Karbonátos kőzetek

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Jump to navigation Jump to search

Karbonátosnak az olyan üledékes kőzeteket nevezzük, amelyek anyagának nagyobbik része valamilyen karbonátásvány (a leggyakrabban kalcit vagy dolomit, ritkábban aragonit, magnezit stb.). Nem soroljuk a karbonátos kőzetek közé azokat az üledékes kőzeteket, amelyek anyagának meghatározó része mangán-, illetve vaskarbonát (rodokrozit, illetve sziderit): ezeket mangános kőzeteknek, illetve üledékes vaskőzeteknek nevezzük. Képződése vízi környezethez kötődik, tenger- és édesvízben is keletkezhet. Csak egy bizonyos vízmélység felett jöhet létre, ami hőmérsékletfüggő. Az adott medencealjzat aktuális alsó határát, ami alatt már nem képződnek meszes üledékek, karbonáthatárnak nevezzük.

A nagyrészt karbonátásványokból álló, de magmás eredetű kőzetek a karbonatitok.

A karbonátos kőzetek metamorfózisának terméke a márvány.

Az üledékes kőzetek karbonátásványai[szerkesztés]

  • Kőzetalkotó karbonátásványok:
    • kalcit CaCO3 (Mg-kalcit, ferrokalcit),
    • dolomit CaMg(CO3)2 (vasdolomit, ankerit, ferrodolomit).
    • aragonit CaCO3,
    • rodokrozit MnCO3,
    • magnezit MgCO3,
    • sziderit FeCO3,
    • stroncianit SrCO3,
    • baritokalcit BaCa(CO3)2.
  • Kivételesen ritka karbonátásványok:
    • smithsonit ZnCO3,
    • cerusszit PbCO3,
    • witherit BaCO3.

Az üledékképződés kezdetén, a többé-kevésbé kolloid mésziszapból kikristályosodó vaterit a diagenezis közben kalcittá alakul át.

A karbonátos kőzetek fajtái[szerkesztés]

Fenti nevezéktani korlátozások eredményeként a gyakorlatban a karbonátos kőzetek a tisztán kalcitból álló mészkő és a tisztán dolomit ásványból álló dolomit közötti, átmeneti jellegűek. E két fő ásvány mellett járulékosan egyéb karbonátásványokat, illetve a különböző nevezéktanok szerint eltérő (legfeljebb 20–25%-nyi) nem karbonátos összetevőt – más sókat (főként szulfátokat: gipszet, anhidritet, cölesztint és baritot, illetve foszfátokat), továbbá törmelékszemcséket, illetve agyagásványokat – is tartalmazhatnak.

A karbonátos és törmelékes kőzetek köztes összetételei ritkábbak, mint a karbonátos és agyagos kőzetek átmenetei, ezért ez utóbbiakat gyakorta átmeneti karbonátos kőzeteknek (illetve márgáknak) nevezik.

A mészkő olyan, uralkodóan biokémiai eredetű üledékes kőzet, amelynek legalább 90%-a kalcit vagy aragonit. Elvi összetétele:

  • CaO – 56%,
  • CO3 – 44%;

Ezt a bekeveredő idegen anyagok módosítják. Közönségesen „mészkőnek” többnyire csak az ilyen összetételű tengeri üledékes kőzetet nevezzük, megkülönböztetve tőle a különféle édesvízi mészköveket (travertino, mésztufa).

A dolomit olyan, szinte mindig a mészkő korai vagy késői Mg-metaszomatózisával kialakult, elvétve közvetlenül ilyen összetételben kicsapódott üledékes kőzet, amelynek több mint 90%-a dolomitásvány. Elvi összetétele:

  • CaO – 30,4%,
  • MgO – 21,9%
  • CO3 – 47,7%;

de a Ca/Mg arány ettől mindig eltér valamennyivel.

A mészkő és a dolomit átmenetei[szerkesztés]

kalcit > 95%, dolomit < 5% – mészkő;
kalcit 90–95%, dolomit 5–10% – magnéziumos mészkő;
kalcit 50–90%, dolomit 10–50% – dolomitos mészkő;
kalcit 10–50%, dolomit 50–90% – meszes dolomit;
dolomit > 90% – dolomit.

Az átmenetet jelző skála közbülső kőzetei léteznek bár, de igen ritkák. A gyakorlatban előforduló karbonátos kőzetek többsége magnéziumos mészkő (ebből van több) vagy dolomit. A földtörténet egyik jelentős tendenciája, hogy az idősebb karbonátos kőzetekben több a dolomit, a fiatalabbakban több a kalcit.

A karbonátos kőzetek nem karbonátos elegyrészei[szerkesztés]

A mésziszapba annak ülepedése közben gyakran kovavázú élőlények (főleg sugárállatkák (Radiolaria) és különféle szivacsok maradványai is keverednek: a diagenezis során ezekből tűzkőgumók, illetve -lencsék alakulnak ki: az olyan mészkövet, illetve dolomitot, amelyben ezek aránya > 10%, tűzkövesnek nevezzük. A foszfátos váztöredékek anyaga a kollofán.

Csaknem minden karbonátos kőzet tartalmaz több-kevesebb agyagásványt (zömmel illitet és kaolinitet). A sekélytengeri karbonátos kőzetekben gyakori a glaukonit. A képződés környezetét kiválóan jelzi, mennyit tartalmaznak az agyagásványok a környezetre jellemző, úgynevezett indikátor elemekből. A víz sótartalmát gyakran a Br/J, illetve a Cl/Br hányadosok alapján becslik. Ezek normálisnak tekintett értékei:

  • az édesvízből ülepedett karbonátok agyagásványaiban Br/J = 2,2–2,7; Cl/Br = 5,1;
  • tengervízből ülepedett karbonátok agyagásványaiban Br/J = 8,8–16,3; Cl/Br = 75–170;

A karbonátos kőzetek szinte mindig tartalmaznak egy kevés (összesen többnyire < 1%) törmelékes ásványszemcsét.

Szulfátásványok (gipsz, anhidrit) főleg a dolomitokban fordulnak elő.

Számos mészkő és dolomit sötét színét a finom eloszlású bitumennek köszönheti.

Források[szerkesztés]