Sedimentgestein

Sedimentgesteine sind Typen des Felsens, die durch die Absetzung des Materials an der Oberfläche der Erde und innerhalb von Wassermassen gebildet werden. Ablagerung ist der gesammelte Name für Prozesse, die organische und/oder Mineralpartikeln (Geröll) veranlassen, sich niederzulassen und anzuwachsen, oder Minerale, um sich von einer Lösung niederzuschlagen. Partikeln, die ein Sedimentgestein durch das Ansammeln bilden, werden Bodensatz genannt. Bevor er abgelegt wird, wurde Bodensatz durch die Verwitterung und Erosion in einem Quellgebiet gebildet, und dann zum Platz der Absetzung durch Wasser, Wind, Eis, Massenbewegung oder Gletscher transportiert, die Agenten der Entblößung genannt werden.

Der Sedimentgestein-Deckel der Kontinente der Kruste der Erde ist umfassend, aber, wie man schätzt, ist der Gesamtbeitrag von Sedimentgesteinen nur 8 % des Gesamtvolumens der Kruste. Sedimentgesteine sind nur ein dünne Furnier über eine Kruste, die hauptsächlich aus metamorphen und Eruptivfelsen besteht. Sedimentgesteine werden in Schichten abgelegt, wie Schichten, eine Struktur bildend, das Bettzeug genannt haben. Die Studie von Sedimentgesteinen und Felsen-Schichten gibt Auskunft über den Untergrund, der für den Hoch- und Tiefbau, zum Beispiel im Aufbau von Straßen, Häusern, Tunnels, Kanälen oder anderen Aufbauten nützlich ist. Sedimentgesteine sind auch wichtige Quellen von Bodenschätzen wie Kohle, fossile Brennstoffe, Trinkwasser oder Erze.

Die Studie der Folge von Sedimentgestein-Schichten ist die Hauptquelle für wissenschaftliche Kenntnisse über die Geschichte der Erde, einschließlich palaeogeography, Paläoklimatologie und der Geschichte des Lebens. Die wissenschaftliche Disziplin, die die Eigenschaften und den Ursprung von Sedimentgesteinen studiert, wird sedimentology genannt. Sedimentology ist sowohl ein Teil der Geologie als auch physische Erdkunde und überlappt teilweise mit anderen Disziplinen in den Erdwissenschaften, wie pedology, geomorphology, Geochemie oder Strukturgeologie.

Genetische Klassifikation

Gestützt auf den für ihre Bildung verantwortlichen Prozessen können Sedimentgesteine in vier Gruppen unterteilt werden: Clastic-Sedimentgesteine, biochemisch (oder biogenic) Sedimentgesteine, chemische Sedimentgesteine und eine vierte Kategorie für "andere" Sedimentgesteine, die durch Einflüsse, volcanism, und andere geringe Prozesse gebildet sind.

Sedimentgesteine von Clastic

Sedimentgesteine von Clastic werden aus Silikat-Mineralen und Felsen-Bruchstücken zusammengesetzt, die durch bewegende Flüssigkeiten transportiert wurden (als Bettlast, hat Last, oder durch Bodensatz-Ernst-Flüsse aufgehoben), und wurden abgelegt, als diese Flüssigkeiten zum Rest gekommen sind. Felsen von Clastic werden größtenteils Quarzes, Feldspaten, Felsen (lithic) Bruchstücke, Tonminerale und Glimmerschiefer zusammengesetzt; viele andere Minerale können als Zusätze da sein und können lokal wichtig sein.

Bodensatz von Clastic, und so clastic Sedimentgesteine, wird gemäß der dominierenden Partikel-Größe (Diameter) unterteilt. Die meisten Geologen verwenden die Udden-Wentworth Korn-Größe-Skala und teilen ungeeinigten Bodensatz in drei Bruchteile: Kies (> 2-Mm-Diameter), Sand (1/16 zu 2-Mm-Diameter), und Schlamm (ist Ton der Gebrauch der Verhältnisüberfluss an Quarz, Feldspaten, und lithic Fachwerk-Körnern und dem Überfluss an der schlammigen Matrix zwischen diesen größeren Körnern.

:Composition von Fachwerk-Körnern

Der:The-Verhältnisüberfluss an sand-großen Fachwerk-Körnern bestimmt das erste Wort in einem Sandstein-Namen. Um Zwecke zu nennen, wird der Überfluss an Fachwerk-Körnern zu Quarz, Feldspaten und lithic von anderen Felsen gebildeten Bruchstücken normalisiert. Das sind die drei reichlichsten Bestandteile von Sandsteinen; alle anderen Minerale werden als Zusätze betrachtet und im Namengeben des Felsens unabhängig vom Überfluss nicht verwendet.

::* Quarzsandsteine haben> 90-%-Quarzkörner

::* Sandsteine von Feldspathic haben

Sechs Sandstein-Namen sind mögliche Verwenden-Deskriptoren für die Korn-Zusammensetzung (Quarz - feldspathic-, und lithic-) und Betrag der Matrix (wacke oder arenite). Zum Beispiel würde ein Quarz arenite aus größtenteils (> 90 %) Quarzkörner zusammengesetzt und wenig/no lehmige Matrix zwischen den Körnern haben, ein lithic wacke würde reichliche lithic Körner haben (wird durch sedimentologists, gemeinsame Bezeichnungen wie greywacke, arkose weit verwendet, und Quarzsandstein wird noch von Nichtfachmännern und in der populären Literatur weit verwendet.

Mudrocks

Mudrocks sind Sedimentgesteine, die aus mindestens 50 % Schlamm - und ton-große Partikeln zusammengesetzt sind. Diese relativ feinkörnigen Partikeln werden als aufgehobene Partikeln durch den unruhigen Fluss in Wasser oder Luft allgemein transportiert und abgelegt, weil sich der Fluss beruhigt und sich die Partikeln aus der Suspendierung niederlassen.

Die meisten Autoren gebrauchen jetzt den Begriff "mudrock", um sich auf alle Felsen zusammengesetzt dominierend aus dem Schlamm zu beziehen. Mudrocks kann in siltstones (zusammengesetzt dominierend aus schlamm-großen Partikeln), mudstones (subgleiche Mischung des Schlamms - und ton-großen Partikeln), und claystones (zusammengesetzt größtenteils aus ton-großen Partikeln) geteilt werden. Die meisten Autoren verwenden "Schieferton" als ein Begriff für einen spaltbaren mudrock (unabhängig von der Korn-Größe), obwohl etwas ältere Literatur den Begriff "Schieferton" als ein Synonym für mudrock gebraucht.

