Ugrás a tartalomhoz

Ásvány és kőzettan

Dr. Dávid Árpád (2011)

EKF ttk

Üledékes kőzetek

Üledékes kőzetek

Az üledékes kőzetek képződése a litoszféra felszínén, vagy nagyon kis mélységben játszódik le. Kialakulásuk az alábbi négy egymást követő, egymással szorosan összefüggő folyamat során történik: 1, Mállás; 2, Szállítás; 3, Lerakódás (kicsapódás) – eredménye az üledék; 4, Diagenezis (kőzetté válás) – eredménye az üledékes kőzet.

Az üledékes kőzetek megjelenése a képződésük eltérő jellege alapján kétféle lehet:

1, Különböző ásvány- illetve kőzettörmelékekből állnak, amelyeket cementanyag köt össze.

2, Az oldatból kicsapódó-kiváló ásványokból álló kőzetek.

Eltérő környezeti feltételek között eltérő típusú üledékes kőzetek képződnek. Olyan területeken, ahol az aprózódás és a törmelékszállítás jellemző, törmelékes üledékes kőzetek képződnek. Ahol vegyi vagy biogén hatásra történő kikristályosodás jellemző (trópusi tengerek, utóvulkáni működés), karbonátok, kovakőzetek a jellemzőek. Míg robbanásos vulkáni tevékenység során vulkáni törmelékes kőzetek, ún. piroklasztitok keletkeznek.

Sziliciklasztos (törmelékes üledékes) kőzetek

Osztályozásuk szemcseméret alapján, a durvatörmelékes kőzeteknél koptatottság szerint is történik.

Négy fő csoportjuk különíthető el (2.1_ táblázat): 1, durvatörmelékes kőzetek (d> 2 mm); 2, homokok-homokkövek (d = 0,06-2 mm); 3, finomtörmelékes kőzetek (d = 0,004-0,06 mm); 4, agyagos kőzetek (d <0,004 mm).

Szemcseméret (mm)

laza törmelék neve

kötött kőzetnevek

>256

kőzettömb

durvatörmelékes kőzetek:

konglomerátum

breccsa

64-256

durva kavics

 

4-64

kavics

 

2-4

finom kavics

 

1-2

durvaszemcsés homok

homokkő

0,5-1

nagyszemcsés homok

 

0,25-0,5

középszemcsés homok

 

0,125-0,25

aprószemcsés homok

 

0,063-0,125

finomszemcsés homok

 

0,031-0,063

durva aleurit

aleurolit

"iszapkő"

0,016-0,031

középszemcsés aleurit

 

0,008-0,016

finom aleurit

 

0,004-0,008

nagyon finom aleurit

 

<0,004

agyag

agyagkő

2.1_ táblázat: A törmelékes üledékes kőzetek szemcseméret alapján történő, legelterjedtebben használt összefoglaló nevezéktana. (Szakmány 2008)

A törmelékes kőzetek elnevezése az uralkodó szemcseméretük alapján történik (pl. az uralkodóan 1-2 mm-es szemcsékből álló kötött kőzetet durvaszemcsés homokkőnek nevezzük). Amennyiben egy másik szemcseméret kategóriából is jelentős mennyiségű törmeléket tartalmaz a kőzet, akkor azt jelzőként a kőzetnév elé tesszük (pl. kavicsos durvahomokkő, agyagos konglomerátum stb.) (2.4. ábra).

2.4. ábra: A törmelékes üledékes kőzetek csoportosítása

A törmelékes kőzetek összetevői:

A törmelékes kőzetek összetevőit alapjaiban négy csoportra oszthatjuk: 1, szemcsék; 2, mátrix; 3, kötőanyag (cement); 4, pórusok (2.5. ábra). Az összetevők közül a szemcsék és a finomszemcsés mátrix a lerakódás során ülepednek le, és kerülnek az üledék anyagába. A cement a diagenezis során képződik, gyakran a mátrix (és esetenként egyes szemcsék) anyagának fizikai-kémiai-ásványtani folyamatokon keresztül történő átalakulásával, de gyakran a fluidmozgással más rétegekből vagy más összletből származó anyagból is kicsapódhat. A pórusok légnemű vagy folyékony anyaggal kitöltött hézagok. A törmelékes kőzetek meghatározásakor fontos bélyegek a törmelékszemcsék koptatottsága (2.6. ábra), valamint mérete (2.7. ábra).

