Settekivimid: definitsioon, teke ja peamised tüübid
Settekivimid: avasta definitsioon, tekkeprotsess ja peamised tüübid (lubjakivi, liivakivi, põlevkivi) — kihiline ladestumine, koostis ja levik Maa pinnal.
Settekivimid (settelised kivimid) on settekivimid, mis on moodustunud setetest. Need ladestuvad aja jooksul ning moodustavad kihte, mida sageli näeb kaljudel. Teised peamised kivimitüübid on vulkaanilised ja metamorfsed kivimid. Settekivimid võivad olla nii füüsilise purunemise ja transportimise teel tekkinud klastilised kivimid kui ka keemilise või bioloogilise sadestumise tagajärjel tekkivad kivid.
Teke ja ladestumise protsessid
Settekivimite teke algab kivimite ja mineraalide murdumisest ja ilmumisest (mäestike kulumine, keemiline lagunemine). Osakesed transporditakse edasi vees, tuules või jääl ning lõpuks sadestuvad sobivates setete kogunemiskohtades — ookeanide, järvede, jõgede, deltaaladade, rannikumuldade ja siseveekogude põhjas. Setete kujunemisel mängivad rolli:
- mehaaniline erosioon ja transport (liiv, kruus, liivakivi põhimaterjal);
- bioloogiline tegevus ja jääkained (surnud loomad, taimed, mikroorganismid), mis võivad moodustada karbonaate ja orgaanilisi settekive;
- vees lahustunud anorgaaniliste kemikaalide sadestumine (nt evaporiidid, kips, haliit).
Pärast ladestumist läbivad setted sageli litifikatsiooni ehk kivistumise protsessi: nad kompaktseeruvad (surve all paisumine) ja tsementeeruvad, kui lahustunud mineraalid (nt kaltsiit, kvarts, rauaoksiidid) asetuvad setete osakeste vahele ja liimivad need kokku. Diagenees ja metamorfism võivad seejärel muuta kivimi omadusi.
Peamised settekivimitüübid
Kolm kõige tuntumat ja laialt levinud settekivimitüüpi on lubjakivi, liivakivi ja põlevkivi, kuid settekivimeid on palju erinevaid, mida saab jagada järgmiselt:
- Klastilised (detriitsed) kivimid — tekivad teistest kivimitest pärit osakeste sadestumisel. Näited: konglomeer, brešš, liivakivi, siltkivi, savikivi (muda- ja šelfikivid). Klastiliste kivimite tera suurus (kruus → liiv → silt → savi) peegeldab transporti ja sadestuskeskkonda.
- Biogeensed/biokemilised kivimid — tekivad elusorganismide tegevusest ja jäätmetest. Näited: lubjakivi (palju tekib korallide, foraminiferide ja teiste organismide koortest), koquina, chalk (kriit) ja osaliselt ka teatud liigid põlevkivist.
- Keemilised settekivid — moodustuvad vees lahustunud ainete sadestumisel. Näited: evaporiidid nagu haliit (sool), kips; ka kvertsiitne ehk silikaatne tsementeerumine ja chert (kõrge SiO2 sisaldus).
- Orgaanilised settekivid — rikas orgaanilise ainega; siia hulka kuuluvad põlevkivi ja kivisüsi, mis tekivad taimede ja mikroorganismide lagunemisel hapnikuvaestes tingimustes.
Settekivimite tunnused ja struktuurid
Settekivimid on tuntud kihtide (stratifikatsioon) poolest. Levinud sedimentaarsed struktuurid on:
- kihistumine ja laminaarsus (selged vertikaal- või horisontaalsed kihid);
- ristkihtumine (cross-bedding) — tekib liivistunud liikuva vee või tuule toimel;
- lainemärgid (ripple marks), mudaküpsised (mud cracks) ja bioturbatsioon (elusorganismide kaevamiste jäljed);
- fossiilid — settekivimid on sageli parim koht mineviku elu uurimiseks, sest jäänused säilivad ladestunud setetes.
