ΙΖΗΜΑΤΟΓΕΝΕΣΗ - ΙΖΗΜΑΤΟΓΕΝΗ ΠΕΤΡΩΜΑΤΑ (Σημειώσεις)

ΙΖΗΜΑΤΟΓΕΝΕΣΗ - ΙΖΗΜΑΤΟΓΕΝΗ ΠΕΤΡΩΜΑΤΑ

(Σημειώσεις)

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΩΝ ΙΖΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΙΖΗΜΑΤΟΓΕΝΩΝ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ

Κλαστικά – Μη κλαστικά

Ταξινόμηση ως προς τη προέλευση

Ταξινόμηση θαλάσσιων ιζημάτων

Ταξινόμηση ως προς το μέγεθος των κόκκων

ΣΤΑΔΙΑ ΙΖΗΜΑΤΟΓΕΝΕΣΗΣ

1. Αποσάθρωση

-Μηχανική (φυσική) αποσάθρωση

--Μεταβολή του όγκου της μάζας του πετρώματος

--Μεταβολή του όγκου εντός των πόρων, κενών και σχισμών του πετρώματος

-Χημική αποσάθρωση

--Σειρές χημικής αποσάθρωσης - Δείκτης Δυνητικής Αποσάθρωσης

-Βιογενής αποσάθρωση

2. Μεταφορά

-Μεταφορά φορτίου βάσης (Bedload transport).

-Μεταφορά φορτίου αιώρησης (suspended load transport).

-Ροές: αριθμός Reynolds (Re), αριθμός Froude (Fr), διάγραμμα Hjülstrom

3. Απόθεση

Αποθετικά περιβάλλοντα και μοντέλα ιζηματογένεσης

-Ηπειρωτικά

-Μεταβατικά

-Θαλάσσια

-Μετα-αποθετικές δομές

4. Διαγένεση

Θαπτική διαγένεση – συμπύκνωση

-Συγκόλληση - τσιμεντοποίηση

-Ανακρυστάλλωση

-Αντικατάσταση (νεομορφισμός)

-Κόνδυλοι και συγκρίματα

Κλαστική διαγένεση

Ανθρακική διαγένεση

Δολομιτίωση

Εβαποριτική διαγένεση

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΙΖΗΜΑΤΟΓΕΝΩΝ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ

Κλαστικά (πυριτικοκλαστικά) ιζηματογενή πετρώματα

-Ψαμμίτες

-Κροκαλοπαγή

-Πηλόλιθοι - Σχιστοπηλοί 

Μη - Κλαστικά (χημικά και βιογενή) ιζηματογενή πετρώματα.

Ανθρακικά 

-Ασβεστόλιθοι

-Δολομίτης / Δολόλιθοι

Εβαπορίτες

Κερατόλιθοι

Λατερίτες

Σιδηρούχα Ιζηματογενή Πετρώματα

Ιζηματολογία είναι η ανάλυση/μελέτη των διαδικασιών σχηματισμού μεταφοράς και απόθεσης υλικών τα οποία συγκεντρώνονται ως ιζήματα σε ηπειρωτικά και θαλάσσια περιβάλλοντα, όπου τελικά σχηματίζονται τα πετρώματα.

Ο σχηματισμός ενός σώματος ιζημάτων συνεπάγεται είτε την μεταφορά των κόκκων στο πεδίο της απόθεσης από ροές βαρύτητας, νερού, αέρα ή πάγου, είτε από χημικές ή/και βιολογικές επιδράσεις του υλικού στο χώρο της απόθεσης.

Ταξινόμηση ως προς τη προέλευση.

Κλαστικά (Αλλόχθονα)

-       Υπολειμματικά (από αποσάθρωση).

-       Κλαστικά (από καταστροφή).

-       Πυροκλαστικά (ηφαίστεια).

-       Κατακλαστικά (παγετώνες).

-       Επικλαστικά (νερό – άνεμος).

-       Μετεωριτικά (πρόσκρουση μετεωριτών)

Μη-κλαστικά (Αυτόχθονα)

-       Χημικά

§  Εβαποριτικά (εξάτμιση)

§  Μη- εβαποριτικά

-       Οργανικά (ενεργειακές πρώτες ύλες)

Ταξινόμηση θαλάσσιων ιζημάτων.

·         Λιθογενή η χερσογενή: από αποσάθρωση πετρωμάτων.

·         Βιογενή: από σκελετικά υπολείμματα θαλάσσιων οργανισμών.

·         Υδρογενή: σχηματίζονται στην υδάτινη στήλη των ωκεανών.

·         Κοσμογενή: από θραύσματα μετεωριτών (αμελητέα συμμετοχή).

Ταξινόμηση ως προς το μέγεθος των κόκκων.

Ψηφίτες (gravel)                                  mm

·         Ογκόλιθοι (boulders)              256-1,024

·         Κροκάλες (cobbles)                64-256

·         Λατύπες (pebbles)                   4-64

·         Ψηφίδες (granules)                  2-4

Άμμος (sand)

·         Ψαμμίτες                                 0,062-2

Ιλύς (mud)

·         Πηλός (silt)                             0,004-0,062

·         Άργιλος (clay)                         <0,004

Παρατίθεται η κοκκομετρική κλίμακα του Wentworth (1922), σημειώνοντας ότι η αρχική ιδέα ήταν του Hopkins (1899) και την διαμόρφωσε ο Udden (1914). Έχει συνδυαστεί με την κλίμακα PhI (Φ) του Krumbein (1934). Διευκρινίζεται ότι το Φ ισούται με τον αρνητικό λογάριθμο της διαμέτρου του κόκκου με βάση 2.

ΣΤΑΔΙΑ ΙΖΗΜΑΤΟΓΕΝΕΣΗΣ

1.Αποσάθρωση – διάβρωση. 2.Μεταφορά. 3.Απόθεση.

Τα στάδια αυτά αναλύεται η πορεία του κόκκου από τη γέννησή του μέχρι την ισορρόπησή του σε κάποιο αποθετικό περιβάλλον.

4.Διαγένεση. Στο στάδιο αυτό δημιουργούνται τα πετρώματα από τους κόκκους (λιθοποίηση).

1. Αποσάθρωση

Αποσάθρωση (weathering) είναι το σύνολο των διεργασιών που συντελούν στη καταστροφή των μητρικών πετρωμάτων, συνήθως σε θερμοκρασία < 100⁰C και πίεση 1Kb, τα οποία βρίσκονται πλησίον της επιφάνειας και υπόκεινται σε φυσικές (μηχανικές) και χημικές τροποποιήσεις με την δημιουργία του ρεγκόλιθου, στρώμα χαλαρού υλικού, το οποίο είναι διαθέσιμο να μεταφερθεί από το πεδίο.

Η αποσάθρωση ως διαδικασία συνεπάγεται την μετατροπή των μη-αποσαθρωμένων πετρωμάτων ή ιζημάτων σε ένα εύρος διαφορετικών στοιχείων, όπως σε θραύσματα πετρωμάτων, σε ορυκτά, σε διαλύματα. Στην περίπτωση που τα υλικά της αποσάθρωσης μετασχηματίζονται σε πετρώματα, αυτά έχουν διαφορετική σύνθεση από τα μητρικά.

Εκτιθέμενα πετρώματα υπόκειται σε τροποποίηση κατά την διάρκεια της αποσάθρωσης, τα οποία σταδιακά ισορροπούν με τις εκάστοτε επικρατούσες συνθήκες του περιβάλλοντος, της ατμόσφαιρας και της βιόσφαιρας.

Οι διεργασίες αποσάθρωσης περιορίζονται σε μία στενή ζώνη του φλοιού καθώς οφείλονται τόσο στην διείσδυση αερίων και ενέργειας από την ατμόσφαιρα όσο και από τη διύλιση του νερού μέσω διακλάσεων της επιφάνειας που δημιουργήθηκαν από την ενέργεια της πίεσης η οποία απελευθερώνεται καθώς τα πετρώματα ανέρχονται στη επιφάνεια.

Η αποσάθρωση συντελεί στον in situ θρυμματισμό του πετρώματος και η διάβρωση (erosion) στην απομάκρυνση του υλικού των ρεγκόλιθων. Να ληφθεί υπόψη ότι η αποσάθρωση δεν είναι o πρόδρομος της διάβρωσης καθώς αυτή βρίσκεται σε εξέλιξη και σε μη-αποσαθρωμένα πετρώματα, αλλά, απλώς, την διευκολύνει.

Τέλος, θα μπορούσαμε να ορίσουμε ότι η αποσάθρωση είναι η μείωση της μηχανικής και χημικής αντοχής από ένα υλικό ως αποτέλεσμα της δράσης διαδικασιών που προέρχονται από την επαφή και την διείσδυση υγρών και αερίων στο εύρος του επιδεχόμενου αποσάθρωσης φλοιού, έτσι ώστε μόνο in situ μεταβολές περιλαμβάνονται στο μητρικό υλικό καθώς καμία μετακίνηση δεν είναι εφικτή από το πεδίο της αποσάθρωσης. 

Μηχανική (φυσική) αποσάθρωση

Στο στάδιο αυτό το προϊόν (κόκκοι) έχει την ίδια σύσταση με το μητρικό πέτρωμα.

Δύο παράγοντες που συσχετίζονται με την αντοχή του πετρώματος στη στρεβλωτική παραμόρφωση (strain) επηρεάζουν την αποσάθρωση: α) το κριτήριο ελαστικότητας (μέτρο Young) και β) το είδος των ασυνεχειών εντός της μάζας του.

Ακόμη να ληφθεί υπόψη ότι οι υδραυλικές ιδιότητες του πετρώματος είναι επίσης καθοριστικές για την αποσάθρωση καθώς πολλές διαδικασίες απαιτούν κορεσμό σε νερό. Έτσι διακρίνουμε δύο τύπους πορώδους (porosity - συντελεστής απορρόφησης νερού): τον πρωτεύοντα ο οποίος είναι συνάρτηση του ποσοστού των κενών ή των πόρων μεταξύ των κόκκων των εμπεριεχομένων στο πέτρωμα ορυκτών και τον δευτερεύοντα ο οποίος είναι συνάρτηση του, εντός του πετρώματος, δικτύου διαρρήξεων (network fracture) το οποίο και καθορίζει την διαπερατότητα (permeability). 

Η μηχανική αποσάθρωση μπορεί να διαχωριστεί σε δυο βασικές ομάδες ως προς τις μεταβολές στον όγκο του πετρώματος:

1.Μεταβολή του όγκου της μάζας του πετρώματος

Αυτή οφείλεται στους παρακάτω παράγοντες:

1.Τεκτονική απογύμνωση και υπο-αέρια διάβρωση μπορεί να προκαλέσουν, με την απομάκρυνση της λιθοστατικής πίεσης, την αποκάλυψη (κατάρρευση οροφής) πετρωμάτων βάθους τα οποία εμφανίζουν διαστολικότητα*. Η κατεύθυνση της διόγκωσης προς την ελεύθερη επιφάνεια προκαλεί διαρρήξεις και την ανάπτυξη φυλλοειδών διακλάσεων (sheeting joints), οι οποίες αναπτύσσονται συνήθως σε γρανιτικά πετρώματα καθώς επίσης σε ψαμμίτες και κροκαλοπαγή. Ο βαθμός ανάπτυξης αυτών των διακλάσεων επηρεάζεται ευθέως ανάλογα από την ταχύτητα απομάκρυνσης και της έκταση του υπερκείμενου πετρώματος.

[*διαστολικότητα (dilatancy) είναι, στη μηχανική εδάφους, η αλλαγή του όγκου που παρατηρείται σε κοκκώδη υλικά όταν αυτά υπόκεινται σε διατμητική παραμόρφωση.]

2. Η θερμική διαστολή του πετρώματος μπορεί να προκαλέσει θερμοκλαστική - ηλιακή αποσάθρωση (insolation weathering) με την εναλλακτική θέρμανση και ψύξη, καθώς οι ημερήσιες μεταβολές της θερμοκρασίας προκαλούν επαναλαμβανόμενους κύκλους συμπιεστικών και εκτατικών τάσεων στην επιφάνειά του που έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αστοχίας – θρυμματισμού (splitting) του.

Οι παραπάνω κύκλοι αντιθέτων τάσεων δημιουργούνται και από:

-    Την λευκαύγεια (albedo) ή μέτρο αντανακλαστικότητας μιας επιφάνειας όπου η θερμική ενέργεια του σώματος αντανακλάται στο περιβάλλον, δηλ. τα μαφικά πετρώματα απορροφούν περισσότερη θερμική ενέργεια σε σχέση με τα σαλικά.

-   Τη θερμική αγωγιμότητα καθώς τα πετρώματα με υψηλή αγωγιμότητα παρουσιάζουν χαμηλές θερμοκρασίες επιφάνειας, ούτως ώστε η θερμότητα να οδηγείται στο εσωτερικό του πετρώματος.

-   Τις δασικές πυρκαγιές όπου προκαλούνται ακραίες θερμοκρασίες που συνεπάγονται την αποφλοίωση (spalling) της επιφάνειας καθώς το μέτωπο της φωτιάς κατά την κατάσβεση ψύχεται σχετικά γρήγορα.

-   Τους επαναλαμβανόμενους κύκλους βροχών – ξηρασίας (εξάτμιση), προκαλούν αποσάθρωση κυρίως σε πετρώματα με μεγάλο ποσοστό αργιλικών ορυκτών μεγάλης δομικής αδυναμίας όπως σχίσιμο (cleavage) σχιστότητα (schistocity) και χαμηλής εκτατικής αντοχής (σχιστοπηλοί, σχιστόλιθοι).

2. Μεταβολή του όγκου εντός των πόρων, κενών και σχισμών του πετρώματος

Αποσάθρωση λόγω πάγου (frost weathering) είναι η μηχανική κατάρρευση του πετρώματος από την ψύξη του νερού στο εσωτερικό του . Διακρίνουμε τρεις τύπους θρυμματισμού του πετρώματος από την δράση του πάγου:

α) Τον μάκρο-παγοθρυμματισμό (macro – gelivation) που συνεπάγεται την μεγέθυνση και το άνοιγμα των υπαρχόντων διαρρήξεων, έτσι ώστε να διαχωριστεί το πέτρωμα σε τεμάχη με την παραγωγή γωνιωδών κλαστών.

β) Τον μίκρο-παγοθρυμματισμό (micro – gelivation) που συνεπάγεται τον σχηματισμό κατά την ανάπτυξη μικροδιαρρήξεων καθώς επίσης και την μεγέθυνση των πόρων του πετρώματος και έχει την τάση της στρογγυλοποίησης των κλαστών.

γ) Τον διαχωρισμό του πάγου (ice segregation) δηλαδή τον σχηματισμό διακριτών στρωμάτων ή φακοειδών κλαστών ως αποτέλεσμα της μετανάστευσης της υγρασίας σε παγωμένο μέτωπο και την επακόλουθη ψύξης της. Αυτός ο μηχανισμός, συνήθως, υλοποιείται στη βάση της παγωμένης ζώνης ενώ η διεύρυνση του πάγου στις σχισμές θεωρείται κυρίως διαδικασία επιφάνειας (μέχρι 20 εκ.). 

Η αποσάθρωση που οφείλεται σε πάγο απαιτεί δεδομένες περιβαντολλογικές συνθήκες οι οποίες εξαρτώνται από:

α) το θερμικό καθεστώς: το εύρος των κύκλων του πάγου καθώς και την ένταση της παγιοποίησης,

β) τις συνθήκες υγρασίας: τον βαθμό κορεσμού του πετρώματος, η κατανομή του νερού στους πόρους καθώς και από την διαθεσιμότητα του τηγμένου πάγου (νερό) και

γ) την λιθολογία: το πορώδες και η διαπερατότητα των πόρων ή του δικτύου μικροσχισμών. 

Κάτω από δεδομένες συνθήκες παρατηρείται κατακερματισμός του πετρώματος που οφείλεται στα άλατα που εμπεριέχονται στο νερό εδάφους: NaCl, Na₂SO₄, Na₂CO₃, K₂SO₄, MgSO₄. Η συγκέντρωση αυτών των αλάτων οφείλεται είτε στην εξάτμιση είτε στην αύξηση της ποσότητας των στο νερό, το οποίο εντός του πετρώματος προκαλεί αποσάθρωση με τρεις τρόπους:

1) Η αύξηση των κρυσταλλικών αλάτων που καθιζάνουν στους πόρους και στις σχισμές, καθώς το αλατούχο νερό διέρχεται μέσω αυτών, προκαλούν αποσάθρωσή λόγω κρυσταλλικής πίεσης. Αυτό συμβαίνει καθώς ο υπερκορεσμός ενός άλατος έχει ως αποτέλεσμα την μεταβολή της θερμοκρασίας εντός των πόρων, η οποία εξαρτάται τόσο από τον βαθμό υπερκορεσμού όσο και την από την περιβάλλουσα θερμοκρασία.

2) Η ενυδάτωση (hydration) σχετίζεται με την διαστολή των αλάτων που έχουν εισχωρήσει εντός των πόρων και ασκούν πίεση που οδηγεί στην διάσπαση του πετρώματος. Η ενυδάτωση επειδή επηρεάζεται ιδιαίτερα από την υγρασία και την θερμοκρασία του αέρα είναι δυνατόν να έχει διακυμάνσεις σε έναν ημερήσιο κύκλο που θα οδηγήσουν σε επαναλαμβανόμενες τάσεις εντός του πετρώματος.

3) Η θερμική διαστολή των αλάτων που έχουν εισχωρήσει στο πέτρωμα μπορούν να επιφέρουν τον κατακερματισμό του, καθώς τα περισσότερα άλατα έχουν συντελεστή θερμικής διαστολής μεγαλύτερο από αυτόν του πετρώματος.

Τέλος, η ένταση της μηχανικής αποσάθρωσης είναι συνάρτηση των επικρατούντων κλιματικών συνθηκών και της λιθολογίας.

Χημική αποσάθρωση.

Αλλοίωση και καταστροφή των συσσωματωμένων ορυκτών των πετρωμάτων με αποτέλεσμα το σχηματισμό νέων ορυκτών. Βασικός παράγων είναι το νερό με τα διαλυμένα σ’ αυτό συστατικά. Ουσιαστικά η βασική πλατφόρμα της χημικής αποσάθρωσης είναι οι οξειδοαναγωγικές (Eh) ιδιότητες του νερού ώστε η καταστροφή των πετρωμάτων να αρχίζει από τα ασταθή, προχωρά στα πιο σταθερά και σταματά στον σταθερό χαλαζία.

Τα προϊόντα της χημικής αποσάθρωσης είναι:

1) Ένα εναπομένον πλαίσιο ανθεκτικών ορυκτών στην αποσάθρωση.

2) Δευτερεύοντα αργιλικά ορυκτά τα οποία προήλθαν από τον μετασχηματισμό πρωτευόντων πυριτικών.

3) Διαλύματα ανιόντων και κατιόντων από την αλλοίωση των ορυκτών.

Σειρές χημικής αποσάθρωσης - Δείκτης Δυνητικής Αποσάθρωσης:

O Goldish (1938) προσδιόρισε ότι ο ρυθμός αποσάθρωσης των ορυκτών είναι ανάλογος με τη σειρά με την οποία κρυσταλλώνονται από ένα τήγμα, ούτως ώστε αυτά που κρυσταλλώνονται πρώτα είναι και τα λιγότερα σταθερά σε σχέση με εκείνα που κρυσταλλώνονται τελευταία. Έτσι ακολούθησε την ίδια διάταξη με αυτή του Bowen για τις σειρές κρυστάλλωσης βραδεία ψύξης καθώς το ορυκτό που κρυσταλλώνεται πρώτο είναι αυτό που επιδέχεται πρώτο τη χημική αποσάθρωση ως το πλέον ασταθές.

Ο Reiche (1950) καθόρισε ένα Δείκτη Δυνητικής Αποσάθρωσης (Weathering Potential Index) μετά τα ασταθή – μη ανθεκτικά ορυκτά να έχουν τις μέγιστες τιμές:

WPI=100 x moles (K₂O+Na₂O+CaO+MgO - H₂O)/moles (SiO₂+Al₂O₃+K₂O+Na₂O+CaO+MgO - H₂O) 

Ορυκτό	WPI
Ολιβίνης	54
Αυγίτης	39
Κεροστίλβη	36
Βιοτίτης	22
Λαβραδόριο	20
Ανδεσίνης	15
Ολιγόκλαστο	14
Αλβίτης	13
Μοσχοβίτης	10
Χαλαζίας	1

Ο Vogel (1975) παρουσιάζει έναν τροποποιημένο Δείκτη (Modified Weathering Potential Index):

MWPI=100xmoles(K₂O+Na₂O+CaO+MgO)/moles (SiO₂+ Al₂O₃+Fe₂O₃) και αργότερα ο Harnois (1988) παρουσιάζει ένα Χημικό Δείκτη Αποσάθρωσης (Chemical Weathering Index):

CWI=100 x moles Al₂O₃/moles (Al₂O₃+Na₂O+CaO).

Οι διεργασίες που συμβαίνουν κατά τη χημική αποσάθρωση των πετρωμάτων είναι:

Υδρόλυση, Οξείδωση, Διάλυση, Ενυδάτωση, Αναγωγή.

Ενυδάτωση CaSO₄(ανυδρίτης) + 2H₂O  → CaSO₄·2H₂O (γύψος).

                    2Fe₂O₃(αιματίτης) + 3H₂O  → 2Fe₂O₃·3H₂O (λειμωνίτης)

Αναγωγή: μείωση του σθένους των ιόντων με απομάκρυνση οξυγόνου (κοιτάσματα θείου από αναγωγή γύψου).

Ισόμορφη αντικατάσταση

Αυτή συνεπάγεται την ανταλλαγή ιόντων εντός των ορυκτών με άλλα που έρχονται σε επαφή κατά την ροή του νερού διαμέσου αυτών. Έχει ως συνέπεια ουσιαστικές μεταβολές στη σύνθεση των ορυκτών και είναι η κύρια διαδικασία σχηματισμού αργίλου ούτως ώστε μαζί με την διάλυση και την υδρόλυση μετατρέπουν σταδιακά τα ορυκτά για την δημιουργίας δευτερευόντων αργιλικών.

Σχετικά με τη διάλυση θα πρέπει να λάβουμε υπόψη την ταχύτητα της ροής του νερού, όπου μια γρήγορη ροή στη επιφάνεια του πετρώματος η οποία αν επιβραδυνθεί (πχ βλάστηση, ανάγλυφο εδάφους) τότε η διάλυση ενισχύεται με την έννοια ότι τα προϊόντα της απομακρύνονται, στην αντίθετη περίπτωση όπου εντός του εδάφους η ροή του νερού είναι χαμηλή τότε η διάλυση είναι μεν έντονη αλλά μπορεί να περιοριστεί από τον αργό ρυθμό με τον οποίο απομακρύνονται τα προϊόντα της.

