2015 – Sedymentologia MATERIAŁY DO WYKŁADU 1

J. Rotnicka

Podstawowe pojęcia:

Skała osadowa – skała powstała w wyniku naturalnego (!) nagromadzenia tworzącego ją materiału
osadowego na powierzchni Ziemi.

Materiał osadowy – stałe lub płynne substancje pochodzące z:

• wietrzenia starszych skał
• erupcji wulkanicznych
• wytrącania z roztworów naturalnych
• produkcji organicznej

Procesy sedymentacyjne – procesy fizyczne, chemiczne i biologiczne prowadzące do nagromadzenia
osadu / formowania skały osadowej.



Sedymentacja normalna (Reading, 1986) – procesy sedymentacyjne działające przez znaczną
część czasu geologicznego, np. sedymentacja osadów pelagicznych, pływy, procesy rzeczne.



Sedymentacja epizodyczna (katastroficzna) (Dott, 1983) – procesy sedyemntacyjne działające
chwilowo, których poziom energetyczny jest często o kilka rzędów wielkości większy niż
procesów normalnych, np. prądy zawiesinowe, ekstremalne powodzie, tsunami.



Sedymentacja wydarzeniowa (wyjątkowa) (Dott, 1983) – wydarzenie / proces produkujący
pojedyncze warstwy o unikalnym charakterze. Stanowią one dobre markery stratygraficzne

Obszar źródłowy (obszar alimentacyjny) – obszar, z którego pochodzi materiał osadowy badanej
skały.

Obszar źródłowy (obszar alimentacyjny) – obszar, z którego pochodzi materiał osadowy badanej
skały.

Środowisko sedymentacyjne – jest to basen sedymentacyjny wraz z działającymi w nim procesami i
panującymi warunkami fizyko-chemicznymi i biologicznymi.

Tempo przyrostu (depozycji) osadu – tempo nieprzerywanego odkładania (przyrastania)
konkretnego typu osadu wyrażone wzorem: miąższość osadu / czas, w którym został zdeponowany

Tempo akumulacji osadu – tempo gromadzenia osadu w skali basenu sedymentacyjnego.
Uwzględnia cały profil osadów, włączając w to luki stratygraficzne (okresy erozji, braku depozycji).

Powierzchnia sedymentacji – współczesna powierzchnia, na której dochodzi do deponowania
materiału osadowego.

Powierzchnia sedymentacyjna – kopalna powierzchnia sedymentacji.

Pokrywa zwietrzelinowa – pierwszy osad in situ, jaki powstaje na powierzchni wskutek działania
czynników atmosferycznych, bez udziału procesów sedymentacyjnych.

Kryteria wyróżniania składników w materiale osadowym (przypomnienie z PETRO)
1. Ze względu na sposób powstania wyróżnia się:

a) składniki strątowe

- krystaliczne (np. kalcyt) lub bezpostaciowe (np. opal)
- organiczne (np. aragonit) lub nieorganiczne (np. ewaporaty)

b) składniki okruchowe (np. litoklasty, bioklasty)
c) składniki płynne (płyny porowe)

2. Ze względu na pochodzenie w odniesieniu do basenu sedymentacyjnego wyróżnia się:

a) składniki allochtoniczne
b) składniki autochtoniczne

3. Ze względu na czas w odniesieniu do samego procesu sedymentacyjnego wyróżnia się:

a) składniki „presedymentacyjne”:

- okruchy i fragmenty skał
- kwarc
- skalenie
- minerały ilaste
- minerały ciężkie

b) skłądniki synsedyemntacyjne

- szkielety i okruchy szkieletów
- uwęglone i zmineralizowane szczątki organizmów
- ziarniste elementy złożone: peloidy, agregaty, ziarna obleczone (onkoidy, ooidy, rodoidy)
- nieorganiczne ziarna mineralne (np. glaukonit)
- materiał wulkanogeniczny

Skala wielkości ziaren Uddena-Wentwortha (1922)

Klasyfikacja skał okruchowych ze względu na wielkość składników tworzących szkielet ziarnowy
(Kozłowski i Łapot, 1989):

Osady i skały

Szkielet ziarnowy zbud. z ziaren o Ø:

(ziarna te stanowią ponad 50% obj.
osadu)

Nazwa

(osad)

Nazwa (skała)

grubookruchowe

> 2 mm

żwiry
gruzy

zlepieńce
brekcje

średniookruchowe

2 – 0,063 mm

piaski

piaskowce

drobnookruchowe

(drobnoziarniste)

< 0,063 mm

iły
pyły
muły

iłowce
pyłowce
mułowce

Klasyfikacje różnych skał okruchowych/ziarnistych ze względu na wielkość składników
(PROTHERO i SCHWAB, 1996)

Klasyfikacja osadów piaszczysto-żwirowych: WILLMAN, 1942

Klasyfikacja osadów ilasto-pylasto-piaszczystych: FOLK et al., 1954

Klasyfikacja skał średniookruchowych ze względu na zawartość matriks i skład petrograficzny
(PETTIJOHN et al., 1973)

Klasyfikacja skał piroklastycznych ze względu na rodzaj składników (PETTIJOHN, 1975)

Klasyfikacja osadów głębokomorskich:

OSADY HEMIPELAGICZNE

 przynajmniej 25% ziaren we frakcji ≥ 0,005 mm pochodzenia terygenicznego lub

wulkanogenicznego

 mediana ≥ 0,005 mm

 tempo przyrostu osadu: 5-15 cm/1000 lat

Wyróżniamy:

 muły terygeniczne (CaCO

3

≤ 30%)

 muły i pyły wulkanogeniczne (CaCO3 ≤ 30%)

 muły wapienne i margle (CaCO

3

≥ 30%)

OSADY PELAGICZNE

 mniej niż 25% materiału terygenicznego we frakcji ≥ 0,005 mm

 mediana ≤ 0,005 mm

 tempo przyrostu osadu: mm–cm/1000 lat

Wyróżniamy:

1. iły pelagiczne (CaCO

3

+ SiO

2

≤ 30%) → ‘czerwone iły’

 minerały z grupy illitu
 minerały z grupy chlorytu
 minerały z grupy kaolinitu
 minerały z grupy montmorillonitu
 pelit kwarcowy

2. muły wapienne (calcareous oozes) (CaCO3 ≥ 30%)



Muły kokkolitowe



Muły otwornicowe

3. muły krzemionkowe (siliceous oozes) (SiO

2

≥ 30%)



Muły okrzemkowe (skała: diatomit)



Muły radiolariowe (skała: radiolaryt)