Этапы формирования осадочных пород - это транспортировка, осаждение, захоронение и литификация.
Транспортировка - движение отложений или растворенных ионов от места эрозии до места осаждения; это может быть ветер, текущая вода, ледяной лед или массовое движение вниз по склону.
Осаждение происходит там, где условия меняются достаточно, чтобы транспортируемые отложения больше не могли транспортироваться (например, течение замедляется).
Захоронение происходит, когда на существующие отложения накапливается больше отложений, а ранее сформированные слои покрываются и уплотняются.
Осадочные породы делятся на два основных типа: обломочные и химические.
Обломочные осадочные породы состоят в основном из материала, который транспортируется в виде твердых фрагментов (обломков). Химические осадочные породы в основном состоят из материала, который транспортируется в виде ионов в растворе.
Важно не предполагать, что механическое выветривание приводит только к обломочным осадочным породам, в то время как химическое выветривание приводит только к химическим осадочным породам.
В большинстве случаев миллионы лет разделяют процессы выветривания и отложения, и оба типа осадочных пород имеют тенденцию включать, по крайней мере, некоторый материал, полученный из обоих типов выветривания.
Обломочные осадочные породы
Обломки представляют собой фрагменты породы или минерала, размером от менее микрона. Меньшие из них, как правило, состоят из одного минерального кристалла, а более крупные, как правило, состоят из кусочков породы.
Большинство обломков размером с песок сделаны из кварца, потому что кварц более устойчив к атмосферным воздействиям, чем любой другой распространенный минерал.
Большинство обломков, которые меньше, чем размер песка, сделаны из глинистых минералов.
Большинство обломков, размер которых превышает размер песка, являются фактическими фрагментами породы, и обычно это могут быть мелкозернистые породы, такие как базальт или андезит, или, если они более крупные, крупнозернистые породы, такие как гранит или гнейс.
Транспортировка
Одним из ключевых принципов осадочной геологии является то, что способность движущейся среды (воздуха или воды) перемещать осадочные частицы и поддерживать их движение зависит от скорости потока.
Чем быстрее течет среда, тем крупнее частицы могут двигаться. Части реки движутся быстрее, чем другие, особенно там, где уклон самый большой, а канал узкий. Мало того, что скорость реки меняется с места на место, но она еще меняется от сезона к сезону.
Обломки внутри потоков перемещаются несколькими различными способами. Обломки с большой нагрузкой выталкиваются (посредством тяги) или отскакивают вдоль дна (засоление), тогда как более мелкие обломки подвешиваются в воде и удерживаются там турбулентностью потока.
При изменении скорости потока обломки разных размеров могут быть либо включены в поток, либо отложены на дне. В различных местах вдоль реки всегда находятся некоторые отложения, некоторые остаются там, где они есть, а некоторые разрушаются и транспортируются.
Это изменяется со временем, поскольку сток реки изменяется в ответ на изменение погодных условий.
Другие среды переноса наносов, такие как волны, океанические течения и ветер, работают по аналогичным принципам, причем скорость потока является ключевым фактором, который контролирует транспортировку и осаждение.
Обломочные отложения откладываются в широком диапазоне сред, включая ледники, обрывы склонов, реки - быстрые и медленные, озера, дельты и океаническую среду - как мелкие, так и глубокие. В частности, в зависимости от размера зерна, они могут в конечном итоге образовывать породы, начиная от мелкого аргиллита до крупной брекчии и конгломерата.
Литификация - это термин, используемый для описания ряда различных процессов, которые происходят в отложениях, чтобы превратить их в твердые породы. Одним из этих процессов является захоронение другими отложениями, что приводит к уплотнению материала и удалению части воды и воздуха. После этого этапа отдельные кластеры соприкасаются друг с другом.
Цементация - это процесс кристаллизации минералов в порах между мелкими обломками, а также в точках соприкосновения между обломками большего размера (размер песка и больше). В зависимости от давления, температуры и химических условий эти кристаллы могут включать кальцит, гематит, кварц, глинистые минералы или ряд других минералов.
Химические осадочные породы
В то время как в обломочных осадочных породах преобладают компоненты, транспортируемые в виде твердых обломков (глина, ил, песок и т. д.), в химических осадочных породах преобладают компоненты, транспортируемые в виде ионов в растворе (Na + , Ca 2+ , HCO 3 - и т. д.).
Существует некоторое совпадение между ними, потому что почти все обломочные осадочные породы содержат цемент, образованный из растворенных ионов, а многие химические осадочные породы включают некоторые обломки.
Поскольку ионы могут оставаться в растворе в течение десятков тысяч лет (а некоторые гораздо дольше) и могут путешествовать в течение десятков тысяч километров, практически невозможно связать химические осадки с их исходными породами. Наиболее распространенная химическая осадочная порода, безусловно, известняк.
Биологические процессы важны в формировании некоторых химических осадочных пород, особенно известняка.
Например, известняк состоит почти полностью из фрагментов морских организмов, которые производят кальцит для своих раковин и других твердых частей, и большинство чертов включает, по крайней мере, некоторые из тестов на диоксид кремния (раковины) крошечных морских организмов (таких как диатомовые водоросли).
Известняк
Почти все известняки образуются в океанах, и большая часть образуется на неглубоких континентальных шельфах, особенно в тропических регионах с коралловыми рифами.
Рифы представляют собой высокопродуктивные экосистемы, населенные широким кругом организмов, многие из которых используют ионы кальция и бикарбоната в морской воде для производства карбонатных минералов (особенно кальцита) для своих раковин и других структур.
К ним относятся, конечно, кораллы, а также зеленые и красные водоросли, ежи, губки, моллюски и ракообразные.
Особенно после того, как они умирают, но даже когда они еще живы, эти организмы разрушаются волнами и потоками, образуя карбонатные фрагменты, которые накапливаются в окружающей области.