A törmelékes üledékek (sziliciklasztok) osztályozása a szemcsék nagyságán alapul. A kavics szemnagyság a 2 mm feletti átmérőt jelenti, a homok szemcsemérete 0,06 és 2 mm között változhat (a homok fogalom tehát önmagában mérettartományt és nem anyagi összetételt jelent). E két kategória szemnagysága elég nagy ahhoz, hogy szabad szemmel tudjuk vizsgálni a kőzetalkotókat. A 0,002-0,06 mm közötti szemcsetartományú kőzetliszt (aleurit) és a 0,002 mm-nél kisebb szemcséjű agyag (argillit) már csak nagy nagyításban vizsgálható. A durvább szemű üledékekben (konglomerátum, breccsa) megtalálhatjuk a homok vagy akár az agyag szemcse tartományú alkotókat is (mátrix).
A törmelékes kőzeteket – a laza törmelékekhez hasonlóan – szemnagyság szerinti kategóriákba soroljuk. A durvatörmelékes kőzetek (rudit vagy pszefit) 2 mm-nél nagyobb szemcsékből (törmelék, kavics) épülnek fel. A két legjellemzőbb típusa a konglomerátum és a breccsa. A breccsában a szemcsék szögletesek (62. ábra), míg a konglomerátumban a kerekített kavicsanyag a jellemző (63. ábra). A kavicsméretű szemcsék (anyaguktól függően) a szállítás során kerekítetté válnak, a breccsák anyaga tehát általában rövid szállítódás után rakódik le. A durvatörmelékes kőzeteket osztályozhatjuk még a szemcsék anyagi összetétele, a szövet, valamint a származási hely alapján. A szemcsék anyagi összetétele szerint a törmelék lehet monomikt (ha a szemcsék legalább 90%-a azonos anyagú), oligomikt (ha a szemcsék 50-90%-a azonos anyagú) és polimikt (ha egyik szemcseanyag aránya sem éri el az 50%-ot). Szövet alapján a kőzet ortokonglomerátum vagy parakonglomerátum. Az előbbiben a mátrix mennyisége kevesebb mint 15%, a szemcsék érintkeznek egymással (szemcsevázú), a másodiknál a mátrix mennyisége több mint 15% és a szemcsék általában nem érintkeznek egymással (mátrixvázú). Származási hely alapján az üledék intrabazinális, ha anyaga az üledékgyűjtő medencén belülről, extrabazinális, ha az üledékgyűjtő medencén kívülről származik. A durvaszemű üledék mozgatásához nagy energiájú szállító közeg szükséges, amely képes mozgatni a 2 mm-nél nagyobb kavicsanyagot vagy akár a több tíz cm átmérőjű tömböket, görgetegeket. A durvaszemű üledék mellett azonban gyakori a finomabb szemű üledékek jelenléte is.
 |
62. ábra Dolomitanyagú (monomikt), szögletes szemcsékből álló, abráziós part mentén képződött breccsa (felső-miocén). Vértes, Csákvár (fotó: Csillag G.)
 |
63. ábra Metamorf, magmás és üledékes kőzetekből keletkezett kavicsok alkotta (oligomikt) folyóvízi konglomerátum (alsó-triász). Mecsek, Cserkút (fotó: Konrád Gy.)
A homokkő (pszammit vagy arenit) legjellemzőbb alkotói a kvarc, csillámok és a földpátok, de a különálló szemcsékből álló mészkövekre is gyakran használják a mészhomokkő kifejezést. A leggyakoribb kötőanyag a kova, a kalcit, a limonit, a hematit és az agyag. Anyagi összetétel alapján a leggyakoribb a kvarchomokkő, ritkább az arkóza, amely 25%-nál nagyobb mennyiségű földpátot tartalmaz. A homokkövek érettsége a szemcseösszetétel, valamint az osztályozottság és a szemcsék koptatottságának mértékével határozható meg.