Biochemische Sedimentgesteine

Biochemische Sedimentgesteine werden geschaffen, wenn Organismen Materialien verwenden, die in Luft oder Wasser aufgelöst sind, um ihr Gewebe zu bauen. Beispiele schließen ein:

  • Die meisten Typen von Kalkstein werden von den Kalkskeletten von Organismen wie Korallen, Weichtiere und foraminifera gebildet.
  • Kohle, die sich als Werke formt, entfernt Kohlenstoff von der Atmosphäre und Vereinigung mit anderen Elementen, um ihr Gewebe zu bauen.
  • Ablagerungen von chert haben sich von der Anhäufung von kieselhaltigen Skeletten von mikroskopischen Organismen wie radiolaria und Kieselalgen geformt.

Chemische Sedimentgesteine

Chemisches Sedimentgestein formt sich, wenn Mineralbestandteile in der Lösung superdurchtränkt werden und sich anorganisch niederschlagen. Allgemeine chemische Sedimentgesteine schließen oolitic Kalkstein und Felsen ein, die aus evaporite Mineralen wie halite (Felsen-Salz), sylvite, barite und Gips zusammengesetzt sind.

"Andere" Sedimentgesteine

Diese vierte verschiedene Kategorie schließt Felsen ein, die durch Flüsse von Pyroclastic, Einfluss breccias, vulkanischer breccias und andere relativ ungewöhnliche Prozesse gebildet sind.

Klassifikationsschemas von Compositional

Wechselweise können Sedimentgesteine in compositional auf ihrer Mineralogie gestützte Gruppen unterteilt werden:

  • Sedimentgesteine von Siliciclastic, wie beschrieben, oben, werden aus Silikat-Mineralen dominierend zusammengesetzt. Der Bodensatz, der diese Felsen zusammensetzt, wurde als Bettlast transportiert, hat Last, oder durch Bodensatz-Ernst-Flüsse aufgehoben. Sedimentgesteine von Siliciclastic werden in Konglomerate und breccias, Sandstein und mudrocks unterteilt.
  • Karbonat-Sedimentgesteine werden aus Kalkspat (rhombohedral), aragonite (orthorhombic), Dolomit , und andere auf dem Ion gestützte Karbonat-Minerale zusammengesetzt. Allgemeine Beispiele schließen Kalkstein und dolostone ein.
  • Sedimentgesteine von Evaporite werden aus von der Eindampfung von Wasser gebildeten Mineralen zusammengesetzt. Die allgemeinsten evaporite Minerale sind Karbonate (Kalkspat und andere, die auf gestützt sind), Chloride (halite und andere, gebaut), und Sulfate (Gips und andere gebaut). Felsen von Evaporite schließen allgemein reichlichen halite (Felsen-Salz), Gips und anhydrite ein.
  • Organisch-reiche Sedimentgesteine haben bedeutende Beträge des organischen Materials allgemein über organischen 5-%-Gesamtkohlenstoff. Allgemeine Beispiele schließen Kohle, Ölschieferton und andere Sedimentgesteine ein, die als Reservoire für flüssige Kohlenwasserstoffe und Erdgas handeln.
  • Kieselhaltige Sedimentgesteine werden fast aus der Kieselerde , normalerweise als chert, Opal, Chalzedon oder andere mikrokristallene Formen völlig zusammengesetzt.
  • Eisenreiche Sedimentgesteine werden aus> 15-%-Eisen zusammengesetzt; die meisten Standardformen sind vereinigte Eisenbildungen und ironstones
  • Sedimentgesteine von Phosphatic werden aus Phosphatmineralen zusammengesetzt und enthalten mehr als 6.5 % Phosphor; Beispiele schließen Ablagerungen von Phosphatknötchen, Knochen-Betten und phosphatic mudrocks ein

Absetzung und diagenesis

Bodensatz-Transport und Absetzung

Sedimentgesteine werden gebildet, wenn Bodensatz aus Luft, Eis, Wind, Ernst oder Wasserflüssen abgelegt wird, die die Partikeln in der Suspendierung tragen. Dieser Bodensatz wird häufig gebildet, wenn die Verwitterung und Erosion einen Felsen ins lose Material in einem Quellgebiet bricht. Das Material wird dann vom Quellgebiet bis das Absetzungsgebiet transportiert. Der Typ von transportiertem Bodensatz hängt von der Geologie des Hinterlands (das Quellgebiet des Bodensatzes) ab. Jedoch werden einige Sedimentgesteine, wie evaporites, aus dem Material zusammengesetzt, das sich am Platz der Absetzung geformt hat. Die Natur eines Sedimentgesteins hängt deshalb nicht nur von Bodensatz-Versorgung, sondern auch auf der sedimentären depositional Umgebung ab, in der es sich geformt hat.

Diagenesis

Der Begriff diagenesis wird gebraucht, um alle chemischen, physischen und biologischen Änderungen einschließlich der Zementierung zu beschreiben, die durch einen Bodensatz nach seiner anfänglichen Absetzung erlebt ist, die der Oberflächenverwitterung exklusiv ist. Einige dieser Prozesse veranlassen den Bodensatz sich zu festigen: Eine kompakte, feste Substanz formt sich aus dem losen Material. Junge Sedimentgesteine besonders sind diejenigen des Vierergruppe-Alters (die am meisten letzte Periode des geologischen zeitlichen Rahmens) häufig noch ungeeinigt. Da sich Bodensatz-Absetzung, das Überbürden entwickelt (oder lithostatic), finden Druck-Anstiege und ein Prozess bekannt als lithification statt.

Sedimentgesteine werden häufig mit dem Meerwasser oder Grundwasser gesättigt, in dem sich Minerale auflösen können, oder von dem sich Minerale niederschlagen können. Sich niederschlagende Minerale reduzieren den Porenraum in einem Felsen, ein Prozess genannt Zementierung. Wegen der Abnahme im Porenraum werden die ursprünglichen angeborenen Flüssigkeiten vertrieben. Die hinabgestürzten Minerale bilden einen Zement und machen den Felsen kompakter und fähig. Schießen Sie auf diese Weise clasts in einem Sedimentgestein kann "geklebt" zusammen werden.

