Sedimentácia (geológia)

Teplotno-tlakové podmienky na zemskom povrchu sa počas dlhej existencie Zeme rôzne menili. Horniny na povrchu sa dostali do iných podmienok, v ktorých nemohli odolávať vonkajším procesom a podliehali zvetrávaniu.

Gravitácia spôsobuje pohyb zvetraného materiálu po povrchu. Materiál môže byť nesený vodou ako koloidný či pravý roztok alebo suspenzia. Klasty sú vlečené trakciou: šmýkaním alebo prevaľovaním po dne, či saltáciou. Prevaľovanie a saltácia sú rovnako typické pre pohyb častíc v dôsledku pôsobenia vetra. Ľahšie častice môžu vo vetre utvoriť suspenziu, ktorá môže byť unášaná na veľké vzdialenosti. Klastický materiál počas prenosu podlieha ďalšiemu rozpadu, ostré hrany sa zaobľujú a nastáva takzvaná abrázia ostrohranných klastov. V dôsledku gravitácie sa materiál postupne triedi podľa veľkosti a odolnosti.

Vytriedený riečny sediment s obliakmi približne rovnakej veľkosti

Pri transporte zvetralín a ich abrázii dochádza k postupnému zmenšovaniu klastov. Častice menej odolných hornín sa pritom rozpadávajú na menšie kúsky rýchlejšie a preto sa postupne v smere transportu zo sedimentov vytrácajú. Zrná stabilných hornín však možno nájsť aj ďalej od miesta ich pôvodu.

Triedenie častíc podľa veľkosti je spôsobené zmenou unášacej schopnosti transportného média, ktorým je najčastejšie vietor či prúdiaca voda. Podstatou vytriedenia je fakt, že na prenos väčších častíc je potrebná väčšia únášacia schopnosť. Preto napríklad rieky prinášajú do ústia len tie najmenšie častice a naopak balvany zväčša zanechávajú už na hornom toku. Podobne je to s morskými sedimentami, kde nachádzame najmenšie častice ďalej od brehu ako veľké klasty, čím môže vznikať takzvané gradačné zvrstvenie (pozri tiež Boumova sukcesia). Slabo vytriedené bývajú často suťovéa svahové sedimenty, kde sa naopak veľké balvany neraz dostanú ďalej ako menšie častice. Niktoré sedimenty ako suvkové hliny sú celkom nevytriedené a chaotické.

Ak dôjde počas transportu materiálu k strate energie, čo je najlepšie pozorovateľné na rýchlosti, dochádza k jeho uloženiu (depozícií) a vzniku sedimentu. K ukladaniu sedimentov preto dochádza najmä na náveternej a záveternej strane prekážok, v stojatých vodách alebo na rôznych znížených miestach. Depresie, v ktorých prebieha sedimentácia dlhú dobu, najmä kvôli ich súčasnému poklesávaniu sa označujú ako sedimentačné panvy. Tie sa najčastejšie vyskytujú v oblastí morí. Sedimenty sa môžu na mieste usadenia zachovať dlhú dobu a premeniť sa na usadenú horninu, no rovnako môžu podľahnúť erózii a znovu sa usadiť.

Sedimentácia môže byť vo vodnom (najmä pelagickom) prostredí podmienená aj hĺbkou. Morská voda totiž obsahuje slabé kyseliny, ktoré postupne rozpúšťajú pomaly sa usadzujúce vápenaté (aragonitové aj kalcitové) častice alebo schránky mikroorganizmov. Hĺbka pod ktorú sa žiadne kalcitové častice neusadzujú sa nazýva kompenzačná hladina kalcitu (z angl. calcite ceompensation deph - CCD), ktorá je v hĺbke asi 4 - 5 000 metrov. Podobne existuje aj kompenzačná hladina aragonitu, ktorá sa nachádza vyššie. Pod týmito hladinami nadobúdajú prevahu kremité sedimenty, ktoré nepodliehajú rozpúšťaniu kyselinami tak rýchlo. Tvoria sa tu diatomity a radiolarity.

Ďalšie procesy, ktoré postihnú sediment v pokojnom prostredí a premenia ho na usadenú horninu sa súhrnne označujú ako litifikácia alebo diagenéza. Dochádza k zmenšovaniu objemu a zmene vlastností sedimentu. Voľné priestory a póry medzi klastami sú počas tohto procesu úplne alebo aspoň čiastočne vyplnené tmelom. V prípade, že usadená hornina vzniká chemogénne, kryštalizáciou alebo rekryštalizáciou z vodných roztokov, je tvorená množstvom drobných kryštálov, ktoré vytvárajú hutnú kryštalickú štruktúru. Podobným spôsobom môžu vznikať aj organogénne horniny, tvorené odumretnými schránkami organizmov. V týchto horninách sú pomerne časté mikro aj makrofosílie. Chemogénne a organogénne horniny sa môžu počas svojho vzniku prelínať a sú preto niekedy označované aj ako neklastické alebo tmelotvorné. Výsledkom litifikácie sú usadené horniny, z ktorých sú v zemskej kôre najčastejšie íly a ílovité bridlice, pieskovce a vápence.

Sedimenty usádzajúce sa na rôznych miestach vytvárajú telesá rôznych tvarov. Najčastejšími sú vrstvy, šošovky, hermy či neptunické žily. Typickými štruktúrami, ktoré môžu vypovedať o spôsobe usadzovania a spevnenia sú tiež čeriny, šikmé a gradačné zvrstvenie či hieroglyfy.

• Reichwalder, P. a Jablonský, J. (2003) Všeobecná geológia 1. Bratislava, Univerzita Komenského, s. 122 - 155

Portál vedy o Zemi