Szedimentológia I.

Tartalom

Előszó (Balogh Kálmán) 15
Az üledéktan fogalma és jelentősége 15
Az üledéktani kutatás hazai helyzete 16
A könyv célja és szerkezete 16
A szedimentológia múltja, jelene, jövője (Balogh Kálmán és Bérczi István) 19
A szedimentológia fejlődése és annak tanulságai 19
Az üledéktani kutatás fő irányai 20
A szedimentológia jövője 21
Irodalom 22
1. Az üledékképződés folyamata (Balogh Kálmán) 23
1.1 Az üledékes kőzetek eredete 23
1.2 Az üledékképződés helye a kőzetképződési körfolyamatokban 23
2. A mállás (Balogh Kálmán) 25
2.1 A mállás fogalma és fajtái 25
2.2 A víz mállási szempontból fontos tulajdonságai 26
2.3 Felszíni mállás 28
2.31 A fizikai mállás 28
2.32 A vegyi mállás 32
2.321 A szilikátok mállása 32
2.322 A mállási öv új ásványai 35
2.3221 Az agyagásványok 35
2.3222 Aliitok és vasoxid-hidrátok 40
2.3223 A zeolitok és az autigén földpátok 41
2.323 Oxidáció és redukció 42
2.324 A sókőzetek oldódása 45
2.325 A karbonátok oldódása 45
2.33 A biokémiai mállás 49
2.4 Talajképződés 50
2.5 Vízalatti mállás 59
Irodalom 53
3. A mállási törmelék szállítása (Balogh Kálmán) 65
3.1 A törmelékszállítás fő formái 55
3.2 A fluidummozgás fizikai alapjai 55
3.21 A testek halmazállapota 65
3.22 Kinematikai alapfogalmak 66
3.23 Dinamikai alapfogalmak 68
3.24 Térfogati és felületi erők 68
3.25 Ideális fluidumok. A Bernoulli-egyenlet 69
3.26 Reális fluidumok belső súrlódása. Newtoni és nem-newtoni fluidumok 71
3.27 A lamináris áramlás 73
3.28 A turbulens áramlás. A Reynolds-féle szám 75
3.281 A turbulens áramlás fizikai jellemzői 76
3.282 Egyenletes áramlások határrétegei 77
3.283 A lemezes és a turbulens áramlás közötti átmenet 80
3.284 Oszcilláló áramlások határrétegei 84
3.29 Folyásleválás és másodlagos áramlások 85
3.3 A fluidumok hidrodinamikai stabilitása 89
3.4 A fluidummozgás és a hordalékszemcsék kölcsönhatása 89
3.41 A hordalékszemcsék süllyedési sebessége 90
3.411 Egyetlen szemcse süllyedése. A Stokes-törvény 90
3.412 A szemcsealak hatása a süllyedés sebességére 92
3.413 A szemcsefelszín hatása a süllyedésre 92
3.414 A szemcsék csoportos süllyedése 93
3.42 A hordalékmozgás küszöbértéke 93
3.421 Kohéziómentes szemcsék mozgásának megindulása vízben 93
3.422 Kohéziós szemcsék mozgásának megindulása vízben 95
3.423 A szemcsemozgás légáramokban való megindulása 95
3.43 A szemcsemozgás módja 96
3.44 A szállított üledék típusai 97
3.45 A szilárd szemcsék nyírófeszültségeinek átvitele. A Bagnold-féle szám 98
3.46 A klasszikus üledékszállítási elmélet 99
3.47 A vízfolyások üledékszállító munkája 100
3.48 A szél üledékszállító munkája 100
3.5 A Froude-szám és a folyásrendszerek 101
Irodalom 102
4. A gravitációs tömegmozgások (Balogh Kálmán) 104
4.1 Az üledékcsuszamlás 104
4.2 A suvadás 106
4.3 A tömeges üledékfolyás 107
4.31 Sziklaomlás 107
4.32 Közetlavina 107
4.33 Homoklavina (homok- vagy szemcsefolyás) 109
4.34 Az üledékek folyósodása (likvidizáció) 111
4.341 A cseppfolyósodás 111
4.342 Fluidizáció 113
4.3421 A stacionárius fluidizáció 113
4.3422 A tömeges önfluidizáció 115