2.5. ábra: Az üledékes kőzetek fő alkotórészei

2.6. A törmelékszemcsék koptatottság szerinti osztályozása

2.7. ábra: A törmelékes üledékes kőzetek osztályozottság szerinti csoportosítása

Durvatörmelékes kőzetek

Az uralkodó szemcseméret 2 mm-nél nagyobb. A kötött durvaszemcsés kőzetek közül a konglomerátum koptatott-kerekített szemcsékből (elsősorban kőzettörmelékekből), a breccsa szögletes, koptatatlan kőzettörmelékekből áll.

Osztályozásuk

a, Szemcseméret, koptatottság és kötöttség alapján:

Szemcsealak

Laza

Kötött

Szemcsenagyság

szögletes

koptatott

Kőzettömb

Görgeteg

-

-

> 20 cm

szögletes

koptatott

Durva kőzettörmelék

Durva kavics

Durva breccsa

Durva konglomerátum

20-2 cm

szögletes

koptatott

Apró kőzettörmelék

Apró kavics

Finom breccsa

Finom konglomerátum

2-0,5 cm

szögletes

koptatott

Kőzetdara

Darakavics

Finom breccsa

Finom konglomerátum

0,5-0,2 cm

2.2. táblázat: A durvatörmelékes kőzetek osztályozása a Magyarországon korábban használt beosztás alapján (Bárdossy, 1961 alapján)

b, A szemcsék anyagi megoszlása alapján

monomikt: ha a szemcsék több mint 90 %-a azonos anyagú;

oligomikt: ha a szemcsék 50-90 %-a azonos anyagú;

polimikt: ha egyik elegyrész mennyisége sem éri el az 50 %-ot.

c, Szövet alapján:

Ortokonglomerátum: a mátrix mennyisége <15 %-nál; bimodális szemcseeloszlású; a szemcsék többé-kevésbé érintkeznek egymással (szemcsevázú konglomerátum).

Parakonglomerátum: a mátrix mennyisége> 15 %-nál; rosszul osztályozott, polimodális szemcseeloszlás; a szemcsék csak ritkán érintkeznek egymással (mátrixvázú konglomerátum).

d, Származási hely alapján:

Intraformációs konglomerátum: a kavicsszemcsék az üledékgyűjtőn belülről származnak.

Extraformációs konglomerátum: a kavicsok az üledékgyűjtőn kívüli területről származnak.

Homokok-homokkövek

A homokkő uralkodóan ásványszemcsékből, azon belül is elsősorban kvarcból áll. Gyakori elegyrész lehet a csillám, földpát, illetve egyéb, általában kis mennyiségben előforduló elegyrészek, amelyek elsősorban nagy sűrűségű, ún. nehézásványok, vagy más ásványok, amelyek közül a glaukonitot érdemes kiemelni. A kötőanyagok közül leggyakoribb a meszes, kovás, agyagos, hematitos-limonitos kötőanyag.

Osztályozásuk

a, Szemcseméret és kötöttség alapján:

Laza

Kötött

Szemcsenagyság

Durvaszemcsés homok

Durvaszemcsés homokkő

2-0,5 mm

Középszemcsés homok

Középszemcsés homokkő

0,5-0,2 mm

Aprószemcsés homok

Aprószemcsés homokkő

0,2-0,1 mm

Finomszemcsés homok

Finomszemcsés homokkő

0,1-0,06 mm

2.3. táblázat: A homokok/homokkövek osztályozása a Magyarországon korábban használt beosztás alapján (Bárdossy, 1961 alapján)

b, A szemcsék anyagi megoszlása alapján

monomikt: ha a szemcsék több mint 90 %-a azonos anyagú

oligomikt: ha a szemcsék 75-90 %-a azonos anyagú

polimikt: ha egyik elegyrész mennyisége sem éri el a 75 %-ot.

A homokkövek "érettsége" (2.8. ábra):

Éretlen: agyagtartalma több mint 5 %; gyengén osztályozott; a szemcsék gyengén koptatottak.

Kevéssé érett: agyagtartalma kevesebb, mint 5 %; gyengén osztályozott, a szemcsék gyengén koptatottak.

Érett: nagyon kevés-, vagy egyáltalán nincs agyag; jól osztályozott; a szemcsék gyengén koptatottak.

Igen érett: nincs benne agyag; jól osztályozott; a szemcsék jól koptatottak.

2.8. ábra: A homokkövek érettségi típusai

Finomtörmelékes kőzetek

Ezek a kőzetek 0,06 mm-nél kisebb szemcseméretű alkotókból állnak. Ide sorolhatók a különböző aleurolitok, agyagok.

