIKROKR1STALASTA STRUKTURA s kristalima promjera od 0,01 do 0,1 mm iKRIPTOKRJSTALASTA STRUKTURA s kristalićima < 0,01 mm.Ako većina kristalića ima idiomorfne konture, tada govorimo o strukturi s idiomorfnim kristalima, dakle, to je tzv. EUHEDRALNA STRUKTUA ili IDIOTIPNA STRUKTURA. Ako većina kristalića ima samo djelomično očuvane idomorfne, tj. hipidiomorfne konture tada je to HIPIDIOTIPNA STRUKTURA ili SUPHEDRALNA STRUKTURA. Kada pak većina kristala ima potpuno nepravilne (alotriomorfne, anhcdralne ili ksenotipne) kristaiiće, tada je to ANHEDRALNA STRUKTURA ili KSENOTIPNA STRUKTURA.

21.Krupnozrne klastične stijene

Krupnozrnaste klastične stijene ili tz.v. KRUPNOZRNATI KLASTITi obuhvaćaju klastične sedimente koji sadrže više od 50% valutica i/ili odlomaka promjera većeg od 2 mm. Nomenkalturu i njihovu kvantitativnu klasifikaciju na osnovi granulometrijskog sastava, tj. međusobna udjela zrna dimenzija pijeska među krupnozrnastim klastitima razlikuju se sljedeći glavni tipovi stijena:Nevezani: kršje i sipari valutice i šljunak til, dijamiktitVezani: breča ili kršnik konglomerat ili valutičnjak tilit

KRŠJE i SIPAR akumulacija je nevezanih, uglastih - klasta - odlomaka stijena ili mineralnih zrna od kojih više od polovice ima promjer veći od 2 mm, tj. dimenzije veće od pijeska, a kršje vezano u čvrstu stijenu naziva se BREČA ili KRŠNIKŠLJUNAK je nevezana akumulacija dobro zaobljenih stijenskih, rjeđe i mineralnih valutica klasta, promjeri većeg od 2 mm te promjenljive količine zrna dimenzija pijeska, ponegdje i praha i gline (mulja), a VALUTTČNJAK ili KONGLOMERAT je čvrsto vezana stijena koja se pretežno sastoji od dobro zaobljenih valutica dimenzija šljunka s pješčanom i muljevitom komponentom ili bez nje.TIL je akumulacija nevezanog, a TILIT vezanog, loše sortiranog i neslojevitoga morenskog materijala u kojemu prevladavaju fragmenti ruditskih dimenzija.

Konglomerati ili valutičnjaci su na osnovu načina postanka podijeljeni na ekstraformacijske i Intraformacijske. Ekstraformacijskome tipu pripadaju oni čije valutice potječu od razaranja stijena starijih geoloških formacija, npr. valutice jurskih i krednih vapnenaca prevladavajuće su komponente paleogenskih konglomerata prominske formacije. Intraformacijski konglomerati, kao i breče, sastoje se od valutica, odnosno kod breča od fragmenata, rj. klasta koji potječu od razaranja manje ili više čvrsto litificiranih stijena iste geološke starosti kojoj pripadaju ili konglomerati ili breče.

Page 16: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

BREČA ili KRŠNIK je općeniti naziv za više ili manje čvrsto vezanu klasličnu stijenu koja se sastoji od uglatog do poluzaobljenog stijenskog kršja i cementa ili matriksa. Breče se često nazivaju prema prevladavajućem petrografskom tipu fragmenata pa tako obično postoje vapnenačke breče, dolomitne breče, vapnenačko-dolomitne breče itd. S obzirom na način postanka razlikujemo piroklastične i kataklastične breče. PIROKLASTIČNE ili VULKANSKE BREČE sastoje se od krupnozrnastih klasta koji potječu od vulkanskih erupcija. KATAKLASTIĆNE BREČE nastaju procesima kataklaziranja, rj. lomljenja i drobljenja stijena pri kretanju stijenskih masa jednih preko drugih ili jednih uz druge.

22.Srednjezrne klastične stijene

Srednjzrne klastičnim sedimentima pribrajamo pijeskove kao nevezane i pješčenjake kao vezane stijene. Pjeskovi i pješčenjaci su sedmiemti pretežno sastavljeni od detričirnih zrna dimenzija pijeska, tj. od zrna promjra između 0,063 i 1,2 mm, Uz preovladavajući udio zrna dimenzija pijeska, oni mogu sadržavati i zrna dimenzija praha i čestice glina te zrna dimenzija sitnoga šljunka. Sustojei su pješčenjaka s obzirom na mjesto i način postanka dvojaki ori koji potječu iz drugih starijih stijena kao produkti fizikalnog i kemijskog trošenja tih stijena klasti nazivaju se DITITRIČNI, ALOTIGENl ili KLASTIČNI sastojci, a ori koji su nastali u samom pješčenjaku nakon njegova taloženja procesima dijageneze i autigeneze AUTIGENI sastojci.Unutar detitričnih ili alotigenih sastojaka obično se razlikuje tzv. SILICIJ KLASTIČNI MATERIJAL kojemu pripadaju sva zrna silikatnih minerala i stijena te KARBONATNI DETRITUS u koji se ubrajaju sva karbonatna zrna uglavnom odlomci vapnenaca, dolomita i fragmenti kalcitnih 1 dolomitnih minerala. Ako pješčanjak sadrži i fosile, tada govorimo o FOSILNOM DETRITUSU.Bitni sastojci pijesaka i pješčenjaka jesu kvarc, feldspati i odlomci stijena, a manje obilni tinjci, karbonatni minerali, minerali glina i teški minerali. Pojedini pješčenjaci u znatnom udjelu mogu sadržavati fosilni detritus ili glaukonit. KVARC je najčešći i najvažniji sastojak gotovo svih tipova pješčenjaka.U skupinu teških minerala pješčenjaka pripada mnogo silikatnih i rudnih minerala. Najvažniji su među njima ovi:Amfiboli, Andaluzit, Anhidrit, Apatit, Hakit, Biotit,Ciosit idr... Pješčenjaci se odlikuju velikom raznolikošću i šarenilom u pogledu mineralnog i granulometrijskoga sastava, te strukture i postanka jer im detritus može potjecali od različith matičnih stijena, a i fizikalni i kemijski uvjeti pri trošenju, kao i hidrodinamski uvjeti i okoliši taloženja mogu biti vrlo različiti. Zbog toga kod klasifikacije pješčenjaka nalazimo na brojne poteškoće. Do danas je u literaturi objavljeno tridesetak različitih klasifikacija pješčenjaka, no ni jedna nije u potpunosti uspjela sveobuhvatno sistematizirati sve pješčenjake u pogledu, njihova sastava, strukture, porijekla detritusa, uvjeta i okoliša taloženja i dijagenetskih promjena.Kod dijagenetskih procesa, koji od rahlo pakiranog, nevezanog, vodom zasićenog pijeska dovode do stvaranja čvrsto litificiranog pješčenjaka, razlikuju se:-ranodijagenetski procesi koji se događaju u još nevezanim pijescima pri malim dubinama slijeganja i-dijagenetski procesi na većim dubinama zalijeganja.