Έτσι μπορούμε να διακρίνουμε δύο μηχανισμούς που προκαλούν περιορισμένες συνθήκες για την διάλυση:

1. Περιορισμένης μεταφοράς (transport – limited): εάν τα προϊόντα της διάλυσης δεν απομακρύνονται αποτελεσματικά από την επιφάνεια των ορυκτών θα δημιουργηθεί κορεσμός με συνέπια την μείωση της αποσάθρωσης. Αυτό συνήθως οφείλεται στον αργό ρυθμό της ροής του νερού ανάμεσα από τα ορυκτά ή στον υψηλό βαθμό χημικών αντιδράσεων εφόσον τα υπόγεια νερά είναι όξινα. Ο ρυθμός της αποσάθρωσης ελέγχεται από την διαλυτότητα των ορυκτών και τείνει να είναι ενιαίος σ’ όλη την επιφάνεια του πετρώματος ανεξάρτητα από τις διαφορετικές ταχύτητες διάλυσης των ορυκτών του.

1. Περιορισμένης αντίδρασης (reaction – limited): εάν η ταχύτητα ροής του νερού είναι υψηλή τότε ο χρόνος επαφής είναι περιορισμένος και τα προϊόντα της διάλυσης απομακρύνονται γρήγορα. Σ’ αυτή την περίπτωση ο ρυθμός αποσάθρωσης καθορίζεται από τον βαθμό των αντιδράσεων ή την ταχύτητα διάλυσης των ορυκτών. Η αποσάθρωση έχει την τάση να επιταχύνεται για εκείνα τα ορυκτά που διαθέτουν υψηλούς δείκτες διάλυσης με αποτέλεσμα την διαφοροποίηση της επιφάνειας του πετρώματος καθώς αυτά τα ορυκτά υφίστανται γρήγορο κορεσμό απομακρύνονται.

Η ένταση της χημικής αποσάθρωσης εξαρτάται από εγγενείς και εξωγενείς παράγοντες:

1) Καθορίζονται δύο κύριες εγγενείς μεταβλητές: α) η παρουσία των ασυνεχειών, εντός της μάζας του πετρώματος, είναι ουσιώδης για την αποτελεσματικότητα της αποσάθρωσης καθώς επιτρέπουν την διείσδυση του νερού και του αέρα μέσω διαστρώσεων, διαρρήξεων, ρηγμάτων και φυλλώσεων με επακόλουθο την τροποποίηση των ορυκτών. Διαφαίνεται ότι η πυκνότητα των διαρρήξεων είναι πιο σημαντική από την ορυκτολογική σύσταση του πετρώματος. β) η ευαισθησία των ορυκτών η οποία εξαρτάται από τον παραπάνω περιγραφόμενο Δείκτη Δυνητικής Αποσάθρωσης. Να σημειωθεί ότι το πιο σταθερό ορυκτό (χαλαζίας) είναι αυτό με την μικρότερη διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας κρυστάλλωσής του και αυτής της επιφάνειας.

2) Οι εξωγενείς παράγοντες καθορίζονται από τις περιβαντολλογικές συνθήκες όπως το κλίμα, η βλάστηση η τοπογραφία οι οποίες, ουσιαστικά, ελέγχουν την θερμοκρασία τη δυναμική και τη χημεία του νερού.

Στο παρακάτω διάγραμμα φαίνεται η σχέση της Μηχανικής και Χημικής Αποσάθρωσης ως προς την θερμοκρασία και την βροχόπτωση.

Βιογενής αποσάθρωση.

Συνεπάγεται την εξασθένηση και την αποδόμηση των πετρωμάτων καθώς και την διάλυση των ορυκτών, οι οποίες οφείλονται στην δραστηριότητα φυτών, ζώων μικροοργανισμών. Η βιογενής αποσάθρωση λαμβάνει χώρα σε συνδυασμό με φυσικές και χημικές διεργασίες όπως με την μηχανική δράση των φυτών (αύξηση όγκου ριζών), δράση διατρητικών οργανισμών με οξέα οι οποίοι, κατά τη σήψη  παράγουν άλλα οργανικά και χουμικά οξέα. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι οι λειχήνες οι οποίες είναι σύνθετοι συμβιωτικοί οργανισμοί αποτελούμενοι από μύκητες και άλγη. Οι μύκητες έχουν έναν τριχοειδή ιστό ο οποίος μπορεί και εισχωρεί στην επιφάνεια του πετρώματος μέσω των πόρων η των μικροσχισμών. Η έκκριση οξέων διαλύουν το ορυκτό συμβάλλοντας έτσι στην διαδικασία της αποσάθρωσης. Μέχρι σήμερα δεν έχει προσδιορισθεί η συμμετοχή της βιογενούς στο σύνολο της αποσάθρωσης.

Η μηχανική αποσάθρωση δημιουργεί κλαστικούς κόκκους ενώ η χημική και η βιογενής μη-κλαστικούς.

2. Μεταφορά

Η μεταφορά των ιζημάτων ορίζεται ως η κίνηση των στερών σωματιδίων η οποία οφείλεται σε συνδυασμό της βαρύτητας και/ή της κίνησης των ρευστών, δηλ. νερού, ανέμου και πάγου μέσα στα οποία εμπεριέχεται το ίζημα. Τα σωματίδια είναι κλάστες πετρωμάτων όλων των μεγεθών, λάσπη ή άργιλος. Η μεταφορά των ιζημάτων επηρεάζει την κατανομή τους επιδρώντας στην διαμόρφωση του ανάγλυφου.

Το νερό θεωρείται ως ο πιο σημαντικός μηχανισμός μεταφοράς Μετακινεί υλικά μεσώ των ποταμών, ρυακιών, ωκεάνιων ρευμάτων και κυμάτων. Η διαδικασία επηρεάζεται από την ταχύτητα, το είδος της ροής του νερού καθώς επίσης από το μέγεθος και σχήμα των ιζημάτων. Έτσι μπορεί να μεταφέρει σε μεγάλες αποστάσεις του πυθμένα ανδρόκκοκο υλικό και να διατηρεί το λεπτόκοκκο σε αιώρηση.

Η βαρύτητα είναι ένας πολύ σημαντικός παράγων μεταφοράς, με μια διαδικασία γνωστή ως βαρυτική κίνησης μάζας, καθώς επιδρά σε επικλινείς επιφάνειες όπως πλαγιές, γκρεμούς, λόφους και στο όριο της υφαλοκρηπίδας με την κατωφέρεια.

Η αποτελεσματικότητα του άνεμου ως μέσο μεταφοράς ιζημάτων εξαρτάται από παράγοντες όπως το μέγεθος του κόκκου, την ταχύτητα, από το ανάγλυφο της επιφάνειας και την παρουσία βλάστησης, καθώς  κινούμενος στην επιφάνεια του εδάφους ανασηκώνει σκόνη και άμμο και τις μεταφέρει σε μεγάλες αποστάσεις ανάλογα με τη πυκνότητά του. Ο άνεμος είναι ο κύριος παράγων στην διαμόρφωση του τοπίου των ερήμων. Να σημειωθεί ότι η διάβρωση από τον άνεμο και η μεταφορά ιζημάτων σχετίζονται με τις ιδιότητες του ανέμου πλησίον του εδάφους αλλά και μ’ αυτές των χαρακτηριστικών των κόκκων της επιφάνειας, οι οποίες είναι ανεξάρτητες μεταξύ των: η διαβρωτικότητα (erosivity) του ανέμου και η διαβρωσιμότητα (erodibility) των κόκκων της επιφάνειας. Γενικά όταν η διαβρωτικότητα είναι μεγαλύτερη από την διαβρωσιμότητα αναπτύσσεται η μεταφορά των ιζημάτων.

Ιζήματα μπορούν να μεταφερθούν και από τον πάγο, ως ρευστό με υψηλό ιξώδες, μέσω των παγετώνων και των παγοκαλυμμάτων, καθώς κινείται αργά σε μεγάλα χρονικά διαστήματα μεταφέροντας συνονθύλευμα αδρομερών και λεπτομερών υλικών όλων των διαβαθμίσεων και των μεγεθών. Αυτά τα ιζήματα μεταφέρονται στην επιφάνεια του παγετώνα, εντός του πάγου και στη βάση του όπου λειτουργεί ως αποξεστική δύναμη διαβρώνοντας το υποκείμενο πέτρωμα. Μεταφορά ιζημάτων μπορεί να γίνει και από τα επιπλέοντα παγόβουνα τα οποία καθώς λιώνουν τα απελευθερώνουν στα θαλάσσια περιβάλλοντα.

Η μεταφορά των κόκκων σε ένα ρευστό γίνεται με:

- ολίσθηση (sliding):οι κόκκοι διατηρούν συνέχεια την επαφή τους με τον πυθμένα,

- κύλιση (rolling): οι κόκκοι μεταφέρονται περιστρεφόμενοι γύρω από άξονα κάθετο στη διεύθυνση της ροής χωρίς να χάσουν την επαφή τους με τον πυθμένα,

- αναπήδηση (saltation): περιοδική ανύψωση και επαναφορά των κόκκων στην επιφάνεια και

- αιώρηση (suspension): η αναταραχή εντός του υγρού παράγει επαρκή ανοδική κίνηση των κόκκων ώστε να τους διατηρεί σε συνεχή αιώρηση.

Κόκκοι που μεταφέρονται με ολίσθηση κύλιση και αναπήδηση θεωρούνται ως φορτίο βάσης(bedload) και με αιώρηση ως φορίο αιώρησης (suspended load).

Μεταφορά φορτίου βάσης (bedload transport).

Χαρακτηρίζεται από αδιάκοπη ροή υψηλής ενέργειας η οποία εμφανίζεται κατά την διάρκεια περιόδων αυξημένης ροής φόρτισης όπως καταιγίδων ή λιώσιμο μεγάλου όγκου πάγων. Ο ρυθμός μεταφοράς του φορτίου βάσης επηρεάζεται από έναν αριθμό παραγόντων που περιλαμβάνουν το μέγεθος και το σχήμα των ιζημάτων, την ταχύτητα του νερού καθώς και την κλίση και τον συντελεστή τριβής του καναλιού ροής. Αυτού του είδους η μεταφορά έχει σημαντικές επιπτώσεις στα φυσικά και οικολογικά χαρακτηριστικά των ποταμών των οικοσυστημάτων ροής συμπεριλαμβανομένων τον σχηματισμό εμποδίων ροής (riffles) και μικρολιμνών (pools), την διάβρωση των τοιχωμάτων των καναλιών και τροποποίηση των υδρόβιων οργανισμών.

Μεταφορά φορτίου αιώρησης (suspended load transport).

Εμφανίζεται σε ποικιλία περιβαλλόντων όπως ποτάμια, estuaries (εκβολές/στόμια ποταμών) ωκεανούς και στην ατμόσφαιρα. Το φορτίο αιώρησης γενικά θεωρείται ως ο πιο σημαντικός παράγων της μεταφοράς των ιζημάτων στους ποταμούς και συμβάλλει στον σχηματισμό ιζηματογενών αποθέσεων όπως πλημμυρικές πεδιάδες (floodplains) και δέλτα καθώς επίσης στην διάβρωση και προς τα κατάντη ιζηματογένεση. Η ποσότητα ιζήματος που μπορεί να μεταφερθεί με αιώρηση εξαρτάται από την ταχύτητα και την αναταραχή του ρευστού, το μέγεθος και την πυκνότητα των σωματιδίων και από το βαθμό συγκέντρωσης του ιζήματος στο ρευστό. Γενικά όσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα και η αναταραχή του ρευστού τόσο μεγαλύτερα σε μέγεθος σωματίδια βρίσκονται σε αιώρηση και τόσο υψηλότερη συγκέντρωση ιζήματος μπορεί να μεταφερθεί.

Ροές

Διακρίνονται δύο ειδών ροές ως προς την κίνηση των σωματιδίων:

Η στρωματώδης (laminar) όπου όλα τα σωματίδια του ρευστού κινούνται σε παράλληλες στρώσεις ως προς τη μεταφορική κατεύθυνση, χωρίς οι στρώσεις να αναμιγνύονται και η κάθε μία κινείται με σταθερή ταχύτητα. Η στρωματώδης ροή εμφανίζεται σε χαμηλές ταχύτητες και συνήθως σε υγρά υψηλού ιξώδους.

Η τυρβώδης (turbulent) όπου τα σωματίδια κινούνται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο προς όλες τις διευθύνσεις σε μια χαοτική και ακανόνιστη ροή με απρόβλεπτο τρόπο όπου συνήθως προκύπτουν δίνες και στροβιλισμοί. Αυτός ο τύπος ροής χαρακτηρίζεται από ανάμιξη και υψηλού βαθμού τυχαιότητα αλλά η συνισταμένη κίνηση είναι και αυτή της μεταφορικής κατεύθυνσης. Εμφανίζεται σε υψηλές ταχύτητες και σε υγρά χαμηλού ιξώδους. 

Ο αριθμός Reynolds (Re) διακρίνει την στρωματώδη από τη τυρβώδη ροή, είναι αδιάστατος και εκφράζει την ένταση μεταξύ των δύο ροών: Re = VL/u

Καθορίζεται από την ταχύτητα ροής, V, από το χαρακτηριστικό μήκος, L, (διάμετρος ανοικτού αγωγού ή ακτίνα κλειστού αγωγού) και u το κινηματικό ιξώδες του υγρού. Η πλήρης στρωματώδης ροή έχει Re <500 και η πλήρης τυρβώδης Re >2000.

Η ταχύτητα του υγρού κατά την οποία ένας κόκκος αρχίζει να παρασύρεται από τη ροή, αναφέρεται ως κρίσιμη.

Ο αριθμός Froude (Fr) είναι ένας αδιάστατος αριθμός, ο οποίος δεικνύει την επίδραση\ της βαρύτητας στην κίνηση των ρευστών.  Εκφράζεται ως: Fr= v/(gd)^-1/2 .          

Όπου v η ταχύτητα κύματος επιφανείας, d το βάθος της ροής και g ο συντελεστής βαρύτητας.

Ο αριθμός Froude μαζί με τον Reynolds καθορίζουν το όριο μεταξύ στρωματωδούς και τυρβώδους ροής.

 Το διάγραμμα Hjülstrom δείχνει τη σχέση μεταξύ της ταχύτητας της ροής του νερού και του μεγέθους του κόκκου.

Η κάτω γραμμή (deposition of suspended load:μεταφορά του αιωρούμενου φορτίου, deposition of bedload: μεταφορά του φορτίου βάσης) δείχνει τη σχέση μεταξύ της ταχύτητα ροής και των κόκκων που είναι ήδη σε κίνηση.

Η επάνω καμπύλη γραμμή (erosion of consolidated mud:διάβρωση ενοποιημένης ιλύος, erosion of sand and gravel: διάβρωση ψαμμίτων και ψηφίτων) δείχνει τη ταχύτητα ροής που απαιτείται για να κινήσει ένα κόκκο που βρίσκεται σε κατάσταση ακινησίας.

Στη δεξιά πλευρά του διαγράμματος οι γραμμές είναι σχεδόν παράλληλες, όπου για κάθε μέγεθος κόκκου η απαιτούμενη ταχύτητα είναι υψηλότερη από αυτή που το διατηρεί κινούμενο.

Στην αριστερή πλευρά φαίνεται η μεγάλη απόκλιση των γραμμών, όπου για τα μικρότερα μεγέθη κόκκων, περίπου μέχρι το όριο των 0.4 mm, απαιτείται υψηλότερη ταχύτητα εκκίνησης από ότι στα μεγαλύτερα.

Αυτή η συμπεριφορά των μικρών κόκκων έχει καθοριστικές επιπτώσεις στη απόθεσή τους.

Μίγμα κλαστών και ρευστών το οποίο κινείται με τη βαρύτητα είναι γνωστό ως ροή βαρύτητας ή ροή πυκνότητας. Οι εμπλεκόμενοι μηχανισμοί για να λειτουργήσει η ροή απαιτούν την ύπαρξη κλίσης και σε οριζόντιο επίπεδο απαιτούνται ανάντη και κατάντη.

Δεβριτική ροή (debris flow) χαρακτηρίζεται από πυκνό ιξώδες μίγμα ιζημάτων και νερού, όπου ο όγκος και η μάζα των ιζημάτων υπερβαίνει αυτών του νερού η οποία έχει, συνήθως, χαμηλό Re και επομένως είναι στρωματώδεις. Λόγω της απουσίας αναταραχών (turbulence) δεν γίνεται δυναμική διαβάθμιση και ως εκ τούτου οι αποθέσεις είναι πολύ πτωχά διαβαθμισμένες. 

Η δεβριτική ροή κυρίως αναφέρεται σε κίνηση μιγμάτων στερεών χαμηλής ταχύτητας (π.χ. κόκκοι άμμου, κροκάλες) με αργιλικά ορυκτά και νερό, όπου μεγάλα τεμάχη, διαμέτρου αρκετών εκατοστών μετατοπίζονται αργά.

Δεβριτικές ροές μπορεί να είναι και υψηλής ταχύτητας, λόγω κατολισθήσεων ή σε πρανή μεγάλη κλίσης και η οποία εξελίσσεται σε μια κινούμενη μάζα.. Για να χαρακτηριστεί όμως ως δεβριτική θα πρέπει το 50% των μεταφερόμενων υλικών να αποτελούνται από σωματίδια ίσα ή μεγαλύτερα σε μέγεθος από την άμμο τα οποία είναι χαλαρά και κινούνται ανεξάρτητα εντός της ροής συγκρουόμενα μεταξύ των καθώς περιορίζονται από το ενδιάμεσο ρευστό. Αυτό θεωρείται βασικό χαρακτηριστικό των δεβριτικών καθώς στις λασποροές τα μεταφερόμενα υλικά ολισθαίνουν πάνω στην επιφάνεια. 

Τα τουρβιδιτικά ρεύματα (turbidity currents) είναι ρεύματα βαρύτητας, θολά (turbid) μίγματα ιζημάτων τα οποία αιωρούνται προσωρινά στο νερό. Είναι λιγότερο πυκνά από τις δεβριτικές ροές, κινούνται με ροές αναταραχής και το όνομά τους προέρχεται από το χαρακτηριστικό θαμπό/θολό μίγμα ιζημάτων και νερού και όχι από τις ροές αναταραχής. Η απόθεση ενός τουρβιδιτικού ρεύματος είναι ο τουρβιδίτης και μπορούν να δημιουργηθούν οπουδήποτε υπάρχει παροχή ιζημάτων και κλίση. Είναι κοινοί σε βαθιές λίμνες και σε υφαλοκρηπίδες. Ακόμη σε βαθιά θαλάσσια περιβάλλοντα είναι το επικρατέστερο κλαστικό απόθεμα.

Οι πρώτοι κλάστες που αποτίθεται από ένα τουρβιδιτικό ρεύμα είναι τα αδρομερή τα οποία πέφτουν πρώτα από τη κατάσταση αιώρησης και επομένως ένας τουρβιδίτης χαρακτηρίζεται κανονικά διαβαθμισμένος. Τα χαμηλής και μέσης πυκνότητας τουρβιδιτικά ρεύματα, σε ιδανική κατάσταση σχηματίζουν την ακολουθία Bouma όπου αναγνωρίζονται πέντε κατηγορείς στρωμάτων, από Α το κατώτερο έως Ε το ανώτερο στρώμα:

E: Ιλύς, άργιλος σε συμπαγή στρώμα.

D: Ελασματώδεις στρώσεις αργιλόλιθων.

C: Διασταυρούμενες στρώσεις άμμου με ανερχόμενες ενδιαστρώσεις ρυτίδων.

B: Παράλληλες στρώσεις άμμου με καλή διαβάθμιση.

Α: Συμπαγής διαβαθμισμένοι ψαμμίτες με κροκαλοπαγή βάση.

Τα τουρβιδιτικά ρεύματα είναι φθίνουσες ροές, δηλ. η ταχύτητα μειώνεται αφενός διαχρονικά με την απόθεση των υλικών και αφετέρου σε σχέση με την απόσταση από τη πηγή. Επομένως παρατηρείται μείωση του μεγέθους των αποτιθέμενων κόκκων ως προς την απόσταση. Τα στρώματα της Bouma συναντώνται στα πιο κοντινά μέρη της ροής. Με την αύξηση της απόστασης τα εν λόγω στρώματα εξαφανίζονται τμηματικά καθώς η ροή μεταφέρει μόνο λεπτότερα ιζήματα και πιθανό να αποτίθενται στο τέλος μόνο τα στρώματα D και E της ακολουθίας. Είναι, όμως, ενδεχόμενο κι αυτά να υποστούν διάβρωση και να εξαφανισθούν αν η ροή της αναταραχής είναι αρκετά δυνατή. Η πλήρης ακολουθία είναι μάλλον δύσκολο να εντοπιστεί.

3. Απόθεση

Απόθεση είναι η συσσώρευση των υλικών της μεταφοράς σε στρώματα ή μάζες εντός των αποθετικών λεκανών (περιβάλλοντα). Οι αποθέσεις ταξινομούνται ως ακολούθως:

Μηχανικές:

Χερσαίες και θαλάσσιες: σχηματισμός κορημάτων, λασπορροών.

Δελταῒκες: από ποτάμιες αποθέσεις στην θάλασσα και σε λίμνες.

Παράκτιες: από τη δράση των κυμάτων και των παλιρροιών.

Αιολικές :χαλαζιακές αποθέσεις.

Παγετώδεις: σχηματισμός τιλλίτων, μοραίνων, λιθώνων, βαρβών.

Χημικές:

Εβαποριτών: σχηματίζονται μέσω της εξάτμισης του νερού και συνηθώς περιλαμβάνουν αλάτι ή γύψο.

Υπολειμματικές από διάλυση πετρωμάτων και σχηματισμό κυρίως αδρόκκοκης άμμου.

Βιολογικές:

Οργανικές ύλες από μικροοργανισμούς, φυτικά υπολείμματα και περιττώματα.

Στρώμα (bedding) – Στρώση (lamination) ή ελασμάτωση: Είναι το χαρακτηριστικό γνώρισμα των αποτιθέμενων ιζημάτων και των ιζηματογενών πετρωμάτων. Σχηματίζεται σε ομοιόμορφες και σταθερές φυσικοχημικές συνθήκες και χαρακτηρίζεται από την ομοιομορφία καθότι αποτελεί τη βασική μονάδα ταξινόμησης ή/και αναγνώρισης των ιζημάτων όπου η βασικότερη διάσταση είναι το πάχος. Συνήθως τα στρώματα χαρακτηρίζονται με πάχος από 1m-1cm, ενώ η στρώσεις από 1-0,2cm.

