Sedimentære bjergarter: definition, dannelse og typer (kalksten, sandsten, skifer)
Sedimentære bjergarter: definition, dannelse og typer — kalksten, sandsten og skifer forklaret med fokus på lag, aflejring og geologisk betydning.
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.
To typer af sedimentære bjergarter: kalkholdig skifer overlejret af kalksten. Cumberland Plateau, Tennessee.
Rød sandsten: Wirral, England
Sedimentære bjergarter: Karnataka, Indien
Trykløsning på arbejde i en klastisk bjergart. Mens materiale opløses på steder, hvor kornene er i kontakt, krystalliserer materiale fra opløsningen (som cement) i åbne poremellemrum. Dette skaber en nettoflow af materiale fra områder med høj spænding til områder med lav spænding. Som følge heraf bliver klippen mere kompakt og hårdere. Løst sand kan blive til sandsten på denne måde.
Fossil i skifer: Grube Messel, Tyskland
Konsolidering
Sedimenterne presses og komprimeres med tiden og bliver "konsolideret" (gjort faste) til lag af sten. Stratigrafi er studiet af disse lag
Cementering opstår, når opløste mineralske komponenter aflejrer sig i sedimentets mellemrum. Det er sammenklæbningen af sedimentet, der danner en sten.
Ellers kan stenene få vandet presset ud, men alligevel forblive i lange perioder med uændret karakter. Der findes mange stenbrud med ukonsoliderede aflejringer, hvor der fjernes sand og grus til byggeindustrien. Sådanne stenbrud kan udtage sand, der har eksisteret som sand siden jura-perioden. Men konsolideret sand, sandsten, kan være en meget hård sten.
Konsoliderede bjergarter kan ændres yderligere ved at vand siver igennem eller ved varme og ekstremt tryk.
Typer af sedimentære bjergarter
Sedimenter dannes ved tre processer:
- Faste stoffer svømmede ned fra jorden.
- Stumper og stykker, der lægges i vandet, f.eks. skaller.
- Kemikalier i opløsning, som kan udfældes.
Disse sedimentære processer - forvitring, transport og aflejring - fører til tre endelige slutprodukter: kvartssand, skifer (fra ler) og kalksten (CaCO3). De fleste sedimentære bjergarter er variationer af dette generelle mønster.
Kridt, kalksten og dolomit er alle grundlæggende fremstillet af calciumcarbonat. Det kommer fra en blanding af mineraler og stykker af dyr (især dyreskaller). De dannes for det meste i havene. Skifer, sandsten og konglomerater er alle klastiske bjergarter. De er lavet af stykker af andre bjergarter. Stykkerne kan stamme fra erosion fra vand, is eller vind. Kul er lavet af gamle planter; olie og naturgas er også af organisk oprindelse.
Nogle sedimentære bjergarter består kun af én type sediment, der alle har samme størrelse, f.eks. sand. Andre sedimentære bjergarter har store og små klumper og stykker af forskellige typer sten. Velkendte sedimentære bjergarter er sandsten og kalksten.
Sedimentære bjergarter kan findes overalt på Jorden. Når sedimentære bjergarter opvarmes og presses sammen, bliver de til metamorfe bjergarter. Ignøse bjergarter har vulkansk oprindelse. I løbet af meget lang tid bliver bjergarter genbrugt på to måder. Når marine sedimenter hæves over havets overflade, forvitrer de, og stykkerne bæres ned til havet. På en meget længere tidshorisont kan kontinentalplader støde sammen. Så går den ene plade ind under den anden (subduceres), og alt dens materiale genanvendes og kommer frem meget senere.
Relaterede sider
- Liste over klipper
- Ignæusbjergarter
- Metamorfe sten
- Liste over mineraler
- Uoverensstemmelse
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er sedimentære bjergarter?
A: Sedimentære bjergarter er bjergarter, der er dannet af sedimenter, som har ophobet sig over tid.
Q: Hvordan dannes sedimentære bjergarter?
A: Sedimentære bjergarter er dannet af materiale, der falder til bunds i oceaner og søer, herunder små stykker af andre bjergarter, døde dyr, planter, mikroorganismer og uorganiske kemikalier, der kan være udfældet fra vandopløsninger.
Q: Hvad er de andre typer af sten?
A: De andre typer af bjergarter er magmatiske bjergarter og metamorfe bjergarter.
Q: Hvad er de mest almindelige sedimentære bjergarter?
A: De tre mest almindelige sedimentære bjergarter er kalksten, sandsten og skifer.
Q: Hvor stor en del af jordens landområde er dækket af sedimentære bjergarter?
A: Sedimentære bjergarter dækker 75-80% af jordens landområde.
Q: Hvor stor en procentdel af jordskorpen udgør sedimentære bjergarter?
A: Sedimentære bjergarter udgør kun 5% af jordskorpen.
Q: Hvad er den relative mængde af de forskellige typer af sedimentære bjergarter?
A: De mest udbredte sedimentære bjergarter er kalksten, efterfulgt af sandsten og skifer.
Søge