4.3423 A szemcsék önfluidizációja 116
4.3424 A likvidizált törmelék leülepedése 117
4.35 Törmelékár 117
4.36 Zagyár 120
4.361 A zagyárak mozgása 121
4.3611 A jelenkori tengeri zagyárak megindulása 121
4.3612 A zagyár fejének mozgása 122
4.3613 A zagyár testének mozgása 123
4.3614 A zagyár megszűnése 123
4.362 A zagyár-üledékek 124
4.4 A gravitációs tömegmozgások egymásba való átalakulása 128
Irodalom 128
5. A vízfolyások szállító és lerakó tevékenysége (Balogh Kálmán) 131
5.1 A vízfolyások, folyóvölgyek és völgyszakaszok kialakulása. Az erózió fajtái 131
5.2 A folyó vízhozamát, sebességét és a vízhálózat sűrűségét befolyásoló tényezők 137
5.3 A folyóvíz szállította anyagok sorsa 139
5.4 A hordalékszállítási teljesítmény elméleti meghatározása 143
5.41 Egyenletes hozamú vízfolyások hordalékszállítása 143
5.42 Az ingadozó hozamú vízfolyások hordalékszállítása 145
5.5 Az allúvium 146
5.6 A vízfolyás meanderezése 147
5.61 A meanderezés hidrodinamikai vonatkozásai 149
5.62 A kanyargás okozta vízszintingadozás 150
5.63 A kanyargó vízfolyás másodlagos áramlásai 151
5.64 Az övzátonyok üledékeire és keresztmetszetére vonatkozó számítások 152
5.65 A meanderek növekedése 154
5.7 A síksági folyók lerakódásai 155
5.71 A mederfenéki lerakódások formakincse 156
5.711 A nagyméretű mederfenéki alakzatok 156
5.712 A kisebb méretű alakzatok 157
5.72 A meanderező folyó üledékei 157
5.73 A parti gátak és az ártéri medencék üledékei 159
5.74 Az elágazó vízfolyások üledékei 159
5.8 Az alluviális hordalékkúpok és lerakódásaik 160
5.9 Fossziüs alluviális üledékek 164
5.10 Folyótorkolatok 165
5.101 Delták 165
5.1011 A delták osztályozása 166
5.1012 A jelenkori deltasíkságok üledékeinek megoszlása 171
5.10121 A vízfolyás uralta deltasíkságok 171
5.10122 Az árapály uralta deltasíkságok 173
5.1013 A deltafront 173
5.10131 A vízfolyás formálta deltafrontok 176
5.10132 A folyóvíz és hullámzás formálta deltafrontok 177
5.10133 A hullámzás uralta deltafrontok 177
5.10134 A folyóvíz, a hullámzás és az árapály együttes hatása alatti deltafrontok 177
5.10135 Az árapály uralta deltafrontok I77
5.1014 Fosszilis deltarendszerek I77
5.102 Tölcsértorkolatok 181
5.1021 Az esztuáriumok vizének dinamikája 182
5.1022 Egy átlagos esztuárium üledékei 184
5.1023 Az esztuáriumok árapály-erősség szerinti osztályozása I84
5.1024 A fosszilis esztuáriumi üledékek 186
Irodalom 187
6. A szél szállító és lerakó tevékenysége (Balogh Kálmán) 191
6.1 A légkör fogalma és jelentősége 191
6.2 A légkör kialakulásának története 193
6.3 A légköri cirkuláció, szélrendszerek 195
6.4 A szélnek a szárazföld felszínére gyakorolt hatása 197
6.41 A szélműködés fő területei 197
6.42 A légmozgás hatásfoka, az eolikus szállítás mechanizmusa 198
6.43 A szél deflációs és korróziós tevékenysége 199
6.44 A szél üledéklerakó tevékenysége 202
6.5 A futóhomok-felhalmozódás formái 203
6.51 Az eolikus vagy szélfodrok 204
6.52 A szélformálta dűnék 206
6.521 A barkánok 206
6.522 A harántdűnék 207
6.523 A hosszanti buckák 208
6.524 A zibár 210
6.525 A parabolabucka 210