Wenn Ablagerung weitergeht, wird eine ältere Felsen-Schicht begraben tiefer infolgedessen. Der lithostatic Druck im Felsen nimmt wegen des Gewichts von liegendem Bodensatz zu. Das verursacht compaction, einen Prozess, in dem mechanische Körner reorganisieren. Compaction, ist zum Beispiel, ein wichtiger Diagenetic-Prozess in Ton, der aus 60-%-Wasser am Anfang bestehen kann. Während compaction wird dieses zwischenräumliche Wasser aus Porenräumen gedrückt. Compacation kann auch das Ergebnis der Auflösung von Körnern durch die Druck-Lösung sein. Das aufgelöste Material schlägt sich wieder in offenen Porenräumen nieder, was bedeutet, dass es einen Nettomaterialfluss in die Poren gibt. Jedoch in einigen Fällen löst sich ein bestimmtes Mineral auf und nicht jäh hinabstürzend wieder. Dieser Prozess wird genannt durchfilternd und vergrößert Porenraum im Felsen.

Einige biochemische Prozesse, wie die Tätigkeit von Bakterien, können Minerale in einem Felsen betreffen und werden deshalb als ein Teil von diagenesis gesehen. Fungi und Werke (durch ihre Wurzeln) und verschiedene andere Organismen, die unter der Oberfläche leben, können auch diagenesis beeinflussen.

Das Begräbnis von Felsen wegen der andauernden Ablagerung führt zu vergrößertem Druck und Temperatur, die bestimmte chemische Reaktionen stimuliert. Ein Beispiel ist die Reaktionen, durch die organisches Material Braunkohle oder Kohle wird. Wenn Temperatur und Druck-Zunahme noch weiter, der Bereich von diagenesis Weg für metamorphism, der Prozess macht, der metamorphen Felsen bildet.

Eigenschaften

Farbe

Die Farbe eines Sedimentgesteins wird häufig größtenteils durch Eisen, ein Element mit zwei Hauptoxyden bestimmt: Eisen (II) Oxyd und Eisen (III) Oxyd. Eisen (II) Oxyd formt sich nur unter anoxic Verhältnissen und gibt dem Felsen eine graue oder grünliche Farbe. Eisen (III) ist Oxyd häufig in der Form des Minerals hematite und gibt dem Felsen einen rötlichen der bräunlichen Farbe. In trockenen Kontinentalklimas sind Felsen im direkten Kontakt mit der Atmosphäre, und Oxydation ist ein wichtiger Prozess, dem Felsen eine rote oder orange Farbe gebend. Dicke Folgen von roten in trockenen Klimas gebildeten Sedimentgesteinen werden rote Betten genannt. Jedoch bedeutet eine rote Farbe den Felsen nicht notwendigerweise, der in einer Kontinentalumgebung oder trockenem Klima gebildet ist.

Die Anwesenheit des organischen Materials kann einen Felsen schwarz oder Grau färben. Organisches Material ist in der Natur, die von toten Organismen, größtenteils Werke gebildet ist. Normalerweise verfällt solches Material schließlich durch die Oxydation oder Bakterientätigkeit. Unter anoxic Verhältnissen, jedoch, kann organisches Material nicht verfallen und wird ein dunkler Bodensatz, der am organischen Material reich ist. Das, kann zum Beispiel, an der Unterseite von tiefen Meeren und Seen vorkommen. Es gibt wenig Wasserstrom in solchen Umgebungen, so wird der Sauerstoff von Oberflächenwasser nicht heruntergebracht, und der abgelegte Bodensatz normalerweise ein feiner dunkler Ton ist. Dunkle am organischen Material reiche Felsen sind deshalb häufig Schiefertöne.

Textur

Die Größe, Form und Orientierung von clasts oder Mineralen in einem Felsen werden seine Textur genannt. Die Textur ist ein kleines Eigentum eines Felsens, aber hat viele seiner groß angelegten Eigenschaften, wie die Dichte, Durchlässigkeit oder Durchdringbarkeit bestimmt.

Felsen von Clastic haben 'clastic Textur', was bedeutet, dass sie aus clasts bestehen. Die 3D-Orientierung dieser clasts wird den Stoff des Felsens genannt. Zwischen dem clasts kann der Felsen aus einer Matrix zusammengesetzt werden, oder ein Zement (können die Letzteren aus Kristallen ein oder mehr hinabgestürzte Minerale bestehen). Die Größe und Form von clasts können verwendet werden, um die Geschwindigkeit und Richtung des Stroms in der sedimentären Umgebung zu bestimmen, wo der Felsen gebildet wurde; feiner, kalkhaltiger Schlamm lässt sich nur in ruhigem Wasser nieder, während Kies und größerer clasts nur durch das schnelle Bewegen von Wasser abgelegt werden. Die Korn-Größe eines Felsens wird gewöhnlich mit der Skala von Wentworth ausgedrückt, obwohl alternative Skalen manchmal verwendet werden. Die Korn-Größe kann als ein Diameter oder ein Volumen ausgedrückt werden, und ist immer ein durchschnittlicher Wert - ein Felsen wird aus clasts mit verschiedenen Größen zusammengesetzt. Der statistische Vertrieb von Korn-Größen ist für verschiedene Felsen-Typen verschieden und wird in einem Eigentum genannt das Sortieren des Felsens beschrieben. Wenn alle clasts mehr oder weniger derselben Größe sind, wird der Felsen 'gut sortiert' genannt, wenn es eine große Ausbreitung in der Korn-Größe gibt, wird der Felsen 'schlecht sortiert' genannt.

Die Form von clasts kann den Ursprung des Felsens widerspiegeln.

Coquina, ein aus clasts von gebrochenen Schalen zusammengesetzter Felsen, kann sich nur in energischem Wasser formen. Die Form eines clast kann durch das Verwenden von vier Rahmen beschrieben werden:

  • Oberflächentextur beschreibt den Betrag der kleinen Erleichterung der Oberfläche eines Kornes, das zu klein ist, um die allgemeine Gestalt zu beeinflussen.
  • das Runden beschreibt die allgemeine Glätte der Gestalt eines Kornes.
  • 'Kugelgestalt' beschreibt den Grad, zu dem sich das Korn einem Bereich nähert.
  • 'Korn-Form' beschreibt die dreidimensionale Gestalt des Kornes.