A finomtörmelékes kőzetek (lutit, pélit) közé tartoznak az aleurolitok és az agyagkövek. Az uralkodóan kőzetlisztből (aleurit) álló kőzetet hívjuk aleurolitnak, amelynek speciális változata az eolikus aleurolit, a lösz. Az agyagkő szemcséi túlnyomórészt kémiai mállásból származó agyagásvány kristályok, de nem tekintjük azokat vegyi üledéknek. Ennek oka, hogy az argillitek szemcséi kristályos állapotban, jellemzően egyedi kristályok halmazaként kerültek leülepedési helyükre. Az agyagköveket jellemezhetjük fő ásványaik szerint is, pl. kaolinites-, illites-, montmorillonitos- agyagkő, vagy az uralkodóan Al-oxihidroxidokból álló bauxit.
A vulkáni működés során keletkező üledékes kőzetek (vulkanoklasztitok) eredetük szerint lehetnek elsődleges vulkáni működés termékei (piroklasztitok, autoklasztitok), illetve vulkáni kőzetek eróziójával is keletkezhetnek (epiklasztitok). A 75%-ot meghaladó mennyiségben vulkáni törmeléket tartalmazó piroklasztitok összetételében a vulkáni üveg (horzsakő, salak), a különböző kristályok és kőzettöredékek (rokon vagy idegen kőzetekből, utóbbiak a xenolitok), valamint ezek finom pora (hamu) vesz részt.
A laza piroklasztok illetve a cementált piroklasztitok osztályozása a szemcsék mérete szerint a következő (8. Táblázat):
5.1. táblázat - 8. táblázat A laza piroklasztok illetve a cementált piroklasztitok osztályozása a szemcsék mérete szerint
|
szemcseméret |
piroklaszt |
piroklasztit |
|
>64 mm |
blokk (szögletes) bomba (kerekített) |
piroklasztikus breccsa agglomerátum |
|
64–16 mm 16–4 mm 2–2 mm |
durvaszemcsés lapilli középszemcsés lapilli finomszemcsés lapilli |
durvaszemcsés lapillikő középszemcsés lapillikő finomszemcsés lapillikő |
|
2–1 mm 1–0,06 mm 0,06 mm> |
durvaszemcsés hamu középszemcsés hamu finomszemcsés hamu |
durvaszemcsés tufa középszemcsés tufa finomszemcsés tufa |
A vulkáni anyag arányának 75–25% közötti értéke esetén a kőzet megnevezése tufit, 10–25% közötti mennyiség esetén a tufás megjelölés alkalmazandó (pl. tufás homokkő stb.).
A piroklasztitok robbanásos vulkáni kitörés termékei, lerakódásuk történhet piroklaszt szórás során, valamint piroklaszt árakból és torlóárakból. A szórt piroklasztok a kitörési felhőoszlopból hullanak alá, egyenletes vastagságban fedik a környezetet, többnyire jól osztályozottak, a szemcseméret és a rétegvastagság a kitörés centrumától távolodva csökken. A piroklaszt árak és torlóárak a kitörési felhőoszlop összeomlásakor a völgyek mentén lezúduló vulkáni gázok és törmelékek keveréke. Az piroklaszt árak üledékei többnyire rosszul osztályozottak (blokk-ár, salak-ár, hamu-ár).
Az epiklasztitok a kitörést követő törmelékmozgások során keletkező, többnyire rosszul osztályozott durvaszemcsés üledékek (vulkáni lavinák, laharok).
A karbonátos kőzetek közé soroljuk azokat a képződményeket, amelyek anyagát 80%-ot meghaladó arányban karbonátok (kalcit, aragonit, dolomit, stb.) alkotják. Ezek túlnyomó tömegét a mészkövek és a dolomitok teszik ki. A jelentősebb (20%-ot) meghaladó mennyiségű egyéb anyagot (sziliciklasztot, vulkáni anyagot stb.) tartalmazó átmeneti kőzettípusok közé tartoznak a márgák (agyag- és mészmárga), a tufás, homokos mészkövek stb.