Βασικές μορφολογίες στρώσης:

Μαζώδη: ιζήματα χωρίς στρώση.

Παράλληλη: οριζοντιωμένες στρώσεις η μια πάνω από την άλλη.

Διασταυρούμενη: σχηματίζει γωνία ως προς τον ορίζοντα με τις υποκείμενες στρώσεις ως αποτέλεσμα την δημιουργία κινουμένου ρεύματος νερού ή αέρα κατά την απόθεση.

Κυματοειδής: προσαυξάνονται προς τη φορά ρεύματος μοναδικής διεύθυνσης και ο σχηματισμός εξαρτάται από την ένταση της ροής και το μέγεθος των κόκκων.

Συρρίκνωσης: βαρύτερα στρώματα συμπιέζουν και καμπυλώνουν ελαφρύτερα τα οποία χάνουν το νερό.

Ξήρανσης: πολυγωνικές ρωγμές που σχηματίζονται στην επιφάνειά λεπτόκοκκων ιζημάτων λόγω ολικής απώλειας του νερού  από την εξάτμιση.

Διαβάθμιση είναι ο βαθμός ομοιότητας ως προς το μέγεθος που έχουν οι κόκκοι ενός ιζήματος μεταξύ των. Από πολύ καλά διαβαθμισμένο: οι κόκκοι είναι ίδιου μεγέθους, έως αδιαβάθμητο: οι κόκκοι είναι πολλών διαφορετικών μεγεθών.

Χαρακτηριστικά για τον προσδιορισμό ή/και την ομαδοποίηση των κόκκων είναι:

η σφαιρικότητα (sphericity), η στρογγυλότητα (roundness),το σχήμα (shape) και το επιφανειακό ανάγλυφο (surface textures).

ΑΠΟΘΕΤΙΚΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ ΚΑΙ ΜΟΝΤΕΛΑ ΙΖΗΜΑΤΟΓΕΝΕΣΗΣ.

Αντίστοιχη κατάταξη με το στάδιο των αποθέσεων γίνεται και με τα αποθετικά περιβάλλοντα καθώς και με τα μοντέλα ιζηματογένεσης τα οποία ορίζουν τη σχέση  ιζήματος – περιβάλλοντος.

Ηπειρωτικά (ιζήματα λιμνών, πρόποδες ορέων, ερήμων, παγετώνες, σπηλαιοαποθέσεις).

·         Αιολικό (ερημικό).

·         Ποτάμιο -αλλουβιακό.

·         Λιμνιαίο.

·         Παγετώδες

Μεταβατικά.(ποταμόκολποι, λιμνοθάλασσα, δελταϊκά ριπίδια)

·         Δελταϊκό

·         Παράκτιο

Θαλάσσια. (αβαθή και μεγάλου βάθους)

·         Υφαλοκρηπιδικό: <200μ

·         Ωκεάνιο: 200 – 2000μ

·         Αβυσσικό: >2000μ

Αιολικά

Όταν δύο κόκκοι συγκρούονται στον αέρα, λόγω της χαμηλής πυκνότητάς τους, η σύγκρουση είναι σχετικά υψηλής ενέργειας έτσι ώστε ο ένας ή και οι δύο να καταστρέφονται. Τα πιο ευπαθή μέρη ενός κόκκου που αποκόπτονται είναι οι γωνιακές άκρες. Επομένως οι κόκκοι άμμου που έχουν υποβληθεί σε μια διαρκή περίοδο αιολικής μεταφοράς, αναπτύσσουν καλή στρογγυλότητα η οποία είναι χαρακτηριστική των αιολικών αποθέσεων, όπως και η αμμοβολημένη επιφάνειά τους.

Άνεμος, σχετικά σταθερής ταχύτητας, μπορεί να μεταφέρει μόνο συγκεκριμένα μεγέθη κόκκων, καθώς κόκκοι κοντά στο όριο μεγέθους μεταφοράς αποτίθενται ως ρυτιδώσεις και θίνες, τα δε μικρότερα μεγέθη παραμένουν σε αιώρηση για να αποτεθούν σε μεγαλύτερη απόσταση. Αυτό το αποτέλεσμα της επιλεκτικής διαλογής των κόκκων κατά την διάρκεια της μεταφοράς συνεπάγεται καλά διαβαθμισμένες αποθέσεις. Η άμμος από θίνες είναι συνήθως λεπτού έως και μεσαίου μεγέθους καθώς οι πλέον λεπτόκοκκοι ξεδιαλέγονται / λιχνίζονται από τον αέρα. Αυτό ονομάζεται winnowing effect (αποτέλεσμα λιχνίσματος) όπου συντελείται επίλεκτη απόσυρση των λεπτότερων κόκκων από το ίζημα και είναι σαφώς εντονότερη απ’ ότι στο νερό.

Οι συγκρούσεις  απόξεσης κατά τη μεταφορά, χαρακτηρίζουν τον τύπο των κόκκων της απόθεσης. Δηλαδή όταν ένα σκληρό ορυκτό, χαλαζίας, συγκρούεται με ένα σχετικά μαλακό, μαρμαρυγία, ευνόητο γίνεται ότι αυτό θα υποστεί μεγαλύτερη ζημιά από ότι ο χαλαζίας. Επομένως, με αυτό τον τρόπο, ένα μίγμα με διαφορετικούς μεταξύ τους τύπων κόκκων, μειώνεται σε ένα σύνολο που αποτελείται από πολύ ανθεκτικούς κόκκους ορυκτών όπως ο χαλαζίας και παρόμοια ανθεκτικά πετρώματα όπως ο κερατόλιθος. Πάντως η πλειονότητα των αιολικών αποθέσεων απαρτίζεται από χαλαζιακούς αρενίτες και να σημειωθεί ότι αύτη η επιλεκτική διαλογή είναι καθοριστική για την υφή της λιθοποίησης και της ορυκτοποίησης.

Αιολικοί σχηματισμοί

Ρυτιδώσεις (ripples).

Καθώς ο αέρας δρα σε μία επιφάνεια άμμου, οι κόκκοι θα κινηθούν με αναπήδηση σχηματίζοντας ένα λεπτό χαλί κινούμενης άμμου. Οι κόκκοι αυτοί, καθώς είναι σε προσωρινή αιώρηση, προσγειώνονται διατηρώντας ενέργεια ώστε, κατά την επαφή τους με άλλους κόκκους, να τους ανυψώνουν στον αέρα συνεχίζοντας την διαδικασία της αναπήδησης και δημιουργώντας επιφάνειες χαλαρής συγκέντρωσης. Το αποτέλεσμα είναι μια ευθυγράμμιση σορών από κόκκους κάθετα στον άνεμο και σε αποσπάσεις ίσες μεταξύ τους. Αυτές οι κορυφές, είναι οι αιολικές ρυτιδώσεις οι οποίες παρουσιάζουν ποικιλία μηκών κύματος τα οποία καθορίζονται από την ταχύτητα του ανέμου ή/και από την αύξηση του μεγέθους των κόκκων.

Θίνες (dunes)

Οι αιολικές θίνες είναι σχηματισμοί σε μήκος από 3-600m και σε ύψος από 10cm-100m. Μεταναστεύουν με αναπήδηση της άμμου από τη προσήνεμη πλευρά της θίνας προς τη κορυφή, σχηματίζοντας στην εν λόγω πλευρά ρυτιδώσεις. Η άμμος που συγκεντρώνονται στη κορυφή της θίνας είναι ασταθής και καταρρέει στη υπήνεμη πλευρά σαν χιονοστιβάδα.

Draa (σύνθετες θίνες ή μεγαθίνες)

Είναι μεγάλου μεγέθους με διαστάσεις μήκους κύματος εκατοντάδων έως χιλιάδων μέτρων και ύψος δεκάδες έως εκατοντάδες μέτρα. Συνήθως σχηματίζονται από συσσώρευση θινών τόσο στη προσήνεμη όσο και στην υπήνεμη πλευρά μίας θίνας την οποία υπερκαλύπτουν.

Έρημοι

Είναι ηπειρωτικές περιοχές σε ξηρό κλίμα (arid) με χαμηλό δείκτη βροχόπτωσης < 250μμ/έτος. Η έλλειψη νερού περιορίζει εξαιρετικά την ανάπτυξη πανίδας και χλωρίδας, αν και έχουν αναπτυχθεί είδη, κυρίως πανίδας, που έχουν προσαρμοστεί σε ξηρές συνθήκες. Η έλλειψη χλωρίδας όμως, αφήνει τα ιζήματα σε συνεχή αιολική δραστηριότητα.

Ποτάμια - Αλλουβιακά

Ένα ποτάμιο περιβάλλον χαρακτηρίζεται από τη ροή των ποταμών σε κανάλια ή κοίτες στην επιφάνεια πεδιάδας η οποία είναι και το πεδίο υπερχείλισης, δηλαδή η περιοχή μεταξύ των καναλιών όπου καταλήγουν ύδατα μόνο από τις πλημμύρες των ποταμών.

Οι περιοχές υπερχείλισης είναι και περιοχές απόθεσης ιζημάτων κυρίως ιλύος αργίλου και άμμου. Καθώς το νερό διαφεύγει από τις όχθες των καναλιών χάνει τη ταχύτητά του αρκετά γρήγορα και έχει ως αποτέλεσμα, αφενός να διευκολύνει την απόθεση άμμου και ιλύος και αφετέρου να αφήνει σε αιώρηση μόνο την άργιλο η οποία θα αποτεθεί μετά από τη παύση της ροής.

Ποτάμια ιζηματογένεση έχουμε: α) από ρεύματα έλξης που σχηματίζουν αποθέσεις εντός της κοίτης, β) από ρεύματα έλξης και αιώρησης τα οποία σχηματίζουν αποθέσεις στις όχθες, γ) από ρεύματα πλημμυρών όπου το υλικό απλώνεται στη επιφάνεια των περιοχών πλημύρας και δ) από δεβριτικές ροές και λασπορροές με ανάμικτο υλικό διαφόρων μεγεθών, με μεγάλο ιξώδες, οι οποίες σχηματίζουν αποθέσεις αδιαβάθμητων ιζημάτων χωρίς στρώσεις.

Αλλουβιακό περιβάλλον είναι γενικός όρος για ηπειρωτικές περιοχές όπου λαμβάνουν χώρα διεργασίες από τη ροή του νερού για τη συσσώρευση ιζημάτων, στα οποία μπορεί να περιλαμβάνονται περιοχές υπερχείλισης ποταμών καθώς επίσης ριπίδια τα οποία δεν συνδέονται αναγκαία με ποταμούς.

Τα αλλουβιακά ριπίδια είναι αποθέσεις υλικού τριγωνικού σχήματος που έχει μεταφερθεί από το νερό. Είναι μη συμπαγείς ιζηματογενείς αποθέσεις μεγάλης έκτασης σε arid ή semi-arid περιοχές. Τυπικά σχηματίζονται σε ανυψωμένες ή ορεινές περιοχές όπου παρατηρείται μία απότομη αλλαγή στην κλίση ή διαφορετικά εκεί που υπάρχει «σπάσιμο» της τοπογραφίας μεταξύ της υψηλά ευρισκόμενης λεκάνης απορροής και μια λεκάνης απόθεσης επιπέδου. Ο ποταμός ή ο χείμαρρος που μεταφέρει το ίζημα με σχετικά μεγάλη ταχύτητα λόγω της κλίσης, επιτρέπει το χονδρόκοκκο υλικό να παραμείνει σε ροή. Με τη μείωση της κλίσης σε μία σχετικά επίπεδη επιφάνεια η ροή χάνει την απαιτούμενη ενέργεια να μετακινήσει περαιτέρω τα υλικά και έτσι οι αποθέσεις ιζημάτων διαχέονται δημιουργώντας ένα αλλουβιακό ριπίδιο.

Στα μορφολογικά τους χαρακτηριστικά περιλαμβάνονται:

Το ανώτατο άκρο (κορυφή – fan apex) του ριπιδίου το οποίο βρίσκεται στην έξοδο του φαραγγιού τροφοδοσίας από όπου το ριπίδιο εξαπλώνεται. Αμέσως μετα τη κορφή σχηματίζεται ένα φαράγγι στη κεφαλή του ριπιδίου (fan - head canyon) το οποίο χαράζεται μέσα στο ριπίδιο, με απότομη συνήθως κλίση απόθεσης όπου και καταλήγει στον πόδα του ριπιδίου (fan toe), σημείο, το οποίο θεωρείται το όριο της απόθεσης των χονδρόκοκκων ιζημάτων.

Λιμνιαίο

Υδρολογικά ανοιχτή θεωρείται η λίμνη που αν γεμίσει με νερό μέχρι το σημείο εκχύλισης υπάρχει ισορροπία της τροφοδοσίας νερού εντός και εκτός της λεκάνης.

Υδρολογικά κλειστή είναι η λίμνη που η εξάτμιση υπερβαίνει ή εξισορροπείται από τον ρυθμό παροχής ύδατος. Αναφέρεται και ως λίμνη ενδοροής εφόσον η απώλεια νερού γίνεται μόνο με την εξάτμιση.

Το στρώμα των νερών της επιφάνειας που επηρεάζεται από τη θερμοκρασία του αέρα ονομάζεται επιλίμνιο. Βαθύτερα νερά που δεν επηρεάζονται από την εξωτερική θερμοκρασία αλλά την διατηρούν σταθερή, ονομάζονται υπολίμνιο και το μεταξύ τους μεταβατικό στρώμα ονομάζεται θερμοκλινές.

Στις ανοικτές λίμνες η κλαστική ιζηματογένεση διενεργείται με δύο μηχανισμούς: Ο πρώτος είναι από τη διασπορά των αιωρούμενων ιζημάτων σε στήλες, τα οποία μεταφέρονται κυρίως από ποταμούς. Αν το ιζηματογενές μίγμα έχει χαμηλότερη πυκνότητα από το υποκλινές, τότε η στήλη ιζημάτων θα παραμείνει πάνω από το θερμοκλινές και θα διανεμηθεί γύρω από τη λίμνη μέσω των ρευμάτων αέρα. Το προκύπτον ίζημα καθώς θα έχει διασπαστεί από τη στήλη θα καθιζήσει στον πυθμένα σχηματίζοντας ένα στρώμα λάσπης.

Ο δεύτερος μηχανισμός είναι τα κύματα πυκνότητας τα οποία μεταφέρουν ανδρόκοκκα ιζήματα με τουρβιδιτικά ρεύματα κατά μήκος του πυθμένα. Οι αποθέσεις αυτές θα είναι στρώματα ιζήματος από αδρομερές υλικό που αποτίθεται πρώτο έως το λεπτόκοκκο που αποτίθεται τελευταίο.

Σε λίμνες περιοχών όπου υπάρχει ετήσιο λιώσιμο χιονιού αναπτύσσεται μια χαρακτηριστική διαστρωμάτωση που οφείλεται στις εποχιακές διακυμάνσεις των ιζηματογενών αποθέσεων. Την άνοιξη το λιώσιμο του χιονιού έχει ως αποτέλεσμα τη μαζική εισροή κρύου νερού με ιζήματα τα οποία  σχηματίζουν ένα αντίστοιχο στρώμα στον πυθμένα. Κατά την διάρκεια του καλοκαιριού οργανική παραγωγικότητα, μέσα και γύρω από τη λίμνη, την εφοδιάζει με οργανικό υλικό το οποίο καθιζάνει στον πυθμένα και διατηρείται σε αναερόβιες συνθήκες (μαύρη λάσπη). Αυτή η εναλλαγή μαύρων οργανικών αποθέσεων που σχηματίζονται το καλοκαίρι και των ανοιχτόχρωμων κλαστικών ιζημάτων που μεταφέρονται την άνοιξη από το λιώσιμο του χιονιού, είναι το χαρακτηριστικό πολλών εύκρατων λιμνών. Η εν λόγω στρωματοποίηση (κλίμακας χιλιοστών) είναι γνωστή ως βάρβες και έχει χρησιμοποιηθεί στη χρονοστρωματογραφία Ηώκαινων αποθέσεων.  

Κλειστές λίμνες:

Οι λίμνες αλατότητας τροφοδοτούνται μέσω ποταμών με ιόντα σε διάλυση από την αποσάθρωση κάτω από κλιματολογικές συνθήκες υψηλής εξάτμισης. Η αλατότητα κυμαίνεται από υφάλμυρη έως μεγαλύτερη από αυτή της θάλασσας. Η χημεία των λιμνών αυτών καθορίζεται από το είδος των αλάτων που παρέχονται από τις λεκάνες απορροής και επειδή η γεωλογία τους ποικίλει, η χημική σύσταση είναι μοναδική για κάθε λίμνη και ως εκ τούτου τα είδη και οι αναλογίες των σχηματιζόμενων ορυκτών ποικίλουν αντιστοιχία. Τα κύρια ιόντα των αλμυρών λιμνών είναι κατιόντα: Na, Ca, Mg και ανιόντα: CO₃, Cl, SO₄, τα οποία, ανάλογα των συγκεντρώσεών τους καθορίζουν το σχηματισμό ορυκτών. Έτσι αναγνωρίζονται τρεις τύποι αλμυρών λιμνών σύμφωνα με τη περιεκτικότητα συγκεντρώσεων ανόργανων αλάτων:

1.Οι Αλκαλικές λίμνες παρουσιάζουν μεγάλη συγκέντρωση διττανθρακικών ιόντων και ορυκτά ανθρακικού νατρίου όπως: Τρόνα Na₃H(CO₃)₂ 2H₂O και Νάτρο:Na₂CO₃ 10H₂O. Αυτά τα εβαποριτικά ορυκτά δεν προέρχονται από εξάτμιση θαλασσιού νερού και ως εκ τούτου αποτελούν δείκτες απόθεσης εξατμίσεων μη θαλασσινών νερών.

2.Θειικές λίμνες έχουν χαμηλή συγκέντρωση διττανθρακικών ιόντων αλλά είναι σχετικά πλούσιες σε Mg και Ca, σχηματίζουν κυρίως θειικά ορυκτά όπως γύψος: CaSO₄ 2H₂O και μιραμπιλίτης: Na₂SO₄ 10H₂O.

3.Λίμνες άλατος η χλωριούχες όπως η Νεκρά Θάλασσα. Εδώ η θερμοκρασία του επιλίμνιου είναι μεγαλύτερη από αυτή του υπολίμνιου το οποίο διατηρείται απομονωμένο από το θερμοκλινές.

Οι λίμνες αλατότητας διαθέτουν πολύ περιορισμένη ποικιλία οργανισμών, αλλά έχουν μεγάλες ποσότητες από γαλαζοπράσινα άλγη και βακτήρια που ακμάζουν σε θερμές συνθήκες. Αυτά σχηματίζουν τροφική αλυσίδα η οποία περιλαμβάνει μεγαλύτερα φυτά, σκουλήκια , καρκινοειδή και πτηνά (πχ φλαμίνγκο).

Εφήμερες λίμνες ή playas. Πρόκειται για μεγάλη περιοχή συγκέντρωσης νερού η οποία περιοδικά «στεγνώνει» καθώς δημιουργούνται σε arid και semi-arid περιβάλλοντα με πολύ χαμηλή βροχόπτωση και αυξημένο ρυθμό εξάτμισης. Επαναλαμβανόμενες πλημμύρες και εξατμίσεις έχουν ως αποτέλεσα μια σειρά από ζευγαρωτές αποθέσεις (depositional couplets), όπου ένα στρώμα λάσπης υπέρκειται ενός στρώματος εβαποριτών.

Παγετώδη

Αναγνωρίζονται δύο τύποι παγετώνων:

Ορεινοί ή εύκρατοι, σε περιοχές όπου τα χειμερινά κατακρημνίσματα είναι, κυρίως, σε μορφή χιονιού και το βάρος της συσσώρευσης του χιονιού (accumulation zone-το άνω μέρος του παγετώνα) προκαλεί κίνηση σε χαμηλότερα υψόμετρα με υψηλότερη θερμοκρασία. Μ’ αυτό τον τρόπο μορφοποιείται το κατώτερο τμήμα του παγετώνα, η ζώνη αποκόλλησης (ablation zone), όπου ο πάγος λειώνει κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού.

Πολικοί παγετώνες όπου ο μόνιμος πάγος σχηματίζει μεγάλης έκτασης παγοκαλύμματα. Ο γενικός όρος για όλες τις αποθέσεις που προέρχονται απ’ ευθείας από τον πάγο είναι τιλλ (till) για μη ενοποιημένα ιζήματα και τιλλίτες (tillite) για λιθοποιημένα.

Αποθέσεις τιλλ που σχηματίζονται απευθείας στα περιθώρια ενός παγετώνα ονομάζονται μοραίνες (moraine). Οι βασικές κατηγορίες που διακρίνονται οι μοραίνες είναι:

Terminal: οριοθετούν το όριο του παγετώνα δια μέσου των πεδιάδων

Ground: Είναι ο πιο κοινός τύπος μοραίνας, σχηματίζεται από ιζήματα τα οποία συσσωρεύονται με αργό ρυθμό κάτω από ένα παγετώνα και όταν ο παγετώνας λειώσει αποκαλύπτεται η μοραίνα.  

Lateral: Σε υποχώρηση παγετώνα με σύγχρονη τήξη, αφήνει ιζήματα τα οποία συσσωρεύονται στις πλευρές.

Push: Σχηματίζονται όταν ο παγετώνας ωθεί κατά τη κίνησή του μη στρωματοποιημένα παγετώδη ιζήματα που αποτίθενται μπροστά του σε σωρούς ή σε κορυφογραμμές.

 Medial: Είναι κορυφογραμμές ιζημάτων κατά μήκος της επιφάνειας του παγετώνα και παράλληλες προς τη διεύθυνση ροής του πάγου. Συνήθως σχηματίζονται όταν τα ιζήματα αποκαλύπτονται στη επιφάνεια λόγω της τήξης του παγου στη ζώνη αποκόλλησης (ablation).

Dump: Σχηματίζονται με ροή ή/και πτώσεις ιζημάτων από τον παγετώνα λόγω βαρύτητας και συσσωρεύονται ως «βουναλάκια».

Αποθέσεις που σχηματίζουν λοφίσκους ονομάζονται drumlins οι οποίοι έχουν οβάλ σχήμα με ύψος δεκάδες μέτρα και μάκρος εκατοντάδες χιλιόμετρα, με την επιμήκυνσής τους παράλληλη στη διεύθυνση ροής του πάγου.