Chemische Sedimentgesteine haben eine non-clastic Textur, völlig aus Kristallen bestehend. Um solch eine Textur zu beschreiben, ist nur die durchschnittliche Größe der Kristalle und des Stoffs notwendig.

Mineralogie

Die meisten Sedimentgesteine enthalten jeden Quarz (besonders siliciclastic Felsen) oder Kalkspat (besonders Karbonat-Felsen). Im Vergleich mit metamorphen und Eruptivfelsen, Sedimentgesteine enthält gewöhnlich sehr wenige verschiedene Hauptminerale. Jedoch ist der Ursprung der Minerale in einem Sedimentgestein häufig komplizierter als diejenigen in einem Eruptivfelsen. Minerale in einem Sedimentgestein können sich durch den Niederschlag während der Ablagerung oder diagenesis geformt haben. Im zweiten Fall kann das jäh hinabstürzende Mineral über eine ältere Generation von Zement gewachsen sein. Ein Komplex diagenetic Geschichte kann durch die optische Mineralogie mit einem petrographic Mikroskop studiert werden.

Karbonat-Felsen bestehen dominierend aus Karbonat-Mineralen wie Kalkspat, aragonite oder Dolomit. Beider Zement und clasts (einschließlich Fossilien und ooids) eines Karbonat-Felsens können aus Karbonat-Mineralen bestehen. Die Mineralogie eines Clastic-Felsens wird durch das gelieferte Material vom Quellgebiet, der Weise des Transports zum Platz der Absetzung und der Stabilität eines besonderen Minerals bestimmt. Die Stabilität der Hauptfelsen-Formen-Minerale (ihr Widerstand gegen die Verwitterung) wird durch die Reaktionsreihe von Bowen ausgedrückt. In dieser Reihe ist Quarz am stabilsten, vom Feldspaten, den Glimmerschiefern und den anderen weniger stabilen Mineralen gefolgt, die nur da sind, als wenig Verwitterung vorgekommen ist. Der Betrag der Verwitterung hängt hauptsächlich von der Entfernung zum Quellgebiet, dem lokalen Klima und die Zeit ab, die man für den dorthin zu transportierenden Bodensatz gebraucht hat. In den meisten Sedimentgesteinen haben Glimmerschiefer, Feldspat und weniger stabile Minerale auf Tonminerale wie kaolinite, illite oder smectite reagiert.

Fossilien

Sedimentgesteine sind der einzige Typ des Felsens, der Fossilien, das Bleiben oder die Abdrucke von toten Organismen enthalten kann. In der Natur werden tote Organismen gewöhnlich von Müllmännern, Bakterien, dem Verrotten und der Erosion schnell entfernt. In einigen außergewöhnlichen Verhältnissen ist ein Rumpf versteinert, weil diese natürlichen Prozesse unfähig sind zu arbeiten. Die Chance von fossilisation ist höher, wenn die Ablagerungsrate hoch ist (so dass ein Rumpf schnell begraben wird), in anoxic Umgebungen (wo wenig Bakterientätigkeit besteht), oder als der Organismus ein besonders hartes Skelett hatte. Größere, gut erhaltene Fossilien sind relativ selten. Die meisten Sedimentgesteine enthalten Fossilien, obwohl mit vielen die Tatsache nur offenbar, wenn studiert, unter einem Mikroskop (Mikrofossilien) oder mit einer Lupe wird.

Fossilien können das direkte sowohl sein bleibt oder Abdrucke von Organismen und ihren Skeletten. Meistens bewahrt sind die härteren Teile von Organismen wie Knochen, Schalen, waldiges Gewebe von Werken. Weiches Gewebe hat eine viel kleinere Chance, bewahrt zu werden, und versteinertes und weiches Gewebe von älteren Tieren, als 40 Millionen Jahre sehr selten sind. Abdrucke von gemachten während noch lebendigen Organismen werden Spur-Fossilien genannt. Beispiele sind Baue, Fußdrucke usw.

Ein Teil eines Sedimentgesteins seiend, erleben Fossilien dieselben Diagenetic-Prozesse wie der Felsen. Eine Schale, die aus Kalkspat besteht, kann sich zum Beispiel auflösen, während ein Zement der Kieselerde dann die Höhle füllt. Ebenso kann das Hinabstürzen von Mineralen Höhlen füllen, die früher durch das Geäder, das Gefäßgewebe oder die anderen weichen Gewebe besetzt sind. Das bewahrt die Form des Organismus, aber ändert die chemische Zusammensetzung, ein Prozess hat permineralisation genannt. Die allgemeinsten Minerale in permineralisation zementieren sind Karbonate (besonders Kalkspat), Formen der amorphen Kieselerde (Chalzedon, Zündstein, chert) und Pyrit. Im Fall von der Kieselerde zementiert, der Prozess wird lithification genannt.

Am Hochdruck und der Temperatur erlebt das organische Material eines toten Organismus chemische Reaktionen, in denen volatiles wie Wasser und Kohlendioxyd ex-pulsiert werden. Das Fossil besteht schließlich aus einer dünnen Schicht von reinem Kohlenstoff oder seiner Mineralized-Form, Grafit. Diese Form von fossilisation wird carbonisation genannt. Es ist für Pflanzenfossilien besonders wichtig. Derselbe Prozess ist für die Bildung von fossilen Brennstoffen wie Braunkohle oder Kohle verantwortlich.

Primäre sedimentäre Strukturen

Strukturen in Sedimentgesteinen können in 'primäre' Strukturen (gebildet während der Absetzung) und 'sekundäre' Strukturen (gebildet nach der Absetzung) geteilt werden. Verschieden von Texturen sind Strukturen immer groß angelegte Eigenschaften, die im Feld leicht studiert werden können. Sedimentäre Strukturen können etwas über die sedimentäre Umgebung erzählen oder können dienen, um zu erzählen, welche Seite ursprünglich seitig, wo Tektonik gekippt oder sedimentäre Schichten gestürzt haben.