Ladestuskeskkonnad
Setted võivad ladestuda väga erinevates keskkondades, millel on oluline mõju kivimi omadustele:
- kontinentaalsed: jõed (fluvial), järved (laculaar), jäälahtrid; tavaliselt klastilised materjalid;
- üleminekualad: deltad, rannad, mangroovid; segadatud klastilised ja biogeensed materjalid;
- merekeskkonnad: lahed, mandrirannikud, mandrilaud – sageli tekivad suured karbonaadikihtid (lubjakivid) ja peened setted avameres.
Majanduslik ja teaduslik tähtsus
Settekivimid on olulised mitmel põhjusel:
- nad moodustavad paljud maavarad — kivisüsi, põlevkivi, mineraalsed soolakihid ja kaltsiumkarbonaadid;
- settekivimid on peamised nafta- ja gaasilekete reservoarid; poroossus ja läbilaskvus (nt liivakivid) määravad vedelike liikumise;
- nad säilitavad fossiile ja annavad informatsiooni paleokliima, paleogeograafia ja Maa ajaloo kohta;
- ehitusmaterjalidena (liivakivi, lubjakivi, konglomeer) ning maapõue veevarude (akuiferid) kandjatena on need praktiliselt asendamatud.
Settekivimid katavad 75–80% Maa maismaa pindalast, kuid moodustavad vaid umbes 5% maakoorest. Erinevate settekivimitüüpide suhteline arvukus varieerub piirkonniti, ent üldiselt võib ligikaudselt jagunemise esitada järgmiselt:
- Savikivid / muda- ja šellakivid (shale/mudstone) — umbes 60–70% settekivimitest (peamiselt peeneteralised ladestised);
- Liivakivid (sandstone) — umbes 20–25% (keskteralised kuni jämedateralised setted);
- Karbonaadid (lubjakivi, dolomiit) — ligikaudu 10–15% (biogeensed ja keemilised karbonaadid);
- Orgaanilised kivimid ja evaporiidid — väiksem, kuid kohati majanduslikult väga oluline osa (nt põlevkivi, kivisüsi, kips, soolakambrid).
Need protsendid on ligikaudsed ja varieeruvad sõltuvalt geograafilisest piirkonnast ja geoloogilisest ajastust. Settekivimite uurimine — sedimentoloogia ja stratigraafia — aitab mõista Maa ajaloo sündmusi, kliimamuutusi ja maavarade paiknemist.
Kaks tüüpi settekivimit: lubjakivist põlevkivi, mida katab lubjakivi. Cumberlandi platoo, Tennessee.
Punane liivakivi: Wirral, Inglismaa
Setteline kivim: Karnataka, India
Survelahendus klastilises kivimis. Samal ajal kui materjal lahustub kohtades, kus terad puutuvad kokku, kristalliseerub materjal lahusest (tsemendina) avatud pooriruumides. See tekitab materjali netovoolu kõrge pinge all olevatest piirkondadest madala pinge all olevatesse piirkondadesse. Selle tulemusena muutub kivim kompaktsemaks ja kõvemaks. Lahtine liiv võib sel viisil muutuda liivakiviks.
Fossiil põlevkivis: Grube Messel, Saksamaa
Konsolideerimine
Aja jooksul kokku surutud ja kokkusurutud setted "konsolideeruvad" (muutuvad tahkeks) kivimikihtideks. Stratigraafia on nende kihtide uurimine.
Tsementeerumine toimub siis, kui lahustunud mineraalsed komponendid ladestuvad setete vahekihti. See on setete kokku kleepumine, mis moodustab kivimi.
Vastasel juhul võib kivimitest vesi välja pressida, kuid nende iseloom jääb pikaks ajaks muutumatuks. On palju kivimatuid karjäärisid, kus ehitustööstuse tarbeks võetakse liiva ja kruusa. Sellised karjäärid võivad võtta välja liiva, mis on liivana säilinud juba jura perioodist alates. Konsolideeritud liiv, liivakivi, võib aga olla väga kõva kivim.