Osztályozásuk

a, Szemcseméret és kötöttség alapján:

Laza

Kötött

Szemcsenagyság

Durva kőzetliszt/aleurit

Aleurolit

0,06-0,02 mm

Finom kőzetliszt/aleurit

0,02-0,005 mm

 

2.4. táblázat: A finomtörmelékes kőzetek osztályozása a Magyarországon korábban használt beosztás alapján (Bárdossy, 1961 alapján)

Lösz: 0.02-0.06 mm szemcsenagyságú, uralkodóan légi úton szállított, hullóporból szárazföldön lerakódott, jól osztályozott finomtörmelékes kőzet. Erősen porózus, rétegzetlen. A szemcséket vékony CaCO3 hártya burkolja be. Az infúziós lösz eredetileg nedves területen lehullott lösz, amely sokszor kismértékű helyi áthalmozódást is szenvedett. Löszbaba: Löszben meszes kötőanyaggal cementált keményebb, általában gömbölyded-ovális vagy szabálytalan alakú, gyakran elágazó konkréció.

Agyagkőzetek

A felépítő elegyrészek szemcsemérete uralkodóan 0,004 mm-nél kisebb, további osztályozásuk az ásványos összetételük alapján történik.

1, Sziallitok: Uralkodóan agyagásványokból állnak, ezen belül az előforduló agyagásványok szerint csoportosítunk. Pl. kaolinites agyag/agyagkő, montmorillonitos agyag/agyagkő, bentonit – montmorillonitból álló kőzet, kaolinpettyes bentonit, stb.

2, Allitok: Uralkodóan Al-oxihidroxidokból, Al-hidroxidokból (gibbsit, diaszpor, böhmit) álló kőzetek, vagyis a bauxitok.

A sziallitok és allitok között átmeneti kőzetek is vannak, melyeket az allit-tartalom, vagyis az Al2O3/SiO2 arány alapján osztályozunk (2.5. táblázat).

Al2O3/SiO2

allit-tartalom

Bauxitos agyag

0,86 – 1,14

0-25 %

Agyagos bauxit

1,14 – 3,4

25-75 %

Bauxit

3,4 felett

>75 %

2.5. táblázat: A sziallitok és allitok közötti átmeneti agyagtípusok (Szakmány 2008)

Karbonátos kőzetek

Tágabb értelemben a több mint 50 % (üledékgyűjtőn belüli eredetű) karbonátot tartalmazó kőzeteket soroljuk ide, a „tisztán” karbonátos kőzetek azonban legalább 90%-ban karbonát-ásványokból állnak. Amennyiben a nem karbonátos szemcsék mennyisége 10-50 %, akkor azt a kőzetnévben jelezni kell: pl. homokos mészkő, agyagos mészkő, stb. A karbonátos kőzetek ásványai elsősorban a kalcit (általában több-kevesebb Mg-tartalommal) és a dolomit, esetenként az aragonit, ez utóbbi azonban üledékes feltételek között metastabil ásvány és viszonylag gyorsan kalcittá alakul. A karbonátos kőzetek legjelentősebb képződési tere a tengerekben van, de képződhetnek tavakban, folyóvizekben, sőt a szárazföldön is.

A mészkövek elegyrészei, osztályozása

Az elegyrészeket Folk két csoportra osztotta:

a, Ortokémiai elegyrészek: az üledékgyűjtőben keletkeztek, szállításnak nem voltak kitéve, tehát helyben beágyazódott áthalmozatlan kőzetelemek. Fajtái:

Mikrit: mikrokristályos kalcitiszap, szemcsemérete kisebb, mint 4 μm. Eredete főleg biogén, de esetenként szervetlen úton is képződhet.

Pátit: pátos kalcit kötőanyag, szemcsemérete nagyobb, mint 15 μm. Kémiailag kicsapódott vagy a mikrit átkristályosodásával képződik.

Mikropátit: szemcsemérete 4-15 μm, a mikrit kezdődő átkristályosodásával, vagy kémiai kicsapódás révén képződik.

b, Allokémiai elegyrészek: Az üledékgyűjtőben képződtek, de a kicsapódás után szállítódtak, vagyis áthalmozott elegyrészek. Fajtái:

Intraklasztok: Az alig konszolidálódott karbonátiszap felszakadozása és - medencén belüli - rövidebb-hosszabb szállítása majd újra leülepedése révén keletkeznek.

Peloidok (rögök): Gömbszerű, tojásdad vagy kissé megnyúlt, vagy szabálytalan alakú, de kerekített szemcsék. Anyaguk általában homogén mikrit. Méretük 0,1-2,0 mm, általában 0,1-0,6 mm.