Στους ορεινούς παγετώνες, μερική τήξη του πάγου σχηματίζει ποταμούς που ρέουν σε τούνελ εντός ή κάτω από τον πάγο. Οι αποθέσεις αυτών των ποταμών σχηματίζουν τα eskers τα οποία είναι στενές ιδιαίτερα επιμήκεις κορυφογραμμές που διατρέχουν την πεδιάδα. Στο σώμα του esker βρίσκονται ψηφίτες και ψαμμίτες σε διασταυρούμενες και οριζόντιες φακοειδείς στρωματώσεις.

Kame και kame terraces είναι λόφοι ή λοφίσκοι ιζημάτων ακανόνιστου σχήματος οι οποίοι σχηματίστηκαν σε κοιλώματα από την κατάρρευση σχισμών της εύθραυστης επιφάνειας του παγετώνα, όταν εφελκυστικές τάσεις υπερίσχυσαν τη διατμητική αντοχή του πάγου.

Outwash είναι τηγμένος πάγος, από τη τελική ζώνη του παγετώνα, όπου συγκεντρώνεται σε ρεύματα με στρώματα ψηφίτων και ψαμμίτων, σχηματίζοντας πλεξοειδείς ποταμούς. Συνήθως καταλήγουν σε χώρο απόθεσης που ονομάζεται outwash plain ή από τα ιρλανδικά sandur (πλ. sandar).

Ακόμη παγετωγενής ιζηματογένεση προκύπτει από ξαφνικές εκρήξεις πάγου με την ιρλανδική ονομασία Jökulhlaups (“τρέξιμο παγου” – άστο δεν προφέρεται) που προκαλούνται είτε από την κατάρρευση φυσικού φράγματος που συγκρατεί μια λίμνη στο μέτωπο του παγετώνα ή από την επακολουθείσα τήξη υπόγειας ηφαιστειακής έκρηξης.

Λόγω της απουσίας της βλάστησης σε ψυχρές κλιματικές συνθήκες τα λεπτόκοκκα (<0,004mm) ιζήματα παραμένουν εκτεθειμένα στην αιολική μεταφορά και στην επαναπόθεσή τους. Έτσι στις τελευταίες παγετώδεις περιόδους του Πλειστόκαινου, τα ιζήματα μεταφέρθηκαν ως Löss στη Ευρώπη, Ασία, Αμερική. 

Δελταϊκά

Δέλτα είναι προεξοχή ακτογραμμής η οποία σχηματίζεται από τις εκβολές ενός ποταμού που εισέρχεται σε ωκεανό ή σε λίμνη και τα μεταφερόμενα ιζήματα διαμορφώνουν ένα σώμα αποθέσεων μέσα στη θάλασσά ή στη λίμνη.

Ο συνολικός σχηματισμός ενός Δ εξαρτάται από την επικρατούσα, εκ των τριών βασικών, διεργασιών: τα ρεύματα των ποταμών, τη δράση των κυμάτων και τη δράση της παλίρροιας, καθώς επίσης και από το επικρατούν μέγεθος των κόκκων.

Η παροχή ιζημάτων, το μέγεθος των κόκκων και η μεταφορά τους, καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά της ενδοχώρας όπου οι κλιματολογικές συνθήκες και οι τεκτονικές μεταβολές επηρεάζουν το βαθμό αποσάθρωσης και διάβρωσης καθώς και την ποσότητα του νερού των ποταμών.

Το βάθος του νερού της λεκάνης της εκβολής των νερών είναι σημαντικό διότι επηρεάζει αφενός τις επιδράσεις των κυμάτων και των παλιρροιών και αφετέρου τη συνολική γεωμετρία του Δ, δηλ. εάν αυτό αναπτύσσεται σε ρηχά νερά θα εξαπλωθεί περισσότερο από ότι σε βαθιά.

Επειδή τα χαρακτηριστικά της πανίδας και χλωρίδας των χερσαίων περιβαλλόντων, όπως η ανάπτυξη των φυτών και η διαμόρφωση των εδαφών, γίνονται σε σχετικά μικρή απόσταση από τη πανίδα που βρίσκεται αποκλειστικά σε θαλάσσιες συνθήκες, θεωρήθηκε αναγκαία η υποδιαίρεση των Δ σε δύο υποπεριβάλλοντα: της κορυφής του Δ ( top or plain delta) και του μετώπου (delta – front), όπως στο παρακάτω σχήμα.

Δελταϊκές ακολουθίες.

Ο ορισμός του Δ περιλαμβάνει την έννοια της διαβάθμισης (progradation). Η ιζηματογενής ακολουθία σχηματίζεται από σταδιακές ρηχότερες φάσεις καθώς προδελταϊκές αποθέσεις επικαλύπτονται από το μέτωπο του Δ το οποίο με τη σειρά του επικαλύπτεται από ιζήματα (φράγματα στομίων) και από τη κορυφή του Δ. Οι ακολουθίες που σχηματίστηκαν λόγω κλιμάκωσης αναπτύσσονται σε ένα πρότυπο συνεχούς ρήχυνσης δηλ. μια σειρά στρωμάτων όπου τα νεότερα στρώματα αποτίθενται σε ρηχότερα νερά από ότι τα παλαιότερα και συγχρόνως δημιουργείται το πρότυπο της σταδιακής αύξησης του μεγέθους των κόκκων Αυτές οι ακολουθίες είναι τα διακριτικά χαρακτηριστικά των δελταϊκών αποθέσεων.

Παράκτια

Ο σχηματισμός της παραλίας αλλά και η ανάπτυξη συστημάτων εμποδίων (barriers) και λιμνοθαλασσών εξαρτάται από το καθεστώς της παλίρροιας (μίκρο- , μέσο- και μάκρο-), καθώς επίσης σημαντική επίδραση έχουν οι επικλύσεις και οι αποσύρσεις (θάλασσας).

Οι ακτογραμμές μπορούν να διαιρεθούν σε δύο γενικές κατηγορίες ως προς τη μορφολογία τους:

Διάβρωσης, όπου έχουν τυπικά απόκρημνο ανάγλυφο και η ενέργεια των κυμάτων αντανακλάται από την ακτογραμμή, αντανακλαστικά παράκτια (reflective coast), καθώς υλικά από τα βράχια απομακρύνονται από την ακτή και επανατοποθετούνται από τα κύματα και τις παλίρροιες

Η αποκάλυψη – έκθεση του υπεδάφους στα κρημνώδη παράκτια διευκολύνει τόσο τη μηχανική όσο και τη χημική αποσάθρωση, καθώς η οξείδωση και υδρόλυση ευνοούνται σε υγρά περιβάλλοντα, έτσι ώστε η ανάπτυξη κρυστάλλων άλατος εντός των ρωγμών των πετρωμάτων συνεπάγεται το σπάσιμο του υλικού και τα συσσώρευσή του στους πόδας του γκρεμνού ως ανδρόκοκκους κλάστες. Τα υλικά αυτά μεταφέρονται από τα κύματα, τις καταιγίδες και τα παλιρροιακά ρεύματα στο θαλάσσιο ρηχό ανάγλυφο.

Απόθεσης, όπου το ανάγλυφο είναι ομαλό και η ενέργεια των κυμάτων διασκορπίζεται στα ρηχά νερά που αποτελούν χώρους συσσώρευσης ιζημάτων. Ο σχηματισμός μιας παράκτιας τέτοιας απόθεσης εξαρτάται από τη τροφοδοσία ιζήματος, την ενέργεια των κυμάτων και το κλίμα. Η συσσώρευση ιζήματος προέρχεται από το θαλάσσιο χώρο είτε με χερσογενή κλαστικά σε επαναπόθεση από άλλες πηγές ή με βιοκλαστικό υλικό. Τα χερσογενή ιζήματα, σχεδόν αποκλειστικά, προέρχονται από ποταμούς, από τον αέρα και τα θαλάσσια ρεύματα (γεωστροφικά). Επειδή τα ρηχά παράκτια είναι γενικά πλούσια σε πανίδα, τα απομεινάρια των σκελετών αυτών των οργανισμών αποτελούν σημαντική πηγή βιοκλαστικού υλικού.

Τα ανθρακικά αποθετικά περιβάλλοντα αποτελούνται από ιζήματα που έχουν σχηματιστεί in situ κυρίως από βιολογικές διεργασίες, οι οποίες κατά τη ιζηματογένεση, καθορίζουν και το μέγεθος των κόκκων άλλα και τα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος. Περιοχές ρηχών νερών με ανθρακική ιζηματογένεση είναι γνωστές ως ανθρακικές πλατφόρμες και δημιουργούνται μόνο εάν είναι απομονωμένες από κλαστική απόθεση.

Σε arid ακτογραμμές που βρίσκονται σήμερα σε τόπους όπως ο Αραβικός Κόλπος υπάρχουν περιοχές σχηματισμού κρούστας (salar) εβαποριτών, κυρίως ανυδρίτη, εντός των παράκτιων ιζημάτων οι οποίες ονομάζονται sabkhas.

Estuaries

Στις estuaries (εκβολές ποταμών) σε αντίθεση με το Δ, το σύνολο της ιζηματογένεσης αναπτύσσεται εντός της πλημμυρισμένης περιοχής. Είναι συχνό φαινόμενο στο στόμιο των ποταμών όπου γίνεται ανάμιξη γλυκού και θαλασσινού νερού να μην σχηματίζονται θαλάσσιες αποθέσεις. Αυτά τα περιβάλλοντα δημιουργήθηκαν από την επίκλυση της τελευταίας παγετώδους περιόδου, (Ολόκαινο) όπου υπερχειλίσεις ποταμών με ταυτόχρονη πλημμύρα στη πεδιάδα ήταν ευνοϊκά για την ιζηματογένεση. 

Οι λιμνοθάλασσες (lagoon) είναι κι αυτές παράκτια περιβάλλονται με πολύ, όμως, περιορισμένη σύνδεση με τον ωκεανό.

Θαλάσσια

Αβαθή θαλάσσια περιβάλλοντα (υφαλοκρηπιδικά) είναι περιοχές συσσώρευσης σημαντικών ποσοτήτων τόσο κλαστικού υλικού που μεταφέρεται μέσω ποταμών από τα ηπειρωτικά, όσο και βιογενούς. Τα κλαστικά ιζήματα που καταλήγουν στα ρηχά περιβάλλοντα μπορεί να έχουν διέλθει από Δ από estuary ή να είχαν επικαθήσει προσωρινά κατά μήκος της ακτογραμμής. Επομένως οι κόκκοι θα έχουν υποστεί τριβή και οι τουρβιδιτικές ροές κατά τη μεταφορά θα τους έχουν ξεχωρίσει σε διάφορα μεγέθη.

Τα αβαθή θαλάσσια περιβάλλοντα είναι επίσης πλούσια σε βιογενή ιζήματα καθώς περιλαμβάνουν ασβεστολιθικά κελύφη και σκελετούς, από τα οποία προέρχονται τα φωσφορικά άλατα που συγκροτούν αυθυγενή ιζήματα στις υφαλοκρηπίδες. Ακόμη ένα αυθυγενές ορυκτό είναι ο γλαυκονίτης ο οποίος αποτελεί δείκτη των υφαλοκρηπίδων συνθηκών.

Επιπροσθέτως βενθικοί οργανισμοί αφήνουν τα ίχνη τους στα ιζήματα καθώς η βιοαναμόχλευση (bioturbation) σχηματίζει τέτοια χαρακτηριστικά. Να σημειωθεί ότι η βιοαναμόχλευση είναι πολύ έντονη σ΄ αυτά τα περιβάλλοντα και κυρίως στα αμμώδη ιζήματα καθώς τα ρεύματα που μεταφέρουν και αποθέτουν άμμο μεταφέρουν θρεπτικά συστατικά για τους βενθικούς οργανισμούς.

Τα υφαλοκρηπιδικά περιβάλλοντα επηρεάζονται άμεσα από μικρο- ή μεσο- παλιρροϊκά κύματα ή από ωκεάνιες καταιγίδες.

Ρηχής θάλασσας κλαστικά περιβάλλοντα (νηριτικά ιζήματα):

α) επηρεαζόμενα από καταιγίδες. Οι αποθέσεις άμμου διατάσσονται ως ρυτιδώσεις ή/και διασταυρούμενες στρώσεις σε οριζόντια διάταξη. Χαρακτηριστικές στρωματογραφίες, αυτού του περιβάλλοντος, είναι οι σχεδόν στρογγυλεμένες λοφώδεις μορφές άμμου (εξάρματα) (Hummocky cross-stratification – HCS), με μερικά εκατοστά ύψος και δεκάδες πλάτος, οι οποίες εναλλάσσονται με κοίλα στρώματα (swaley cross- stratification – SCS). Αυτή η χαρακτηριστική πτυχωειδής στρωματογραφία θεωρείται ως αποτέλεσμα συνδυασμένης ροής κυμάτων και ρευμάτων που προκαλούνται από την καταιγίδα όπου κύματα μεγάλου πλάτους περιβρέχουν σε βάθος έκτασης την επιφάνεια της ακτής. Ακόμη χαρακτηριστικά των HCS/SCS είναι το λεπτό η μέσο μέγεθος των κόκκων.

β) επηρεαζόμενα από παλίρροιες. Τα ρεύματα που δημιουργούνται από παλίρροιες επιδρούν σε μεγάλες υφαλοκρηπιδικές περιοχές καθώς επηρεάζουν τον πυθμένα σε βάθος δεκάδων μέτρων και μετακινούν μεγάλες ποσότητες άμμου.

Ο σχηματισμός παλιρροιακών αποθέσεων σε ρηχά νερά εξαρτάται από τη ταχύτητα του παλιρροϊκού ρεύματος: Σε περιοχές χαμηλής ταχύτητας (50m/sec) δημιουργούνται αμμοκύματα (sandwave) ως μεγάλες υποθαλάσσιες θίνες με ύψος μερικών μέτρων και μήκος κύματος από 150-500m. Η μετανάστευση (migration) των αμμοκυμάτων από τα παλιρροιακά ρεύματα δημιουργεί διασταυρούμενες στρώσεις με πάχος αρκετών μέτρων που είναι χαρακτηριστικό του περιβάλλοντος.

Σε περιοχές υψηλής ταχύτητας (50-100m/sec) σχηματίζονται ταινίες-ράχες άμμου (sand ribbons) παράλληλες προς τη διεύθυνση της ροής. Αυτές έχουν ύψος περίπου 1m, πλάτος 200m και μπορούν να επεκταθούν από 200m έως 10χλμ. προς τη κατεύθυνση της ροής.

Ρεύματα πολύ υψηλών ταχυτήτων (>100m/sec) μπορούν να σαρώνουν άμμο από τον πυθμένα αποκαλύπτοντας επιφάνειες ψηφίτων και βαθιών αυλακιών διάβρωσης.

Οι επιδράσεις των κυμάτων, καταιγίδων και παλιρροιών στα υφαλοκρηπιδικά περιβάλλοντα έχουν άμεση συσχέτιση με το βάθος του νερού καθώς τα χαρακτηριστικά των ιζημάτων διαμορφώνονται από τι θέσεις του πυθμένα και της επιφάνειας της θάλασσας με διαφοροποιήσεις στη στρωματογραφία ως προς το μέγεθος των κόκκων.

Βαθιά θαλάσσια περιβάλλοντα είναι οι μεγαλύτερες περιοχές συσσώρευσης ιζημάτων, καθώς οι ωκεάνιες λεκάνες περικλείονται από ηπειρωτικά περιθώρια τα οποία συνεισφέρουν σημαντικά στην απόθεση χερσογενών κλαστικών και ανθρακικών ιζημάτων. Οι κλαστικές αποθέσεις είναι πολυποίκιλες και εξαρτώνται από τη πηγή τροφοδοσίας.

Υποθαλάσσια ριπίδια είναι σώματα ιζημάτων που έχουν αποτεθεί στο πυθμένα από διεργασίες μαζικής ροής κυρίως από τουρβιδιτικά ρεύματα. Το μέγεθος τους κυμαίνεται από μερικά χλμ. έως αρκετές χιλιάδες τετραγωνικών χλμ. και θεωρούνται οι μεγαλύτερες γεωμορφολογικές δομές του πλανήτη. Ο μορφολογικός και αποθετικός χαρακτήρας τους εξαρτάται από τη σύνθεση της παροχής των υλικών κυρίως των αναλογίων ψαμμίτη – άμμου - ιλύος. Τα μεγαλύτερα συστήματα υποθαλάσσιων ριπιδίων, σήμερα, είναι λασπώδη και διατηρούνται από τις εκχύσεις των μεγάλων ποταμών. Έχουν συνήθως ακτίνα πάνω από 1000χλμ και η σύνθεση των είναι περίπου 30% σε ψαμμίτες.

Κλιτύες απόθεσης της ηπειρωτικής κατωφέρειας και των παρακείμενων περιοχών της ωκεάνιας λεκάνης, παρουσιάζουν ένα γραμμικό εφοδιασμό από εκχυλίσεις της υφαλοκρηπίδας. Οι αποθέσεις γίνονται με διεργασίες μαζικής ροής από υποθαλάσσιες πτώσεις κλαστών και τουρβιδιτικών ρευμάτων. Τα αδρομερή έχουν την τάση να κινούνται ως χιονοστιβάδες συμπεριλαμβανομένων τεμάχη πετρωμάτων γνωστά ως ολισθόλιθοι τα οποία συσσωρεύονται στις πλαγιές.

Καθώς τα ρεύματα των ωκεανών κινούνται κατά μήκος του πυθμένα παράλληλα ή σχεδόν παράλληλα με τις ισοβαθείς (contours) των ηπειρωτικών περιθωρίων, οι αποθέσεις αυτών των ρευμάτων στο πυθμένα ονομάζονται κοντουρίτες (contourites). Αυτά τα ισοβαθή ρεύματα είναι χαρακτηριστικά των βαθιών θαλάσσιων περιβαλλόντων. Οι κοντουρίτες είναι συνήθως στρώματα ιζημάτων πηλού και ιλύος και καλύπτουν στις αβυσσικές πεδιάδες εκατοντάδες ή χιλιάδες τετραγωνικά χλμ. καθώς φθάνουν σε πάχος δεκάδων έως εκατοντάδων μέτρων. Σε αντίθεση με τους τουρβιδίτες οι οποίοι είναι αποτέλεσμα μεμονωμένων επεισοδίων, οι κοντουρίτες είναι αποτέλεσμα συνεχούς ροής και τα χαρακτηριστικά τους προσδιορίζονται από τις εναλλαγές της ταχύτητας των ρευμάτων.

Ωκεάνια ιζήματα.

Τα πελαγικά ιζήματα ανοικτού ωκεανού δημιουργούνται από αιωρούμενο υλικό του ωκεανού μακριά από ακτογραμμές και καθιζάνουν στον πυθμένα. Αυτά τα ιζήματα αποτελούνται από χερσογενή σκόνη, κυρίως αργίλου η οποία έχει μεταφερθεί από τον άνεμο, από λεπτόκοκκη ηφαιστειακή στάχτη και από σωματίδια πυρκαγιών (μαύρος άνθρακας). Ακόμη συμμετέχουν ως βιοκλαστικό υλικό υπολείμματα ασβεστιτικής σύνθεσης οργανισμών όπως τρηματοφόρα και κοκκόλιθοι καθώς και πυριτικοί σκελετοί ραδιολαρίων και διατόμων.

Κατανομή με σχέση βάθους – φωτός – θερμοκρασίας.

ΒΑΘΟΣ (m)	ΒΕΝΘΙΚΗ	ΠΕΛΑΓΙΚΗ	ΦΩΣ	ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ
0-50	Παράκτια	Επιπελαγική	Φωτική	>10º
50-80	Νηριτική	Μεσοπελαγική
80-200			Δυσφωτική	10º
200-600	Βαθύαλος	Βαθυπελαγική
600-2000			Αθωωτική	<10º
2000-6000	Αβυσσική	Αβυσσοπελαγική
>6000	Χαδαλική	Χαδοπελαγική

Μετα-αποθετικές δομές

Οι αρχικές στρωματώσεις των ιζηματογενών δομών, όταν το ίζημα παραμένει μαλακό και είναι ασταθές, υπόκεινται σε τροποποιήσεις από μετακινήσεις ρευστών και από βαρυτικές επιδράσεις. Με την παραμόρφωση του μαλακού ιζήματος εννοούμε τις αλλαγές στην υφή και στη στρωμάτωση των επιπέδων. Καθώς τα ιζήματα των θαλάσσιων και ηπειρωτικών περιβαλλόντων διαβρέχονται από το θαλασσινό και γλυκό νερό αντίστοιχα, σε κάποιες περιπτώσεις παγιδεύεται νερό στους πόρους από ένα υπερκείμενο  αδιαπέραστο στρώμα. Αυτά τα παγιδευμένα νερά υπερσυμπιέζονται δημιουργώντας ρωγμές στα παρακείμενα στρώματα από όπου διαφεύγουν με μεγάλη ταχύτητα προς τα πάνω και έτσι προκαλείται ρευστοποίηση (fluidization) των ιζημάτων. Τα λεπτόκοκκα ιζήματα διαφεύγουν εύκολα προς τα πάνω και έτσι επιτυγχάνεται ένας διαχωρισμός από τη ροή του ρευστού καθώς παραμένουν οι αδρομερότεροι κόκκοι και το πιο συμπαγές υλικό.

Δομές που οφείλονται στη ρευστοποίηση είναι οι παραμορφώσεις μαλακών ιζημάτων που ονομάζονται και δομές αφυδάτωσης καθώς οφείλονται στη αποβολή του νερού των πόρων από το στρώμα. Έτσι δημιουργούνται οι πιατοειδείς δομές (dish structures) οι οποίες χαρακτηρίζονται από επανα-λαμβανόμενους ορίζοντες που παρουσιάζουν μια συγκρότηση κοιλοτήτων με αργιλώδεις διαστρώσεις σε ψαμμίτες και πηλόλιθους. Διαχωρίζονται συνήθως κάθετα από σωληνοειδείς δομές (pillar structures) οι οποίες λειτουργούν ως κανάλια διαχωρισμού.

Παρόμοιοι σχηματισμοί είναι τα ιζηματογενή κλαστικά dikes, καθώς όταν διαρρηγνύεται το επάνω τμήμα ενός υπερπιεσμένου στρώματος τότε η προς τα πάνω ροή νερού πόρων μεταφέρει και ιζήματα στην επιφάνεια μέσω μίας προϋπάρχουσας ρωγμής.

Ρευστοποιημένα ιζήματα που ανέρχονται στην επιφάνεια από μεμονωμένες σωληνώσεις με τη μορφή εκρήξεων σχηματίζουν μικρά  ηφαίστεια άμμου (sand volcanoes) με διαστάσεις εκατοστών ως μέτρων. Οφείλονται σε επικράτηση χαμηλών επιπέδων ενέργειας καθώς η άμμος δεν μετακινείται από τα ρεύματα.