Page 17: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

23.Sitnozrni klastični sedimenti

U sitnozrnaste - pelitne - klastične sedimente ubrajamo stijene koje se pretežno ( od oko50%) sastoje od zrnaca i čestica dimenzija praha (silta) i gline, dakle, manjih od 0,063 mm. Podjela pelitnih sedimenata osniva se na međusobnim odnosima udjela glinovite i siltozne komponente, stupnju litifikacije i unutrašnjim ili internim tekstumim značajkama tih sedimenata.Podjela pelitnih sedimenata zasniva se na odnosu udjela zrnaca praha i čestica gline, stupnju litifikacije i unutrašnjoj strukturnoj značajci samog pelitnog sedimenta.Siltit ili prahovnjak, kao vezane, i silt ili prah kao nevezane pelitne stijene i pelitni sedimenti pretežno se sastoje od zrnaca dimenzija praha ili silta, tj. od zrnaca promjera od 0,004 do 0,063 mm.Šejlovi su tanko laminirane ili lisnate sitnozrnate pelitno-klastične stijene pretežno sastavljene od siliciklastičnog materijala koji je po granulometrijskom sastavu smjesa čestica dimenzija glina i zrnaca dimenzija praha ili silta.Les je homogeni, neslojeviti, slabo litificirani, dobro sortirani i izrazito porozni pelitno-klastični sediment koji se po granulometrijskome sastavu odlikuje visokim sadržajem zrna dimenzija srednjeg i krupnog praha ili silta, tj. zrncima promjera pretežno do 0,015 do 0,05 mm. Osim tih zrnaca, obično sadrži i zrnca dimenzija sitnog praha (0,04 - 0,015 mm) i od 10 do 20%> čestica dimenzija gline, a ponegdje i mali udio zrna dimenzija sitnog pijeska (0,063 - 1 mm).Lapori su miješane karbonatno-glinovite stijene sastavljene od varijabilnih odnosa kriptokristalastog ili mikrokristalastog kalcita i od siliciklastičnog detritusa pelitnih dimenzija, prije svega gline.

24.Vulkanoklastični sedimenti

U vulkanoklastičnc ili piroklastićne sedimente ubrajamo stijene koje sadrže više od 25% sastojaka vulkanskog porijekla (odlomci vulkanskih stijena, vulkanskog stakla, vulkanski pepeo), dakle, materijala koji je izbačen erupcijom vulkana, i koji se nakon prijenosa zrakom, vodom ili piroklastičnim tokovima istaložio na kopnu ili moru zajedno s većom ili manjom količinom materijala sedimentnog detritičnog ili biokemijskog porijekla.Pod nazivom PIROKLASTIČNE STIJENE razumijevaju se stijene pretežno sastavljene od »pi-roklastičnih fragmenata« ili »piroklasta«, tj. proizvoda kompleksnih procesa povezanih s vulkanskim erupcijama fragmenata i čestica izbačenih silinom vulkanske erupcije.TEFRA sinonim je za piroklastični materijal koji se općenito primjenjuje za akumulacije piroklastičnog materijala bez obzira na veličinu njegovih fragmenata i čestica.

Vulkanoklastični sedimenti sadrže fragmente i čestice vulkanskog porijekla, tj. »vulkanoklaste«, koji se obzirom na mjesto i način postanka, dijele na »piroklaste« i»hidroklaste«. Dok su piroklasti produkti vulkanskih erupcija na kopnu, hidroklasti ili bidroklastični fragmenti i čestice su piroklasti koji nastaju silinom vulkanskih eksplozija na kontaktima lave i vode (submarinski) te pri naglom hlađenju i mehaničkoj granulaciji lave koja je došla u dodir s vodom ili talozima zasićenim vodom.

Fragmenti vulkanskih stijena koje nalazimo kao sastojke sedimentnih stijena općenito se prema svojem porijeklu dijele na epiklaste, autoklaste i aloklaste.

Page 18: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

EPIKLASTI ili EPIKLASTIČNI SASIOJCI potječu od trošenja i erozije starijih vulkanskih stijena i redoviti su sastojci litičnih arenita i litičnih grauvaka, odnosno vulkanskih arenita ili vulkanskih grauvaka, dakle, pješčenjaka.AUTOKLASTI ili AUTOKLASTIČNI SASTOJCI piroklastiti su nastali fragmentacijom drobljenjem kod mehaničkog trenja ili eksplozijama plinova u tijeku kretanja lave ili gravitacijskog mrvljenja vulkanskih doma i vulkanskih čunjeva.ALOKLASTI ili ALOKLASTIČNII SASTOJCI nastali su lomljenjem već postojećih vulkanskih stijena istog vulkana na površini Zemlje pri procesima utiskivanja lave iz nove erupcije, dakle, izravno su vezani za vulkansku aktivnost i pripadaju piroklastitima.

Sobzirom pak na postanak samih piroklastita ili piroklastičnih fragmenata i čestica, tj. s obzirom na način njihova izbačaja pri erupciji vulkana razlikuju se tri glavne inačice piroklastita:Piroklastiti juvenilnog ili esencijalnog porijekla nastali izravno od erupcije lave pa se sastoje od gustih ili nabreklih i šupljikavih fragmenata i čestica ohlađene taljevine ili kristala koji su već, zbog kristalizacije pri visokim temperaturama postojali u lavi prije erupcije (fenokristali ili pirogeni kristali).Piroklastiti kognatnog ili akcesornog porijekla potječu od drobljenja starijih lava istoga vulkana pri novoj erupciji.Piroklastiti ascendentnog porijekla potječu od razaranja vulkanskih stijena podloge po kojoj se kreće lava ili piroklastični tok pa mogu biti vrlo različitog sastava.Mješavina piroklastičnog i epiklastičnog i drugoga sedimentnog materijala naziva se TUFIT.Podjela i terminologija sedimenata sastavljenih od smjese piroklastičnog i sedimentnog materijala klastičnog, kemijskog i biokemijskog porijekla

Tip stijene Udio piroklastičnog materijala Udio sedimentnog materijalaaglomerati, vulkanske breče, > 90% < 10%tufovi tufiti 50-90% 10-50%tufitični sedimenti 10-50% 50-90%(pješčenjaci, Šejlovi, lapori, vapnenci i si.)slabo tufitični sedimenti 0 -10% 90-100%

U piroklastičnim i vuikanoklastičnim stijenama sastojci su piroklastičnog porijekla ovi:LITOKLASTI, tj. fragmenti vulkanskih stijena.KRISTALOKLASTI ili kristali koji su kristalizirali u lavi prije erupcije, a u piroklastični sediment dospjeli su u više-manje očuvanom ili skršenom stanju.VITROKLASTI ili odlomci vulkanskog stakla, koji su u pravilu manjih dimenzija od litoklasta i kristaloklasta, obično oko 0,1 do 0,4 mm.

VULKANOKLASTIČNE BREČE (piroklastične breče, tufne breče) uglavnom se sastoje od uglatih i poluuglatih fragmenata i blokova piroklastičnog porijekla promjera većeg od 64 mm, a kod nekih autora donja je granica veličine fragmenata spuštena na 32 mm.

Page 19: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

Fragmenti i blokovi su u vulkanoklastičnoj breči obično uloženi u matriks tufitičnog sastava, tj. u vulkanski pepeo s fragmentima sitnoga vulkanskog stakla pomiješan s materijalom nevulkanskog porijekla poput gline, silta, lapora i sl. koji u pojedinim tipovima breča može imati vezikularnu strukturu ili strukturu plovućca.AGLOMERAT je konsolidirani vulkanoklastični sediment pretežno sastavljen od vulkanskih bombi uloženih u tufni matriks. Za razliku od vulkanskih konglomerata, odnosno od klastičnih sedimenata koji se sastoje od valutica vulkanskih stijena, oblik i dimenzije vulkanskih bombi nisu posljedica zaobljavanja i habanja djelatnošću vode već su rezultat procesa nagla hlađenja i rotacije lave u tijeku erupcije i leta od kratera vulkana do mjesta taloženja. Dakle, vulkanske bombe izravno potječu od lave, tj. esencijalnog su porijekla, ali aglomerati mogu sadržavati bombe i fragmente od starijih lava iz istoga kratera i/ili fragmente iz stijena u bazi.