Pelletek: Gömbölyded vagy tojásdad alakú, mikro- vagy kriptokristályos kalcitaggregátumok. Méretük 0,02-2,0 mm. Eredetük szerint koprolitok.

Aggregátumok: Gömbölyded megjelenésű, eredetileg két vagy több különálló részből mikrittel cementálódott szemcsék.

Fosszíliák (bioklasztok): Élő szervezetek mészvázai, illetve azok töredékei.

Ooidok: Kerekded vagy ellipszoid alakú képződmények, amelyek, belső magból és azt - legalább is a külső részén szabályosan - koncentrikus lemezekből álló, egy vagy több burok veszi körül. Gyakran radiális szerkezetük is lehet. Méretük 2,0 mm-nél kisebb.

Pizoidok: Az ooidokhoz teljesen hasonló képződmények, de méretük nagyobb, mint 2,0 mm. Szinonimként a pizolit is használható.

Onkoidok: Egy vagy több magból, és azt legtöbbször koncentrikusan körülvevő, általában biogén eredetű kéregsorozatból álló képződmények. Gyakran szabálytalan alakúak, magjuk nem mindig egyértelműen elkülöníthető, és méretük általában nagyobb, mint 2,0 mm.

Az orto- és allokémiai elegyrészeken kívül a mészkövekben előfordulhatnak különböző ásvány- ritkábban kőzettörmelékek (litoklasztok, terrigén elegyrészek) Ezeket összefoglaló néven extraklasztoknak nevezzük.

Mészkőtípusok

A mészkövek osztályozására sokféle rendszer született az elmúlt évszázadokban. Közülük a legismertebbek és világszerte elfogadottak a Folk-féle rendszer és a Dunham-rendszer.

Folk-rendszer

A Folk-féle rendszerben a kőzettípusokat összetett névvel illetjük. A kőzetnév előtagja az előforduló jellemző allokémiai elegyrész rövidített elnevezése (ha az allokémiai elegyrészek összmennyisége meghaladja a 10 %-ot): intra- (intraklaszt); oo- (kérgezett szemcsék), pel- (peloidok, pelletek); bio- (fosszíliák). A kőzetnév utótagja az allokémiai elegyrészek között előforduló elsődleges (tehát nem átkristályosodott) ortokémiai elegyrész neve. Amennyiben mikrit és pátit is előfordul, akkor utótagként a nagyobb mennyiségben előforduló elegyrészt kell megadni. (2.6. táblázat). A mészkövek osztályozásánál az allokémiai elegyrészek méretét is figyelembe vehetjük. Amennyiben az elegyrészek mérete> 1,0 mm: kalcirudit; 1,0-0,0625 mm: kalkarenit; <0,0625 mm: kalcilutit a név adandó. Ha a kőzet nem mészkő, hanem dolomit, akkor a Folk-név elé dolo- előtagot illesztünk.

Az allokémiai elegyrészek mennyiségi arányai

>10% allokémiai elegyrész

<10% allokémiai elegyrész

Zátony és bioherma kőzetek

pátit>mikrit

mikrit>pátit

1-10% allokémiai elegyrész

<1% allokémiai elegyrész

>25% intraklaszt

intrapátit

intramikrit

leggyakoribb allokémiai elegyrészek

intraklasztok

intraklaszt tartalmú mikrit

mikrit illetve ha pátit foltok vannak jelen,

akkor diszmikrit

<25% intraklaszt

>25% ooid

oopátit

oomikrit

ooidok

ooid tartalmú mikrit

  

<25% ooid

>3:1

biopátit

biomikrit

bioklasztok

fosszília tartalmú mikrit

  

3:1 és

1:3

között

biopelpátit

biopelmikrit

biolitit

  

peloidok

peloid tartalmú mikrit

  

<1:3

pelpátit

pelmikrit

2.6. táblázat: A mészkövek osztályozása Folk (1959, 1962) alapján.

Dunham rendszer

A Dunham rendszer elsősorban a szemcsekapcsolatokat, valamint a szemcsék és a beágyazó anyag (mátrix valamint a kötőanyag) kapcsolatát veszi figyelembe, a szemcsék méretére és fajtájára nincs tekintettel (2.7. táblázat).