6.526 Az agyagdűnék 210
6.527 A dómszerű és csillagdűnék 211
6.528 Megforduló buckák 211
6.529 A homokfelhalmozódás kényszerformái 212
6.53 Adraa 214
6.6 Az eolikus fáciesek fosszilis anyagban való felismerése 214
6.61 A meleg sivatagok képződményei 215
6.611 Az ergek 216
6.612 Az eolikus homokfelhalmozódások belső szerkezete 217
6.62 A periglaciális területek eolikus formái és lerakódásai 222
6.63 A parti síkságok szélfújta alakzatai 223
Irodalom 223
7. A jég szállító és lerakó tevékenysége (Balogh Kálmán) 227
7.1 A jég felhalmozódásának feltételei 228
7.2 A jég fizikai tulajdonságai 229
7.3 A jégár mozgása 229
7.4 A jégárak osztályozása 232
7.41 Morfológiai jégártípusok 232
7.42 Hőmérsékleti jégártípusok 234
7.5 A glaciális erózió 235
7.6 A glaciális szállítás módja 236
7.7 A glaciális törmelék lerakódása 236
7.71 Gleccserüledékek képződése 237
7.72 Glaciofluviális, glaciolakusztris és glaciomarin üledékek képződése 240
7.8 A földtani múlt glaciális üledékei 242
7.9 Periglaciális jelenségek 242
Irodalom 244
8. A kontinentális állóvizek üledéktani szerepe (Balogh Kálmán) 246
8.1 Fogalom és jelentőség 246
8.2 A tóképződés módja 247
8.3 A tavi üledék képződés fizikai és kémiai feltételei 249
8.31 A tavak vizének vegyi összetétele 250
8.32 A tavak hőmérsékletét kialakító tényezők 252
8.33 A tavak hőmérséklet szerinti osztályozása 253
8.34 A tó vízszintjének ingadozásai 257
8.35 A tó víz mozgásai 257
8.4 A tavak élővilága 261
8.5 A tavi üledékképződés jellege 263
8.51 A törmelékes üledékek kifejlődése 264
8.511 A partmenti törmelék 265
8.512 A mélyvízi törmelék 267
8.52 Kémiai és kémiai-biokémiai üledékek 268
8.521 A szubboreális tavak 268
8.522 A mérsékelt övi tavak 268
8.523 Az arid és szemiarid tavak 271
8.6 A fosszilis tavi üledékek felismerése 272
Irodalom 273
9. A tengeri üledékszállítás mechanizmusa (Balogh Kálmán) 276
9.1 A hullámmozgás fogalma és osztályozása 276
9.11 A gravitációs vízhullámok 278
9.111 A gravitációs hullámmozgás alapegyenletei és mérőszámai 279
9.112 A gravitációs vízhullámokra vonatkozó elméletek 280
9.1121 Az Airy-féle kétdimenziós modell 281
9.1122 Az Airy-féle modell háromdimenziós kiterjesztése 285
9.1123 Az Airy-féle modell belső hullámokra való alkalmazása 285
9.1124 A Stokes-féle hullámmodell 285
9.1125 A hullámtörés keletkezése 287
9.1126 A hullámverés keletkezése 288
9.1127 Partmenti hullámok 290
9.12 Az árapály és az árapályáramok 291
9.2 Az állandó óceáni áramlások 296
9.21 Az óceánok felszíni áramlásrendszerei 298
9.22 Mélytengeri áramlások 299
9.3 Időszakos törmelék- és szuszpenzió-árak 301
Irodalom 301
10. A tengeri üledékképződés (Balogh Kálmán és Haas János) 303
10.1 A tengervíz fogalma, eredete és jelentősége 303
10.2 A világtenger horizontális és vertikális tagozódása 305
10.3 Az óceánok és kontinensek elhelyezkedésének időbeli változásai 308
10.4 A tengervíz kémiai és fizikai tulajdonságai 309
10.41 A tengervíz oldott alkotóinak vízszintes és függőleges irányú változásai 309
10.42 A tengervíz hőmérséklet- és sűrűségváltozásai és azok jelentősége 313