Iz vulkana izbačeni piroklastični fragmenti promjera od 2 do 64 mm (kod nekih autora 4-32 mm) nazivaju se lapili, a njihovi u čvrstu stijenu sitnim tufnim matriksom litificirani ekvivalenti nazivaju se LAPILNI TUFOVI. U lapilnim se tufovima uz uglate, klinaste i nepravilno obliko-vane fragmente vulkanskoga stakla, litoklasta i kristaloklasta, često mogu naći i kuglasta zrna s koncentričnom građom ili bez nje koja se nazivaju AKRECIJSKI LAPILI.

TUFOVI su očvrsnute vulkanoklastične stijene pretežno (> 75%, kod nekih autora > 90%) sastavljene od čestica vulkanskog pepela promjera uglavnom manjeg od 2 mm koji je mješavina ili agregat različitih međusobnih udjela čestica vulkanskoga stakla, kristaloklasta ili litoklasta juvenilnog (esencijalnog), kognatnog (akcesornog) ili ascedentnog porijekla. Drugim riječima, tufovi su konsolidirani i litificirani ekvivalenti vulkanskog pepela u kojima se obično, s obzirom na veličinu zrna, razlikuju KRUPNOZRNASTI TUFOVI ako se sastoje od pepela promjera pretežno od 0,063 do 2 mm, odnosno SITNOZRNASTI ili PELITNI TUFOVI ako pretežno sadrže čestice vulkanskog pepela < 0,063 mm.Većina staklastih ili vitroklastičnih tufova, općenito gledano, potječe od erupcija riolitnih i dacitnih lava, manje često od erupcija trahitnih ili andezirnih lava, a znatno rjeđe od erupcija bazaltnih lava.Kristalni ili kristaloklastični tufovi sastoje se od razmjerno malog udjela kristaloklasta i staklaste osnovne mase. Kristaloklasti imaju idealne, euhedralne ili idiomorfne kristalne konture, premda su često zastupljeni većim ili manjim krhotinama kristala.Bitna značajka litoklastičnih tufova jest dominacija litoklastičnih fragmenata u sastavu tufa, i to litoklasta vulkanita istog sastava i vrste kakve su bile izljevne lave pri erupciji vulkana. Najčešće su to fragmenti riolita, trahita, fonolita ili andezita.

25.Karbonatni sedimentni-krečnjaci

U karbonatne sedimentne stijene ubrajaju se vapnenci, dolomitični vapnenci i dolomiti. Postoje svi međusobni postupni prijelazi od vapnenaca u dolomite. Vapnenci se sastoje od kalcita, Mg-kalcita, rjeđe i od aragonita, dolomitični vapnenci od kalcita i dolomita, a dolomiti od dolomita. Osim tih karbonatnih minerala koji su u njima prevladavajući sastojci, karbonatni sedimenti mogu sadržavati i varijabilni udio siliciklastičnog materijala dimenzija silta, pijeska i gline te autigene nekarbonatne minerale (kvarc, opal, kalcedon, albit, anhidrit, gips i druge).

Page 20: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

Vapnenci su karbonatne stijene anorganskog ili organskog porijekla pretežno (> 50%) sastavljene od kalcita. Ako sadrže više od 90% kalcita to su »čisti« vapnenci za koje se upotrebljava samo naziv VAPNENAC, ako sadrže od 50 do 90% kalcita, manje od 10% siliciklastičnog materijala i od 10 do 50% dolomita, to su DOLOMITICNI VAPNENCI. Ako sadrže od 50 do 90% kalcita, a od 10 do 50% siliciklastičnog materijala i dolomita, od čega više od 10% dolomita, to su nečisti, odnosno GLINOVITI DOLOMITIČNI VAPNENCI, SILTOZNI DOLOMITIČNI VAPNENCI i PJESKOVTTI DOLOMITIČNI VAPNENCI te, ako sadrže od 50 do 90% kalcita i 10 do 50% siliciklastićnog materijala, a manje od 10% dolomita, to su -GLINOVITI VAPNENCI, SILIOZNI VAPNENCI ili PJESKOVITI VAPNENCI.Kao primarni mineralni sastojci vapnenačkih taloga od kojih dijagenetskim procesima nastaju čvrste stijene vapnenci s velikim udjelima pojavljuju se aragonit, kalcit i Mg-kalcit. Dok se vapnenački talozi sastoje od svih tih triju, dvaju ili samo jednog od tih karbonatnih minerala, litifitirani vapnenački sedimenti vapnenci sastoje se uglavnom samo od kalcita jer su aragonit i Mg-kalcit zbog svoje male postojanosti u tijeku dijagenetskih procesa prešli u stabilni kalcit.Vapnenci se sastoje od primarnih karbonatnih strukturnih sastojaka i od naknadno, nakon taloženja u tijeku dijageueze izlučenih autigenih karbonatnih minerala. Primarnim strukturnim sastojcima pripadaju karbonatna zrna ili čestice i vrlo sitni karbonatni mulj, općenito u vapnencima poznat pod nazivom »mikrit«. Naknadno, nakon taloženja, u tijeku dijageneze izlučeni autigeni karbonatni sastojci vapnenaca jesu kalcitni i aragonitni cementi, kao i neomorfni kalciti nastali rekrislalizacijskim procesima, za koje se obično upotrebljava naziv »sparit« ili »sparitni kalcit«.Mikrit je vrlo sitan matriks vapnenaca koji se sastoji od karbonatnih čestica ili kristalića promjera < 30 mikrometara.Osim karbonatnih sastojaka, bilo u obliku primarnih strukturnih komponenata bilo kao autigenih sastojaka, vapnenci mogu, ali ne moraju, sadržavati i siliciklastične ili terigene i antigene nekarbonatne minerale. TERIGENI NEKARBONATNI SASTOJCI vapnenaca detritična su zrna koja su u sedimentacijski bazen dospjela s kopna nakon prijenosa vodom ili zrakom.Najčešće su to kvarc, minerali glina, odlomci stijena poput odlomaka rožnjaka, pješčenjaka, šejlova i siltita te čestice vulkanskog materijala i teški minerali.NEKARBONATNI AUTIGENI MINERALI u vapnencima jesu anhidrit, gips, kvarc, kalcedon, opal, pirit, glaukonit, turmalin, albit, K-feldspat, muskovit i cirkon.Od nekoliko klasifikacija vapnenaca u svijetu danas najširu primjenu imaju Dunhamova (1962) i Polkova (1959. i 1962) klasifikacija. Obje ove klasifikacije osnivaju se na strukturno-tekstumim značajkama vapnenaca, odnosno na međusobnim odnosima primarnih strukturnih sastojaka, tj, zrna, karbonatnog mulja i kalcitnog cementa.Dunhamova: KRISTALINIČNI VAPNENCI, MADSTON, VEKSTON, PEKSTON, GREJNSTON, BAUNDSTON. Folkova (1959, 1962) klasifikacija primjenjuje se samo za marinske vapnence jer njome nisu obuhvaćeni slatkovodni i terestički vapnenci kao npr. travertin, kaliče ili kalkrete i speleotemi. Folk razlikuje dvije glavne grupe karbonatnih sastojaka. To su: alokemijski i ortokemijski sastojci.Pri istraživanju dijagenetskih procesa karbonatnih sedimenata potrebno je razlikovati ranodijagenetske od kasnodijagenetskih procesa, odnosno procese koji se zbivaju u još nevezanim, tek istaloženim, rasutim talozima, od procesa u već očvrsnutoj stijeni - vapnencu. S

Page 21: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

obzirom pak na mjesto i okoliše u kojim se zbivaju ranodijagenetski, a i kasnodijagenetski, procesi razlikuje se:dijageneza u marinskim (submarinskim) uvjetimadijageneza u uvjetima meteorske vode idijageneza u uvjetima miješane meteorske i morske vode.Cementacija vapnenačkug taloga najvažniji je dijagenetski proces koji od rasutog, rahlog taloga dovodi do stvaranja čvrste stijene vapnenca. Cementacija obuhvaća procese izlučivanja Ca-karbonatne mineralne tvari — aragoritnog, kalcitnog i Mg-kalcitnog cementa u porama vapnenačkog taloga. S obzirom na morfološke i mikrofiziografske odlike, kao i uvjete, okoliše i zone u kojima su se cementi izlučivali, razlikujemo ove glavne tipove cemenata u vapnencima: fibrozni ili vlaknasti cement, mozaični ili druzni cement, radijalnoaksijalni fibrozni cement, sintaksijalni obrubni cement, mikrostalaktitni ili gravitacijski (viseći) cement, meniskusni cement, skalenoedrijski ili cement zvan »pasji zub«, mikritni cement i pojkilotipni cement.