A karbonátos üledékek túlnyomó része törmelékes eredetű, amelyek anyagát szemcsék és a közöttük lévő alapanyag (mátrix) alkotja. A karbonátos üledékből keletkező kőzetek harmadik összetevője a kötőanyag (cement), ennek a három komponensnek az egymáshoz viszonyított aránya és elrendeződése az alapja a karbonátos kőzetek szöveti osztályozásának.
A karbonátos üledékek túlnyomó része biogén eredetű. A tengerek és tavak vizében oldott állapotban lévő mészanyagot különböző szervezetek (algák, egysejtűek, szivacsok, puhatestűek, korallok, mohaállatok, stb.) választják ki vázépítésük során. A vázak aprózódásával keletkeznek a szemcsék, a bioklasztok. Gyakori szemcsetípusok továbbá a kerekded, koncentrikus felépítésű bekérgezett szemcsék, amelyek lehetnek vegyi kiválásúak (ooidok, pizoidok) és lehetnek biogén eredetűek (onkoidok). A szemcsék közötti alapanyagot többnyire mésziszap (mikrit) alkotja. A karbonátos üledékek diagenezise során (részben az alapanyag és a szemcsék oldódásával) a pórusvízből kiváló kötőanyagot pátos karbonát alkotja, amely cementálja az üledéket.
A karbonátos üledékek képződésének ideális területei a sekély, jól átvilágított meleg tengerek különböző környezetei (normális vagy ahhoz közeli sótartalommal), de hideg illetve mélytengeri környezetekben is képződhet akár jelentősebb mennyiségű karbonátüledék. A sekélytengeri karbonátlerakódási környezetek a selfekhez kötődnek. Morfológiájuk szerint a két legfontosabb típusuk a rámpa és a platform.
A sókőzetek (evaporitok) vegyi kiválású üledékes kőzetek, amelyek bepárlódó állóvizekből, elsősorban tengerek, kisebb mennyiségben tavak területén csapódnak ki és rakódnak le. A leggyakoribb és jelentős mennyiségben képződő sókőzetek közé a kloridok (kősó és kálisó) és a szulfátok tartoznak (gipsz, anhidrit), de a kevert anyagú sókőzetekben nitrátok és borátok is előfordulnak. A sókőzetek kiválását a fokozott párolgás (arid klíma), a hévizes tevékenység és a víz hőmérsékletének csökkenése segíti elő. A sókőzetek az oldhatóságuk fordított sorrendjében válnak ki: először a rosszul oldódó karbonátok (ezeket nem is számítják a szűkebb értelemben vett evaporitok közé), majd a gipsz és a kősó, végül a K-tartalmú „fedősók”. A sókőzetek eredeti szerkezete általában lemezes, szalagos vagy gumós, az anhidritre jellemzőek a bélformájú (enterolitikus) redőszerkezetek. A kősó – kristályszerkezeti jellegéből fakadóan – már kisebb nyomás hatására is deformálódik és mobilizálódik a bezáró üledékrétegek között, sódómokat vagy breccsás szerkezetet hozva létre. A tengeri sókőzetek főbb képződési környezetébe a félig elzárt medencék és a sivatagi árapálysíkságok (szabka) tartoznak. A kontinentális környezetben főként a sós (többségükben lefolyástalan) tavak és sós mocsarak területén zajlik evaporit-képződés.
A 30–50%-nál nagyobb mennyiségű kovát (SiO2) tartalmazó üledékek túlnyomó részben sekély- vagy mélytengerek területén, alárendeltebben tavakban rakódnak le. Ezek a kovaüledékek döntően biogén eredetűek, képződésük a kova anyagú vázat építő élőlények elszaporodásával kapcsolatos. Ezek közé tartoznak a kovamoszatok (diatomák), a sugárállatok (radioláriák) és a kovaszivacsok. Vázaikból felhalmozódott üledékek a túlnyomó részben mélytengeri radiolaritok és tűzköves mészkövek, a szpikulitok és spongiolitok, valamint a tengeri vagy tavi diatomitok. A vegyi eredetű kovás üledékek elsősorban savanyú magmás kőzetek mállása során (kovásodott tufák), illetve utóvulkáni működéshez kapcsolódóan, hévforrások környezetében és melegvizű tavak területén képződnek (gejzirit, limnokvarcit).