Υγροποίηση (liquefaction) είναι βραχυχρόνια διαδικασία όπου μια μάζα ενυδατωμένου ιζήματος επηρεάζεται από βίαια επεισόδια (σεισμός) και υγροποιείται στιγμιαία. Κατά αυτό τον τρόπο  αναπτύσσονται οι μετα-αποθετικές δομές Από την υγροποίηση σχηματίζονται ελικοειδείς στρωματώσεις (convolute lamination) και πλάγιες ή ανάποδες διαστρωματώσεις.

4. Διαγένεση

Στα αποθετικά περιβάλλοντα σχηματίζονται τα πετρώματα με τη διαγένεση η οποία ορίζεται από τις διεργασίες κατά τις οποίες συντελούνται όλες οι φυσικές, χημικές και βιολογικές αλλαγές που επιδρούν στα ασύνδετα υλικά των ιζημάτων και οδηγούν στη λιθοποίηση. Οι διεργασίες της διαγένεσης αρχίζουν αμέσως μετά από την απόθεση και μέχρι τη φάση της αγχιμεταμόρφωσης (δείτε ανάρτηση «Μεταμορφωμένα Πετρώματα»).

Θαπτική διαγένεση – συμπύκνωση.

Κατά την συσσώρευση ιζήματος, νεότερο υλικό επικάθεται σε παλαιότερο εξασκώντας πίεση υπερφόρτισης και δημιουργώντας έτσι την διεργασία της συμπύκνωσης, καθώς οι κλάστες μετακινούνται μεταξύ των και αφήνουν μικρότερα κενά με αποτέλεσμα ο συνολικός όγκος να μειώνεται.

Η διεργασία της διάλυσης των ιζημάτων προσδιορίζεται από τη σύνθεση των ορυκτών και τη χημεία του νερού των πόρων. Η ανθρακική διαλυτότητα αυξάνεται με τη μείωση της θερμοκρασίας και με την αύξηση της οξύτητας. Η παρουσία CO₂ στο διάλυμα θα αυξήσει την οξύτητα του νερού των πόρων με αποτέλεσμα την απόπλυση των ενώσεων από τη οργανική ύλη. Κατά αυτό τον τρόπο διαλύονται τα ανθρακικά κελύφη. Το πυρίτιο είναι πιο ευδιάλυτο στο ζεστό νερό και κάτω από αλκαλικές συνθήκες γίνεται πιο ευδιάλυτο και από τον κρυσταλλικό χαλαζία.

Συγκόλληση - τσιμεντοποίηση

Η πυρηνοποίηση και η ανάπτυξη των κρυστάλλων εντός του χώρου των πόρων των ιζημάτων είναι η διεργασία τη συγκόλλησης – τσιμεντοποίησης καθώς πληρούνται με συγκολλητικό υλικό τα κενά μεταξύ των κόκκων του ιζήματος. Το συγκολλητικό μπορεί να είναι: πυριτικό (SiO₂), ασβεστιτικό (CaCO₃), σιδηριτικό (FeCO₃), αιματιτικό (Fe₂O₃).

Σημαντικές τροποποιήσεις των ιζημάτων λαμβάνουν χώρα στις αλληλεπιδράσεις μεταξύ ιζήματος – νερού – αέρα, καθώς σ’ αυτό το στάδιο η συγκόλληση αναφέρεται ως ηωγενετική / πρώιμη (eogenetic) και είναι ουσιαστικά συνιζηματογενής ή γίνεται σχεδόν αμέσως μετά την απόθεση (Scholle & Ulmer-Scholle 2003). Οι περισσότερες χημικές αλλαγές συμβαίνουν στα θαμμένα ιζήματα τα οποία έχουν διατηρήσει νερό στους πόρους τους και η συγκόλληση σ΄ αυτό το στάδιο αναφέρεται ως μεσογενετική / κύρια (mesogenetic). Πολύ σπάνια η συγκόλληση γίνεται κατά τη διάρκεια της ανόδου των ιζημάτων και αναφέρεται ως τελογενετική / ύστερη (telogenetic).

Κατά τη διάρκεια αυτών των σταδίων της διαγένεσης οι χημικές αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα μεταξύ των κόκκων και των διαλυμένων ιόντων του νερού των πόρων, οι οποίες γίνονται σε χαμηλές θερμοκρασίες και είναι πολύ αργές. Θα πρέπει να γίνει διάκριση μεταξύ της μικρο-κρυσταλλικής μάζας (matrix) η οποία είναι λεπτόκοκκο υλικό αποτιθέμενο μαζί με ανδρόκκοκο και του συγκολλητικού υλικού το οποίο είναι ορυκτό και έχει διεισδύσει στους πόρους κατά τη διάρκεια την διαγένεσης.

 Καθώς αναπτύσσεται η λιθοποίηση μειώνεται και το πορώδες και η διαπερατότητα. Το πορώδες ενός πετρώματος είναι η αναλογία του όγκου του ο οποίος δεν καταλαμβάνεται από στερεό υλικό αλλά από αέρια ή υγρά. Πρωταρχικό (primary) πορώδες σχηματίζεται κατά το χρόνο της απόθεσης και διακρίνεται σε διασωματιδιακό (interparticle) πορώδες για τα μεταξύ των κόκκων διαστήματα, και σε ενδοσωματιδιακό (intraparticle) πορώδες καθώς σε μερικά άλλα ιζήματα σχηματίζεται από τα κενά εντός των κόκκων των κελυφωδών οργανισμών. Το συγκολλητικό υλικό σχηματίζεται γύρω από τα άκρα των κόκκων και αναπτύσσεται μέσα στους πόρους μειώνοντας το πορώδες.

To δευτερογενές (secondary) πορώδες σχηματίζεται μετά την απόθεση και είναι αποτέλεσμα της διαγενετικής διεργασίας, καθώς το νερό των πόρων διαλύει μέρη του πετρώματος, όπως τα κελύφη ανθρακικού ασβεστίου.

Η διαπερατότητα (permeability) χαρακτηρίζει την ευκολία με την οποία ένα ρευστό διέρχεται από το σώμα πετρώματος και η οποία δεν συσχετίζεται με το πορώδες. Χρόνος που απαιτείται για να διατρέξει το νερό 1 μέτρο μέσα από: κροκάλες: 2 λεπτά,  άμμο: 2 ώρες, πηλό: 200 ημέρες, άργιλο: 200 χρόνια.

Ανακρυστάλλωση:

Είναι ο in situ σχηματισμός νέων κρυσταλλικών δομών ενώ διατηρείται η βασική χημική σύνθεσή τους. Είναι συχνή διαδικασία σε ανθρακικά βιογενούς προέλευσης καθώς τα ορυκτά που δημιουργούνται από οργανισμούς, όπως ο αραγωνίτης ή ασβεστίτης με μαγνήσιο, δεν είναι σταθερά κάτω από διαγενετικές συνθήκες και ανακρυσταλλώνονται ώστε να σχηματιστούν κόκκοι χαμηλής περιεκτικότητας σε μαγνήσιο. Οι κόκκοι αυτοί έχουν την ίδια εξωτερική μορφολογία αλλά οι εσωτερικές μικροδομές χάνονται κατά την ανακρυστάλλωση.

Αντικατάσταση:

Η διεργασία της αντικατάστασης καλείται και νεομορφισμός όπου περιλαμβάνονται οι διαγενετικές διεργασίες κατά τις οποίες παλαιότεροι κρύσταλλοι, είτε αβιοτικοί είτε βιογενείς, καταναλώνονται και η θέση τους καταλαμβάνεται ταυτόχρονα από νέους του ιδίου ορυκτού ή του πολύμορφού του.

Κόνδυλοι (nodules) και συγκρίματα (concretions).

Η πλειονότητα των ιζηματογενών αποθέσεων είναι ετερογενής με παραλλαγές στη συγκέντρωση διαφόρων μεγεθών κόκκων. Η ροή του νερού των πόρων δια μέσου του ιζήματος επηρεάζεται από το πορώδες και τη διαπερατότητα που οφείλεται στη κατανομή των αργιλικών σωματιδίων τα οποία μεταφέρονται από τη  ροή. Η παρουσία υπολειμμάτων φυτών και ζώων δημιουργεί τοπικές συγκεντρώσεις οργανικής ύλης οι οποίες επιδρούν με βιοχημικές αντιδράσεις εντός των ιζημάτων. Αυτές οι ετερογένειες δείχνουν ότι η διεργασία της συγκόλλησης είναι ανομοιόμορφα διασκορπισμένη και κατ’ αυτό τον τρόπο μερικά τμήματα συγκολλούνται γρηγορότερα απ’ άλλα. Όπου η διαφοροποίηση, μεταξύ των πολύ σκληρών τμημάτων του ιζήματος και του περιβάλλοντος υλικού, είναι πολύ έντονη σχηματίζονται κόνδυλοι και συγκρίματα. Οι κόνδυλοι σχηματίζονται ως «υποκατάστατο» ενός ορυκτού εντός του πετρώματος.

Συνήθως τα συγκρίματα σχηματίζονται γύρω από ένα ξένο σώμα, και γι’ αυτό στο εσωτερικό τους είναι σύνηθες να βρίσκονται απολιθώματα. Αποτελούνται από ένα ορυκτό και παρουσιάζουν καλή στρογγυλότητα.

Τα σεπτάρια (septarian) είναι συγκρίματα που παρουσιάζουν διατάξεις ρωγμών από γωνιώδεις κοιλότητες, τα «σεπτάρια», οι οποίες περιέχουν ασβεστίτη. Η διαδικασία δημιουργίας τους δεν είναι καθορισμένη και εικάζεται ότι σχηματίστηκαν κατά τα πρώιμα στάδια της ταφής των ιζημάτων με επακόλουθη αφυδάτωση.

Κλαστική διαγένεση

Τα πρώιμα στάδια της διαγένεσης, στα χερσογενή κλαστικά πετρώματα, χαρακτηρίζονται κυρίως από θαπτική συμπίεση καθώς η πίεση υπερφόρτισης αποβάλει το μεταξύ των κόκκων νερό και μειώνει το πορώδες. Παρατηρείται συνηθώς μικρή ηωγενετική συγκόλληση αν και υπάρχουν περιβάλλοντα, όπως οι αμμώδεις ακτές, όπου η ηωγενετική είναι σημαντική καθώς από την έκπλυση του θαλασσινού νερού στα χαλίκια της ακτής δημιουργείται ασβεστική και χαλαζιακή κρούστα.  

Η μεσογενετική συγκόλληση είναι περισσότερο εκτεταμένη στη πλειονότητα των κλαστικών πετρωμάτων και στην ανάπτυξη αυθυγενών ορυκτών όπως ο χαλαζίας, ασβεστίτης και αργιλικά. Η ασβεστική συγκόλληση είναι βασική σε ψαμμίτες και κροκαλοπαγή αποτιθέμενα σε θαλάσσια περιβάλλοντα. Το χαλαζιακό συγκολλητικό σε ψαμμίτες σχηματίζεται από τη διάλυση υπό πίεση που οφείλεται στη διάχυση γύρω από τα περιθώρια των κόκκων ή όπου υπάρχει νερό πλούσιο σε πυρίτιο το οποίο προέρχεται από τη διάλυση ηφαιστειακής υάλου, λεπτόκοκκης χαλαζιακής άμμου ή από σκελετούς σπόγγων, διατομών και ραδιολαρίων. Το πυριτικό συγκολλητικό συνήθως βρίσκεται εκεί όπου υπάρχει έλλειψη ανθρακικού ασβεστίου, όπως σε αποθέσεις χαλαζιακής άμμου σε ηπειρωτικά περιβάλλοντα. Η διάσπαση ηφαιστειακών και άλλων λίθινων τεμαχών σε άμμο, οδηγεί στο σχηματισμό του συγκολλητικού των αργιλικών ορυκτών, τα οποία δημιουργούνται είτε στο τέλος της διαγένεσης ως απευθείας ιζήματα από το νερό των πόρων ή από την ανακρυστάλλωση άλλων αργιλικών ορυκτών.

Ιζηματογένεση των αργιλικών ορυκτών που ανήκουν στην ομάδα ιλλίτη - σμεκτίτη οφείλεται στο νερό των πόρων και σχηματίζει συγκολλητικό στα ψαμμιτικά στρώματα. Κατά τη διάρκεια της διαγένεσης γίνεται η μετατροπή του σμεκτίτη σε ιλλίτη: ο σμεκτίτης σχηματίζεται σε θερμοκρασίες μικρότερες των 50⁰C, αλλά πάνω από αυτή τη θερμοκρασία είναι ασταθής και οι διαγενετικές διεργασίες συμβάλλουν στη μετατροπή του σε ιλλίτη. Παρόμοια περίπτωση είναι η ιλλιτίωση του καολινίτη στους ψαμμίτες η οποία είναι ένδειξη υψηλού βαθμού διαγένεσης.

Ανθρακική διαγένεση

Το συγκολλητικό στα ανθρακικά πετρώματα είναι το ανθρακικό ασβέστιο προερχόμενο από τα ανάλογα ιζήματα. Η λιθοποίηση ανθρακικού υλικού γίνεται ως ηωγενετική συγχρόνως με τις αποθέσεις όταν το θαλασσινό νερό διαβρέχει τα ιζήματα ή όπου ο ρυθμός ιζηματογένεσης είναι χαμηλός.

Ο ασβεστίτης σε συνθήκες διάλυσης από υπέρβαρη πίεση σχηματίζει στρώσεις εντός του πετρώματος, τους στυλόλιθους (stylolites). Κανονικά σχηματίζονται οριζόντια σε σχέση με τη πίεση υπέρβαρους αλλά μπορούν να σχηματιστούν και σε υψηλές κλίσεις και κάθετα σε περιπτώσεις τεκτονικών πιέσεων. Σε μικρή κλίμακα (mm – cm) έχουν τη μορφή ακανόνιστων ραφών οι οποίες αναγνωρίζονται από συγκεντρώσεις αργίλου, οξειδίων σιδήρου ή από άλλα ευδιάλυτα συστατικά του πετρώματος.

Σε μεγάλη κλίμακα οι οριζόντιες επιφάνειες πίεσης υπό διάλυση εντός ασβεστολιθικών ακολουθιών δημιουργούν εμφανείς στρώσεις με στυλόλιθους, οι οποίες συνήθως είναι πολύ απότομες λόγω της μεγάλης συγκέντρωσης αργίλου και είναι διαγενετικής προέλευσης. 

Δολομιτίωση

O δολομίτης [CaMg(CO₃)₂] είναι άνυδρο ασβεστιο-μαγνησιακό ανθρακικό ορυκτό που βρίσκεται σε ανθρακικά ιζηματογενή πετρώματα ανεξαρτήτως ηλικίας, τα οποία ονομάζονται δολόλιθοι (dolostones) εφόσον περιέχουν δολομίτη πάνω από 75%, αν και συνηθίζεται ο όρος δολομίτης να χρησιμοποιείται και για το πέτρωμα.

Ο δολομίτης σχηματίζεται με τη διεργασία της δολομιτίωσης με την αντικατάσταση ιόντων ασβεστίου από ιόντα μαγνησίου.

Ο μηχανισμός της δολομιτίωσης δεν είναι σαφώς καθορισμένος και συγκεκριμένα η αντίδραση του θαλασσινού νερού και του νερού των πόρων με τον ασβεστίτη και αραγωνίτη. Πάντως τα σχετικά μοντέλα συμφωνούν ότι θα πρέπει το αρχικό πέτρωμα να είναι ασβεστόλιθος και το νερό της αντίδρασης πρέπει να είναι θαλασσινό ή/και νερό πόρων που να προέρχεται από το θαλασσινό καθώς επίσης  η παροχή των νερών πρέπει να είναι μεγάλη και μακροχρόνια.

Εβαποριτική διαγένεση

Οι εβαπορίτες είναι ιδιαίτερα επιρρεπείς σε θαπτικές μεταβολές με αποτέλεσμα να συμπεριλαμβάνονται όλες σχεδόν οι διαγενετικές διεργασίες με χαρακτηριστικές, όπως η αφυδάτωση του γύψου και μετατροπή του σε ανυδρίτη και αντίστροφα, η ασβεστοποίηση θειικών ενώσεων με βακτηριακές διεργασίες, η διάλυση και η αντικατάσταση του γύψου από αλίτη και δολομίτη.

Οι αποθέσεις εβαποριτών υπάρχουν σε αφθονία στα πετρώματα και ιδιαίτερα σε στρωματογραφικές ακολουθίες του Ανώτερου Κάμβριου, Πέρμιου, Ιουρασικού, Μειόκαινου και μάλιστα αρχαίοι εβαπορίτες έχουν θαλάσσια προέλευση.

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΙΖΗΜΑΤΟΓΕΝΩΝ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ

Κλαστικά (πυριτικοκλαστικά) ιζηματογενή πετρώματα.

Τα βασικά ορυκτά των κλαστικών ιζηματογενών πετρωμάτων είναι χαλαζίας και άστριοι.

Ψαμμίτες (sandstones)

Τα κλαστικά συστατικά των ψαμμίτων προέρχονται από μηχανική – χημική διάσπαση του μητρικού πετρώματος, είναι κυρίως χερσογενή πυριτικοκλαστικά σωματίδια που δημιουργήθηκαν λόγω αποσάθρωσης, ηφαιστειακής έκρηξης και μεταφοράς ιζημάτων από μητρικά πετρώματα ευρισκομένων εκτός των λεκανών απόθεσης. Μερικά κλαστικά συστατικά τους μπορεί να προέρχονται από μη-πυριτικοκλαστικά σωματίδια όπως θραύσματα σκελετών και ανθρακικοί κλάστες από βιογενή υλικό της λεκάνης απόθεσης.

Εξαιτίας της ευρείας ποικιλίας πυριγενών, μεταμορφωμένων και ιζηματογενών πετρωμάτων τα οποία είναι πηγές κλαστικού υλικού, οι ψαμμίτες θεωρητικά θα μπορούσαν να περιέχουν μία ευρεία ακολουθία ορυκτών, αλλά οι ασταθείς και μηχανικά αδύναμοι λεπτόκοκκοι κλάστες καταστρέφονται ή αλλοιώνονται χημικά κατά τα στάδια μεταφοράς, απόθεσης και ταφής. Έτσι οι ψαμμίτες, ιστολογικά, αποτελούνται: από κόκκους χαλαζία και αστρίων, θραύσματα των μητρικών πετρωμάτων και από τα υλικά πλήρωσης και συγκόλλησης. Διακρίνονται σε Χαλαζιακούς, Ασβεστικούς, Αργιλώδεις, οι οποίοι χαρακτηρίζονται από το συνδετικό υλικό. Περιέχουν, πρωτογενώς, χαλαζία, άστριους γλαυκονίτη ασβεστίτη και δευτερογενώς τουρμαλίνη, ζιρκόνιο, μαγνητίτη και ρουτίλιο.

Οι ψαμμίτες, κατ’ ουσία, αποτελούνται από πυριτικά ορυκτά με κυρίαρχο τον χαλαζία (quartz). Χριστοβαλίτης και τριδυμίτης είναι πολύμορφα του χαλαζία υψηλής θερμοκρασίας και δεν συναντώνται συχνά, ο οπάλιος μπορεί να συμμετέχει ως συγκολλητικό. Ακόμη στην ίδια ομάδα κατατάσσονται ο στισχοβίτης και ο κοεσίτης.

Οι Άστριοι είναι το δεύτερο πιο σύνηθες ορυκτό στους ψαμμίτες, με μέση αναλογία 10-12%. Σε ψαμμίτες Ηώκαινου και Πλειστόκαινου Β Αμερικής (Pettijohn et al. 1987), βρέθηκε ότι, κατά μέσο όρο, οι άστριοι αποτελούν το 22% των ποταμών και το 10% της άμμου των παράλιων και των θινών, με συνολικό μέσο όρο της παραπάνω περιόδου 15%. Διαιρούνται σε δύο ομάδες: τους αλκαλικούς και τα πλαγιόκλαστα.

Οι μαρμαρυγίες αντιπροσωπεύονται στους ψαμμίτες από τον μοσχοβίτη και τον βιοτίτη.

Οι ψαμμίτες διαιρούνται σε δύο μεγάλες ομάδες ως προς την μικρο-κρυσταλλική μάζα (matrix): Τους αρενίτες (arenites) με καθόλου έως 5% μάζα και στους βάκες (wackes) με αισθητή ύπαρξη μάζας.

Οι Χαλαζιακοί Αρενίτες (Quartz Arenites) αποτελούνται από, 90 - 95%, πυριτικούς κόκκους (χαλαζία, κερατόλιθους, χαλαζιακά θραύσματα). Συνήθως βρίσκονται συσσωματωμένοι με πετρώματα απόθεσης αιολικών, παραλιακών και υφαλοκρηπιδικών περιβαλλόντων και ως εκ τούτου ενδιαστρώνονται με παράκτιους ανθρακικούς και μερικές φορές, αστριούχους ψαμμίτες. Το συγκολλητικό μπορεί να είναι πυριτικό, ασβεστιτικό ή αιματιτικό.

Οι Αστριούχοι Αρενίτες (Feldspathic Arenites) περιέχουν λιγότερο από 90% κόκκους χαλαζία και το υπόλοιπο καλύπτεται σχεδόν από κόκκους άστριων. Αρενίτες που περιέχουν πάνω από 25% άστριους ονομάζονται αρκόζες. Συναντώνται σε κρατονικές κρηπίδες και συσχετίζονται με κροκαλοπαγή, με παράκτιους χαλαζιακούς αρενίτες ή λιθαρενίτες, ανθρακικά πετρώματα και εβαπορίτες. Ακόμη βρίσκονται και σε ιζηματογενείς ακολουθίες που έχουν αποτεθεί σε ασταθείς λεκάνες βαθιών νερών. Οι αστριούχοι αρενίτες οι οποίοι έχουν σκληρό, σε μεγάλη περιεκτικότητα, μεσο-κρυσταλλικό σώμα αποκαλούνται και αστριούχοι γραουβάκες (graywackes). Οι γραουβάκες ορίζονται, γενικά, ως αδρόκκοκοι ψαμμίτες με αργιλικό υλικό πλήρωσης το οποίο περιέχει ιλλίτη, σερεκίτη και χλωρίτη.

Οι Λιθαρενίτες (Lithic Arenites) αποτελούν μια εξαιρετικά ποικιλόμορφη ομάδα πετρωμάτων η οποία χαρακτηρίζεται γενικώς από υψηλή περιεκτικότητας ασταθών θραυσμάτων πετρωμάτων. Κάθε ψαμμίτης με περιεκτικότητα σε χαλαζία μικρότερη από 90% και με ασταθή θραύσματα σε πλεονάζουσα περιεκτικότητα σε άστριους, είναι λιθαρενίτης. Βρίσκονται μαζί με ποτάμια και βαθιάς θάλασσας κροκαλοπαγή, με πελαγικούς σχιστοπηλούς, κερατόλιθους και υποθαλάσσιους βασάλτες.