26.Klasifikacija krečnjaka

1 - nekarbonatne stijene (gline, šejlovi, siltiti, pješčenjaci)2 - nečisti (glinoviti, siltozni, pjeskoviti dolomit)3 - nečisti (glinoviti, siltozni, pjeskoviti kalcitični dolomit)4 - nečisti (glinoviti, siltozni, pjeskoviti, dolomitični vapnenac)5 - nečisti (glinoviti, siltozni, pjeskoviti vapnenac)6 -dolomit7 -kalcitični dolomit8 -dolomitični vapnenac9 -vapnenac

27.Dolomiti

Premda je mineral dolomit CaMg(C03) stabilan u morskoj vodi, posebice u toplim i plitkim morima, on se vrlo teško ili se uopće ne izlučuje izravno iz morske vode kao primami mineral, već uglavnom nastaje potiskivanjem aragonita, Mg-kalcita i kalcita. Do takva potiskivanja može doći neposredno nakon izlučivanja i taloženja tih minerala pa su to tada RANODIJAGKNETSKI DOLOMITI ili »sinsedimentacijski dolomiti", odnosno »primami dolomiti«. Ako se potiskivanje zbiva u već očvrsnutim stijenama - vapnencima, onda su to KASNODIJAGENETSKI DOLOMITI, odnosno »postsedimentacijski dolomiti« ili »sekundarni dolomiti«. Lakše nastajanje dolomita potiskivanjem kalcita ili aragonita negoli izravnim izlučivanjem iz morske vode. Iz morske vode dolomit se ne izlučuje ili se izlučuje vrlo teško zbog: 1. visokog ionskog potencijala morske vode i stalna izlučivanja Ca-karbonata, 2. jake hidratacije Mg2+ iona i 3. niske aktivnosti CO3

2 iona.Stehiometrijski čisti dolomit sadrži 54,23% CaCO3, i 45,77% MgC03, odnosno jednak broj molova Ca i Mg-karbonata pa se označava kao Ca50Mg50-dolomit. Međutim, u prirodi se malo kad nalaze stehiometrijski čisti dolomiti.

Page 22: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

Ranodijagenetska dolomitizacija, odnosno »singenetski ili sinsedimentacijski« postanak dolomita, zbiva se, kako to pokazuju brojna istraživanja recentnih primjera u još nevezanim talozima ili u natplimnoj zoni, odnosno na supratidalu u salinama ili pak u izoliranim lagunama, zaljevima i slanim jezerima gdje se zbog jakog isparavanja doseže potrebna koncentracija Mg-iona.Ranodijagenetska je dolomitizacija moguća u:1.evaporizacijskim uvjetima ili2.u zoni miješane morske i slatke vodo.Ranodijagenetska dolomitizacija u evaporizacijskim uvjetima zbiva se po jednom ili kombinacijom nekoliko modela, kako to pokazuju brojni recentni primjeri na plimnim ravnicama, gornjemu plimnom i natplimnom okolišu, u priobalnim evaporitnim jezerima, u hiperslanim lagunama i u sabkhama U svim tim slučajevima ključni čimbenik dolomitizacije jest isparavanje morske vode kojom se povremeno pri visokim plimama i olujnim valovima natapaju karbonatni talozi ili pak isparavanjc vode koja je na taj način naplavljena i zaostala u udubljenjima na supratidalnoj zoni u obliku slanih jezeraca, salina i sabkhi.U evaporizacijskim uvjetima, razlikuje se pet osnovnih modela ranodijagenetske dolomitizacije1.Povećanje koncentracije Mg-iona isparavanjem morsko vode u porama još neočvrsnutih karbonatnih taloga,2.Model evaporitnog crpljenja,3.Model povratnog strujanja, taj model obuhvaća neprestano dovođenje otopina s visokim Mg/Ca molarnim odnosom iz evaporiziranih laguna ili porne vode plimnih ravnica kroz porozne sedimente prema moru,4.Coorong model, obuhvata evaporizaciju morske i magnezijem bogatu meteorske temeljne vode u priobalnim, nestalnim ili efumeralnim alkalnim jezerima koja nastaju iza pješčanih plimnih barijera5.Dolomitizacija pri snažnoj evaporizaciji vode u izoliranim hiperslanim lagunama i jezerima.Kasnodljagenetska dolomitizacija ili sekundarna, odnosno epigenetska dolomitizacija naknadna je dolomitizacija već očvrsnutih vapnenaca uz sudjelovanje pornih voda obično na većoj dubini zalijeganja te u podzemnoj zoni miješane slatke i morske temeljne vode.

Dolomiti su karbonatne stijene pretežno sastavljene od minerala dolomita. S obzirom na to da su sve dolomitne stijene koje imaju petrološko značenje nastale ili procesima ranodijagenetske ili procesima kasnodijagenetske dolomitizacije, da zbog toga imaju različite teksturne i strukturne značajke te da je pri stratigrafskim, litofacijesnim, sedimentološkim i općenito geološkim istraživanjima vrlo važno razlikovati ta dva genetska tipa dolomita.

Teksturne su značajke ranodijagenetskih dolomita ove: Granica im je prema karbonatnim sedimentima u podini i krovini, u pravilu, osobito kod ranodijagenetske evaporizacijske dolomitizacije u natplimnoj zoni (supratidala), u salinama ili u sabkhama, nepravilna, ali oštra budući da je dolomitizacija taloga završena prije nego li je došlo do taloženja novih sedimenata preplavljivanjem, odnosno uspostavljanja potplimnih ili plimnih okoliša. Gornje slojne plohe natplimnih ranodijagenetskih dolomita često su više ili manje erodirane, sadrže plimne kanale, desikacijske pukotine i tanke proslojke ili leće desikacijskih breča. Plimni su kanali ispunjeni brečama koje sadrže fragmente ranodijagenetskih dolomita ili detritusa koji su na supratidal i u plimne kanale nabacili veliki plimni i olujni valovi.

Page 23: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

Strukturne su značajke ranodijagenetskih dolomita:Primarni strukturni sastojci vapnenačkih taloga koji su bili ranodijagenetski dolomitizirani odlično su očuvani tako da ranodijagenetski dolomiti sadrže minuciozno očuvane stromatolitne lamine, pelete, intraklaste, neke fosile i druge unutrašnje strukture. Zbog toga se kod opisa struktura ranodijagenetskih dolomita često primjenjuje folkova klasifikacija vapnenaca uz prefiks »dolo«, npr. dolopelmikrit, dolumikrit, dolointrasparit i si.