Az üledékes vas- és mangánkőzetek vegyi eredetűek. A tengeri környezetben képződött szalagos vasércek és a mangánércek egy része tengeralatti vulkanizmushoz kötődhettek, míg az ooidos vasércek sekélytengeri selfek területén képződhettek, karbonátos üledékek diagenezise során. A mélytengerek területén lerakódó mangán egyéb üledékekben bekérgezések és gumók formájában jelenik meg, a lemezes mangánüledékek képződése rosszul szellőzött medencerészekhez kötődik. A kontinentális területeken képződő üledékes vaskőzetek többsége bázisos és ultrabázisos magmás kőzetek felszíni mállása során képződik (vaslateritek). A kontinentális területek mangánüledékei is málláshoz, többnyire metamorf kőzetek lateritesedéséhez kötődnek.
Az üledékes foszforitok azok a képződmények, amelyek P2O5 tartalma meghaladja a 18%-ot. Az üledékek foszfortartalmának túlnyomó része biogén eredetű. A tengervíz foszfortartalma különböző élőlények (elsősorban a tengeri plankton) szervezetében dúsul, majd azok elhalását követően – azok vázrészeihez kötötten – rakódik le és apró gumókban (pelletek) koncentrálódik. A foszforittartalmú üledékek képződése elsősorban a selfek területén és feláramlási övezetekben (tengeralatti hátságok területén) jellemző.
A szárazföldi foszforüledékek túlnyomó része állati ürülékek (guanó), csontok és egyéb vázrészek feldúsulásával képződik (csontbreccsa), elsősorban trópusi partvidékeken, de mérsékeltövi tengerpartok mentén és barlangi üledékekben is előfordulnak.
A kausztobiolitok éghető szerves kőzetek, melyek magasabb rendű növények (kőszén), valamint alacsonyabb rendű növényi és állati eredetű szerves anyagok (szénhidrogének) átalakulásával jönnek létre.
Kőszénnek nevezzük az elhalt növények átalakulásával létrejött éghető szerves kőzeteket. Keletkezési környezetük szerint a kőszéntelepek lehetnek édesvíziek (limnikus) vagy tengerpartiak (paralikus). Az ismert kőszéntelepek több mint 90%-a paralikus kifejlődésű. A limnikus telepek belső medencékben (pl. Amazonas-medence), a paralikus telepek partmenti lápokban jönnek létre. A kőszénképződés folyamatának első szakasza a tőzegláp kialakulása. A tőzeg tömörödésével alacsony szénültségi fokú lignit jön létre, amelyben a növénymaradványok még viszonylag jó megtartásúak. A további átalakulás során jön létre a közepes szénültségi fokú barnakőszén, melyben ritkán még felfedezhetők növényi maradványok. A nagy rétegterhelés hatására kialakuló feketekőszénben a növényi maradványok már csak speciális eljárással tehetők tanulmányozhatóvá. A legmagasabb szénülési fokú antracit már metamorf szénkőzet, amely korom és lángolás nélkül izzik el.
A természetes szénhidrogének csoportjába a kőolaj, a földgáz, és a szilárd szénhidrogének tartoznak (olajpala). A szénhidrogének alacsonyabb rendű növényi és állati eredetű szerves anyagok bomlása során jönnek létre, majd halmozódnak fel. A földgáz éghető (magas CH4 tartalom) és nem éghető (CO2) kategóriába sorolható. A kőolaj nagy belső viszkozitású, de a víznél kisebb sűrűségű, barna vagy barnásfekete folyadék. Döntően telített- és aromás szénhidrogénekből épül fel. A szilárd szénhidrogének körébe tartozik az olajpala, amely agyagra vagy agyagos aleurolitra emlékeztető kőzet. Nagy mennyiségben tartalmazza a kőolaj és a földgáz alapanyagát adó szerves anyagokat.