Krečnjak

S Vikipedije, slobodne enciklopedije

Krečnjačke naslage
Formacije La Zaplaz u planinama Pjatra Krajuluj, Rumunija.

Krečnjaci su najrasprostranjenije karbonatne stene i jedne od najrasprostranjenijih sedimentnih stena uopšte. Sastavljeni su od kalcita ali su retko sasvim čisti. Obično sadrže hemijske primese gvožđa, mangana i magnezijuma, zatim primese gline, zrna peska, organsku materiju i dr. Krečnjak se formira kada se minerali kalcit i aragonit talože iz vode koja sadrži rastvoreni kalcijum. To se može odvijati kroz biološke i nebiološke procese, mada su biološki procesi verovatno bili važniji u poslednjih 540 miliona godina.[1] Krečnjak često sadrži fosile, a oni pružaju naučnicima informacije o drevnom okruženju i o evoluciji života.[2]

Oko 20% do 25% sedimentne stene je karbonatna stena, a većina je krečnjak.[3][2] Preostala karbonatna stena je uglavnom dolomit, blisko povezana stena, koja sadrži visok procenat minerala dolomita, CaMg(CO
3)
2. Magnezijski krečnjak je zastareo i loše definisan izraz koji se različito koristi za dolomit, za krečnjak koji ima značajan sadržaj dolomita (dolomitni krečnjak), ili za bilo koji drugi krečnjak koji sadrži značajan procenat magnezijuma.[4] Većina krečnjaka nastala je u plitkim morskim sredinama, poput kontinentalnih pragova ili platformi, mada su manje količine nastale u mnogim drugim sredinama. Veliki deo dolomita je sekundarni dolomit, nastao hemijskom promenom krečnjaka.[5][6] Krečnjak je izložen na velikim delovima Zemljine površine, a pošto je krečnjak u izvesnoj meri rastvorljiv u kišnici, ta izloženost često dovodi do erozije i nastaje kraški pejzaž. Većina pećinskih sistema nalazi se u krečnjačkim stenama.

Krečnjak ima brojne upotrebe: kao građevinski materijal, bitna komponenta betona (portland cement), kao agregat za podlogu puteva, kao beli pigment ili punilo u proizvodima kao što su paste za zube ili boje, kao hemijsko sirovina za proizvodnju kreča, kao sredstvo za poboljšanje tla, i kao popularan ukrasni dodatak kamenim baštama. Formacije krečnjaka sadrže oko 30% svetskih rezervoara nafte.[2]

Opis[uredi | uredi izvor]

Krečnjak se sastoji uglavnom od minerala kalcita i aragonita, koji su različiti kristalni oblici kalcijum karbonata (CaCO
3). Dolomit, CaMg(CO
3)
2, je neuobičajen mineral u krečnjaku, a siderit ili drugi karbonatni minerali su retki. Međutim, kalcit u krečnjaku često sadrži nekoliko procenata magnezijuma. Kalcit u krečnjaku je podeljen na kalcit sa niskim i visokim sadržajem magnezijuma, sa linijom podele u sastavu na koncentraciji 4% magnezijuma. Kalcit sa visokim sadržajem magnezijuma zadržava mineralnu strukturu kalcita, koja se razlikuje od dolomita. Aragonit obično nema značajan sadržaj magnezijuma.[7] Većina krečnjaka je inače hemijski prilično čista, sa klastičnim sedimentima (uglavnom sitnozrnatim kvarcnim i glinenim mineralima) koji čine manje od 5%[8] do 10%[9] sastava. Organske materije obično čine oko 0,2% krečnjaka i retko prelaze 1%.[10]

Krečnjak često sadrži promenljive količine silicijum dioksida u obliku rožnjaka ili silicijumskih skeletnih fragmenata (kao što su sunđeraste spikule, dijatomeje ili radiolarije).[11] Fosili su takođe česti u krečnjaku.[2]