Najvažnije su značajke kasnodijagenetskih ili sekundarnih dolomita ove: Granice između kasnodijagenetskih dolomita i vapnenaca, koji ih okružuju, u pravilu su postupne i nepravilne. Vapnenci bočno i vertikalno postupno prelaze u dolomite, a dolomitna tijela, veće mase i leće, ili manja nepravilna gnijezda, mogu zahvatiti više slojeva vapnenaca različita strukturnog tipa. Općenito, kasnodijagenetski dolomiti nisu konkordantno uloženi u vapnence podine i krovine, premda se mogu naći izuzeci od ovoga pravila.Strukturno-teksturne odlike kasnodijagenetskih dolomita bitno su drukčije od onih kod ranodijagenetskih dolomita. Zbog razmjerno velikih dimenzija dolomitnih kristala, koji pri kasnodijagenetskoj dolomitizaciji nastaju kao posljedica malog broja kristalizacijskih zametaka, male koncentracije magnezija u pornim otopinama i spore, dugotrajne kristalizacije, kasnodijagenetski se dolomiti odlikuju makrokristalastom ili mikrokristalastom strukturom (teksturom).

28.Evaporitni sedimenti

Evaporitnim sedimentima ili evaporitima nazivamo stijene koje su nastale kemijskim izlučivanjem iz prirodno visokokoncentriranih otopina salina ili brina snažna isparavanja ili evaporizacije. Petrološki najvažniji i najčešći evapritni sedimenti, uz ranodijagenetske evaporizacijske dolomite, jesu gipsovi, anhidriti i soli (halit, polihalit, silvin, kizerit i karnalit).Evaporitni minerali i sedimenti danas se talože u rubnim dijelovima slanih jezera i depresija, u salinama, zatvorenim lagunama i u zaljevima te u slanim jezerima u područjima s aridnom, tj. suhom i toplom klimom. To, drugim riječima, znači da je za taloženje evaporita prijeko potrebno jako isparavanje vode koje mora biti višestruko brže od njezina dotoka tako da se neprestano povećava koncentracija soli.Ako se isparavanjem vode poveća koncentracija soli za oko 3,5 puta, tj. salinitet morske vode poraste na oko 120 promila, počinje kristalizacija gipsa, koja se pri temperaiuri od 30 °C zbiva sve dotle dok koncentracija soli u vodi ne naraste na 4,8 puta više od one kakva je u morskoj vodi normalnog saliniteta iznad te koncentracije pri temperaturi od 30 °C počinje se izlučivati anhidrit.Izlučivanje gipsa i anhidrita iz, morske vode uvjetovano je ili povišenjem koncentracije soli zbog isparavanja i l i pak visokim povećanjem temperature.

Page 24: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

Granične vrijednosti povećanja koncentracije morske vode evaporitzacijom potrebne za izlučivanje evaporitnih sedimenata pri temperaturi od 30oCMineral Povećanje koncentracije morske vodeCa-karbonati, ranodijagenetski dolomiti < 3,5 putaGIPS 3,5 - 4,8 putaANHIDRIT 4,8 - 9,5 putaHALIT 9,5 - 11 putaK-Mg KLORIDI > 60 PUTA

29.Silicijski sedimenti

U silicijske sedimente ubrajamo stijene pretežno sastavljene od autigenih, tj. nedetritičnih, silicijskih oksida ili oksida s vodom: kriptokristalastog ili mikrokristalastog kvarca, kalcedona i opala. Silicijski sedimenti mogu nastati kao primarne stijene akumulacijom biogeno ili anorganski izlučenih spomenutih silicijskih minerala ili silicifikacijskim procesimr iz već postojećih taloga ili sedimentnih stijena {vapnenci, dolomiti, lapori, vitroklastični tufovi).Najvažniji organizmi koji svojim opalnim skeletima sudjeluju u stvaranju silicijskih sedimenata jesu dijatomeje, radiolarije, spikule spužvi kremenjašica (silicijspongia) i silikoflagelati (planktonske protozoe)U biogene silicijske sedimente ubrajaju se sedimenti pretežno sastavljeni od skeleta dijatomeja, radiolarija i spikula spužvi. U ovisnosti o stupnju litifikacije i poroznosti međunjima, razlikuju se tri osnovna tipa: 1. muljevi; 2. porozne poluočvrsnute zemlje i 3. čvrsto litificirane stijene koje dobivaju ime prema prevladavajućoj vrsti skeleta.Silicijske sedimente koji ne sadrže očuvane skelete dijatomeja, radiolarija i spikula spužvi, ili koji nisu biogena, nego nekog drugog načina postanka, pribrajamo drugoj skupini silicijskih sedimenata. Najraširenije i petrološki najvažnije silicijske stijene iz te skupine jesu rožnjaci, a potom slijede ostale inačice poznate pod različitim nazivima, kao što su: flint, novakulit, porculanit, tripoli i si.ROŽNJACI guste su, neklastične silicijske stijene, oštrobridna školjkastog loma, crvenkastosmeđe, zelenkaste i crvene boje, kriptokristalaste do mikrokristalaste strukture, sastavljene od kriptokristalastog ili mikrokristalaslog kvarca i / i l i kalcedona S obzirom na način pojavljivanja, teksturne odlike i oblike, rožnjaci mogu biti: slojeviti ili nodularni, grudvasti i lećasti.

30.Kontinentalni okoliš taloženja

Kontinentalni okoliš se dijeli na: Terestički (pustinjski okoliš, glacijalni okoliš)) i Akvatički (špiljski (speleotemski) okoliš, riječni (fluvijalni) okoliš, močvarni i jezerski okoliš)Prijelazni okoliš: delte, estuari, lagune, plimne zone.

Pustinjski i eolski okoliši taloženja kontinentalna su područja u kojima se taloži pijesak i prah nakon njegova prijenosa vjetrom. Takve sedimente nazivamo eolski sedimenti. Uz obale istaloženi vjetrom prenošeni pijesci koji su na stražnji žal naplavljeni valovima, a dobro su litificirani, nazivaju se »obalni eolijaniti« među kojima se razlikuju kvarcni ( < 50 % CaCO3) i karbonatni ( > 50% CaCO3) eolijaniti, uglavnom pleistocenske i holocenske starosti.

Page 25: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

Osim u pješčanim pustinjama velike količine eolskih sedimenata taložile su se u kvartaru u obliku lesa ili prapora.Oblici eolskih pješčanih tijela dijele se u tri osnovne skupine:-eolski riplovi ako im je valna dužina od 5 do 200 cm i amplituda između 0,1 i 5 cm;-eolske dine ako imaju valne dužine između 3 i 600 m i amplitude od 10 cm do 100 m i-megadinebako im je valna dužina od 300 do 3 000 m, a amplitude od 20 do 450 m.

U glacijalne okoliše taloženja ubrajaju se sva područja koja su u izravnoj vezi s ledom i djelovanjem ledenjaka, a obuhvaćaju više glavnih zona:-subglacijalna ili bazalna zona nalazi se u izravnom kontaktu leda s podlogom koju pri svojem kretanju ledenjak erodira, a ujedno na nju može taložiti materijal koji prenosi;-englacijalna ili unutrašnja zona unutar ledenjaka koja ima malu ulogu pri procesima taloženja;-supraglacijalna ili gornja zona na površini ledenjaka koja se najprije i najjače otapa i iz koje se taloženje uglavnom zbiva samo na rubovima i na prijelazu u proglacijalnu zonu;-proglacijalna zona koju čine fluvio-glacijalna i jezersko-glacijalna, a i marinsko-glacijalna područja-periglacijalna zona ili okoliš nastavlja se na proglacijal i u njoj nema izravna taloženja glacijalnog materijala, osim najsitnijeg detritusa, ali na nju bitno utječu led i ledenjaci zbog promjena klime i oscilacija razine vode pri naglu otapanju leda.

