Sedimentære bjergarter er bjergarter, der er dannet af sediment. De aflejres over tid og viser ofte lag, som kan ses i klipper. Andre typer bjergarter er magmatiske bjergarter og metamorfe bjergarter.

Sedimenter dannes normalt af materiale, der falder ned på bunden af oceaner og søer. Materialet omfatter små stykker af andre sten og døde dyr, planter og mikroorganismer. Der kan også udfældes uorganiske kemikalier fra opløsning i vandet. De tre mest almindelige sedimentære bjergarter er kalksten, sandsten og skifer.

Sedimentære bjergarter dækker 75-80 % af Jordens landareal, men de udgør kun 5 % af jordskorpen. De relative forekomster af de forskellige typer sedimentære bjergarter er følgende:

Hvordan dannes sedimentære bjergarter?

Processen starter med forvitring og erosion af eksisterende klipper på land. Materialet transporteres af vand, is, vind eller tyngdekraft og aflejres, når transportenergien falder. Når aflejringerne bygges op, sker kompaktation (partikler presses tættere sammen) og cementation (mineraler udfældes og binder kornene sammen). Til sammen kaldes disse processer for diagenese eller lithificering, og de omdanner løse sedimenter til faste bjergarter.

Hovedtyper af sedimentære bjergarter

Sedimentære bjergarter inddeles ofte i tre grupper efter dannelsesmåde:

  • Klastiske (fragmentære) – dannet af aflejringer af mekanisk nedbrudt materiale, fx sand, grus og ler. Eksempler: sandsten, siltsten, lersten.
  • Kemiske – dannet ved udfældning af opløste mineraler fra vand, fx evaporitter (saltsten) eller nogle typer kalk.
  • Biokemiske/organiske – dannet af rester af organismer eller biologisk aktivitet, fx kalksten dannet af skaller og koraller, eller kul dannet af plantemateriale.

Kalksten

Kalksten består hovedsageligt af calciumcarbonat (calcit eller aragonit) og kan være dannet af biologiske rester (skaller, koralske skeletter) eller ved kemisk udfældning. Kalksten er ofte porøs og kan indeholde rige fossile lag, hvilket gør dem vigtige for både stratigrafi og fortolkning af fortidens miljøer. Eksempler: kridt og koralkalk. Kalksten er også råmateriale til cement og byggemateriale.

Sandsten

Sandsten er en klastisk bjergart sammensat af sandkorn (primært kvarts og feldspat) bundet sammen af cement (silica, calcit eller jernoxider). Kornsammensætning, kornstørrelse, afrunding og cementtype bestemmer sandstens styrke og udseende. Sandsten kan vise strukturer som cross-bedding (krydslag), hvilket er nyttigt for at afkode strømretninger og aflejringsmiljøer. Sandsten er også vigtige som reservoirbjergarter for olie, gas og grundvand på grund af ofte god porøsitet og permeabilitet.

Skifer, lersten og forskellen til metamorf skifer

Ordet skifer bruges ofte i dagligt sprog om fintkornede, lagdelte sedimentære bjergarter som lersten eller skifer (shale). Disse er dannet af meget fine partikler (ler og silt) og viser tynde lag eller laminationer. Lersten kan indeholde organisk materiale og være kildebjergarter for kulbrinter (skiferolie/gas).

Det er vigtigt at skelne mellem sedimentær skifer/shale og metamorf skifer/slate: den metamorfe skifer er omdannet under tryk og temperatur og har en mere glidende, flisbar struktur, der gør den velegnet til tagsten og plader.

Lag, strukturer og fossiler

Sedimentære bjergarter viser ofte tydelige lag (bedding). Andre almindelige strukturer er lamination, ripple marks, mud cracks, krydsbedding og bioturbation (dyr eller planter omrører sedimentet). Fossiler bevares hyppigt i sedimentære lag, og fordi lagene aflejres i rækkefølge, er sedimentære bjergarter centrale i stratigrafi og geologisk tidsbestemmelse.

Diagenese, porøsitet og økonomisk betydning

Under diagenesen kan porøsitet reduceres eller øges afhængig af cementation og opløsning. Porøsitet og permeabilitet gør nogle sedimentære bjergarter til vigtige reservoirer for olie og gas samt grundvand. Kalksten og sandsten er ofte reservoirbjergarter, mens lersten kan være tætte og fungere som forseglende lag. Evaporitter (saltlag) kan skabe tætte forseglingszoner over reservoirer.

Sedimentære bjergarter er også vigtige som bygge- og dekorationssten (sandsten, kalksten), som råmateriale til cement og kalk, og som kilde til kul og andre naturressourcer.

Fordeling og omtrentlige andele

Procentangivelser kan variere med kilde og definitionsafgrænsning, men omtrentlige relative forekomster af sedimentære bjergarter (efter volumen blandt sedimentære bjergarter) er ofte angivet som:

  • Lersten/skifer/mudstone: ca. 60–80 % (det mest udbredte sedimentære materiale)
  • Sandsten: ca. 10–25 %
  • Kalksten og dolomit: ca. 5–15 %
  • Evaporitter og andre kemiske/biokemiske bjergarter: mindre andele, ofte under 5–10 % samlet

Bemærk, at disse tal er grove estimater og varierer regionalt og efter hvordan man klassificerer mellem finkornede aflejringer (silt vs. ler) og mellem kemiske/biokemiske typer.

Afsluttende bemærkninger

Sedimentære bjergarter fortæller om Jordens overfladeprocesser, klima, havniveauændringer og levende organismer gennem geologisk tid. Studier af sedimentære lag er derfor centralt både i geologi, palæontologi, ressourcemodning og miljøgeologi.