10.43 A CaCO3-oldódás mélységi szintjei és azok értelmezése 314
10.44 Az aragonit tengervízből való közvetlen kiválása 316
10.45 A tiszta kalcit és a dolomit közvetlen kicsapódásának akadályai 317
10.46 A karbonátszemcsék biogén eredetének kérdése 318
10.47 A tengervíz egyéb anyagai 319
10.5 Az élővilág szerepe a tengeri üledékképződésben 320
10.51 A tengeri élőlények elterjedését szabályozó tényezők 320
10.511 Életmód 320
10.512 A környezeti hatások 321
10.5121 A víz átvilágítottsága 321
10.5122 A víz hőmérséklete 321
10.5123 A létfontosságú ásványi tápanyagok 322
10.5124 Sótartalom 322
10.5125 A gázok 322
10.5126 A víz mélysége 323
10.5127 Az aljzat minősége 323
10.513 Az alkalmazkodóképesség 324
10.52 A tengeri szervezetek üledéktani és faciológiai jelentősége 324
10.521 A váz anyagai 324
10.522 A tengervíz és a tengerfenék szerves anyagai 325
10.523 Életműködési nyomok (bioglífák) 326
10.6 A tenger üledékképződési övezetei 328
10.61 A tengerparti (litorális) régió 328
10.611 Az abráziós jellegű, meredek partok 329
10.612 A sziliciklasztos lapos partok 331
10.6121 Homokpartok és homokzátonyok 331
10.6122 A parti lagúnák 334
10.6123 Az árapálysíkságok 336
10.6124 A sáncokkal tagolt iszapsíkságok 338
10.613 A karbonátos és evaporitos lapos partok 338
10.6131 A mészhomokos partok 338
10.6132 A karbonátos árapálysíkságok és mocsarak 339
10.6133 Az arid árapálysíkságok és szebkhák 341
10.6134 A karbonátos lagúnák és öblök 344
10.61341 A szárazföld-peremi karbonátos lagúnák 344
10.61342 A szigetbelseji karbonátos lagúnák 345
10.6135 A partmenti biohermák 345
10.62 A karbonátos sekélytenger 345
10.621 A belső self 345
10.622 A sekély vízi padok és táblák 347
10.623 A külső self 347
10.6231 A peremi kalkarenitek 347
10.6232 A korallzátonyok 348
10.62321 Az indopacifikus korallzátonyok 348
10.62322 A karib-tengeri korallzátonyok 351
10.62323 A zátonylejtő üledékei 351
10.62324 A fosszilis biogén építmények 351
10.63 A sziliciklasztos selfek 353
10.631 Az árapály uralta selfek 355
10.632 A hullámzás uralta selfek 356
10.64 A kontinentális lejtő 357
10.65 A kontinentális lábazat 358
10.66 A tenger alatti kanyonok 358
10.67 A mélytenger 358
10.68 A mai óceánok fenéküledékei 359
10.69 Néhány mai beltenger üledékei 361
Irodalom 364
11. A vízben oldott mállási termékek. Endo- és kozmogén üledékek (Balogh Kálmán)
11.1 Mállási oldatok
11.2 Endogén termékek 371
11.3 Meteoritok és kozmikus por 371
Irodalom 372
12. A diagenezis (Balogh Kálmán és Bérczi István)
12.1 Fogalom és elhatárolás
12.2 A diagenezis fokozatai és azok nevezéktana
12.3 A diagenezis fokának meghatározói
12.31 A felszín alatti nyomás és hőmérséklet
12.311 A betemetődési nyomás 381
12.312 A betemetődési hőmérséklet 381
12.32 Kompakció, túlnyomás, nyomási oldódás 382
12.33 A cementáció 384
12.34 Porozitás és permeábilitás 384
12.341 Az alapvető pórustípusok 386
12.342 A porozitás relatív kora 387
12.3421 Az elsődleges porozitás 387
12.3422 A másodlagos porozitás 388
12.34221 Az eogenetikus porozitás 388
12.34222 A mezogenetikus porozitás 388