Fluvijalni, odnosno aluvijalni ili riječni sedimenti nastaju akumulacijama krupnozrnastih ili sitnozrnastih klastičnih taloga koji su bili prenošeni vodama riječnih sustava, bilo pri njihovim stalnim bilo povremenim tokovima. Osnovna je značajka riječnog toka da se pri tome općenito gledano, detritus prenosi u smjeru toka.Najveći dio krupnozrnastih sedimenata riječni tokovi odlažu u aluvijalnim lepezama, a sitnozrnastih sedimenata u riječnim ravnicama. Aluvijalni sustavi imaju vrlo različite okoliše i uvjete taloženja. Sedimentološki, najvažniji su od njih:aluvijalne lepeze,okoliši meandrirajućih rijeka,okoliši prepletenih rijeka,okoliši rijeka s račvanjem korita (anastomoznih rijeka) iokoliši područja između riječnih korita.

Hidrološki zatvorena jezera u humidnim klimatskim područjima obično prelaze u močvare, tj. stajaće vode u depresijama na površini zemlje u kojima se nakupljaju velike količine mrtve, ali još nepotpuno raspadnute biljne supstancije koja potječe od bujne močvarne vegetacije. Osim bujne vegetacije, bitna je značajka močvara plitka i gotovo stajaća voda. Močvare mogu nastati ispunjavanjem i vegetacijskim zarašćivanjem hidrološki zatvorenih jezera, ali i na deltnim ravnicama i napuštenim riječnim meandrima, a brakične močvare i na niskim morskim obalama.Početni talozi pri ispunjavanju močvare organogeni su muljevi koje nazivamo sapropel. Oni uz oplićavanje jezera omogućavaju i bujan rast močvarne vegetacije koja u većim močvarama od obala prema središtu močvare ima strogo određen raspored ovisno o dubini vode. U umjerenim klimatskim područjima, na primjer, na obali raste drveće, uz obalu trstika i šaš, a lopoči i vodeno bilje u dubljem dijelu.

Page 26: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

Jezera su manji ili veći slatkovodni, rjeđe i slani bazeni koji nemaju izravnu vezu s morem ili oceanom, premda velika jezera imaju slične fizikalne uvjete kao epikontinentalna mora, U njima se mogu miješati vrlo različiti okoliši taloženja kao npr. priobalni, evaporitni, padinski, turbiditni, deltni itd. S druge pak strane, u manjim jezerima uvjeti i okoliši taloženja mogu biti jednaki ili slični onima u močvarama i barama. S obzirom na to da su jezera zatvoreni hidrografski i scdimentacijski sustavi iz kojih nema mogućnosti otjecanja vode u njima se talože velike količine sedimenata, uglavnom detritusa donesenog rijekama, potocima i bujicama, a u pojedinim slučajevima i autohtonoga biokemijskog i/ili kemijskog porijekla.U jezerskim okolišima sedimentacija ovisi o brojnim faktorima: klimi, količini vode, fizikalnim, kemijskim i biološkim procesima koji su određeni veličinom jezera, kemizmom, temperaturom i pH-koncentracijom vodu, a posebice količinom i načinom donosa terigenog materijala u jezero.

Delte su prostrana područja na ušćima rijeka u more ili veća jezera u kojima se zbog smanjenja energije i brzine riječnih tokova taloži pretežni dio detritusa koji su ti tokovi nosili. U deltama je akumulacija detritusa uvijek znatno brža i jača od mogućnosti njegova odnošenja hidrodinamskim procesima vodene sredine u području delte. Taloženjem riječnog detritusa stvara se veliko sedimentno tijelo lepezasta oblika, u tlocrtu slično grčkom slovu »delta« od čega i potječe ime tog područja. Na ušćima se rijeka riječni tokovi, ranije omeđeni obalama i riječnim nanosima, naglo šire, što uzrokuje smanjenje brzine toka, osobito pri ulijevanju u stajaću morsku ili jezersku vodu.GORNJI DIO DELTE gotovo je horizontalni ili samo malo u smjeru bazena nagnuti paket slojeva šljunkovitih i pješčanih sedimenata s nagibom od 5 do 10 m na kilometar.SREDNJI ILI PREDNJI DIO DELTE podvodni je dio delte koji se sastoji od šljunčano-pješčanih naslaga nagnutih prema bazenu pod kutom od 10 do 25o koje su dijelom bile taložene brzim strujama velike gustoće, a dijelom gravitacijom kontroliranom lavinama.DONJI DIO DELTE sastoji se od sitnozrnastih sedimenata, uglavnom sitnozrnastih pješčanih i muljevitih taloga koji su se taložili na jezerskome dnu. Slojevi su, za razliku od onih u srednjem dijelu delte, horizontalni ili samo vrlo blago nagnuti prema bazenu.

31.Okoliši obalnih zona

Okoliši klastičnih obala obuhvataju žale ili plaže, barijerne otoke, lagune, plimne rukavce, plimne ravnice i estuare. Kod prikaza uvjeta na niskim obalama često se primjenjuje i podjela obalnih okoliša na osnovi visine plime, tj. razlike između razine oseke i razine plime. To su:-mikroplimna obala s plimom < 2 m;-mezoplimna obala s plimom od 2 do 4 m i-makroplimna obala s plimom > 4 m.Osim struja plima i oseka na procese taloženja u području niskih klastičnih obala, velik utjecaj ima djelatnost valova pa se okoliši i uvjeti taloženja na njima, prema Elliottu (1986), dijele na:-klastične obale s prevlašću djelatnosti valova-klastične obale s mješovitom djelatnošću valova i plima-klastične obale s prevlašću djelatnosti plima.Niske klastične obale otvorene prema moru bez prirodne otočne ili grebenske zaštite od djelatnosti valova pripadaju visokoenergijskim okolišima taloženja.

Page 27: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

Karakteristični okoliši taloženja na njima prostrane su plaže (žali) vezane uz nisko kopno i barijerni otoci koji su od plaža ili kopna odvojeni plitkim lagunama.Niske klastične obale s mješovitom djelatnošću valova i plima obuhvataju barijerne otoke međusobno odvojene plimnim rukavcima i lagunom iza barijernih otoka. Ti se okoliši najčešće razvijaju i održavaju uz obale s visokim mikroplimnim do mezoplimnim uvjetima.PLIMNE DELTE, koje nastaju u lagunama u ušćima rukavaca i najbolje su razvijene u uvjetima visokih plima i valova, sastoje se od pješčanih taloga u kojima prevladavaju setovi kosih lamina s nagibom u smjeru obale.DELTE NASTALE POVRATNIM STRUJAMA PRI OSEKAMA na ulazu rukavaca u more sadrže pijeske taložene pri režimu oseka i proslojke pijesaka taloženih valovima i/ili priobalnim morskim strujama tako da pokazuju različitu orijentaciju kosih lamina i slojeva.Klastične obale s prevlašću djelatnosti plima obuhvaćaju dva karakteristična okoliša taloženja. To su estuari i plimne ravnice.Estuari su poluzatvoreni obalni morfološki oblici riječnih ušća u more na kojima je donos materijala riječnim tokom tako mali da se ne stvara delta ili su struje visokih plima toliko jake da raznose sav riječni materijal, čime je onemogućeno stvaranje delte. Estuari imaju slobodnu vezu s otvorenim morem, dno im se u moru širi i produbljuje tako da zapravo čine neku vrstu kanala u kojima se miješaju slatka riječna voda i more.Plimne su ravnice kako im samo ime govori, područja na niskim morskim obalama koja su za vrijeme plima poplavljena morem, a za vrijeme oseka uglavnom izvan mora.NISKA PLIMNA RAVNICA je uglavnom poplavljena morem, osim vrlo kratka vremena pri najnižoj oseci.SREDNJA PLIMNA RAVNICA u tijeku plimnog ciklusa približno je polovicu vremena poplavljena morem, a polovicu vremena iznad morske razineVISOKA PLIMNA RAVNICA ravna je površina koja se uglavnom nalazi iznad razine mora, osim kratko vrijeme kod maksimuma plima kad je kratkotrajno poplavljena morem.U priobalnim područjima s aridnom i semiaridnom klimom unutar zatvorenih laguna i zaljeva, a osobito sabkhi i salina u natplimnoj zoni, gdje je isparavanje vode jače od dotoka oborinske vode, što uzrokuje stalno povećanje saliniteta, nastaju evaporitni sedimenti. Na rubovima karbonatnog šelfa i u najplićim dijelovima karbonatne platforme, tj. u intertidal-supratidalnoj zoni, evaporiti nastaju samo u zajednici s karbonatnim sedimentima.

