Litologie -Lithology

Stratigrafie , jak je vidět v jihovýchodním Utahu

Litologie horninové jednotky je popis jejích fyzikálních charakteristik viditelných na výchozu , v ručních nebo jádrových vzorcích nebo mikroskopem s malým zvětšením. Fyzikální vlastnosti zahrnují barvu, texturu, velikost zrna a složení. Litologie může odkazovat buď na podrobný popis těchto charakteristik, nebo na souhrn hrubého fyzikálního charakteru horniny. Příklady litologií ve druhém smyslu zahrnují pískovec , břidlici , čedič nebo vápenec .

Litologie je základem dělení horninových sekvencí na jednotlivé litostratigrafické jednotky pro účely mapování a korelace mezi oblastmi. V určitých aplikacích, jako je průzkum místa , je litologie popsána pomocí standardní terminologie, jako je evropský geotechnický standard Eurocode 7 .

Rockový typ

Čedič , zobrazující „ polštářový tvar lávy charakteristický pro podvodní erupce, Itálie

Pojmenování litologie je založeno na typu horniny . Tři hlavní typy hornin jsou magmatické , sedimentární a metamorfované . Vyvřelé horniny se tvoří přímo z magmatu , což je směs roztavené horniny, rozpuštěných plynů a pevných krystalů. Sedimentární hornina je tvořena z minerálních nebo organických částic, které se shromažďují na zemském povrchu a stávají se litifikované . Metamorfovaná hornina vzniká rekrystalizací existující pevné horniny za podmínek velkého tepla nebo tlaku.

Vyvřelé horniny se dále dělí do tří širokých kategorií. Vyvřelá hornina složená z rozbitých horninových úlomků vytvořených přímo vulkanickými procesy ( tefra ) je klasifikována jako pyroklastická hornina . Pyroklastické horniny jsou dále klasifikovány podle průměrné velikosti úlomků ( klastů ) a podle toho, zda se jedná většinou o jednotlivé minerální krystaly , částice vulkanického skla nebo úlomky hornin. Mohou být také použity další klasifikace, například podle chemického složení . Vyvřelé horniny, které mají viditelná minerální zrna ( faneritické horniny), jsou klasifikovány jako rušivé , zatímco ty, které jsou sklovité nebo velmi jemnozrnné ( afanitické ), jsou klasifikovány jako extruzivní horniny . Intruzivní vyvřelé horniny se obvykle klasifikují pomocí klasifikace QAPF , která je založena na relativním obsahu křemene , alkalického živce , plagioklasu a feldspatoidu . Existují speciální klasifikace pro magmatické horniny neobvyklého složení, jako jsou ultramafické horniny nebo carbonatity . Tam, kde je to možné, jsou extruzní vyvřelé horniny také klasifikovány podle obsahu minerálů pomocí extruzivní klasifikace QAPF, ale když je stanovení minerálního složení nepraktické, mohou být klasifikovány chemicky pomocí klasifikace TAS . To je založeno na celkovém obsahu oxidu křemičitého a oxidů alkalických kovů a dalších chemických kritérií.

Sedimentární horniny jsou dále klasifikovány podle toho, zda jsou siliciklastické nebo karbonátové . Siliciklastické sedimentární horniny jsou pak rozděleny do podkategorií na základě jejich zrnitostní distribuce a relativních podílů křemene, živce a kamenných úlomků. Karbonátové horniny jsou klasifikovány podle Dunhamových nebo Folkových klasifikačních schémat podle složek karbonátové horniny.

Pojmenování metamorfovaných hornin může být založeno na protolitu , minerálním složení, struktuře nebo metamorfní facii . K definici břidlice a fylitu lze použít pojmenování založené na struktuře a pelitu (např. břidlice , mudrock ) protolitu . Názvy založené na texturách jsou břidlice a rula . Tyto textury, od břidlice po rulu, definují neustále rostoucí rozsah metamorfózy. Metamorfní facie jsou definovány tlakově-teplotními poli, ve kterých se jednotlivé minerály tvoří. Existují další názvy metamorfovaných hornin, jako je greenschist (metamorfovaný čedič a další vytlačovaná vyvřelá hornina) nebo křemen (metamorfovaný křemenný písek).

Velikost zrna/klastů

Jílovec , nejjemněji zrnitý sedimentární kámen, uložený v ledovcovém jezeře Missoula , Montana

Ve vyvřelých a metamorfovaných horninách je velikost zrna měřítkem velikosti krystalů v hornině. U magmatické horniny se toto používá k určení rychlosti, jakou se materiál ochlazuje: velké krystaly obvykle označují rušivou magmatickou horninu, zatímco malé krystaly indikují, že hornina byla extruzivní. Metamorfóza horniny složené převážně z jednoho minerálu, jako je křemenec nebo mramor , může zvětšit velikost zrna (růst zrn ), zatímco metamorfóza střižené horniny může velikost zrna zmenšit (syntektonická rekrystalizace ).