Sedimentgesteine werden in Schichten genannt Betten oder Schichten aufgestellt. Ein Bett wird als eine Schicht des Felsens definiert, der eine Uniform lithology und Textur hat. Betten formen sich durch die Absetzung von Schichten von Bodensatz aufeinander. Die Folge von Betten, die Sedimentgesteine charakterisiert, wird genannt zu Bett gehend. Einzelbetten können einige Zentimeter zu mehrere Meter dick mehreren Metern dicken sein. Feinere, weniger ausgesprochene Schichten werden laminae und die Struktur genannt, die er in einem Felsen bildet, wird Lamellierung genannt. Laminae sind gewöhnlich weniger als einige Zentimeter dick. Obwohl das Bettzeug und Lamellierung häufig in der Natur ursprünglich horizontal ist, ist das nicht immer der Fall. In einigen Umgebungen werden Betten an (gewöhnlich klein) Winkel abgelegt. Manchmal bestehen vielfache Sätze von Schichten mit verschiedenen Orientierungen in demselben Felsen, eine Struktur hat das Quer-Bettzeug genannt. Das Quer-Bettzeug von Formen, wenn kleine Erosion während der Absetzung vorkommt, einen Teil der Betten abschneidend. Neuere Betten formen sich dann in einem Winkel zu älteren.

Das Gegenteil des Quer-Bettzeugs ist parallele Lamellierung, wo der ganze sedimentäre layering parallel ist. Mit der Lamellierung werden Unterschiede allgemein durch zyklische Änderungen in der Bodensatz-Versorgung, verursacht zum Beispiel durch Saisonänderungen im Niederschlag, biochemischer oder Temperaturtätigkeit verursacht. Laminae, die Saisonänderungen vertreten (wie Baumringe) werden varves genannt. Einige Felsen haben keine Lamellierung überhaupt, ihr Strukturcharakter wird das massive Bettzeug genannt.

Das abgestufte Bettzeug ist eine Struktur, wo Betten mit einer kleineren Korn-Größe oben auf Betten mit größeren Körnern vorkommen. Diese Struktur formt sich, wenn schnell fließendes Wasser aufhört zu fließen. Größere, schwerere clasts in der Suspendierung lassen sich zuerst, dann kleinerer clasts nieder. Obwohl sortiert, kann sich das Bettzeug in vielen verschiedenen Umgebungen formen, es ist für Trübheitsströme charakteristisch.

Der bedform (die Oberfläche eines besonderen Betts) kann für eine besondere sedimentäre Umgebung auch bezeichnend sein. Beispiele von Bettformen schließen Dünen und Kräuselungszeichen ein. Alleinige Markierungen, wie Werkzeug-Zeichen und Flöte-Würfe, sind in eine sedimentäre Schicht gegrabene Wäldchen, die bewahrt werden. Diese sind häufig verlängerte Strukturen und können verwendet werden, um die Richtung des Flusses während der Absetzung zu gründen.

Kräuselungszeichen formen sich auch in fließendem Wasser. Es gibt zwei Typen: Asymmetrische Welle versetzt in wellenartige Bewegungen und symmetrische aktuelle Kräuselungen. Umgebungen, wo der Strom in einer Richtung wie Flüsse ist, erzeugen asymmetrische Kräuselungen. Die längere Flanke solcher Kräuselungen wird gegenüber der Richtung des Stroms orientiert. Welle-Kräuselungen kommen in Umgebungen vor, wo Ströme in allen Richtungen wie Gezeitenwohnungen vorkommen.

Ein anderer Typ der Bettform ist Schlamm-Spalten, die durch den Wasserentzug von Bodensatz verursacht sind, der gelegentlich über dem Wasserspiegel kommt. Solche Strukturen werden an Gezeitenwohnungen oder Punkt-Bars entlang Flüssen allgemein gefunden.

Sekundäre sedimentäre Strukturen

Sekundäre sedimentäre Strukturen sind Strukturen in Sedimentgesteinen, die sich nach der Absetzung geformt haben. Solche Strukturen formen sich durch chemische, physische und biologische Prozesse innerhalb des Bodensatzes. Sie können Hinweise für Verhältnisse nach der Absetzung sein. Einige können als Weg Kriterien verwendet werden.

Die organische Anwesenheit in einem Bodensatz kann mehr Spuren verlassen als gerade Fossilien. Bewahrte Spuren und Baue sind Beispiele von Spur-Fossilien (auch hat ichnofossils genannt). Einige Spur-Fossilien wie Tatze-Drucke von Dinosauriern oder frühen Menschen können menschliche Einbildungskraft gewinnen, aber solche Spuren sind relativ selten. Die meisten Spur-Fossilien sind Baue von Mollusken oder arthropods. Dieses Graben wird bioturbation durch sedimentologists genannt. Es kann ein wertvoller Hinweis der biologischen und ökologischen Umgebung sein, nachdem der Bodensatz abgelegt wurde. Andererseits kann die sich eingrabende Tätigkeit von Organismen andere (primäre) Strukturen im Bodensatz zerstören, eine Rekonstruktion schwieriger machend.

Sekundäre Strukturen können auch durch diagenesis oder die Bildung eines Bodens (pedogenesis) gebildet worden sein, wenn ein Bodensatz über dem Wasserspiegel ausgestellt wird. Ein Beispiel einer diagenetic in Karbonat-Felsen üblichen Struktur ist ein stylolite. Stylolites sind unregelmäßige Flugzeuge waren materiell wurde in die Porenflüssigkeiten im Felsen aufgelöst. Das Ergebnis des Niederschlags einer bestimmten chemischen Art kann sich färben und des Felsens oder der Bildung des Zusammenwachsens Flecken verursachen. Zusammenwachsen ist grob konzentrische Körper mit einer verschiedenen Zusammensetzung vom Gastgeber-Felsen. Ihre Bildung kann das Ergebnis des lokalisierten Niederschlags wegen kleiner Unterschiede in der Zusammensetzung oder Durchlässigkeit des Gastgeber-Felsens, solcher als um Fossilien innerhalb von Bauen oder um Pflanzenwurzeln sein. In Karbonat-Felsen wie Kalkstein oder Kreide sind chert oder Zündstein-Zusammenwachsen üblich, während Landsandsteine Eisenzusammenwachsen haben können. Das Kalkspat-Zusammenwachsen in Ton wird septarian Zusammenwachsen genannt.