Ηφαιστειοκλαστικοί ψαμμίτες

Τα ηφαιστειοκλαστικά ιζήματα περιλαμβάνουν θραύσματα προϋπαρχόντων ηφαιστειακών πετρωμάτων λόγω αποσάθρωσης και διάβρωσης, αλλά και πετρώματα που σχηματίστηκαν με πρωτογενή ηφαιστειακή διεργασία η οποία περιλαμβάνει πυροκλαστικά και θραύσματα από μαγματική ροή στη θάλασσα. Χαρακτηρίζονται και διαφέρουν από άλλους ψαμμίτες από τη ηφαιστειακή προέλευση των σωματιδίων τους. Αναγνωρίζονται τρείς βασικές κατηγορίες πυροκλαστικών: Τα υαλώδη θραύσματα που αποτελούνται από ανακρυσταλλώμενα και μη, συμπαγή τεμάχη μάγματος, τα κρύσταλλα, ολόκληρα ή γωνιακά θρυμματισμένα και τα πετρώδη θραύσματα, οι πιο συμπαγείς μη υαλώδεις και χωρίς φυσαλίδες πυροκλαστικές αποθέσεις.

Τα ηφαιστειοκλαστικά πετρώματα χαρακτηρίζονται από την μεγάλη ποσότητα των ηφαιστειακών σωματιδίων. Ταξινομούνται είτε ως λιθαρενίτες είτε ως αστριούχοι αρενίτες ανάλογα του λόγου άστριοι ως προς πετρώδη θραύσματα. Οι ηφαιστειοκλαστικοί ψαμμίτες που σχηματίζονται από πρωταρχικές ηφαιστειακές διεργασίες ονομάζονται τόφφοι (tuffs), οι οποίοι θεωρούνται ότι είναι πυριγενή πετρώματα καθώς προέρχονται από πυριγενείς διεργασίες (μαγματικές εκρήξεις) αλλά η απόθεσή τους γίνεται με ιζηματογενείς διεργασίες, (αιολική μεταφορά).Πρόβλημα ταξινόμησης.

Κροκαλοπαγή (conglomerates)

Κλαστικά ιζηματογενή πετρώματα τα οποία αποτελούνται από ψηφίτες – gravel (κλάστες > 2mm) ονομάζονται κροκαλοπαγή, σε αντίθεση με τους ψαμμίτες των οποίων οι κόκκοι είναι < 2mm. Ο λατινογενής όρος rudite (ρουδίτης) επίσης χρησιμοποιείται. Οι κλάστες προέρχονται κυρίως από οποιαδήποτε πτερώματα, παρά από ορυκτά.

Ο χαρακτηρισμός ενός πτερώματος ως κροκαλοπαγές απαιτεί ποσοστό ψηφίτων από 30 -50%. Πετρώματα με λιγότερο από 30% σε ψηφίτες καλούνται κροκαλοπαγείς ψαμμίτες ή πηλόλιθοι. Ακόμη έχει προταθεί ο όρος διαμικτίτης (diamictite) για καθόλου έως λίγο διαβαθμισμένα ιζηματογενή πετρώματα που περιέχουν κλάστες οποιουδήποτε μεγέθους σε λασπώδη μάζα (matrix).

Πάντως στο γενικό όρο «κροκαλοπαγή» περιλαμβάνονται πετρώματα που χαρακτηρίζονται εντάσεως μάζας, χωρίς να έχουν συνεκτικό ιστό κλαστών και αντίθετα, αυτά που θεωρούνται εντάσεως κλαστών με συνεκτικό ιστό.

Τα σωματίδια στα λατυποπαγή διαφέρουν από τα κροκαλοπαγή από τις αιχμηρές πλευράς, τις οξείες γωνίες και γενικώς τη χαμηλή στρογγυλότητα.

Το πλέον κοινό είδος ρουδίτων είναι τα εξωσχηματιζόμενα (extraformational) ή επικλαστικά κροκαλοπαγή και λατυποπαγή. Ονομάζονται εξωσχηματιζόμενα διότι αποτελούνται από κλάστες οι οποίοι προέρχονται εκτός του σχηματισμού του πετρώματος και επικλαστικά διότι δημιουργούνται από τη θραύση παλαιότερων πετρωμάτων κατά τη διάρκεια των διεργασιών της αποσάθρωσης και διάβρωσης.

Τα ενδοσχηματιζόμενα (intraformational) κροκαλοπαγή και λατυποπαγή θεωρούνται αυτά που σχηματίζονται αμέσως μετά την απόθεση θρυμματισμένων αδυνάμων στρωμάτων και την επακολουθείσα επαναπόθεση των θραυσμάτων μέσα στην ίδια αποθετική ενότητα. Τα πλέον κοινά ενδοσχηματισμένα είναι εκείνα που σχηματίζονται από 1) κλάστες ασβεστόλιθων ή δολομιτών σε μάζα ψαμμιτο-ασβεστική και 2) πηλόλιθοι σε ψαμμιτική μάζα.

Αρκετά λατυποπαγή δημιουργούνται από μη-ιζηματογενείς διεργασίες όπως η ηφαιστειότητα. Τα ηφαιστειακά λατυποπαγή σχηματίζονται από πρωτογενείς ηφαιστειακές διεργασίες όπως: εκρήξεις, αυτολατυποποίηση (autobrecciation*) από μερικώς στερεοποιημένη λάβα και θρυμματισμός καυτού μάγματος όταν αυτό έρχεται σε επαφή με νερό, χιόνι και ψύχεται. Τα ηφαιστειοκλαστικά κροκαλοπαγή και λατυποπαγή ονομάζονται λάπιλλοι (lapillus).

Να διευκρινισθεί ότι τα ηφαιστειακά κροκαλοπαγή σχηματίζονται από κλάστες αποσάθρωσης και διάβρωσης ή από παλαιότερα ηφαιστειακά πετρώματα, δηλαδή είναι επικλαστικά.

* Autobrecciation δημιουργείται όταν ιξώδη πυριτική λάβα ρέει με στερεοποιημένη κρούστα επιφάνειας η οποία καθώς συμπιέζεται και παραμορφώνεται, από τη συνεχή κίνηση της ρευστής λάβας, θρυμματίζεται και έτσι, σχηματίζονται γωνιώδη τεμάχη λείας επιφάνειας τα οποία ή συγκολλούνται αν είναι αρκετά ζεστά ή διαφορετικά ενσωματώνονται στο κινούμενο εσωτερικό της ροής.

Πάντως, στα κροκαλοπαγή θα μπορούσε να περιέχεται κάθε είδους πυριγενούς, μεταμορφωμένου ή ιζηματογένους πετρώματος, ανάλογα της πηγής των πετρωμάτων και των συνθηκών απόθεσης. Κάποια κροκαλοπαγή αποτελούνται μόνο από σταθερούς / ανθεκτικούς τύπους κλαστών, οι οποίοι προέρχονται από χαλαζίτη, κερατόλιθο και φλέβες χαλαζία. Ο όρος ολιγόμικτα (oligomict) κροκαλοπαγή αναφέρεται κυρίως σ’ αυτά που αποτελούνται από ένα μόνο είδος κλαστών, σε αντίθεση με τα πολύμικτα (polymict) τα οποία περιέχουν ποικιλία κλαστών. Τα πολύμικτα που αποτελούνται από μίγμα ασταθών ή μετασταθών κλαστών, όπως βασάλτη, ασβεστόλιθο, σχιστοπηλό και φυλλίτη, συνήθως ονομάζονται πετρόμικτα (petromict) κροκαλοπαγή.

Πηλόλιθοι (mudstones)- Σχιστοπηλοί (shales)

Επισημαίνεται ότι ο όρος shales χρησιμοποιείται στη βιβλιογραφία και με ευρεία έννοια ως συνώνυμος του mudstones. Επιπλέον για αυτή τη κατηγορία πετρωμάτων παρεμφερείς είναι και οι όροι: siltstones, mudrocks, claystones. Κατά την άποψη των Potter et al. (2005), αυτοί συνιστούν τη χρήση του όρου «πηλόλιθοι (mudstones)» ως γενικό όνομα της κατηγορίας των λεπτοκόκκων πετρωμάτων και του όρου «σχιστοπηλοί (shales)» για τις φυλλοειδείς ποικιλίες αυτών των πετρωμάτων.

Στα πετρώματα αυτά περιλαμβάνονται όλα όσα έχουν κόκκους μικρότερους των ψαμμίτων, όπου στη κλίμακα Wentworth είναι τα μεγέθη που αντιστοιχούν στις κατηγορίες ιλύς(silt) και άργιλος (clay).

Η μέση σύνθεση των πηλόλιθων, κατά τον Pettijohn (1975), είναι 65% ιλύς και 35% άργιλος, αναλογία., που απλά αποτελεί μια προσέγγιση της πραγματικότητας. Πάντως το σχήμα των κόκκων που απαρτίζουν τους πηλόλιθους, σε αντίθεση με τους ψαμμίτες και με μεγαλύτερους κόκκους, δεν έχουν υποστεί σημαντική τροποποίηση από την διάβρωση και την μεταφορά του ιζήματος, δηλαδή δεν έχουν στρογγυλοποιηθεί, λόγω του μεγέθους των (<0,1μμ), και ως εκ τούτου έχει διατηρηθεί και το αρχικό σχήμα των ορυκτών κατά την διαγένεση. Ακόμη τα σωματίδια στα αργιλικά ορυκτά και στις μαρμαρυγίες έχουν και χαμηλή σφαιρικότητα.

Ιλυόλιθοi (siltstones): με ποσοστό αργίλου μικρότερο από 52% και μέγεθος κόκκων >0,002mm.

Αργιλλίτες (argillites). Είναι το πρώτο ελαφρώς μεταμορφωμένο πέτρωμα κατά τη σταδιακή σειρά μεταμόρφωσης των σχιστοπηλών προς τους γνεύσιους: (σχιστοπηλοί → αργιλλίτες → αργιλικοί σχιστόλιθοι → φυλλίτες → μαρμαρυγιακοί σχιστόλιθοι → γνεύσιοι). Περιέχουν ορυκτά της αργίλου σε ποσοστό μεγαλύτερο από 33%.

Μπεντονίτης: πέτρωμα πορώδες και μαλακό το οποίο σχηματίζεται από την εξαλλοίωση όξινων ηφαιστειακών πετρωμάτων και αποτελείται κυρίως από μοντμοριλλονίτη >80% και σμεκτίτη. Αν η περιεκτικότητα σε μοντμοριλλονίτη είναι < 80% χαρακτηρίζεται ως “μπεντονιτική άργιλος”.

Μάργες: είναι μίγμα αργίλου και ασβεστόλιθου, μικτό χημικο-κλαστικό ιζηματογενές πέτρωμα και σχηματίζεται σε θαλάσσιο ή λιμναίο περιβάλλον. Τυπικά περιέχει 35-65% άργιλο, μπορούν, όμως, να βρεθούν όλες οι ενδιάμεσες συστάσεις μεταξύ ασβεστόλιθου και μάργας.

Βωξίτες (bauxites): Πετρώματα που περιέχουν υψηλές συγκεντρώσεις υδροξειδίων του αργιλίου. Προέρχονται από την αποσάθρωση, κάτω από τροπικές συνθήκες, γρανιτών, γάββρων, γνεύσιων (οξείδια, υδροξείδια Al και Fe). Αποτελούντα από τα ορυκτά γκιψίτη, βοημίτη και διάσπορο κύριες πηγές αργιλίου (αλουμινίου).

Περλίτες (perlite):υαλώδες ηφαιστειογενές πέτρωμα ρυολιθικής σύστασης, δηλ. όξινα ηφαιστειακά Να-ούχα και Κ-ούχα.

Ηφαιστειακή τέφρα (ash) και σκόνη (dust).

- Τα πλέον κοινά ορυκτά είναι (πρωτογενώς):

Αργιλικά: Καολινίτης, Σμεκτίτης, Ιλλίτης, Χλωρίτης, Κορρενσίτης, Βερμικουλίτης, και τα μαγνησίου Σεπιολίτης (Sepiolite) –και Ατταπουλγκίτης (Attapulgite).

Πυριτικά: Χαλαζίας, Χαλκηδόνιος, Άστριοι (κυρίως πλαγιόκλαστο), Ζεόλιθοι (φιλλιπσίτης, κλινοφιλολίτης).

Μαρμαρυγίες: Μοσχοβίτης, Φλογοπίτης, Παραγονίτης

- Δευτερεύοντα ορυκτά:

Οξείδια – Υδροξείδια: Αιματίτης, Λιμονίτης, Γιββσίτης.

Ανθρακικά: Ασβεστίτης, Δολομίτης.

Θειικά: Γύψος, Ανυδρίτης Βαρίτης

Ακόμη βρίσκονται, απατίτης και ηφαιστειακή ύαλος η οποία κατά τη θαπτική διαγένεση μετατρέπεται  σε ζεόλιθους και σμεκτίτη.

Ο πολύχρωμος ιζηματογενής σχηματισμός του Zhangye Danxia, Κίνα

Οι οροσειρές του «ουράνιου τόξου» στη Κίνα σχηματίστηκαν από αποθέσεις ψαμμίτων και ιλυόλιθων Ανώτερου Κρητιδικού μαζί με οξείδια σιδήρου και ίχνη ορυκτών. Η αποσάθρωση σε συνδυασμό με μακροχρόνιες ερημικές συνθήκες, τήξη του πάγου επιφάνειας καθώς και με την διάβρωση από τον αέρα και το νερό, απομάκρυναν τα επικείμενα στρώματα πυριτοκλαστικών πετρωμάτων και εμφανίστηκαν υποκείμενοι σχηματισμοί με διαφορετική ορυκτολογία και χημεία. Εικάζεται ότι ο τεκτονικός σχηματισμός οφείλεται σε πτυχώσεις στρωμάτων του ωκεάνιου φλοιού καθώς οι διαφοροποιήσεις της πυκνότητας των υλικών και του βαθμού διάβρωσης, διαμόρφωσαν τη σημερινή γεωμορφολογία.

Οι υποκείμενοι σχηματισμοί διαμορφώθηκαν από κατακρημνίσεις υπογείων νερών διαμέσου των κόκκων του ψαμμίτη, οι οποίες απέθεσαν ίχνη ορυκτών έως ότου γεμίσουν τα κενά των πόρων και να συγκολλήσουν του κόκκους. Το κύριο χρώμα είναι το κόκκινο και οφείλεται στον αιματίτη. Τα άλλα χρώματα πρέπει να προήλθαν από λιμονίτη ή γκετίτη για το καφέ – κίτρινο, από μαγνητίτη το μαύρο, από χλωρίτη το πράσινο καθώς και το μεταλλικό κίτρινο από σουλφίδια σιδήρου.

Μη - Κλαστικά (χημικά και βιογενή) ιζηματογενή πετρώματα.

Ανθρακικά (carbonate) ιζηματογενή πετρώματα:

Τα ανθρακικά ιζηματογενή πετρώματα αποτελούταν από δύο μεγάλες κατηγορίες: τους ασβεστόλιθους οι οποίοι περιλαμβάνουν τα ορυκτά ασβεστίτη και αραγωνίτη και τους δολόλιθους ή δολομίτες που περιλαμβάνουν το ορυκτό δολομίτη. Αποτελούν το 1/4 περίπου των ιζηματογενών πετρωμάτων και βρίσκονται σε Προκάμβριες ακολουθίες αλλά και σε όλους τους γεωλογικούς σχηματισμούς από το Κάμβριο μέχρι το Τεταρτογενές. Οι δολομίτες είναι το βασικό ανθρακικό πέτρωμα από το Προκάμβριο μέχρι το Παλαιοζωικό ενώ οι ασβεστόλιθοι κυριαρχούν στο Μεσοζωικό και στο Καινοζωικό.

Ασβεστόλιθοι (limestones)

Οι ασβεστόλιθοι είναι χημικά ή/και βιογενή ιζηματογενή πετρώματα. Συνήθως είναι μεικτής προέλευσης. Αποτελούνται από ασβεστίτη σε ποσοστό 90-100% και όταν προέρχονται από κελύφη οργανισμών βρίσκονται με τη μορφή του αραγωνίτη.

Οι ασβεστόλιθοι περιέχουν ένα ή δυο πρωτεύοντα ορυκτά των οποίων οι σκελετικοί ή μη-σκελετικοί κόκκοι δεν είναι απλοί κρύσταλλοι αλλά αποτελούνται από μεγάλο αριθμό μικροκρυστάλλων ασβεστίτη ή αραγωνίτη.

Ο Folk (1962) πρότεινε τον συγκεντρωτικό όρο allochem (αλλοχημικοί) για κόκκους οι οποίοι σχηματίζουν μηχανικά το πλαίσιο των αποτιθέμενων ασβεστόλιθων.

Τα Πελοειδή (peloids) είναι ανθρακικοί οργανικοί κόκκοι, με σύνηθες μέγεθος 0,05-0,2 mm καλώς διαβαθμισμένοι. Αυτοί που παρουσιάζουν καλή στρογγυλότητα και συμμετρία θεωρούνται ότι προέρχονται κυρίως από περιττώματα διαφόρων οργανισμών. Αυτά τα πελοειδή ονομάζονται πελέτες (pellets) των οποίων το σχήμα και το μέγεθος είναι χαρακτηριστικά του οργανισμού (πχ γαστερόποδα, οστρακοειδή εχινόδερμα). Βρίσκονται σε λασπώδεις ασβεστόλιθους (μικρίτες) και αναπτύσσονται σε ήσυχα θαλάσσια νερά και γενικά σε περιβάλλοντα χαμηλής ενέργειας. Δεν προέρχονται, όμως, όλα τα θαλάσσια πελοειδή από περιττώματα, καθώς πιστεύεται ότι κάποια δημιουργούνται από ανθρακική επίστρωση κρούστας γύρω από νημάτια κυανοβακτηριδίων, ενδολιθικών αλγών και άλλων ακαθόριστων δομών αλγών.  

 Μικρίτες (micrite)

Όρος που προτάθηκε από τον Folk (1959) για να περιγράψει τους μικροκρυσταλλικούς ασβεστίτες ή ασβεστική ιλύς και επεκτάθηκε και για τα πολύ λεπτόκοκκα ανθρακικά ιζήματα. Γενικά, οι μικρίτες, ξεχωρίζουν εύκολα τόσο από τους ανθρακικούς κόκκους από το πολύ λεπτό μέγεθός τους όσο και από τους ασβεστικούς σπαρίτες οι οποίοι είναι αδρόκκοκοι και περισσότερο ημιδιαφανείς. Αν και οι μικρίτες απαρτίζουν το μικροκρυσταλλικό σώμα (matrix) μεταξύ ανθρακικών κόκκων, υπάρχουν ασβεστόλιθοι που αποτελούνται εξ ολόκληρου από μικρίτες.

Συνήθως με τον όρο ασβεστική ιλύ (lime mud) αναφερόμαστε σε μκροκρυστάλλους ασβεστίτη ή αραγωνίτη ή/και σπαρίτη. Στα περισσότερα ανθρακικά περιβάλλοντα η ανθρακική ιλύς αποτελείται κυρίως από βελόνες αραγωνίτη μήκους 1-5 μm. Ακόμη περιέχουν μη ανθρακικές προσμίξεις όπως αργιλικά, χαλαζία, άστριοι.

Σπαρίτης (sparry calcite)

Οι κρύσταλλοι του σπαρίτη είναι μεγαλύτεροι (0.02–0.1 mm) από αυτούς του μικρίτη πιο διαυγείς με καλό κρυσταλλικό σχήμα. Οι σπαρίτες στους ασβεστόλιθους παρουσιάζονται κυρίως με τη μορφή συγκολλητικού υλικού καταλαμβάνοντας τον χώρο μεταξύ των ανθρακικών κόκκων και των σκελετικών υπολειμμάτων. Επικρατεί η  άποψη ότι ο σχηματισμός του σπαρίτη οφείλεται σε κατακρήμνιση ανθρακικού ασβεστίου από το νερό των πόρων σε ιζήματα βαθιάς θάλασσας και σε σκελετικά υπολείμματα διαφόρων οργανισμών.

Εκτός από τη μορφή του συγκολλητικού, σπαρίτες που αναφέρονται ως νεοσπαρίτες (neospar) προκύπτουν από την ανακρυστάλλωση μικρίτη ή ανθρακικών κόκκων. Αν και δεν καταλαμβάνουν χώρο σε πόρους φαίνεται ότι μιμούνται τα συγκολλητικά υλικά και ως εκ τούτου δεν είναι εύκολη η διάκρισή των από τους συγκολλητικούς σπαρίτες.

Ασβεστολιθικοί Ωόλιθοι (ooids -oolites) είναι περίπου σφαιρικοί έως οβάλ ανθρακικοί κόκκοι, οι οποίοι χαρακτηρίζονται από την παρουσία ομόκεντρων φυλλώσεων. Αυτές καλύπτουν ένα πυρήνα που μπορεί να είναι σκελετικό θραύσμα, πελοειδές, μικρότερος ωόλιθος ακόμη και κόκκος χαλαζία. Το μέγεθος τους κυμαίνεται μεταξύ 0,1 – 2mm.

Οι Πισόλιθοι (pisoids – pisolites) είναι ανθρακικοί κόκκοι με την ίδια περίπου δομή αλλά με μέγεθος μεγαλύτερο από τους ωόλιθους από 2mm – cm και προέρχονται από μη θαλάσσια περιβάλλοντα. Αυτοί που σχηματίζονται στη ζώνη κατείσδυσης ή μη-κορεσμένης (vadose zone) των υπογείων νερών ονομάζονται και vadoids.

Οι πισόλιθοι που σχηματίζονται σε σπήλαια (καρστικό περιβάλλον) ονομάζονται μαργαριτάρια των σπηλαίων (cave pearls) Σημειώστε ότι η ζώνη κατείσδυσης λέγεται και ζώνη σπηλαιογένεσης.

Οι Κονδυλόλιθοι (oncoids –oncolites) είναι πιο ακανόνιστοι στο σχήμα και μεγαλύτεροι από τους ωόλιθους με εύρος από 2 έως 10 mm. Σχηματίζονται τόσο σε θαλάσσια όσο και σε μη-θαλάσσια περιβάλλοντα. Αναφέρονται κυρίως σε κόκκους προερχόμενους από κυανοβακτήρια και βακτήρια αλλά και σε ανθρακικούς κόκκους; καλυμμένους με κόκκινα άλγη και βρυόζωα σχηματίζοντας φυλλώσεις οι οποίες περιβάλλουν πυρήνα.