32.Okoliši plitkih mora s terigenom sedimentacijom

Plitkomorski klastični sustav okoliša taloženja obuhvata morski pojas-šelf-normalna saliniteta između onog dijela mora u kojemu prevladavaju priobalni procesi i onog dijela u kojemu prevladavaju oceanski procesi, tj. od donje granice potopljenog žala ili obalnog lica (dubina oko 5-20 m) pa do ruba kontinentalne padine koja se obično nalazi na dubinama između 100 i 500 m. Pri tome se na šelfu razlikuju dvije zone: unutrašnji šelf ili gornji unutrašnji šelf i vanjski šelf.- Unutrašnji je šelf zona šelfa između donje granice obalnog lica ili potopljenog žala (5-20 m) i dubine od 50-200 m. Unutrašnjim je šelfom, dakle, obuhvaćen i dio prijelazne obalne zone.-Vanjski šelf obuhvata zonu između unutrašnjeg šelfa (50-200 m) pa sve do ruba kontinentalne padine koji se obično nalazi na dubinama od 100 do 500 m.

Page 28: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

Valovi su važan fizikalni činitelj prijenosa i taloženja sedimenta na Šelfu, posebice za vrijeme jakih vjetrova i oluja jer tada djelatnost valova dopire i do dubine od 200 m, što se označava kao osnovica valova za olujna vremena. Na šelfovima obično djeluju i jače ili slabije stalne ili periodične morske struje koje se uglavnom kreću paralelno s obalom šelfa i sudjeluju u raspodjeli i taloženju materijala. To mogu biti:-na šelfu s prevlašću djelatnosti valova sezonske fluktuacije u intenzitetu valova i struja koje na mahove uzrokuju aktivni prijenos uglavnom sitnozrnasta sedimenta;-na šelfu s prevlašću djelatnosti plima snažne pridnene struje koje dnevno prenose goleme količine pješčanog detritusa (»poput velike metle one metu morsko dno«);-na šelfu s dominacijom oceanskih struja manje-više stalne, slabe struje pod utjecajem perzistentnih oceanskih struja-na šelfu s prevlašću olujnih valova procesi izazvani kretanjem velikih vodenih masa koji daju dovoljno visoku frekvenciju da mogu uzrokovati stvaranje slojeva tzv. olujnih sedimenata;-struje uzrokovane fluktuacijama morske razine pri kojima su u tijeku razdoblja spuštanja razine (regresije) krupnozmasti sedimenti donošeni riječnim strujama taloženi preko sedimenata prijašnjeg šelfa (sekvencija pokrupnjavanja), a tijekom razdoblja dizanja morske razine prevladavaju procesi pretaložavanja tako da na šelf dopiru samo sitnozrnasti sedimenti (muljevi, gline - sekvencija positnjavanja).

Zbog različitih fizikalnih i bioloških procesa na šelfovima i u epikontinentalnim morima vladaju različiti sedimentološki uvjeti pa se talože sedimenti različitih facijesnih karakteristika. Na osnovi prevladavajućih fizikalnih uvjeta Johnson i Baldwin (1986) razlikuju tri glavne skupine facijesa u plitko morskomc taložnom sustavu unutrašnjeg šelfa s klastičnom sedimentacijom. To su:Facijes sedimenata unutrašnjeg šelfa, pretežno taloženih pod utjecajem plimnih struja;Facijes sedimenata unutrašnjeg Šelfa, pretežno taloženih pod utjecajem valova i oluja iFacijes plitkomorskih mutjevitih sedimenata unutrašnjeg šelfa.

33.Pelaški (pelagički) okoliš taloženja

Pelagičnim okolišima pripadaju dubokomorski sedimenti taloženi na dnu otvorenih mora i oceana s dubinom vode većom od 200 m. Ti okoliši pripadaju dubokomorskim okolišima, no s obzirom na to da se u pelagičnim okolišima talože i biogeni karbonatni i silicijski sedimenti, a ne samo siliciklastični sedimenti, pelagični su okoliši izdvojeni iz prikaza dubokomorskih klastičnih okoliša. PELAGIČNI TALOZI:S obzirom na veličinu zrna, pelagični talozi sadrže više od 75% čestica dimenzija < 5 mikrometara, odnosno manje od 25% su čestica > 5 mikrometara koje su siliciklastičnog, vulkanskog ili neritičkog porijekla.PELAGIČNE GLINE sadrže < 30% karbonatnih i kremičnih skeleta, a > 70% gline i dijele se na: KALCITIČNE PELAGIČNE GLINE (slabo kalcitične gline S 1-10% CaCO3, i kalcitične gline s 10-30% CaCO3)KREMIČNE PELAGIČNE GLINE (slabo kremične gline s 1-10% kremičnih skeleta i kremične gline s 10-30% silicijskih organizama)

Page 29: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

PELAGIČNI MULJEVI sadrže > 30% karbonatnih i kremičnih skeleta, a dijele se na:LAPORNE MULJEVE ako sadrže od 30 do 66% CaCO3,KREDASTE MULJEVE ako sadrže > 66% CaCO3 iDIJATOMEJSKE ILI RADIOLARIJSKE MULJEVE ako sadrže > 30% kremičnih skeleta dijatomeja i l i radiolarija.

HEMIPELAGIČNI TALOZI sadrže > 25% čestica siliciklastičnog, vulkanskog i neritičkog porijekla promjera > 5 mikrometara. S obzirom na sastav, hemipelagični talozi mogu biti:KALCITIČNI HEMIPELAGIČNI MULJEVI ako sadrže > 30% CaCO3, (laporni ako sadrže od 30 do 66% ili kredasti hemipelagični muljevi s > 66% CaC03) i skeletni hemipelagični muljevi s > 30% skeleta planktonskih foraminifera ili nanofosila;SILICIKLASTIČNI HEMIPELAGIČNI MULJEVI ako sadrže < 30% CaCO3, i > 70% kvarca, feldspata i tinjaca klastičnog porijekla iVULKANOGENI HEMIPELAGIČNI MULJEVI ako sadrže < 30% CaCO3, a pretežno vulkanski materijal (pepeo, palagonit i sl.).3. MJEŠOVITI PELAGIČNO-HEMIPELAGIČNI TALOZI imaju varijabilan sastav pa se dijele na taloge u kojima prevladavaju:-ciklička izmjena dolomita i sapropelita-crne gline i sapropeliti-silicificirani glinjaci i muljci ili dijagenetski rožnjaci i-pelagično-hemipelagični vapnenci sastavljeni od kokolita i planktonskih foraminifera i pteropoda (argonitne ljušturice planktonskih gastropoda i heteropoda koji su živjeli u toplim vodama pri morskoj površini).