Krečnjak je obično bele do sive boje. Krečnjak koji je neobično bogat organskim materijama može biti gotovo crne boje, dok tragovi gvožđa ili mangana mogu dati krečnjaku beličaste do žute do crvene boje. Gustina krečnjaka zavisi od njegove poroznosti, koja varira od 0,1% za najgušći krečnjak do 40% za kredu. Gustina se, prema tome, kreće od 1,5 do 2,7 g/cm3. Iako relativno mekan, sa Mosovom tvrdoćom od 2 do 4, gusti krečnjak može imati jačinu drobljenja do 180 MPa.[12] Poređenja radi može se napomenuti da beton tipično ima čvrstoću pri drobljenju od oko 40 MPa.[13]

Iako krečnjaci pokazuju malu varijabilnost u sastavu minerala, oni pokazuju veliku raznolikost u teksturi.[14] Međutim, većina krečnjaka sastoji se od zrna veličine peska u karbonatnoj matrici blata. Pošto su krečnjaci često biološkog porekla i obično su sastavljeni od taloga koji se taloži blizu mesta gde je nastao, klasifikacija krečnjaka se obično zasniva na vrsti zrna i sadržaju mulja.[8]

Zrna[uredi | uredi izvor]

Ooidi sa plaže na Džolterovom Keju, Bahami
Ooidi u krečnjaku karmelske formacije (srednja jura) jugozapadne Jute
Prikaz tankog preseka krečnjaka iz srednje jure u južnoj Juti, SAD. Okrugla zrna su ooidi; najveći je prečnika 1,2 mm (0,05 in). Ovaj krečnjak je oosparit.

Većina zrna u krečnjaku su skeletni fragmenti morskih organizama poput korala ili foraminifera.[15] Ovi organizmi luče strukture napravljene od aragonita ili kalcita i ostavljaju te strukture nakon što umru. Ostala karbonatna zrna koja sačinjavaju krečni kamen su ooidi, peloidi i krečni sedimenti (intraklasti i ekstraklasti).[16]

Skeletna zrna imaju sastav koji odražava organizme koji su ih proizveli i životnu sredinu u kojoj su nastali.[17] Skeletna zrna kalcita sa niskim sadržajem magnezijuma tipična su za zglobne brahiopode, planktonske (slobodno plutajuće) foraminifere i kokolite. Skeletna zrna kalcita sa visokim sadržajem magnezijuma tipična su za bentoske foraminifere (nastanjene na dnu), bodljokošce i koralne alge. Skeletna zrna aragonita tipična su za mekušce, krečnjačke zelene alge, stromatoporoide, korale i cevne crve. Skeletna zrna takođe odražavaju specifične geološke periode i okruženja. Na primer, zrna korala su češća u visokoenergetskim sredinama (koje karakterišu jake struje i turbulencije), dok su zrna brajozoana češća u niskoenergetskim sredinama (koje karakteriše tiha voda).[18]

Ooidi (koji se ponekad nazivaju i ooliti) su zrna veličine peska (prečnika manje od 2 mm) koja se sastoje od jednog ili više slojeva kalcita ili aragonita oko centralnog kvarcnog zrna ili mineralnog fragmenta karbonata. Oni se verovatno formiraju direktnim taloženjem kalcijum karbonata na ooid. Pajsoliti su slični ooidima, ali su veći od 2 mm u prečniku i teže nepravilnijem obliku. Krečnjak sastavljen uglavnom od ooida naziva se oolit ili ponekad oolitski krečnjak. Ooidi se formiraju u visokoenergetskim okruženjima, kao što je platforma Bahama, a ooliti tipično pokazuju ukrštanje i druge karakteristike povezane sa taloženjem u jakim strujama.[19][20]

Onkoliti podsećaju na ooide, ali pokazuju radijalnu, a ne slojevitu unutrašnju strukturu, što ukazuje na to da su ih formirale alge u normalnom morskom okruženju.[19]

Peloidi su zrna mikrokristalnog karbonata bez strukture koja se verovatno proizvode različitim procesima.[21] Smatra se da su mnogi fekalni peleti koje proizvode morski organizmi. Druge mogu proizvesti endolitske (dosadne) alge[22] ili drugi mikroorganizmi[23] ili razgradnjom školjki mekušaca.[24] Teško ih je videti u uzorku krečnjaka osim u tankom preseku i ređe se javljaju u starim krečnjacima, verovatno zato što ih sabijanje karbonatnih sedimenata ometa.[22]