Λιθοκλάστες (lithoclasts)

Είναι θραύσματα ανθρακικών πετρωμάτων οι οποίοι προέρχονται από παλαιότερα ασβεστολιθικά που έχουν σχηματισθεί είτε εντός (ενδοκλάστες) είτε εκτός (εξωκλάστες) των λεκανών απόθεσης. Το μέγεθός τους έχει μεγάλο εύρος από λεπτή άμμο έως ογκόλιθους όπως και η στρογγυλότητα από καλή έως γωνιώδης.

Ενδοκλάστες (intraclasts) ονομάζονται οι λιθοκλάστες που προέρχονται από την θραυσματοποίηση ανθρακικών ιζημάτων, εντός της λεκάνης απόθεσης, η οποία έγινε αμέσως μετα την αρχική ιζηματοποίηση (penecontemporaneous). Τα θραύσματα αυτά διαβρώθηκαν από τον θαλάσσιο πυθμένα και εναποτέθηκαν στην αρχική περιοχή απόθεσης ή πλησίον αυτής.

Εξωκλάστες (extraclasts) ονομάζονται οι λιθοκλάστες που προέρχονται από διάβρωση αρκετά παλαιότερων ανθρακικών πετρωμάτων στην επιφάνεια του εδάφους, δηλ. εκτός της λεκάνης απόθεσής των. Αν και οι ενδοκλάστες με τους εξωκλάστες έχουν τελείως διαφορετική προέλευση δεν είναι πάντα εύκολη η διάκρισή των.

Διακριτικά γνωρίσματα μεταξύ των είναι ότι οι ενδο- παρουσιάζουν χαρακτηριστικά μεταποθετικής συμπίεσης ενώ οι εξω- συσχετίζονται με θραύσματα κερατόλιθων και ψαμμίτων.

Βιοκλάστες (bioclasts) ή σκελετικοί κόκκοι

Οι βιοκλάστες είναι από τους πλέον άφθονους κόκκους ασβεστόλιθων κατά το Παλαιοζωικό. Σχηματίζονται από ολόκληρους απολιθωμένους οργανισμούς, γωνιώδη θραύσματα ή στρογγυλεμένων από την τριβή απολιθωμάτων. Μπορεί να συνυπάρχουν μαζί με άλλα είδη ανθρακικών κόκκων ή να αποτελούν το μοναδικό είδος κόκκων σε ασβεστόλιθο συγκολλημένο με ασβεστίτη.

Οι βιοκλάστες αποτελούνται από αραγωνίτη, ασβεστίτη ή μαγνησιακό ασβεστίτη. Υπολείμματα σπονδυλωτών, σκελετοί ψαριών, κονόδοντες καθώς και ασπόνδυλων όπως βραχιόποδα συγκροτούνται από φωσφορικό ασβέστιο. Η αρχική σύνθεση των βιοκλαστών μεταβάλλεται κατά την διαγένεση καθώς οι σκελετοί αραγωνίτη μετατρέπονται σε ασβεστίτη, οι μαγνησιακοί ασβεστίτες σε ασβεστίτες ή υπόκεινται σε δολομιτίωση και ακόμη μπορούν να αντικατασταθούν από κόκκους πυριτίου.

Στρωματόλιθοι (stromatolites)

Προέρχονται από βιο-ιζηματογενείς δομές οι οποίες οφείλονται σε δραστηριότητες φωτοσύνθεσης των γαλαζοπράσινων αλγών (κυανοβακτήρια) και βακτηρίων σε ρηχά νερά. Χαρακτηρίζονται από μη-επίπεδες και ασυνεχείς ελασματοειδείς στρώσεις οι οποίες καμπυλώνονται, πτυχώνονται σε διάφορες παραμορφωτικές κλίμακες με πάχος από mm εως μερικά cm.

Οι Buekes and Lowe (1989) περιέγραψαν τέσσερεις μορφολογικούς τύπους στρωματόλιθων από Αρχαία (Archean) ανθρακικά πετρώματα της Ν. Αφρικής τα οποία σχετίζονται με τις περιβαλλοντολογικές συνθήκες: στρωματοειδείς (stratiform), θολοειδείς (domal), κολωνοειδείς (columnar) και κωνοειδείς (conical).

Οι στρωματόλιθοι ήταν ανεπτυγμένοι σε εκτεταμένους ογκώδεις σχηματισμούς σ’ όλες τις ακτογραμμές του πλανήτη πριν από 3,5Ga. Θεωρούνται ότι ήταν η πρώτη ένδειξη ορατής ζωής και διατηρήθηκαν για 2Ga περίπου, καθώς πριν από 1Ga εξαφανίστηκαν μυστηριωδώς με την παράλληλη εμφάνιση των θρομβόλιθων (thrombolites). Έχουν και αυτοί μικροβιακή προέλευση με μη στρωματώδη διάταξη, σφαιρικό σχήμα και αποτελούνται, σε μέγεθος από mm εως cm, από τμήματα θρόμβων μικρίτη διαχωρισμένου ή από σπαρίτη ή από ιζήματα αργίλου και ψαμμίτη (Aitken,1967; Kennard and James, 1986). Βρίσκονται στις ακτογραμμές λιμνών ακριβώς κάτω από την επιφάνεια του νερού. Πιστεύεται ότι σχηματίστηκαν από την οξείδωση νεκρών αποικιών αλγών, από την ενδοανάπτυξη και συνένωση αποικιών αλγών και από την εσωτερική διάλυση ασβεστοποιημένης μάζας αλγών. Εικάζεται ακόμη, ότι θεωρούνται συνέχεια των στρωματόλιθων καθώς μετα από εργαστηριακή έρευνα (Bernhard, Edgcomb, McIntyre-Wressn of WHOI* – 2013), οι παραπάνω διεργασίες σχηματισμού των, συνετέλεσαν στην μεταβολή των στρωματόλιθων σε θρομβόλιθους μέσω της καταλυτικής παρέμβασης των τρηματοφόρων. Έτσι ενώ οι στρωματόλιθοι χαρακτηρίζουν το Προκάμβριο, οι θρομβόλιθοι είναι πετρώματα του Κάμβριου και του Κατώτερου Ορδοβίσιου. (* Woods Hole Oceanographic Institution).

Τραβερτίνης (travertine)

Είναι ανόργανος ασβεστόλιθος που σχηματίστηκε με ταχείες αποθέσεις ανθρακικού ασβεστίου από κατακρημνίσεις ανθρακικών υδάτων κυρίως από θερμές πηγές. Οι σχηματισμοί τραβερτίνη μπορεί να είναι συμπαγείς αλλά συχνότερα παρουσιάζουν μία ομόκεντρο ή ινώδη εσωτερική δομή ή και ακόμη σχηματίζουν μεγάλες ομόκεντρες σφαιρικές μάζες. Οι σταλακτίτες και οι σταλαγμίτες είναι μια σπηλαιώδη μορφή τραβερτίνη. Ακόμη μια πορώδης μορφή τραβερτίνη αναφέρατε ως τούφα (tufa).

Η κρητίδα ή κιμωλία (chalk) είναι οργανικός ασβεστόλιθος με ασβεστίτη 90-99% και έχει σχηματισθεί σε ρηχά νερά από τη συσσώρευση ασβεστιτικών κελυφών τρηματοφόρων.

Γαιάνθρακες (άμορφοι ορυκτοί άνθρακες)

Οι γαιάνθρακες είναι ιζηματογενή ανθρακικά πετρώματα βιογενούς προέλευσης. Δημιουργήθηκαν από, φυτική ύλη η οποία αποτέθηκε και ενταφιάστηκε. Η απόθεση ήταν είτε in situ, ή μεταφέρθηκε από ηπειρωτικές λεκάνες και παράκτια περιβάλλοντα.. Λόγω των υψηλών τιμών θερμοκρασίας, πίεσης καθώς και της δραστηριότητας των αναερόβιων (έλλειψη οξυγόνου) βακτηρίων, δημιουργήθηκαν συνθήκες ανθρακογένεσης από την φυτική ύλη. Κατά την διαδικασία της ανθρακογένεσης σχηματίστηκαν με την ακόλουθη σειρά τα πετρώματα: τύρφη, λιγνίτης, λιθάνθρακας, ανθρακίτης όπου ευθέως ανάλογα αυξάνει η περιεκτικότητα τους σε άνθρακα ενώ, αντίθετα, ελαττώνεται η υγρασία και τα πτητικά συστατικά:

Να σημειωθεί ότι με την παρουσία του οξυγόνου τα οργανικά υπολείμματα μετατρέπονται σε CO₂ και Η₂Ο, ενώ με την απουσία οξυγόνου (αναερόβιο περιβάλλον) τα οργανικά υλικά μετασχηματίζονται σε ανθρακικά πετρώματα (χημική εξαλλοίωση).

Δολομίτης / Δολόλιθος (dolostones)

Αποτελείται από μικτά ανθρακικά χημικά ιζήματα που σχηματίζονται με την δολομιτίωση (όπως αναφέρθηκε είναι διεργασία διαγένεσης) των ασβεστόλιθων, δηλαδή με την απομάκρυνση μέρους του ασβεστίου από το πλέγμα του ασβεστίτη και την αντικατάσταση του με μαγνήσιο υπό την επίδραση νερού που περιέχει μεγάλες ποσότητες μαγνησίου. Έτσι οι ασβεστόλιθοι μετατρέπονται σε δολόλιθους οι οποίοι, όπως προαναφέρθηκε, έχουν ποσοστό 75% του ορυκτού δολομίτη MgCa(CO₃)₂. Η ομάδα του δολομίτη συμπεριλαμβάνει και τα ορυκτά: Ανκερίτη (Ankerite) Ca(Fe²⁺,Mg)(CO₃)₂, Κουτνοχορίτη (Kutnohorite) CaMn²⁺(CO₃)_2, Μινρεκορδίτη (Minrecordite) CaZn(CO₃)₂ και Νορσεθίτη (Norsethite) BaMg(CO₃)₂.

Για τον σχηματισμό του δολομίτη με δεδομένο ότι απαιτείται, η κυκλοφορία τεράστιου όγκου νερού εμπλουτισμένου με Mg  δια μέσου των πόρων ασβεστόλιθων και ανθρακικών ιζημάτων, για την διεργασία της δολομιτίωσης, έχουν περιγραφεί, σχετικά, 4 κατηγορίες μοντέλων:

1) Παλινδρομική (reflux) δολομιτίωση σε περιβάλλοντα υψηλής αλατότητας, όπου λαμβάνει χώρα καθοδική ροή άλμης δια μέσου υποκείμενων ιζημάτων και καθώς τα υγρά της άλμης είναι πυκνότερα τον θαλασσινού νερού, επεκτείνονται σε βάθος εκατοντάδων μέτρων με αποτέλεσμα τη δολομιτίωση θαπτικών ασβεστόλιθων.

2) Δολομιτίωση μίγματος θαλασσινού και γλυκού νερού σε παράλιες ζώνες.

3) Δολομιτίωση θαλασσινού νερού σε ρηχά και πλησίον της επιφάνειας θαπτικά βάθη, καθώς αυτό διέρχεται ανάμεσα σε ανθρακικά ιζήματα.

4) Δολομιτίωση σε μεσαία έως μεγάλα βάθη, όπου θερμοκρασίες >50⁰C συντελούν στη πραγματοποίηση της διεργασίας.

Έχει ακόμη παρατηρηθεί ότι ο λόγος Mg/Ca στα ανθρακικά πετρώματα αυξάνει απότομα σ’ αυτά που είναι παλαιότερα των 100Ma και ως τούτου συμπεραίνεται ότι ο μέσος όρος της σύνθεσης των ανθρακικών του Προκάμβριου αντιστοιχεί σε δολομίτη. Η προέλευση του δολομίτη και κατ’ επέκταση του δολόλιθου αποτελεί το «πρόβλημα του δολομίτη».

Μια ενδιαφέρουσα δομή δολόλιθου είναι αυτή της ζέβρας. Ο όρος περιγράφει την εμφάνιση ακανόνιστων λευκών και μαύρων ζωνών  προσανατολισμένες παράλληλα προς την στρωμάτωση. Οι λευκές έως ελαφρώς γκρι αντιστοιχούν σε αδρομερείς, μάλλον πορώδεις κόκκους, ενώ οι σκουρότερες σε λεπτόκοκκους. Η δομή της ζέβρας αναφέρεται σε τροποποιημένους δολόλιθους οι οποίοι συσχετίζονται με ιζηματογενείς αποθέσεις μεταλλευμάτων και εβαποριτών (Beales and Hardy - 1980), αν και εδώ δεν υπάρχει συμφωνία ως προς τη προέλευση.

Εβαπορίτες (evaporites)

Με τον όρο εβαπορίτες εννοούμε όλα τα ιζηματογενή πετρώματα που σχηματίστηκαν με την εξάτμιση αλατούχων νερών τόσο σε θαλάσσια όσο και σε μή θαλάσσια περιβάλλοντα, αλλά με διαφορετική ακολουθία ορυκτών.

Οι αποθέσεις εβαποριτών συγκροτούνται κυρίως από διάφορες αναλογίες αλίτη, ανυδρίτη και γύψου, αν και συνευρίσκονται αρκετά άλλα ορυκτά σε ελάχιστες ποσότητες. Πάντως έχουν αναφερθεί τουλάχιστον 60 ορυκτά σε εβαποριτικές αποθέσεις. Τα πλέον κοινά ορυκτά, θαλάσσιας προέλευσης, ομαδοποιημένα ως προς τη χημική τους σύσταση είναι:

ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ	ΟΡΥΚΤΟ
Χλωριούχα	Αλίτης- Ηalite	NaCl
	Συλβίτης - Sylvite	KCl
	Καρναλίτης - Carnallite	KMgCl3 6H2O
	Καϊνίτης- Kainite	KMg(SO4)Cl 3H2O
Θειικά	Πολυαλίτης - Polyhalite	K2Ca2Mg(SO4)6 H2O
	Λανγκμπεϊνίτης - Langbeinite	K2Mg2(SO4)3
	Ανυδρίτης - Anhydrite	CaSO4
	Γύψος - Gypsum	CaSO4 2H2O
	Κιεζερίτης -Kieserite	MgSO4 H2O
Ανθρακικά	Δολομίτης - Dolomite	CaMg(CO3)2
	Ασβεστίτης - Calcite	CaCO3
	Μαγνησίτης - Magnesite	MgCO3

  

Οι μη θαλάσσιοι εβαπορίτες προέρχονται από νερά ποταμών ή από υπόγεια, η χημική σύσταση των οποίων έχει μεγάλες αποκλίσεις καθώς εξαρτάται από τη λιθολογία των πετρωμάτων. Έτσι τα ορυκτά των μη θαλάσσιων αποθέσεων δεν συναντώνται εύκολα στις θαλάσσιες. Τέτοια ορυκτά μπορεί να είναι:

Τρόνα - Trona	Na2CO3 NaHCO3 2 H2O
Μιραμπιλίτης - Mirabilite	Na2SO4 10H2O
Γκλωμπερίτης - Glauberite	CaSO4 Na2SO4
Χανξίτης- Hanksite	Na22K(SO4)9(CO3)2Cl,
Βόρακας- Borax	Na2B4O7 10H20
Εψωμίτης - Epsomite	MgSO4 7H2O
Θεναρτίτης - Thenardite	Na2SO4
Γκαιιλουσίτης- Gaylussite	CaCO3 Na2CO3 5H2O
Μπλοεδίτης - Bloedite	Na2SO4 MgSO4 4H20
Νάτρο - Natron	Na2CO3 10 H2O

Η απόθεση αυτή των αλάτων κατά την εξάτμιση γίνεται με καθορισμένη σειρά: ανθρακικά → θειικά → χλωριούχα.

1) CaCO₃ και MgCO₃

2) CaSO4.

3) NaSO4

4) NaCO3

5) MgSO4

6) NaCl  (εξάτμιση του 90%)

7) MgCl₂ καιCaCl₂ (εξάτμιση >95%,  πχ. Νεκρά Θάλασσα)

Σύγχρονοι εβαπορίτες σχηματίζονται σε sabkhas και αλυκές, οποίες περιοδικά καλύπτονται με εφήμερα ρηχά νερά. Σε ηπειρωτικά περιβάλλοντα αλυκές συναντώνται και σε ερήμους που τροφοδοτούνται από υπόγεια και μετεωρικά νερά.

Κερατόλιθοι (cherts)

Κερατόλιθοι (cherts) είναι γενικός όρος που χρησιμοποιείται για πυριτικά ιζηματογενή πετρώματα. Αυτά τα πετρώματα είναι λεπτοκόκκα, πυκνά, συνήθως πολύ σκληρά και αποτελούνται από ορυκτά χαλαζία, χαλκηδόνιου και οπάλιου με κύριο συστατικό SiO2 χημικής ή βιογενούς προέλευσης, αλλά περιέχουν και δευτερεύοντα ορυκτά όπως αργιλικά, αιματίτη, ασβεστίτη, δολομίτη και οργανική ύλη.

Οι κερατόλιθοι δεν συμμετέχουν με περισσότερο του 1% στα ιζηματογενή αλλά η στρωματογραφική τους παρουσία έχει τεράστιο χρονικό εύρος, από το Προκάμβριο μέχρι το Τεταρτογενές, αν και σήμερα σχηματίζονται ως πυριτικοί όζοι στους ωκεανούς. Η κύρια εμφάνισή των είναι με διαστρωματικές αποθέσεις συσχετιζόμενες με ιζήματα βαθιάς θάλασσας όπως πελαγικούς σχιστόλιθους και τουρβιδίτες και ακόμη βρίσκονται σε οφιόλιθους σε συμπλέγματα υποβύθισης με αρκετό πάχος. Συναντώνται ως κόνδυλοι και ως νευρώσεις σε ασβεστόλιθους ρηχών νερών όπου σχηματίστηκαν διαγενετικά σε αντικατάσταση ανθρακικών ορυκτών.

Οι στρωματώδεις κερατόλιθοι αποτελούντα από φυλλώσεις που εναλλάσσονται με ενδιαστρώσεις πυριτικών πηλόλιθων. Η ρυθμική εναλλαγή αυτών των αποθέσεων αναφέρεται και ως ταινιωτοί κερατόλιθοι (ribbon cherts). Οι στρωματώδεις, γενικώς, υποδιαιρούνται σε τέσσερεις κατηγορίες ως προς το τύπο κα την περιεκτικότητα σε πυριτικά οργανικά συστατικά:

1.Διατοματικοί κερατόλιθοι (diatomaceous cherts) – Διατομίτες (diatomites)

Οι διατοματικές αποθέσεις περιλαμβάνουν και διατομίτες και διατοματικούς κερατόλιθους. Οι διατομίτες είναι ανοικτόχρωμο (σχεδόν λευκό), μαλακό, εύθραυστο πυριτικό πέτρωμα που αποτελείται από κελύφη οπαλίνας διατόμων. Οι θαλάσσιοι διατομίτες συσχετίζονται συνήθως με ψαμμίτες, ηφαιστειακούς τόφφους, σχιστοπηλούς, μάργες και γύψο, οι δε λιμναίοι, σχεδόν πάντα με ηφαιστειακά πετρώματα. Οι διατοματικοί κερατόλιθοι αποτελούνται από στρώματα και φακοειδείς σχηματισμούς διατομιτών τα οποία έχοντας συγκολληθεί με πυριτική κόλλα, μετατρέπονται σε πυκνούς και σκληρούς κερατόλιθους. Στρώματα διατομιτικών κερατόλιθων συγκροτούνται σε ιζηματογενείς ακολουθίες με πάχος εκατοντάδων μέτρων καθώς έχουν βρεθεί στο μειοκαινικό σχηματισμό Monterey στην Καλιφόρνια με πάχος 2000m.

2. Κερατόλιθοι ραδιολάριων (radiolarian chert) - Ραδιολαρίτες (radiolarite)

Οι αποθέσεις ραδιολάριων (θαλάσσια πλαγκτονικά πρωτόζωα) διακρίνονται σε ραδιολαρίτες, σκληροί λεπτόκοκκοι όζοι και στους κερατόλιθους ραδιολαρίων οι οποίοι αποτελούνται από διαστρώσεις μικροκρυσταλλικών ραδιολαρίτων με πυριτική συγκόλληση. Αυτοί οι κερατόλιθοι συσχετίζονται με τόφφες, μαφικά ηφαιστειακά όπως μαξιλαροειδείς βασάλτες, πελαγικούς ασβεστόλιθους και τουρβιδιτικούς  ψαμμίτες και ως εκ τούτου, θεωρείτε ότι υποδεικνύουν προέλευση βαθιών νερών. (Iijima et al., 1979)

3. Κερατόλιθοι από αποθέσεις πυριτικών βελονών (spicules) σπόγγων

Οι πυριτικές βελόνες αποτελούν τη σκελετική δομή των σπόγγων (κυρίως του είδους Porifera) μαζί με τη σπογγίνη (κολλαγόνο). Οι αποθέσεις αυτών των πυριτικών βελονών σχηματίζουν τους specular κερατόλιθους οι οποίοι συσχετίζονται με γλαυκονιτικούς ψαμμίτες, μαύρους σχιστοπηλούς, δολομίτες, αργιλικούς ασβεστόλιθους και φωσφορίτες. Ως σπικουλίτης (spiculite) προσδιορίζεται το αρχικό υλικό πριν τη συγκόλληση.

4. Κόνδυλοι Κερατόλιθων

Είναι υπο-ελλειψοειδείς μάζες, φακοί ή ακανόνιστες στρώσεις. με μέγεθος από λίγα έως μερικές δεκάδες εκατοστά. Ευρίσκονται σε ανθρακικά πετρώματα όπου συγκεντρώνονται παράλληλα με τις τρώσεις. Στους ασβεστόλιθους και στους δολόλιθους αντικαθιστούν μικρίτες, απολιθώματα και άλλους ανθρακικούς κόκκους καθώς προέρχονται από διαγενετικές αντικαταστάσεις καθώς αυτό φαίνεται ευκρινώς από την παρουσία πυριτιωμένων ασβεστικών απολιθωμάτων. Οι κόνδυλοι κερατόλιθων αντικαθιστούν τον ανυδρίτη, πελαγικούς αργίλους και σπάνια ψαμμίτες.