12.34223 A telogenetikus porozitás 389
12.3423 A pórusok kialakulási idejének rögzítése 389
12.343 A Choquette-Pray-féle porozitásrendszer 390
12.4 A formációvizek 391
12.41 A formációvizek összetétele 391
12.42 A formációvizek időbeli változásai 393
12.43 Az Eh-pH viszonyok alakulása 395
12.44 A stabil izotópok jelentősége 395
12.5 A Folk-féle diagenetikus tartományok 397
12.6 Az epigenezis 398
Irodalom 398
13. A törmelékes üledékek diagenezise (Bérczi István, Jámbor Áron és Balogh Kálmán) 401
13.1 A vizsgálati módszerek áttekintése 401
13.2 A törmelékes üledékek diagenezisének általános jellemzése 403
13.21 Az üledék betemetődés előtti homogenizálódása. A sekély betemetődés főbb eseményei 403
13.22 A mély betemetődés okozta változások 406
13.3 Diagenezis és szemcseeloszlás; a Dapples-féle zónák 408
13.4 Diagenezis és pórusvíz-szivárgás; a Schmidt-McDonald-féle zónák 409
13.5 A tengeri pélitek szénizotópos és ásványi összetételének változásai; a Curtis-féle övek 410
13.6 Megjegyzések a kontinentális pélitek diageneziséhez 413
13.7 Példák a törmelékes üledékek felszínközeli diagenezisére 413
13.8 Kiegészítések a homokok felszín alatti diageneziséhez 415
13.9 A törmelékes üledékek porozitása 418
13.10 A homokkövek másodlagos porozitása 418
Irodalom 420
14. A karbonátok diagenezise (Haas János) 422
14.1 A diagenezist meghatározó tényezők 422
14.2 A legfontosabb diagenetikus folyamatok 423
14.21 A cementáció 423
14.211 Tenger alatti cementáció 425
14.2111 A sekély tengeri cementáció 425
14.2112 A mélytengeri cementáció 425
14.212 Az árapály övi és a dagály öv fölötti cementáció 425
14.213 Szárazföldi és édesvízi cementáció 426
14.2131 Vadózus cementáció 426
14.2132 Freatikus cementáció 426
14.214 Anadiagenetikus cementáció 426
14.22 Az inverzió 427
14.23 Átkristályosodás 427
14.24 Tömörödés 428
14.25 Nyomási oldódás 430
14.26 Konkrécióképződés 433
14.27 Repedés- és üregkitöltés 434
14.28 Az oldódás 436
14.29 Helyettesítéses átalakulások 436
14.291 A dolomitosodás 436
14.2911 A korai diagenetikus dolomitosodás 437
14.29111 Korai diagenetikus dolomitosodás bepárlódó lagúnában 438
14.29112 Korai diagenetikus dolomitosodás dagály fölötti síkságon és tavakban
14.2913 Az anadiagenetikus dolomitosodás 441
14.2914 Az epidiagenetikus dolomitosodás 442
14.292 Dolomittestek kalcitosodása 443
14.293 Anhidritesedés és cölesztinesedés 443
14.294 Kovásodás 443
14.3 A karbonátos kőzetek porozitása 444
Irodalom 449
15. A törmelékes üledékes kőzetek szövete (Bérczi István és Balogh Kálmán) 454
15.1 A szemcseméret ingadozásának okai 455
15.2 A törmelékes kőzet szemcsenagyságának megállapítása 455
15.3 A szemcseméreti skálák 457
15.4 A szemcseméret gyakorisági eloszlásának ábrázolása 458
15.41 Hisztogramok 459
15.42 A haranggörbe 460
15.43 A kumulatív vagy összeggörbe 460
15.5 Eloszlástípusok 463
15.6 A szemcseeloszlás matematikai jellemzése statisztikus paraméterekkel 464
15.61 A momentum-számítások 464
15.611 A számtani közép 464
15.612 A mértani közép 465
15.613 A logaritmikus középérték 465