Krečnoklasti su fragmenti postojećih krečnjačkih ili delimično litifikovanih karbonatnih sedimenata. Intraklasti su krečnjaci koji potiču blizu mesta gde su deponovani u krečnjaku, dok ekstraklasti dolaze izvan područja taloženja. Intraklasti uključuju grožđano kamenje, koje je skup peloida cementiranih organskim materijalom ili mineralnim cementom. Ekstraklasti su neuobičajeni, obično su praćeni drugim klastičnim sedimentima i ukazuju na taloženje u tektonski aktivnom području ili kao deo struje zamućenja.[25]

Mulj[uredi | uredi izvor]

Zrna većine krečnjaka ugrađena su u matricu karbonatnog mulja. Ovo je tipično najveći deo drevne karbonatne stene.[22] Blato koje se sastoji od pojedinačnih kristala dužine manje od 5 mikrona opisano je kao mikrit.[26] U svežem karbonatnom blatu mikrit su uglavnom male iglice aragonita, koje se mogu taložiti direktno iz morske vode,[27] mogu ih izlučivati alge,[28] ili mogu biti proizvedene abrazijom zrna karbonata u visokoenergetskom okruženju.[29] Ovo se pretvara u kalcit u roku od nekoliko miliona godina od taloženja. Daljom rekristalizacijom mikrita nastaje mikrospar, sa zrnima prečnika 5 do 15 mikrona.[27]

Krečnjak često sadrži veće kristale kalcita, veličine od 0,02 do 0,1 mm, koji su opisani kao spari kalcit ili sparit. Sparit se razlikuje od mikrita po veličini zrna od preko 20 mikrona i zato što se sparit ističe ispod ručnog sočiva ili u tankom preseku kao beli ili providni kristali. Sparit se od karbonatnih zrna razlikuje po nedostatku unutrašnje strukture i svojim karakterističnim kristalnim oblicima.[30]

Geolozi pažljivo razlikuju sparit deponovan kao cement i sparit nastao rekristalizacijom zrna mikritita ili karbonata. Sparitni cement se verovatno taložio u porama između zrna, što ukazuje na visokoenergetsko okruženje taloženja koje je uklanjalo karbonatno blato. Rekristalizovani sparit nije dijagnostičko svojstvo taložnog okruženja.[30]

Sastav[uredi | uredi izvor]

Krečnjaci mogu nastati na više načina:

  • kao hemijski sedimenti,
  • kao organogeni sedimenti, kada nastaju uz aktivno učešće živih organizama i najzad,
  • kao rezultat mehaničkog raspadanja i pretaložavanja ranije stvorenih krečnjaka.

Kao hemijski talozi stvaraju se i litografski škriljci (kriptokristalasti jasno uslojeni krečnjaci), krečnjaci sonih ležišta i uz manje ili veće učešće organizama, sprudni alohtoni krečnjaci (direktno izlučivanje karbonata iz morske vode). Organogeni krečnjaci redovno sadrže ostatke fosila u čiju ljušturu je ugrađivan kalcijum-karbonat. Ime dobijaju prema karakterističnom fosilu: cefalopodski, brahiopodski, rudistni, litotamnijski itd.

Korišćenje[uredi | uredi izvor]

Krečnjak se koristi za proizvodnju kreča koji se koristi kao građevinski materijal.

Vidi još[uredi | uredi izvor]

