Sedimentárne horniny sú nenahraditeľným prvkom našej planéty, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu v každodennom živote. Sú zdrojom mnohých nerastných surovín, poskytujú stavebný materiál a uchovávajú dôležité informácie o histórii Zeme. Sedimentárne horniny predstavujú jednu z hlavných skupín hornín, ktoré vznikajú procesom usadzovania materiálu na povrchu Zeme alebo vo vodných prostrediach. Tento proces zahŕňa transport, ukladanie a spevnenie sedimentov.
Na zemskom povrchu horniny zvetrávajú, podliehajú erózii a odnosu. Na konci tohto cyklu sa usádzajú a vytvárajú sedimenty, ktoré sa postupne stláčajú a spevňujú na sedimentárne horniny. Odolnosť hornín proti pôsobeniu exogénnych procesov závisí od ich štruktúry, textúry, odlučnosti, ale aj od ich fyzikálnych a mechanických vlastností, ako sú napr. zrnitosť, pórovitosť a i. Obrovská rôznorodosť hornín zemskej kôry sa formovala počas mnohých miliónov rokov.
Čo je tmel v sedimentárnych horninách?
Kľúčovým procesom pri vzniku usadených hornín je spevňovanie, známe ako diageneza usadeného materiálu. Tento proces môže prebiehať buď kompakciou (stlačením) vplyvom tiaže nadložia, alebo chemickou cestou, pri ktorej sa v klastických sedimentoch tvorí tmel. Tmel je teda spojivo, ktoré drží pohromade jednotlivé úlomky (klasty) alebo zrná sedimentárnych hornín, a je neoddeliteľnou súčasťou procesu litifikácie.
Jílové minerály môžu tvoriť jednak základnú hmotu (matrix) a jednak i pojivo (tmel) alebo obojí. Podľa genézy a charakteru je možné rozlišovať staršie pojivo, ktoré je súčasťou matrix, a sekundárne pojivo označované ako tmel, ktoré sa tvorí dodatočným zrážaním minerálov z roztoku v póroch sedimentu.
Biológia 9. ročník _ Usadené horniny (+demonštrácia usádzania) (celé video nájdete na HEROHERO)
Typy a zloženie tmelu
Minerálne zloženie a typ tmelu má zásadný vplyv na vlastnosti a vzhľad sedimentárnych hornín. Typom prítomného pojiva súvisí aj celkové zbarvenie sedimentu. Medzi najčastejšie typy tmelu patria:
- Ílový tmel: Farba rezavá, často sa vyskytuje v kriede i flyši.
- Železitý tmel: Červenohnedá farba, môže byť napríklad kreveľové alebo limonitové.
- Kremitý tmel: Má šedobielu farbu a je tvorený mikroskopickými zrnami kremeňa.
- Vápnitý tmel: S farbou béžovou až belavou, pozostáva z karbonátových minerálov, ako je kalcit alebo dolomit.
- Glaukonitový tmel: Vyznačuje sa šedozelenou farbou, typický pre kriedové sedimenty.
Prehľad typov tmelu a ich charakteristík
Nižšie uvedená tabuľka sumarizuje hlavné typy tmelu nájdené v sedimentárnych horninách:
| Typ tmelu | Minerálne zloženie | Charakteristická farba | Typické prostredie výskytu |
|---|---|---|---|
| Ílový | Ílové minerály | Rezavá | Krieda, flyš |
| Železitý | Oxidy a hydroxidy železa (kreveľ, limonit) | Červenohnedá | Zlepence, pieskovce |
| Kremitý | Kremeň | Šedobiela | Zlepence, kremence, pieskovce |
| Vápnitý | Kalcit, dolomit | Béžová až belavá | Vápence, pieskovce, zlepence |
| Glaukonitový | Glaukonit | Šedozelená | Krieda |
Úloha tmelu v špecifických sedimentárnych horninách
Tmel hrá kľúčovú úlohu pri definovaní a spevňovaní rôznych typov sedimentárnych hornín:
Brekcie a zlepence
Výrazným príkladom sú brekcie, ktoré sú agregátom hornín skladajúcim sa z izolovaných úlomkov väčších ako 2 mm, zväčša ostrohranného tvaru, spevnených tmelom. Spojivom býva často materiál natoľko rozdrvený, že jeho častice sú veľmi malé a tvoria tmel.
Podobne, zlepence (konglomeráty) sú zpevnené psefity s oválnymi úlomkami (valouny), pričom môžu mať krevelové, limonitové alebo vápnité spojivo. Napríklad v Slovenskom rudohorí je v rámci rakovskej série spomenuté, že spodné zlepence majú tmel kremitý a sú sivé.
Pieskovce a kremence
V pieskovcoch tmel zohráva rozhodujúcu úlohu v ich pevnosti. Napríklad, pevnejšie sú pieskovce s kremitým pojivom než vápnité pieskovce. V niektorých typoch pieskovcov, ako sú tie typické pre český permokarbón, je ílová základná hmota zastúpená až do 20 %, čo ovplyvňuje ich súdržnosť.
Kremence sú zpevnené horniny, ktorých obsah kremeňa je minimálne 90%. Vďaka prevažne kremitému tmelu sa vyznačujú vyššou pevnosťou oproti bežným pieskovcom. Tieto horniny majú kompaktnú, jemne zrnitú textúru.
Vplyv tmelu na vlastnosti hornín
Charakter tmelu zásadne ovplyvňuje mnohé fyzikálne a mechanické vlastnosti sedimentárnych hornín:
- Pevnosť a trvanlivosť: Prítomnosť a typ tmelu výrazne ovplyvňuje pevnosť a trvanlivosť horniny. Kremité a železité tmely zvyčajne vedú k pevnejším horninám, zatiaľ čo ílovité tmely môžu spôsobovať nižšiu pevnosť a vyššiu náchylnosť na zvetrávanie.
- Pórovitosť a priepustnosť: Tmel, ktorý sa zráža v medzizrnových priestoroch, môže vyplniť póry medzi časticami, čím sa znižuje celková pórovitosť a priepustnosť horniny. To má zásadný význam pre pohyb podzemných vôd a je dôležitým hľadiskom pre rezervoárové horniny, napríklad pre akumuláciu uhľovodíkov. Hydraulické vlastnosti hornín sú tiež dôležitým texturným hľadiskom klastických sedimentov.
- Odolnosť voči erózii: Kvalita tmelu priamo ovplyvňuje odolnosť horniny proti pôsobeniu exogénnych procesov, ako sú erózia a zvetrávanie. Horniny s pevným a odolným tmelom sú omnoho odolnejšie voči vonkajším vplyvom.
- Zafarbenie: Ako už bolo spomenuté, minerálne zloženie tmelu môže výrazne ovplyvniť celkové zafarbenie horniny, čo pomáha pri ich identifikácii a klasifikácii v teréne.
tags: #tmel #u #sedimentarnych #hornin