34.Klastični dubokomorski okoliš

Dubokomorski klastični sustav okoliša taloženja obuhvaća morska područja ispod razine djelatnosti valova za olujna vremena, tj. od dubine od oko 150 do 200 metara na gornjem rubu kontinentalne padine, preko kontinentalne padine i bazenske ravnice do velikih morskih dubina Tom sustavu okoliša obično se pribrajaju i pelagični okoliši.Klastični detritus koji se nakon dužeg ili kraćeg prijenosa taloži u dubokomorskim okolišima može potjecati od erozije i trošenja stijena na kopnu ili od erozije i pretaložavanja taloga na podmorskim (kontinentalnim) padinama i/ili na ravnome morskom dnu.Erozija, transport i taloženje siliciklastičnog i/ili biogenoga bazenskog materijala u dubokom moru obuhvaća tri glavne skupine procesa. To su:-procesi resedimentacije, odnosno pretaložavanje detritusa koji je prethodno bio istaložen na plitkom šelfu ili na padini dubokomorskog bazena-procesi taloženja detritusa prenošena normalnim strujama pri morskome dnu, tj. pridnenim strujama i-procesi taloženja sitnozrnastih sedimenata iz površinskih struja koje nose pelagični detritus.Svaki od tih triju procesa može u dubokomorskom sustavu taloženja djelovati samostalno, a često djeluju dva ili sva tri procesa zajedno, ali s različitim učinkom.

Page 30: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

KAMENI USOVI ili SIPARI nagli su brzi usovi stijenskoga kršja, koji su česti u planinskim područjima na kopnu, a razmjerno rijetki na podmorskim liticama i kontinentalnim padinama jer su nagibi tih padina na morskome dnu većinom preblagi za takav mehanizam prijenosa materijala.PUZANJE SEDIMENATA proces je polagana puzanja i spuštanja sedimenta niz padinu izazvanog tlakovima pri stalnom nagomilavanju novih sedimenata i visokim sadržajem vode u donjem dijelu nekonsolidiranih taloga.KLIZANJA I SI.AMPOVI obuhvaćaju premještanja velikih količina polukonsolidiranih masa sedimenata niz blagu padinu.Najvažnijim resedimentacijskim procesima na padinama svakako pripadaju gravitacijski tokovi: zrnski tokovi, detritni tokovi, fluidizadjski i likvefakcijski tokovi, a posebice mutne ili turbiditne strujeMeđu glavne grupe facijesa nastalih resedimentacijskim procesima na padini ili u široj okolici dna padine i bazenske ravnice ubrajaju se facijesi slampova i klizišta, debriti i turbiditi, a među glavne tipove facijesa nastalih normalnom bazenskom sedimentacijom u dubokom moru konturiti, hemipelagiti i pelagiti.

Unutar dubokomorske sredine razlikuju se tri osnovna različita modela okoliša s klastičnom sedimentacijom: padine ili tzv. padinske zastore, submarinske lepeze i bazensku ravnicuPadine ili padinski zastori čine područje između šelfa i dna bazena, i na kontinentalnim šelfovima i na velikim oceanskim bazenima. Oni uključuju kontinentalne padine i područja prijelaza oceanskog dna u kontinentalna uzvišenja. Rubovi su oceanskih padina važni zato što su to mjesta erozije i iniciranja resedimentacijskih procesa, kao i prijenosa materijala u podnožje padina u submarinske lepeze i na bazensku ravnicu.Submarinske lepeze vrlo su značajna i široko rasprostranjena, često paralelno s padinom međusobno odvojena, sedimentna tijela u podnožju padina ispod glavnih distribucijskih kanala, kanjona ili gudura. Najvažniji distribucijski kanali ili opskrbljivači sedimentnog materijala smješteni su na padini u produžetku rijeka, delti, kanjona, gudura, jaraka, korita i sličnih morfoloških oblika po kojima je s kopna i priobalnog dijela bazena niz padinu dopremana golema količina detritusa.Bazenske ravnice ravna su i razmjerno duboka morska dna, koja se bez neke znatnije razvijene morfologije protežu od baze padine, odnosno od padinskih zastora dalje prema otvorenom moru.Na bazenskim ravnicama taloži se sav preostali, uglavnom sitnozrnasti detritus koji je bio donesen s kopna ili sa submarinskih uzvišenja, a koji se prije nije istaložio na padinskim zastorima i u podnožju padina.

35.Okoliši taloženja karbonatnih sedimenata

Pretežni dio karbonatnih sedimenata nastao je ili nastaje u okolišima i u uvjetima s čistom karbonatnom sedimen racijom koji su općenito poznati pod nazivom karbonatnc platforme. Pod karboiiahiom se platformom razumijeva prostrano područje u kojem su se dugotrajno održavali uvjeti i okoliši taloženja plitkomorskih karbonatnih sedimenata, što je rezultiralo nastankom velikih debljina takvih stijena.S obzirom na geotektonske značajke razlikuje se pet kategorija karbonatnih platformi: obrubljeni karbonatni šelf, karbonatna kosina ili rampa, epikontinen-talna ili epeirička platforma, izolirana platforma i potopljena platforma

Page 31: Pitanja i Odgovori Petrologija Sed. Stijena

OBRUBL JENI KARBONATNI ŠELF plitkomorska je karbonatna platforma s jasno izraženim prekidom na padini u duboko more.KARBONATNA KOSINA ili RAMPA vrlo je blago, oko 1°, nagnuta ploha koja se proteže od priobalnih okoliša s dominacijom djelatnosti valova preko priobalnih plićaka do dubljevodnih okoliša bez barijernih grebena, ali mjestimice s muljnim humcima i manjim kupolastim gre- benimaEPIKONTINENTALNA PLATFORMA vrlo je prostrana, od 100 do 10 000 km široka, mirna ploha kratonskog područja preplavljena plitkim morem.ZOLIRANA KARBONATNA PLATFORMA plitkovodna je platforma koja sa strmim stranama strši iz okolnog dubokog mora.POTOPLJENA PLATFORMA kosina je ili rampa, rubni šelf, izolirana ili epikontinentalna platforma koja je pri većem porastu morske razine, dospjela na veću dubinu pa se na njoj na plitkomorskim karbonatnim sedimentima kontinuirano nastavlja taloženje dubljemorskih karbonatnih sedimenataNa osnovi litoloških značajki, sastava, strukturnih i teksturnih značajki karbonatnih sedimenata te sadržaja fosilne flore i faune Wilson je (1975) izdvojio devet facijesnih pojasova i 24 »standardna mikrofacijesa«. Pri primjeni tih facijesnih pojasova i standardnih mikrofacijesa moramo imati na umu činjenicu da su ti pojasovi i mikrofacijesi prikazani kao hipotetički, opći model te da se mogu primjenjivati svaki posebno ili nekoliko njih susjednih zajedno, ali da u konkretnome slučaju istraživanja platformnih karbonata ne smijemo preslikati cjelokupni Wilsonov modet.1.FACIJESNI POJAS: BAZEN, DUBOKOMORSKI OKOLIŠ S KARBONATNOMSEDIMENTACIJOM2.FACIJESNl POJAS: OTVORENI ŠFLF S DUBINOM VODE OD VIŠE STOTINAMETARA3.FACIJESNI POJAS: DUBOKI RUB ŠELFA ILR RUB BAZENA4.FACIJESNI POJAS: PADINA KARBONATNE PLATFORME5.FACIJESNI POJAS: ORGANOGENI GREBEN ILI RUB PLATFORME6.FACIJESNI POJAS:RUB PLATFORME S VAPNENAČKIM PJEŠČANIM PRUDOVIMA POD STALNOM DJELATNOŠĆU VALOVA7.FACIJESNI POJAS: OTVORENA PLATFORMA S LAGUNAMA, ZALJEVIMA I PLIĆACIMA S JAKOM CIRKULACIJOM VODE I STALNOM KOMUNIKACIJOM S OTVORENIM MOREM8.FACIJESNI POJAS: ZAŠTIĆENI PLATFORMNI PLIĆACI I PL.IMNE RAVNICE9.FACIJESNI POJAS: PLATFORMNI EVAPORITI