References[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Boggs, Sam (2006). Principles of sedimentology and stratigraphy (4th izd.). Upper Saddle River, N.J.: Pearson Prentice Hall. str. 177, 181. ISBN 0131547283. 
  2. ^ a b v g Boggs 2006, str. 159. sfn greška: više ciljeva (2×): CITEREFBoggs2006 (help)
  3. ^ Blatt, Harvey; Tracy, Robert J. (1996). Petrology : igneous, sedimentary, and metamorphic. (2nd izd.). New York: W.H. Freeman. str. 295–300. ISBN 0716724383. 
  4. ^ Jackson, Julia A., ur. (1997). „Magnesian limestone”. Glossary of geology. (Fourth izd.). Alexandria, Virginia: American Geological Institute. ISBN 0922152349. 
  5. ^ Blatt, Harvey; Middleton, Gerard; Murray, Raymond (1980). Origin of sedimentary rocks (2d izd.). Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall. str. 446, 510–531. ISBN 0136427103. 
  6. ^ Boggs 2006, str. 182-194. sfn greška: više ciljeva (2×): CITEREFBoggs2006 (help)
  7. ^ Blatt, Middleton & Murray 1980, str. 448-449.
  8. ^ a b Blatt & Tracy 1996, str. 295. sfn greška: više ciljeva (2×): CITEREFBlattTracy1996 (help)
  9. ^ Boggs 2006, str. 160. sfn greška: više ciljeva (2×): CITEREFBoggs2006 (help)
  10. ^ Blatt, Middleton & Murray 1980, str. 467.
  11. ^ Blatt & Tracy 1996, str. 301–302. sfn greška: više ciljeva (2×): CITEREFBlattTracy1996 (help)
  12. ^ Oates, Tony (17. 9. 2010). „Lime and Limestone”. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology: 1209130507212019.a01.pub3. ISBN 978-0471238966. doi:10.1002/0471238961.1209130507212019.a01.pub3. 
  13. ^ The Editors of Encyclopaedia Britannica. „Compressive strength test”. Encyclopedia Britannica. Pristupljeno 4. 2. 2021. 
  14. ^ Blatt & Tracy 1996, str. 295–296. sfn greška: više ciljeva (2×): CITEREFBlattTracy1996 (help)
  15. ^ Blatt, Middleton & Murray 1980, str. 452.
  16. ^ Blatt & Tracy 1996, str. 295–300. sfn greška: više ciljeva (2×): CITEREFBlattTracy1996 (help)
  17. ^ Blatt, Middleton & Murray 1980, str. 449.
  18. ^ Boggs 2006, str. 161-164. sfn greška: više ciljeva (2×): CITEREFBoggs2006 (help)
  19. ^ a b Blatt & Tracy 1996, str. 297–299. sfn greška: više ciljeva (2×): CITEREFBlattTracy1996 (help)
  20. ^ Boggs 2006, str. 164–165. sfn greška: više ciljeva (2×): CITEREFBoggs2006 (help)
  21. ^ Adachi, Natsuko; Ezaki, Yoichi; Liu, Jianbo (februar 2004). „The fabrics and origins of peloids immediately after the end-Permian extinction, Guizhou Province, South China”. Sedimentary Geology. 164 (1–2): 161—178. Bibcode:2004SedG..164..161A. doi:10.1016/j.sedgeo.2003.10.007. 
  22. ^ a b v Blatt & Tracy 1996, str. 298. sfn greška: više ciljeva (2×): CITEREFBlattTracy1996 (help)
  23. ^ Chafetz, Henry S. (1986). „Marine Peloids: A Product of Bacterially Induced Precipitation of Calcite”. SEPM Journal of Sedimentary Research. 56 (6): 812—817. doi:10.1306/212F8A58-2B24-11D7-8648000102C1865D. 
  24. ^ Samankassou, Elias; Tresch, Jonas; Strasser, André (26. 11. 2005). „Origin of peloids in Early Cretaceous deposits, Dorset, South England” (PDF). Facies. 51 (1–4): 264—274. S2CID 128851366. doi:10.1007/s10347-005-0002-8. 
  25. ^ Blatt & Tracy 1996, str. 299-300, 304. sfn greška: više ciljeva (2×): CITEREFBlattTracy1996 (help)
  26. ^ Blatt, Middleton & Murray 1980, str. 460.
  27. ^ a b Blatt & Tracy 1996, str. 300. sfn greška: više ciljeva (2×): CITEREFBlattTracy1996 (help)
  28. ^ Boggs 2006, str. 166. sfn greška: više ciljeva (2×): CITEREFBoggs2006 (help)
  29. ^ Trower, Elizabeth J.; Lamb, Michael P.; Fischer, Woodward W. (16. 3. 2019). „The Origin of Carbonate Mud”. Geophysical Research Letters. 46 (5): 2696—2703. Bibcode:2019GeoRL..46.2696T. doi:10.1029/2018GL081620. 
  30. ^ a b Boggs 2006, str. 166–167. sfn greška: više ciljeva (2×): CITEREFBoggs2006 (help)

Literatura[uredi | uredi izvor]

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Krečnjak na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Кречњак&oldid=27550755”