Konsolideeritud kivimeid võib veel muuta vesi, mis tungib läbi, või kuumus ja äärmine surve.
Setteliste kivimite tüübid
Setteid moodustuvad kolme protsessi käigus:
- Maalt pühkisid alla tahked ained.
- Vette asetatud tükid ja tükid, nt karbid.
- Lahuses olevad kemikaalid, mis võivad sadestuda.
Need settekiviprotsessid - ilmastumine, transport ja ladestumine - viivad kolme lõpptooteni: kvartsliiv, põlevkivi (savist) ja lubjakivi (CaCO3). Enamik settekivimeid on selle üldise mustri variatsioonid.
Kriit, lubjakivi ja dolomiit on kõik põhiliselt valmistatud kaltsiumkarbonaadist. See on saadud mineraalide ja loomade (eriti loomakoorte) tükkide segust. Need moodustuvad enamasti ookeanides. Kiltkivid, liivakivid ja konglomeraadid on kõik klastilised kivimid. Need on valmistatud teiste kivimite tükkidest. Tükid võivad olla pärit vee, jää või tuule erosiooni tagajärjel. Kivisüsi on saadud iidsetest taimedest; nafta ja maagaas on samuti orgaanilise päritoluga.
Mõned settekivimid koosnevad ainult ühest setteliigist, mis on kõik umbes ühesuurused, näiteks liiv. Teistes settekivimites on suuri ja väikesi tükke ning eri tüüpi kivimitükke. Tuntud settekivimid on liivakivi ja lubjakivi.
Settelisi kivimeid võib leida kõikjal Maal. Kui settekivimeid kuumutatakse ja pigistatakse, muutuvad nad metamorfseteks kivimiteks. Vulkaanilise päritoluga kivimid on vulkaanilise päritoluga. Väga pika aja jooksul lähevad kivimid ringlusse, ja seda kahel viisil. Kui meresetteid tõstetakse merepinnast kõrgemale, siis need ilmastuvad ja tükid kanduvad merre. Palju pikema aja jooksul võivad kontinentaalplaadid kokku põrkuda. Siis läheb üks plaat teise alla (subdutseerub) ja kogu selle materjal läheb ringlusse, kerkides esile palju hiljem.
Seotud leheküljed
- Kivide nimekiri
- Mäeeraldise kivim
- Metamorfne kivim
- Mineraalide loetelu
- Ebaühtlus
Küsimused ja vastused
K: Mis on settekivimid?
V: Settelised kivimid on kivimid, mis on moodustunud aja jooksul kogunenud setetest.
K: Kuidas moodustuvad settekivimid?
V: Settelised kivimid moodustuvad ookeanide ja järvede põhja langevatest ainetest, sealhulgas teiste kivimite pisikestest tükkidest, surnud loomadest, taimedest, mikroorganismidest ja anorgaanilistest kemikaalidest, mis võivad sadestuda vesilahustest.
K: Millised on muud kivimitüübid?
V: Teised kivimitüübid on magmakivimid ja metamorfsed kivimid.
K: Millised on kõige levinumad settekivimid?
V: Kolm kõige tavalisemat settekivi on lubjakivi, liivakivi ja põlevkivi.
K: Kui suur osa Maa maismaa pindalast on kaetud settekivimitega?
V: Settelised kivimid katavad 75-80% Maa maismaa pindalast.
K: Kui suure osa maakoorest moodustavad settekivimid?
V: Settelised kivimid moodustavad ainult 5% maakoorest.
K: Milline on erinevate settekivimitüüpide suhteline arvukus?
V: Kõige sagedamini esinevad settekivimid on lubjakivi, millele järgnevad liivakivi ja põlevkivi.
Otsige