Nach der Absetzung können physische Prozesse den Bodensatz deformieren, eine dritte Klasse von sekundären Strukturen bildend. Dichte-Unähnlichkeiten zwischen verschiedenen sedimentären Schichten, solcher als zwischen Sand und Ton, können auf Flamme-Strukturen hinauslaufen oder Würfe laden, die durch umgekehrten diapirism gebildet sind. Der diapirism veranlasst die dichtere obere Schicht, in die andere Schicht zu sinken. Manchmal kann Dichte-Unähnlichkeit resultieren oder wachsen, wenn einer der lithologies dehydriert. Ton kann infolge Wasserentzugs leicht zusammengepresst werden, während Sand dasselbe Volumen behält und relativ weniger dicht wird. Andererseits, wenn der Porenflüssigkeitsdruck in einer Sand-Schicht einen kritischen Punkt übertrifft, kann der Sand durch liegende Tonschichten fließen, das Bilden nicht miteinander harmonierender Körper des Sedimentgesteins hat sedimentäre Gräben genannt (derselbe Prozess kann Schlamm-Vulkane auf der Oberfläche bilden).

Ein sedimentärer Graben kann auch in einem kalten Klima gebildet werden, wo der Boden während eines großen Teils des Jahres dauerhaft eingefroren wird. Frostverwitterung kann Spalten im Boden bilden, die sich mit Trümmern von oben füllen. Solche Strukturen können als Klimahinweise sowie Weg Strukturen verwendet werden.

Dichte-Unähnlichkeiten können auch kleinen faulting sogar verursachen, während Ablagerung (syn-sedimentärer faulting) weitergeht. Solcher faulting kann auch vorkommen, wenn große Massen von non-lithified Bodensatz auf einem Hang, solcher als an der Vorderseite eines Deltas oder dem Kontinentalhang abgelegt werden. Instabilitäten in solchen Bodensätzen können auf das Plumpsen hinauslaufen. Die resultierenden Strukturen im Felsen sind syn-sedimentäre Falten und Schulden, die schwierig sein können, von Falten und Schulden zu unterscheiden, die durch tektonische Kräfte in Lithified-Felsen gebildet sind.

Sedimentäre Umgebungen

Die Einstellung, in der sich ein Sedimentgestein formt, wird die sedimentäre Umgebung genannt. Jede Umgebung hat eine charakteristische Kombination von geologischen Prozessen und Verhältnissen. Der Typ von Bodensatz, der abgelegt wird, ist nicht nur Abhängiger auf dem Bodensatz, der zu einem Platz, sondern auch auf der Umgebung selbst transportiert wird.

Eine Seeumgebung bedeutet, dass der Felsen in einem Meer oder Ozean gebildet wurde. Häufig wird eine Unterscheidung zwischen tiefen und seichten Seeumgebungen gemacht. Tiefer Marinesoldat bezieht sich gewöhnlich auf Umgebungen um mehr als 200 M unter dem Wasserspiegel. Seichte Seeumgebungen bestehen neben Küstenlinien und können sich bis zu die Grenzen des Festlandsockels ausstrecken. Das Wasser in solchen Umgebungen hat eine allgemein höhere Energie als das in tiefen Umgebungen wegen der Welle-Tätigkeit. Das bedeutet, dass rauere Bodensatz-Partikeln transportiert werden können und der abgelegte Bodensatz rauer sein kann als in tiefen Umgebungen. Wenn der verfügbare Bodensatz vom Kontinent transportiert wird, wird ein Wechsel von Sand, Ton und Schlamm abgelegt. Wenn der Kontinent weit weg ist, kann der Betrag solchen hereingebrachten Bodensatzes klein sein, und biochemische Prozesse beherrschen den Typ des Felsens, der sich formt. Besonders in warmen Klimas sehen seichte Seeumgebungen weit von der Küste hauptsächlich Absetzung von Karbonat-Felsen. Das seichte, warme Wasser ist ein ideales Habitat für viele kleine Organismen, die Karbonat-Skelette bauen. Wenn diese Organismen ihr Skelett-Becken zum Boden sterben, eine dicke Schicht des Kalkschlamms bildend, der lithify in Kalkstein kann. Warme seichte Seeumgebungen sind auch ideale Umgebungen für Korallenriffe, wo der Bodensatz hauptsächlich aus den Kalkskeletten von größeren Organismen besteht.

In tiefen Seeumgebungen ist der Wasserstrom über den Seeboden klein. Nur feine Partikeln können zu solchen Plätzen transportiert werden. Normalerweise sind Bodensätze, die sich auf dem Ozeanboden ablagern, feiner Ton oder kleine Skelette von Kleinstlebewesen. An 4 km Tiefe nimmt die Löslichkeit von Karbonaten drastisch zu (die Tiefe-Zone, wo das geschieht, wird den lysocline genannt). Kalkbodensatz, der unter dem lysocline sinkt, löst sich auf, so kann kein Kalkstein unter dieser Tiefe gebildet werden. Skelette von Kleinstlebewesen, die der Kieselerde (wie radiolarians) noch gebildet sind, lagern sich ab dennoch. Ein Beispiel eines aus Kieselerde-Skeletten gebildeten Felsens ist radiolarite. Wenn der Boden des Meeres eine kleine Neigung zum Beispiel am Kontinentalhang hat, kann der sedimentäre Deckel nicht stabil werden, Trübheitsströme verursachend. Trübheitsströme sind plötzliche Störungen der normalerweise ziemlich tiefen Seeumgebung und können die geologisch sprechende sofortige Absetzung von großen Beträgen von Bodensatz, wie Sand und Schlamm verursachen. Die durch einen Trübheitsstrom gebildete Felsen-Folge wird einen turbidite genannt.

Die Küste ist eine durch den Wellenschlag beherrschte Umgebung. Am Strand, der dominierend raue Bodensatz wie Sand oder Kies wird abgelegt, häufig mit Schale-Bruchstücken vermischt. Gezeitenwohnungen und Massen sind Plätze, die manchmal wegen der Gezeiten austrocknen. Sie sind häufig Querweg durch Sinkkasten, wo der Strom stark ist und die Korn-Größe von abgelegtem Bodensatz größer ist. Wo entlang einer Küste (entweder die Küste eines Meeres oder ein See) Flüsse in die Wassermasse eingehen, können sich Deltas formen. Das sind große Anhäufungen von Bodensatz, der vom Kontinent bis Plätze vor dem Mund des Flusses transportiert ist. Deltas werden aus clastic Bodensatz dominierend zusammengesetzt.