V klastických sedimentárních horninách je velikost zrna průměr zrn a/nebo klastů, které tvoří horninu. Ty se používají k určení, který systém pojmenování hornin použít (např. slepenec , pískovec nebo mudstone ). U pískovců a slepenců, které pokrývají širokou škálu zrnitosti, je k názvu horniny přidáno slovo popisující zrnitostní rozsah. Příklady jsou „ oblázkový konglomerát“ a „jemný křemenný arenit “.

Mineralogie

Ultramafický plášťový xenolit s olivínem a pyroxenem (měnící hnědou na iddingsite ) v matrici mafických čedičových scoria

U hornin, ve kterých jsou minerální zrna dostatečně velká, aby je bylo možné identifikovat pomocí ruční čočky, je viditelná mineralogie zahrnuta jako součást popisu. V případě sekvencí, které mohou zahrnovat uhličitany , kalcitem stmelené horniny nebo horniny s možnými kalcitovými žilkami, je normální testovat přítomnost kalcitu (nebo jiných forem uhličitanu vápenatého ) pomocí zředěné kyseliny chlorovodíkové a hledat šumění .

Mineralogické složení horniny je jedním z hlavních způsobů klasifikace. Vyvřelé horniny jsou klasifikovány podle obsahu minerálů, kdykoli je to praktické, pomocí klasifikace QAPF nebo speciální ultramafické nebo karbonátitové klasifikace. Stejně tak metamorfní facie, které ukazují míru, do jaké byla hornina vystavena teplu a tlaku, a jsou proto důležité pro klasifikaci metamorfovaných hornin, jsou určeny pozorováním minerálních fází, které jsou přítomny ve vzorku.

Barva

Barva horniny nebo jejích součástí je charakteristickou vlastností některých hornin a je vždy zaznamenávána, někdy proti standardním barevným tabulkám, jako jsou ty, které vytvořil výbor Rock-Color Chart Committee of the Geological Society of America na základě Munsellova barevného systému . .

Tkanina

Tkanina skály popisuje prostorovou a geometrickou konfiguraci všech prvků, které ji tvoří. V sedimentárních horninách je hlavní viditelnou tkaninou obvykle podestýlka a měřítko a stupeň vývoje podestýlky se normálně zaznamenává jako součást popisu. Metamorfované horniny (kromě hornin vzniklých kontaktní metamorfózou ) se vyznačují dobře vyvinutými plošnými a lineárními pletivy. Vyvřelé horniny mohou mít také tkaniny v důsledku proudění nebo usazování určitých minerálních fází během krystalizace za vzniku kumulů .

Textura

Litologii tohoto porfyrického čediče charakterizují olivínové a augitové fenokrysty.

Textura horniny popisuje vztah mezi jednotlivými zrny nebo klasty, které tvoří horninu. Sedimentární textury zahrnují stupeň třídění , třídění , tvar a kulatost klastů. Metamorfní textury zahrnují ty, které odkazují na načasování růstu velkých metamorfních minerálů ve vztahu k fázi deformace – před deformačním porfyroklastem – po deformaci porfyroblastu . Vyvřelé textury zahrnují takové vlastnosti, jako je tvar zrna, který se liší od krystalů s ideálními krystalovými tvary ( euhedrální ) po nepravidelné krystaly (anhedrální), ať už hornina vykazuje vysoce nestejnoměrné velikosti krystalů (je porfyrická ), nebo zda jsou zrna zarovnaná (což je popsáno jako trachytická textura).

Drobné stavby

Zvlnění z Mongolska

Horniny často obsahují struktury malého měřítka (menší než měřítko jednotlivého výchozu). V sedimentárních horninách to může zahrnovat značky chodidel , značky zvlnění , bahno a křížové podestýlky . Ty se zaznamenávají, protože jsou obecně charakteristické pro konkrétní depoziční prostředí a mohou poskytovat informace o směrech paleoproudu. V metamorfovaných horninách spojených s hlubšími úrovněmi poruchových zón se k určení smyslu posunu přes zónu používají struktury malého měřítka, jako jsou asymetrické boudiny a mikrozáhyby . V magmatických horninách jsou drobné struktury většinou pozorovány v lávách , jako je pahoehoe versus čedičové toky ʻAʻā a polštáře ukazující erupce ve vodním útvaru nebo pod ledem.

Povrchová litologie

Nekonsolidované povrchové materiály mohou mít také litologii. To je definováno velikostí zrna a složením a je často připojeno k interpretaci toho, jak se jednotka vytvořila. Surficiální litologie mohou být dány k jezerním , pobřežním, říčním , eolickým , ledovcovým a nedávným vulkanickým ložiskům, mezi ostatními. Příklady povrchových litologických klasifikací používaných US Geological Survey jsou "Glacial Till, Loamy ", "Saline Lake Sediment" a "Eolian Sediment, Coarse-Textured (Sand Dunes )".

Reference