15.614 Az eloszlás momentumai 465
15.62 A grafikus számítások 467
15.621 A kvartilis számítások 467
15.6211 A grafikus mérőszámok 467
15.6212 A kvartilis deviációk 467
15.62121 Az aritmetikus kvartilis deviáció 467
15.62122 A geometrikus kvartilis deviáció 468
15.62123 A logaritmikus kvartilis deviáció 468
15.6213 A kvartilis ferdeség 468
15.62131 Az aritmetikus kvartilis ferdeség 468
15.62132 A geometrikus kvartilis ferdeség 468
15.62133 A logaritmikus kvartilis ferdeség 468
15.6214 A kvartilis kurtózis 468
15.62141 Az aritmetikus kvartilis csúcsosság 469
15.62142 A logaritmikus kvartilis csúcsosság 469
15.622 Percentilis számítások 469
15.6221 A közepes szemcseméret 469
15.6222 A percentilis szórás 469
15.6223 A ferdeség 471
15.6224 A csúcsosság 471
15.7 A statisztikus paraméterek földtani értelmezése 472
15.71 A médián és modusz 472
15.72 A szórás 472
15.73 A ferdeség 472
15.74 A csúcsosság 473
15.75 A modalitás-index 473
15.76 A középértékek térképi ábrázolása 473
15.77 A szórási (osztályozottsági) adatsorok értelmezése 473
15.8 A kétváltozós diagramok értelmezése 474
15.81 A ferdeség, csúcsosság és osztályozottság összefüggéseinek értelmezése 475
15.82 ACM-diagram 475
15.83 Az FM-, LM- és AM-diagramok 478
15.84 Egyszerű számított paraméterek kétváltozós diagramjainak értelmezése 480
15.85 Kombinált számított paraméterek diagramjainak értelmezése 482
15.9 A törmelékes szemcsék alaktana 483
15.91 A gömbszerűség 485
15.92 A kerekítettség 486
15.93 Acpv-módszer 488
15.94 A görgethetőség 489
15.95 A szemcsefelszín sajátosságai 489
15.951 A szabad szemmel és fénymikroszkóppal látható bélyegek 489
15.952 A pásztázó elektronmikroszkóppal látható bélyegek 490
15.10 A törmelékes szemcsék térbeli elhelyezkedése 490
15.101 Tömöttség 490
15.102 Irányítottság 491
Irodalom 498
16. A karbonátos kőzetek szövete (Haas János) 500
16.1 A kőzetelemek fogalma és osztályozása 500
16.2 Az elsődleges kőzetelemek jellemzése 504
16.21 Az üledékgyűjtőn belül létrejött (intrabazinális) kőzetelemek 504
16.211 Ortomikrit (és mikropátit) 504
16.212 Áthalmozatlan biogén elemek 505
16.2121 Élőhelyen beágyazódott ősmaradványok 505
16.2122 Alga-sztromatohtok 507
16.213 Szemcsék 509
16.2131 Áthalmozott szerves vázak és váztöredékek 509
16.2132 Peloidok 511
16.2133 Pelletek 512
16.2134 Ooidok 513
16.2135 Pizoidok 515
16.2136 Szemcsehalmazok (aggregátumok) 515
16.2137 Onkoidok 516
16.2138 Az intraklasztok (endoklasztok) 517
16.22 Az üledékgyűjtőn kívüli eredetű (extrabazinális) kőzetelemek 518
16.221 Nem-karbonátos, terrigén törmelékszemcsék 518
16.222 Extrakiasztok (exoklasztok, alloklasztok) 518
16.3 A másodlagos kőzetelemek jellemzése 518
16.31 Az ortokémikus kőzetelemek 518
16.311 A szemcseközi pátit 518
16.312 Az üregkitöltő pátit 519
16.313 A továbbnövekedési pátit 520
16.314 Átkristályosodási pátit 520
16.315 Átkristályosodási mikrit (pszeudomikrit) 520
16.32 Helyettesítő (allokémikus) kőzetelemek 521
16.321 Helyettesítő pátit 521
16.322 Helyettesítő, nem-karbonátos ásványok 522
Irodalom 539
Tárgymutató 543

Témakörök