Ein auf dem Land gebildetes Sedimentgestein hat eine sedimentäre Kontinentalumgebung. Beispiele von Kontinentalumgebungen sind Lagunen, Seen, Sümpfe, Flussauen und alluviale Anhänger. Im ruhigen Wasser von Sümpfen, Seen und Lagunen, feiner Bodensatz wird abgelegt, mit dem organischen Material von toten Werken und Tieren vermischt. In Flüssen ist die Energie des Wassers viel höher, und das transportierte Material besteht aus clastic Bodensatz. Außer dem Transport durch Wasser kann Bodensatz in Kontinentalumgebungen, auch durch den Wind oder die Gletscher transportiert werden. Durch den Wind transportierter Bodensatz wird äolisch genannt und wird immer sehr gut sortiert, während durch einen Gletscher transportierter Bodensatz Eis-genannt wird und durch das sehr schlechte Sortieren charakterisiert wird.

Sedimentärer facies

Sedimentäre Umgebungen bestehen gewöhnlich neben einander in bestimmten natürlichen Folgen. Ein Strand, wo Sand und Kies abgelegt werden, wird gewöhnlich durch eine tiefere Seeumgebung etwas von der Küste begrenzt, wo feinere Bodensätze zur gleichen Zeit abgelegt werden. Hinter dem Strand kann es Dünen geben (wo die dominierende Absetzung gut sortierter Sand ist), oder eine Lagune (wo feiner Ton und organisches Material abgelegt werden). Jede sedimentäre Umgebung hat seine eigenen charakteristischen Ablagerungen. Der typische in einer bestimmten Umgebung gebildete Felsen wird seinen sedimentären facies genannt. Wenn sedimentäre Schichten im Laufe der Zeit anwachsen, kann sich die Umgebung bewegen, eine Änderung in facies im Untergrund an einer Position bildend. Andererseits, wenn einer Felsen-Schicht mit einem bestimmten Alter seitlich gefolgt wird, ändern sich die lithology (der Typ des Felsens) und facies schließlich.

Facies kann auf mehrere Weisen bemerkenswert sein: Die allgemeinsten Wege sind durch den lithology (zum Beispiel: Kalkstein, siltstone oder Sandstein) oder durch den Fossil-Inhalt. Koralle lebt zum Beispiel nur in warmen und seichten Seeumgebungen, und Fossilien der Koralle sind so für seichten Seefacies typisch. Durch lithology bestimmte Facies werden lithofacies genannt; durch Fossilien bestimmte facies sind biofacies.

Sedimentäre Umgebungen können ihre geografischen Positionen im Laufe der Zeit auswechseln. Küstenlinien können sich in der Richtung auf das Meer bewegen, wenn der Meeresspiegel fällt, wenn sich die Oberfläche wegen tektonischer Kräfte in der Kruste der Erde erhebt, oder wenn ein Fluss ein großes Delta bildet. Im Untergrund werden solche geografischen Verschiebungen von sedimentären Umgebungen der Vergangenheit in Verschiebungen in sedimentärem facies registriert. Das bedeutet, dass sedimentärer facies entweder Parallele oder Senkrechte zu einer imaginären Schicht des Felsens mit einem festen Alter, ein durch die Facies-Regierung von Walther beschriebenes Phänomen ändern kann.

Die Situation, in der die Küstenlinie-Bewegung in der Richtung auf den Kontinent Übertretung genannt wird. Im Fall von der Übertretung werden tiefere Seefacies über seichteren facies abgelegt, eine Folge hat onlap genannt. Rückwärts Gehen ist die Situation, in der sich eine Küstenlinie in der Richtung auf das Meer bewegt. Mit dem rückwärts Gehen werden seichtere facies oben auf tieferem facies abgelegt, eine Situation hat offlap genannt.

Der facies aller Felsen eines bestimmten Alters kann auf einer Karte geplant werden, um eine Übersicht des palaeogeography zu geben. Eine Folge von Karten für verschiedene Alter kann eine Scharfsinnigkeit in der Entwicklung der Regionalerdkunde geben.

Sedimentäre Waschschüsseln

Plätze, wo groß angelegte Ablagerung stattfindet, werden sedimentäre Waschschüsseln genannt. Der Betrag von Bodensatz, der in einer Waschschüssel abgelegt werden kann, hängt von der Tiefe der Waschschüssel, des so genannten Anpassungsraums ab. Tiefe, Gestalt und Größe einer Waschschüssel hängen von Tektonik, Bewegungen innerhalb des lithosphere der Erde ab. Wohin sich der lithosphere aufwärts bewegt (tektonische Erhebung), erhebt sich Land schließlich über dem Meeresspiegel, so dass und Erosion Material entfernt, und das Gebiet eine Quelle für neuen Bodensatz wird. Wo der lithosphere sinkt (tektonische Senkung), formt sich eine Waschschüssel, und Ablagerung kann stattfinden. Wenn der lithosphere fortsetzt sich zu senken, setzt neuer Anpassungsraum fort, geschaffen zu werden.

Ein Typ der Waschschüssel, die durch das Bewegen einzeln zwei Stücke eines Kontinents gebildet ist, wird eine Bruch-Waschschüssel genannt. Bruch-Waschschüsseln, werden schmale und tiefe Waschschüsseln verlängert. Wegen der auseinander gehenden Bewegung wird der lithosphere gestreckt und dünn gemacht, so dass sich der heiße asthenosphere erhebt und die liegende Bruch-Waschschüssel heizt. Abgesondert von Kontinentalbodensätzen haben Bruch-Waschschüsseln normalerweise auch einen Teil ihres infill, der aus vulkanischen Ablagerungen besteht. Wenn die Waschschüssel wegen des fortlaufenden Ausdehnens des lithosphere wächst, wächst der Bruch, und das Meer kann hereingehen, Seeablagerungen bildend.

Wenn ein Stück von lithosphere, der geheizt wurde und sich gestreckt hat, wieder, seine Dichte-Anstiege kühl wird, isostatic Senkung verursachend. Wenn diese Senkung lange genug weitergeht, wird die Waschschüssel eine Absacken-Waschschüssel genannt. Beispiele von Absacken-Waschschüsseln sind die Gebiete entlang passiven Kontinentalrändern, aber Absacken-Waschschüsseln können auch im Interieur von Kontinenten gefunden werden. In Absacken-Waschschüsseln ist das Extragewicht von kürzlich abgelegten Bodensätzen genug, um die Senkung zu behalten, die in einen Teufelskreis hineingeht. Die Gesamtdicke des sedimentären infill in einem Absacken Waschschüsseln kann so 10 km zu weit gehen.

