Sedimentne stijene

Sedimentne, ili kako ih još zovemo, taložne stijene nastaju taloženjem materijala, ostataka drugih stijena, trošenjem stijena površinskih dijelova kontinenata, ili kristalizacijom iz otopina, ali i biološkim procesima. Nakon taloženja, uz neke kemijske procese, dolazi do stvrdnjavanja (litifikacije sedimenta). Na terenu, u prirodi, sedimentne stijene su lako prepoznatljive jer su često dobro uslojene. Mnoge od njih sadrže fosile. Uslojenost stijena i fosili koji se u njima nalaze pokazuju nam što se događalo s našim planetom u davno prošlim vremenima. Iz sedimentnih stijena također možemo saznati o okolišima u kojima su se stijene taložile. Često su ove stijene jedina zabilješka geoloških zbivanja. Njihov postanak je složen i dugotrajan proces od nekoliko faza:

• fizičko-kemijsko raspadanje ili trošenje starijih stijena (eruptivnih, sedimentnih i metamorfnih)
• transport čestica (gravitacijom, vodom, vjetrom, ledom)
• sedimentacija (taloženje)
• litifikacija ili okamenjivanje (dijageneza)

Iako sedimentne stijene prekrivaju veliki dio Zemljine kore (tu su najzastupljenije i čine 75% svih stijena), njihov udio u ukupnoj količini stijena našeg planeta je vrlo mali, svega 5%. To znači da su one tek tanki sloj (na površini) Zemljine kore koja se sastoji najviše od magmatskih stijena, dok su metamorfne stijene znatno manje zastupljene. U Hrvatskoj sedimentne stijene izgrađuju više od 90% teritorija.

Prema načinu postanka sedimentne stijene mogu biti klastične, ako se sastoje od čestica nastalih razaranjem drugih stijena, mogu biti biogene, ako su nastale taloženjem organskih tvari ili anorganskih skeletnih dijelova organizama, ali i kemogene, ako su nastale kristalizacijom iz otopina.

Najrasprostranjenija, najvažnija sedimentna stijena je vapnenac. Ta stijena može biti i biogena i kemogena. Vapnenci nastaju taloženjem u vodenom okolišu, većinom u moru, a rjeđe u jezerima i rijekama, pa je uz vapnenac vezano i stvaranje morskih grebena. Najveći dio nalaza fosila baš je u vapnencima. Vapnenačke su stijene bile posebno važne u razvoju krškoga reljefa u Hrvatskoj. Mnoge su naše planine (Mala i Velika Kapela, Risnjak, Dinara, Velebit, Biokovo, i druge priobalne dalmatinske planine) i otoci građeni od vapnenca.

Česte sedimentne stijene su dolomit, lapor, pješčenjak, glina, konglomerat, gips, šejl itd. U gospodarstvu i industriji ove su stijene jako korisne, jer primjerice preradom lapora dobivamo cement, od kvarcnih pijesaka staklo, od gline se izrađuju keramika i porculan, dok se od pijeska i šljunka dobiva građevinski materijal (beton). Osim gospodarstvenog značaja, ove stijene imaju i estetsku vrijednost zbog ljepote fosila koje neke od njih sadrže, pa se često koriste i kao ukrasni kamen prilikom uređivanja interijera.

Klastične stijene (klastiti)

Stijene su na Zemlji svakodnevno izložene različitim vremenskim utjecajima. Kiša, hladnoća, velika toplina, ili smrzavanje vode u pukotinama, razaraju stijenu, pa nastaju ulomci, odlomci ili kršje, pijesak i prah. Te ulomke stijena dalje prenose tekućice, ledenjaci i vjetar te oni tako dospijevaju daleko od mjesta nastanka, gdje se onda taj materijal taloži (najčešće u moru ili riječnom koritu). Tijekom milijuna godina ti se talozi zatrpavaju i sabijaju, slažu u slojeve, a čestice kršja ili pijeska s vremenom se medusobno slijepljuju u procesu koji nazivamo litifikacija. Tako nastaje nova sedimentna klastična stijena (lat. sedimentum - talog). Kod ovakvog mehaničkog trošenja stijene se razaraju na manje dijelove, fragmente, čestice, ali bez promjena kemijskog sastava minerala te stijene.

Jedan od uzročnika mehaničkog trošenja stijena je led. Pri smrzavanju volumen vode u ledenom stanju povećava se za otprilike 1/9. Zato se led smatra jednim od najjačih prirodnih mehaničkih uzroka drobljenja stijena. Voda ulazi u pukotine i rascjepe u stijeni, zaledi se i širi. Opetovanim zamrzavanjem u porama stijena se šire, postaju pukotine dok na kraju ne razlome stijenu. Slično se događa i kod zagrijavanja. Poznate klastične sedimentne stijene su pješčenjak, konglomerat, breča, les.

Biogene stijene

Biogene sedimentne stijene nastaju najčešče na morskom dnu taloženjem i nakupljanjem ostataka biljnih i životinjskih organizama koji su živjeli u davno doba. Takve stijene poznate su kao organogeni sediment. To su npr. ugljen i nafta. Taloženjem vapnenačkih ljuštura i skeleta sitnih životinja u moru nastaju vapnenci (pisača kreda!).

Kemogene stijene

To su stijene koje nastaju taloženjem minerala iz prezasićenih vodenih otopina. Do taloženja može doći na dnu mora ili jezera uslijed isparavanja i kristalizacije. Kemogene stijene su npr. gips, sol, vapnenac, dolomit, sedra, travertin.

Dolomit

Dolomit je naziv i za mineral i za stijenu. Stijena dolomit jedna je od češćih sedimentnih stijena. Nastaje kasnije, iz vapnenca, kada još u svježem talogu dode do zamjene kalcijevih iona magnezijevim. Dolomiti su izgledom slični vapnencima, ali ih na terenu, u prirodi, možemo razlikovati od vapnenaca, osim po oštrobridnom lomu, i po tome što u dodiru s 10%-tnom solnom kiselinom (HCl), za razliku od vapnenca, dolomit ne šumi!