Λατερίτες (laterites)

Είναι προϊόν αποσάθρωσης σε τροπικά και εύκρατα περιβάλλοντα και αποτελούνται κυρίως από γκετίτη, αιματίτη, καολινίτη, χαλαζία, βωξίτες και άλλα αργιλικά ορυκτά. Σχεδόν όλοι οι λατερίτες έχουν το κοκκινωπό χρώμα της σκουριάς καθώς περιέχουν οξείδια του σιδήρου σε μεγάλη αναλογία. Πάντως τα χαρακτηριστικά και οι ιδιότητες των λατερίτων διαφέρουν και εξαρτώνται από τις φυσικές και χημικές ιδιότητες του μητρικού πετρώματος. Διακρίνονται δύο κατηγορίες: α) Λατερίτες σε μαφικά (βασάλτες, γάββροι) και σε υπερμαφικά (σερπεντινίτης, περιδοτίτης, δουνίτης) πετρώματα, των οποίων η σύνθεση χαρακτηρίζεται πολύ χαμηλή σε πυρίτιο και πολύ υψηλή σε σίδερο. β) Αντίθετα, οι λατερίτες σε όξινα πετρώματα (γρανίτες, γρανιτικοί γνεύσιοι, σχιστοπηλοί και ψαμμίτες) περιέχουν σε υψηλή αναλογία πυρίτιο και χαμηλή σε σίδερο.

Σιδηρούχα Ιζηματογενή Πετρώματα

Ταινιωτοί σιδηρούχοι σχηματισμοί (banded iron-formations - BIF)

Οι BIF είναι αποθέσεις πυθμένα βαθιάς θάλασσας οξειδίου του σιδήρου καθώς ο διαλυμένος σίδηρος στο θαλάσσιο νερό οξειδώθηκε έγινε αδιάλυτος και κατακάθισε στο βυθό: Οι BIF ήταν το επικρατούν πέτρωμα από τα 2400 έως τα 1800 Ma ως αποτέλεσμα μεταβολών στους ωκεανού και στην ατμόσφαιρα κατά τη παραπάνω περίοδο. Φωτοσυνθετικά κυανοβακτήρια μετέτρεψαν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας, με την ηλιακή ενέργεια, σε οξυγόνο. Αυτό πρέπει να ξεκίνησε γύρω στα 3500 Ma και για τα επόμενα εκατομμύρια χρόνια σχεδόν ολο το ελεύθερο οξυγόνο χρησιμοποιήθηκε σε χημικές και βιολογικές διεργασίες, αλλά από τα 2400 Ma τα επίπεδα οξυγόνου είχαν αυξηθεί σημαντικά στην ατμόσφαιρα και στους ωκεανούς. Σε περίοδο 600 Ma (μέχρι τα 1800 Ma) το οξυγόνο μετέτρεψε τον διαλυτό σίδηρο (Fe²⁺) σε αδιάλυτο (Fe³⁺), όπου μαζί με το οξυγόνο σχημάτισαν το ορυκτό αιματίτη (Fe₂O₃), με αποτέλεσμα τη συσσώρευση των BIF στον πυθμένα. Μετά τα 1800 Ma ελαττώθηκε κατά πολύ ο διαλυμένος σίδηρος στους ωκεανούς και ο σχηματισμός των BIF ουσιαστικά σταμάτησε. Συμμετέχουν με ποσοστό ολιγότερο από το 1% μεταξύ των ιζηματογενών πετρωμάτων. Η πλειονότητα των, παγκοσμίως, μεταλλίων σιδήρου από ιζηματογενών αποθέσεων, ευρίσκονται κυρίως σε Προκάμβριους σχηματισμούς ταινιωτών σιδηρούχων κερατόλιθων και υπολογίζεται ότι το ποσοστό σε σίδηρο κυμαίνεται μεταξύ 24-40% (James and Trendall, 1982).

Εντοπίζονται σε Προκάμβριους κράτονες των ηπείρων όπου οι μεγαλύτεροι σχηματισμοί που αποτελούν το 90% των αποθεμάτων σιδήρου είναι οι ακόλουθοι πέντε:

Transvaal-Griquatown, S. Africa

Hamersley Range Australia

Krivoy Rog-Kurst Magnetic Anomally, Russia

Labrador Trough and Extensions, Canada

Minas Gerais, Brazil

με ηλικία από 2,1 – 2,5Ga

Οι ταινιωτοί σχηματισμοί αποτελούνται από διακριτές ταινίες ακολουθιών με στρώματα σιδήρου που εναλλάσσονται με στρώματα κερατόλιθων, σε διάφορες κλίμακες.

Η δόμηση των σχηματισμών ομοιάζει με αυτή των ασβεστόλιθων αλλά έχουν αναφερθεί ταινιωτοί σχηματισμοί οι οποίοι περιλαμβάνου διασταυρούμενες στρώσεις, βαθμωτή στρωμάτωση, κανάλια διάβρωσης, ρωγμές συρρίκνωσης και κοίλες δομές, καθώς έτσι συμπεραίνεται ότι αυτοί οι σχηματισμοί έχουν υποστεί μηχανική μεταφορά και απόθεση.

Έχουν προσδιοριστεί (James 1966, 1992) τέσσερεις βασικές κατηγορίες αυτών των πετρωμάτων οι οποίες αναφέροντα και ως φάσεις, παρακάτω με τα βασικά τους ορυκτά:

1) Οξείδια: Αιματίτης Fe₂O₃, Μαγνητίτης Fe²⁺Fe³⁺₂O₄

2)Πυριτικά: Μιννεσοταῒτης Fe²⁺₃Si₄O₁₀(OH)_2, Στιλπνομέλανας (K,Ca,Na)(Fe,Mg,Al)₈(Si,Al)₁₂(O,OH)₃₆ nH₂O

3) Ανθρακικά: Σιδερίτης FeCO₃

4) Θειικά: Πυρίτης FeS_2.

Σιδηρόλιθοι (Ironstones)

Οι σιδηρόλιθοι βρίσκονται κυρίως σε πετρώματα Κατώτερου Παλαιοζωικού και Ιουρασικού – Κρητιδικού και εντοπίζονται σε όλες τις ηπείρους σε αποθέσεις Κάμβριου ή Λιθανθρακοφόρου – Τριαδικού. Παρουσιάζουν γενικά ωολιθική υφή καθώς περιχέουν απολιθώματα τα οποία μερικώς έχουν αντικατασταθεί από σιδηρούχα ορυκτά. Έχουν προταθεί (Van Houten 1982) δύο βασικές φάσεις των σιδηρόλιθων: 1) ιζήματα ρηχών νερών, αμμώδη και κελυφώδη, με πελέτες γλαυκονίτη και 2) ωόλιθοι οξειδίων σιδήρου - χαμοσίτη (κυρίως σιδηρούχα αργιλικά ορυκτά) και οξείδια σιδήρου με αιματίτη και γκαιτίτη. Δεν αναπτύσσονται ταινιωτά αλλά ενδιαστρώνονται με ανθρακικά, σχιστοπηλούς και ψαμμίτες που προέχονται από υφαλοκρηπιδικά εως ρηχών νερών περιβάλλοντα, καθώς επίσης συσχετίζονται και με πηλόλιθους βαθιών νερών. Ευρίσκονται ακόμη σε δελταϊκές ακολουθίες. Οι συγκεντρώσεις σιδηρόλιθου έχουν πάχος 3-4m και περιέχουν 60-70% ωόλιθους, αλλά υπάρχουν και αδύνατοι με πάχος 5–25 cm και με λιγότερους ωόλιθους (30%). Τα ορυκτά που περιέρχονται είναι: καολινίτης, αιματίτης χαμοσίτης, σιδερίτης, απατίτης και ασβεστίτης (Van Houten, 2000).

Ιζηματογενείς Φωσφορίτες

Ως φωσφορίτες εννοούμε τις ιζηματογενείς αποθέσεις που περιέχουν περισσότερο από 15-20% Ρ₂Ο₅. Οι φωσφορίτες αποτελούν το 82% των φωσφορικών πετρωμάτων, τα υπόλοιπα είναι πυριγενούς προέλευσης. Βρίσκονται σε πετρώματα όλων των ηλικιών, οι σύγχρονοι εντοπίζονται ως κόνδυλοι στον ωκεάνιο πυθμένα σε βάθη λιγότερο από 400m και κυρίως πλησίον στις ακτογραμμές. Η πλειονότητα των αρχαίων φωσφοριτών φαίνεται να συγκεντρώνεται στα πλάτη 0⁰-40⁰ και πιστεύεται ότι το φαινόμενο της ανάδυσης στους ωκεανούς έχει παίξει σημαντικό ρόλο στην δημιουργία αυτών των αποθέσεων, εξάλλου κόνδυλοι φωσφόρου σχηματίζονται σε περιοχές που το φαινόμενο είναι έντονο όπως στην ακτογραμμή Περού – Χιλής.

Οι ιζηματογενείς φωσφορίτες αποτελούνται από φωσφορικά ορυκτά, όλα εκ των οποίων είναι παραλλαγές του απατίτη Ca₅(PO₄)₃(F/Cl/OH), όπως φθοριοαπατίτης, χλωριοαπατίτης και υδροξυλιοαπατίτης αντίστοιχα. Στους φωσφορίτες βρίσκονται και ο ασβεστίτης και ο δολομίτης, ακόμη υπάρχουν γλαυκονίτης, ιλλίτης, μοντμοριλλονίτης, ζεόλιθοι και οργανικό υλικό. Περιέχουν ωοειδή, πελοειδή, απολιθώματα και κλάστες με κόκκους απατίτη, οι οποίοι περιέχουν προσθήκες οργανικού υλικού, αργιλικών ορυκτών και πυριτίου.

Φωσφορούχα θραύσματα απολιθωμάτων, από σπονδυλωτά κι ασπόνδυλα αποτελούν σε κάποιες περιπτώσεις το βασικό υλικό απόθεσης.

Οι φωσφορίτες μπορούν να ταξινομηθούν ως προς τα χαρακτηριστικά των στρωματώσεων και των κυρίως αποθετικών υλικών σε πέντε κατηγορίες:

1.Στρωματοποιήμενοι φωσφορίτες, με ενδιαστρώσεις ανθρακιών πηλόλιθων, κερατόλιθων και ανθρακικών πετρωμάτων, οι οποίοι παρουσιάζονται σε μορφή ωόλιθων, πισοειδών και φωσφορούχων απολιθωμάτων καθώς και θραύσματα σκελετών.

2.Φωσφορικοί βιοκλάστες σε φωσφορικές στρώσεις αποθέσεων, αποτελούμενοι κυρίως από θραύσματα σκελετών σπονδυλωτών όπως οστά και λέπια ψαριών, δόντια καρχαριών, κοπρόλιθους κλπ.

3.Φωσφορικοί κόνδυλοι, χρώματος καφέ εως μαύρου, σφαιρικοί εως ακανόνιστου σχήματος σε διάφορα μεγέθη από μερικά εκατοστά εως μέτρα, αποτελούμενοι από φωσφορικούς κόκκους, πελέτες, και άλλα απολιθώματα . Συνήθως βρίσκονται σε Νεογενής εως Ολόκαινου αποθέσεις όπου τώρα σχηματίζονται σε ζώνες ανάδυσης των ωκεανών.

4.Φωσφορίτες σε στρώματα λατύπων που αποτελούνται από φωσφορικού κονδύλους, φωσφορούχα τεμάχη ασβεστόλιθων και απολιθωμάτων τα οποία έχουν συγκεντρωθεί μηχανικά μετα από ιζηματοποίηση παλαιών φωσφορικών αποθέσεων.

5.Αποθέσεις Γκουανό (Guano) που αποτελούνται από περιττώματα πουλιών πιθανώς και νυχτερίδων, τα οποία έχουν καταλήξει να σχηματίσουν αδιάλυτα κατάλοιπα φωσφορικού ασβεστίου. Βρίσκονται σε μικρά ωκεάνια νησιά Ανατολικού Ειρηνικού και Δυτικών Ινδιών.

Β. Ανδρώνης

 Αναφορές

Aitken, J. D., (1967): Classification and environmental significance of cryptalgal limestones and dolomites, with illustrations from the Cambrian and Ordovician of southwestern Alberta: Jour. Sediment. Petrol., 37, 1163–1178.

Arthur Giovannini L.  Artur C. Bastos Claudio G. Porto Vitor P. Pereira Luc Takehara Luc Barbanson Pedro H.S. Bastos, (2017): Mineralogy and Geochemistry of Laterites from the Morro dos Seis Lagos Nb (Ti, REE) Deposit (Amazonas, Brazil). HAL Id: insu-01525881

Balázs Törő, Brian R. Pratt, Robin W. Renaut, (2014): Sedimentary Record of Regional Tectonic Events in the Mahogany Oil Shale Zone of the Lacustrine Green River Formation (Eocene), in Colorado and Utah.

Conference: CSPG-CSEG GeoConvention 2014: FOCUSAt: Calgary, Alberta, Canada ResearchGate

Boggs, Sam Jr. Principles of Sedimentology and Stratigraphy Fourth Edition. Pearson Education, Inc.

Boggs, Sam Jr. Petrology of Sedimentary Rocks, 2ed edition. Cambridge University Press

Buekes, N. J. and D. R. Lowe, (1989): Environmental control on diverse stromatolite morphologies in the 3000 My Pongola Supergroup, South Africa: Sedimentology, 36, 383–397

Beales, F.W. and J. L. Hardy, (1980): Criteria for the recognition of diverse dolomite types with an emphasis on studies on host rocks for Mississippi Valley-type ore deposits, in D. Zenger, J.  Dunham, and R. L. Ethington (eds.), Concepts and Models of Dolomitization: SEPM Special Publication 28, pp. 197–213.

Dilshad Omer Ali (2010): Sedimentology and Stratigraphy of Bekhme Formation (Upper Cretaceous) in Selected Sections in Kurdistan Region-Iraq. Master Thesis 2010 Salahaddin University- Erbil

En-Zhao Xiao1, Ming-Xiang Mei1, Shu Jiang and Tehseen Zafar, (2020): Morphology and features of Cambrian oncoids and responses to paleogeography of the North China Platform. Journal of Palaeogeography https://doi.org/10.1186/s42501-020-0055-1

Flannery Sutherland Joseph T., Peter A. Austen, Christopher J. Duffin, Michael J. Benton, (2017): Leptolepid otoliths from the Hauterivian (Lower Cretaceous) Lower Weald Clay (southern England). Proceedings of the Geologists' Association, Volume 128, Issue 4,2017,Pages 613-625,doi. /10.1016/j

Finlay, Roger D., Shahid Mahmood, Nicholas Rosenstock, Emile B. Bolou-Bi, Stephan J. Köhler, Zaenab Fahad, Anna Rosling, Håkan Wallander, Salim Belyazid, Kevin Bishop  and Bin Lian (2019): Biological weathering and its consequences at different spatial levels – from nanoscale to global scale.

Biogeosciences Discuss., https://doi.org/10.5194/bg-2019-41

Folk, R. L., (1959): Practical petrographic classification of limestones: Am Assoc. Pet. Geological .Bull., 43, 1–38.

Folk, R. L., (1962): Spectral subdivision of limestone types, in Ham, W E.(ed.), Classification of Carbonate Rocks: AAPG Memoir 1, pp. 62–84.

Grotzinger John P and Milliken Ralph E, (2012): The Sedimentary Rock Record of Mars: Distribution, Origins, and Global Stratigraphy. https://doi.org/10.2110/pec.12.102.0001

Håkanson, Lars. (2012):. Sedimentation Processes in Lakes. In book: Encyclopedia of lakes and reservoirs. (Pp.701-710)Publisher: Springer-VerlagEditors: Bengtsson, L, Herschy, R.W. and Fairbridge, R.W, doi: 10.1007/978-1-4020-4410-6_3

Hallsworth, C R, and Knox, R W O’B. (1999): Rock classification, sediments and sedimentary rocks. BGS Rock Classification Scheme Volume 3Classification of sediments and sedimentary rocks. British Geological Survey Research Report, RR 99–03.

Hong-wei Kuanga,  Zheng-xiu Fana, Yong-qing Liua, Nan Penga, Zhi-cai Zhua, Zhen-rui Yangb, Zhi-xian, Wangc, Hui-liang Yuc, Quan Zhongc (2019): Stromatolite characteristics of Mesoproterozoic Shennongjia Group in the northern margin of Yangtze Block, China. China Geology 3 (2019) 364−381

Jach Renata, Jacek Grabowski, Andrzej Gaździcki and Alfred Uchman (2015): The inception, growth and demise of a pelagic carbonate platform: Jurassic and Lower Cretaceous of the Krížna Nappe in the Western Tatra Mountains.

Conference Paper· June 2015 https://www.researchgate.net/publication/280715250

James, H. L., (1966): Chemistry of Iron-Rich Sedimentary Rocks: Data of Geochemistry, 6^th edn.: US Geological Survey Professional Paper 440-W.

James, H. L., (1992): Precambrian iron-formations: Nature, origin, and mineralogy evolution from sedimentation to metamorphism, in Wolf K. H. and G.V. Chilingarian (eds.),  Diagenesis III: Developments in Sedimentology 47, pp. 543–589.

James, H. L. and A. F. Trendall, (1982): Banded iron formation: Distribution in time and paleo environmental significance, in Holland. H. D. and M. Schidlowski (eds.) Mineral Deposits and the Evolution of the Biosphere: Springer-Verlag, Berlin, pp. 199–218.

Jawad R.R. Alassal Kirkuk U. (2017): Reservoir engineering handbook November 2017

Iijima, A., J. R. Hein, and R. Siever (eds.), (1983): Siliceous Deposits in the Pacific Region, Developments in Sedimentology 36.

Kamal H. Karim (2017): Possible Effect of Storm on Sediments of Upper Cretaceous Foreland Basin: A Case Study for Tempestite in Tanjero Formation, Sulaimanyia Area, NE-Iraq. Iraqi Journal of Earth Science, Vol.7, No.2, pp.1-10, 2007

Kampf  Anthony, Mills  Stuart, Housley Robert, Favreau  Georges, Jean-Claude  Boulliard & Bourgoin, Vincent, (2012): Angarfite, NaFe3+5(PO4)4(OH)4{middle dot}4H2O, a New Mineral Species from the Angarf-Sud Pegmatite, Morocco: Description and Crystal Structure. The Canadian Mineralogist. 50. 781-791. 10.3749/canmin.50.4.781.

Kelka Ulrich, Daniel Koehn and Nicolas Beaudoin (2015): Zebra pattern in rocks as a function of grain growth affected by second-phase particles. doi: 10.3389/fphy.2015.00074

Kennard, J. M. and N. P. James, (1986): Thrombolites and stromatolites: two distinct types of microbial structures: Palaios, 1, 492–503.

Leehee Laronne Ben-Itzhak, Einat Aharonov, Z. Karcz, Maor Kaduri, R. Toussaint (2014): Sedimentary stylolite networks and connectivity in limestone: Large-scale field observations and implications for structure evolution. Journal of Structural Geology Volume 63, June 2014, Pages 106-123

Marsh, Erin & Anderson, Eric & Gray, Floyd. (2013): Nickel-Cobalt Laterites—A Deposit Model. Scientific Investigations. Report 2010–5070-H U.S. Geological Survey, Reston, Virginia: 2013

Nichols Gary (2009): Sedimentology and Stratigraphy, Second Edition.John Wiley & Sons Ltd,

Peter A. Scholle and Dana S. Ulmer-Scholle (2003): A Color Guide to the Petrography of Carbonate Rocks:Grains, textures, porosity, diagenesis. American Association of Petroleum Geologists

Pettijohn, F. J., P. E. Potter, and R. Siever, (1987): Sand and Sandstone, 2nd eds.: Springer Verlag, New York, NY.

Pettijohn, F. J., (1975): Sedimentary Rocks, 3rd eds.: Harper and Row, New York, NY.

Potter, P. E., J. B. Maynard, and P. J. Depetris, (2005): Mud and Mudstones: Springer-Verlag, Berlin.

Rebesco Michele, F. Javier Hernández-Molina, David Van Rooij , Anna Wåhlin  (2014): Contourites and associated sediments controlled by deep-water circulation processes: State-of-the-art and future considerations. Marine Geology 352 (2014) 111–154

Renaud Toussaint, E. Aharonov, D. Koehn, P. Gratier, M. Ebner, et al. (2018): Stylolites: A review. Journal of Structural Geology, Elsevier, 2018, 114, pp.163 - 195. 10.1016/j.jsg.

Roos,P. C. P. Blondeaux, S. J. M. H. Hulscher, and G. Vittori (2005): Linear evolution of sandwave packets. Journal of Geophysical Research, vol. 110, F04S14, doi:10.1029/2004JF000196, 2005

Scholle, P.A. & Ulmer-Scholle, D. (2003): Cements and cementation. In: Encyclopedia of Sediments and Sedimentary Rocks (Ed. Middleton, G.V.). Kluwer Academic Publishers, Dordrecht; 110–119.

Siahi, M. A. Hofmann, E. Hegner, S. Master, (2016): Sedimentology and facies analysis of Mesoarchaean stromatolitic carbonate rocks of the Pongola Supergroup, South Africa. Precambrian Research, Volume 278, Pages 244-264, https://doi.org/10.1016/j.precamres.2016.03.004.

Tucker, Maurice. E: Sedimentary Rocks in the Field 3^rd edition, John Wiley & Sons Ltd

Tucker, Maurice. E (1993): Carbonate diagenesis and sequence stratigraphy. Sedimentology review/1. 51-72.

Van Houten, F. B., (1982): Phanerozoic oolitic ironstones – Geologic record and facies models: Ann. Rev. Earth Planet. Sci., 10, 441–457.

Van Houten, F. B., (2000): Ooidal ironstones and phosphorites – A comparison from a stratigrapher’s view. in Glen, C. R., L. Prévôt-Lucas, and J. Lucas (eds.), Marine Authigenesis: From Global to Microbial: SEPM Special Publication 66, pp. 127–132.

Volery, Chadia & Suvorova, Elena & Buffat, Philippe & Davaud, Eric & Caline, Bruno. (2011): TEM study of Mg distribution in micrite crystals from the Mishrif reservoir Formation (Middle East, Cenomanian to Early Turonian). Facies. doi:57. 605-612. 10.1007/s10347-010-0257-6.

Xiaotong Peng, Zixiao Guo, Christopher H. House, Shun Chen, Kaiwen Ta, (2016): SIMS and Nano SIMS analyses of well-preserved microfossils imply oxygen-producing photosynthesis in the Mesoproterozoic anoxic ocean. Chemical Geology, Volume 441, https://doi.org /10.1016/j.chemgeo.

Yuzhu Ge, A.H. Al-Suwaidi, Meng Shi, Qian Li, Sadoon Morad, Thomas Steuber: (2019):Short-term variation of ooid mineralogy in the Triassic-Jurassic boundary interval and its environmental implications: Evidence from the equatorial Ghalilah Formation, United Arab Emirates, Global and Planetary Change, Volume 182, https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2019.103006.

Zalmai Yawar, Juergen Schieber, (2017): On the origin of silt laminae in laminated shales. Sedimentary Geology, Volume 360, 2017, Pages 22-34, https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2017.09.001.