Ein dritter Typ der Waschschüssel besteht entlang konvergenten Teller-Grenzen - Plätze, wohin sich ein tektonischer Teller unter einem anderen in den asthenosphere bewegt. Der subducting Teller biegt und bildet eine Waschschüssel des vorderen Kreisbogens vor dem überwiegenden Teller - eine verlängerte, tiefe asymmetrische Waschschüssel. Waschschüsseln des vorderen Kreisbogens werden mit tiefen Seeablagerungen und dicken Folgen von turbidites gefüllt. Solcher infill wird flysch genannt. Wenn die konvergente Bewegung der zwei Teller auf Kontinentalkollision hinausläuft, wird die Waschschüssel seichter und entwickelt sich in eine Vorland-Waschschüssel. Zur gleichen Zeit bildet tektonische Erhebung einen Bergriemen im überwiegenden Teller, von dem große Beträge des Materials weggefressen und zur Waschschüssel transportiert werden. Solches erosional Material einer wachsenden Gebirgskette wird molasse genannt und hat entweder einen seichten Marinesoldaten oder einen kontinentalen facies.

Zur gleichen Zeit kann das wachsende Gewicht des Bergriemens isostatic Senkung im Gebiet des überwiegenden Tellers auf der anderen Seite zum Bergriemen verursachen. Der Waschschüssel-Typ, der sich aus dieser Senkung ergibt, wird eine Zurückkreisbogen-Waschschüssel genannt und wird gewöhnlich durch seichte Seeablagerungen und molasse gefüllt.

Einfluss von astronomischen Zyklen

In vielen Fällen haben facies Änderungen und andere Lithological-Eigenschaften in Folgen des Sedimentgesteins eine zyklische Natur. Diese zyklische Natur wurde durch zyklische Änderungen in der Bodensatz-Versorgung und der sedimentären Umgebung verursacht. Die meisten dieser zyklischen Änderungen werden durch astronomische Zyklen verursacht. Kurze astronomische Zyklen können der Unterschied zwischen den Gezeiten oder der Springflut alle zwei Wochen sein. Auf einer größeren Zeitskala werden zyklische Änderungen im Klima und Meeresspiegel durch Zyklen von Milankovitch verursacht: zyklische Änderungen in der Orientierung und/oder Position der Rotationsachse der Erde und Bahn um die Sonne. Es gibt mehrere Zyklen von Milankovitch bekannt, zwischen 10,000 und 200,000 Jahren dauernd.

Relativ kleine Änderungen in der Orientierung der Achse der Erde oder Länge der Jahreszeiten können ein Haupteinfluss auf das Klima der Erde sein. Ein Beispiel ist die Eiszeit der letzten 2.6 Millionen Jahre (die Vierergruppe-Periode), die, wie man annimmt, durch astronomische Zyklen verursacht worden sind. Klimaveränderung kann den globalen Meeresspiegel (und so der Betrag des Anpassungsraums in sedimentären Waschschüsseln) und Bodensatz-Versorgung von einem bestimmten Gebiet beeinflussen. Schließlich können kleine Änderungen in astronomischen Rahmen große Änderungen in der sedimentären Umgebung und Ablagerung verursachen.

Ablagerungsraten

Die Rate, an der Bodensatz abgelegt wird, unterscheidet sich abhängig von der Position. Ein Kanal in einer Gezeitenwohnung kann die Absetzung von einigen Metern Bodensatz an einem Tag sehen, während auf dem tiefen Ozeanboden jedes Jahr nur einige Millimeter Bodensatz anwachsen. Eine Unterscheidung kann zwischen normaler Ablagerung und durch katastrophale Prozesse verursachter Ablagerung gemacht werden. Die letzte Kategorie schließt alle Arten von plötzlichen außergewöhnlichen Prozessen wie Massenbewegungen, Felsen-Gleiten oder Überschwemmung ein. Katastrophale Prozesse können die plötzliche Absetzung eines großen Betrags von Bodensatz sofort sehen. In einigen sedimentären Umgebungen wurde der grösste Teil der Gesamtsäule des Sedimentgesteins durch katastrophale Prozesse gebildet, wenn auch die Umgebung gewöhnlich ein ruhiger Platz ist. Andere sedimentäre Umgebungen werden durch die normale, andauernde Ablagerung beherrscht.

In vielen Fällen kommt Ablagerung langsam vor. In einer Wüste, zum Beispiel, legt der Wind siliciclastic Material (Sand oder Schlamm) in einigen Punkten ab, oder die katastrophale Überschwemmung Wadis kann plötzliche Ablagerungen von großen Mengen des Geröllmaterials verursachen, aber in den meisten Plätzen eolian Erosion herrscht vor. Der Betrag des Sedimentgesteins, das Formen nicht nur Abhängiger auf dem Betrag des gelieferten Materials, sondern auch darauf sind, wie gut sich das Material festigt. Erosion entfernt am meisten abgelegten Bodensatz kurz nach der Absetzung.

Stratigraphy

Dieser neue Felsen, der Schichten über älteren Felsen-Schichten sind, wird im Grundsatz der Überlagerung festgesetzt. Es gibt gewöhnlich einige Lücken in der Folge genannt Diskordanzen. Diese vertreten Perioden, wo keine neuen Bodensätze aufgestellt wurden, oder als früher sedimentäre Schichten, die über dem Meeresspiegel erhoben sind, und weg weggefressen haben.

Sedimentgesteine enthalten wichtige Information über die Geschichte der Erde. Sie enthalten Fossilien, die bewahrten Überreste von alten Werken und Tieren. Kohle wird als ein Typ des Sedimentgesteins betrachtet. Die Zusammensetzung von Bodensätzen versorgt uns mit Hinweisen betreffs des ursprünglichen Felsens. Unterschiede zwischen aufeinander folgenden Schichten zeigen Änderungen zur Umgebung mit der Zeit an. Sedimentgesteine können Fossilien enthalten, weil, verschieden von den meisten metamorphen und Eruptivfelsen, sie sich bei Temperaturen und Druck formen, der Fossil nicht zerstört, bleibt.

Siehe auch

  • Zurückabstreifen
  • Absetzung (Geologie)
  • Klassifikation von Dunham
  • Erosion
  • Liste von Mineralen
  • Liste von Felsen-Typen
  • Bodensatz-Transport

Bibliografie

Links


Bindehautentzündung / Senat
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