Az eredeti alkotóelemek nem szervesen tartoznak egymáshoz a lerakódás során

Az alkotóelemek szervesen egymáshoz tartoznak a lerakódás során

 

karbonát iszapot (mikritet) tartalmaz

karbonát iszapot nem tartalmaz

iszapvázú

szemcsevázú

 

<10% allokémiai elegyrész

>10% allokémiai elegyrész

 

mudstone

wackestone

packstone

grainstone

boundstone

2.7. táblázat: A mészkövek osztályozása Dunham (1962) alapján.

Szárazföldi eredetű karbonátkőzetek

Eddig elsősorban a tengeri körülmények között képződött mészkőtípusokról esett szó. Karbonátkőzetek azonban szárazföldi körülmények között is képződhetnek, pl. barlangokban, tavakban, karsztforrásoknál. Az ilyen környezetben létrejött mészkőtípusok:

Cseppkő: Barlangok jellegzetes képződménye. A mészkövön átszivárgó mészanyagban dús vizekből, amikor azok a levegőre kerülnek, a széndioxid eltávozik, és kristályos CaCO3 válik ki. Ennek során vagy a barlang mennyezetéről lefelé növekvő, függő cseppkő (sztalaktit), vagy a lecsöpögő vízből az aljzatra növő álló cseppkő (sztalagmit) képződik.

Édesvízi mészkő: Nagy mésztartalmú tavakban képződő, vastagpados, tömött szövetű mészkő. Ősmaradványként elsősorban édesvízi csigavázakat tartalmaz.

Mésztufa (travertínó): Recens képződésű, porózus, nem rétegzett megjelenésű. A patakok-források vizében oldott kalcium-karbonát a nyomás csökkenésének hatására kicsapódik. A kiváló mészanyag növényi szárakat, mohákat, kőzettörmelékeket stb. von be.

Egyéb mészkőzetek

Írókréta: Hófehér, laza szövetű, gyengén diagenizálódott, nagyon tiszta mészkő. Anyaga mikroszkópos méretű foraminifera vázak tömegéből áll.

Dolomit: Uralkodóan dolomitból álló karbonátos kőzet. Képződése tengeri környezetben a tengervízben feldúsuló Mg a félig vagy már teljesen konszolidált mésziszap-mészkő Ca-tartalma egy részének metaszomatikus lecserélésével történik. Szárazföldi környezetben egyes bepárlódó sós tavakban, lúgos környezetben elsődlegesen is kiválhat.

Keverékkőzetek

Márga: A közel azonos mennyiségű agyagot és meszet tartalmazó kőzeteket márgának hívjuk. Ezek alapján átmeneti helyet foglalnak el az agyagkőzetek és a karbonátos kőzetek között. A mészanyag általában 35-65% közötti. A márgák általában finomszemcsések, gyakran tartalmaznak ősmaradványokat.

Vegyi- és biogén kőzetek

Üledékes vasércek: Fe- tartalmuk 10 % feletti, de elérheti akár a 30 %-ot is. Két típusuk az oxidos vasércek (sávos vasérc, gyepvasérc, oolitos vasérc) és a karbonátos vasércek (fehérvasérc, szénvaskő). Ritkábban kialakulhatnak szilikátos vasércek és szulfidos vasércek is. Ezek a típusok elsősorban a vastartalmú ásványok milyenségében különböznek egymástól.

Kovakőzetek

Fő ásványaik: kalcedon, opál, mikrokristályos kvarc, amorf SiO2.

Diatomaföld: Diatomák (kovaalgák) vázainak tömegéből áll. Fehér, vékonylemezes vagy laza, porszerű. Nagy porozitása következtében nagyon kicsi a térfogatsúlya.

Radiolarit: Radioláriák (egysejtűek) vázainak tömegéből áll, melyet kalcedon vagy kriptokristályos SiO2 köt össze. Tömött szövetű.

Tűzkő, szarukő: Gumós, vesés megjelenésű, túlnyomórészt kalcedonból és kripto- vagy mikrokristályos kvarcból áll. Karbonátos kőzetekkel kapcsolatosan, azokkal együtt keletkezik.

Limnokvarcit: Kovában dús édesvizekben kőzettörmelékek között, növénymaradványok körül stb. kovasav csapódik ki. Elsősorban opál és/vagy kalcedon anyagú.

Hidrokvarcit (gejzirit): Utóvulkáni működés eredményeképpen, kovás hévforrások, gejzírek vizéből csapódik ki.

Üledékes Mn-ércek

Ezek a kőzetek több mint> 8 % Mn-tartalommal rendelkeznek.

Karbonátos Mn-ércek: Finomsávos megjelenésű, az egyes sávok rodokrozitból illetve a közte levő glaukonitból-szeladonitból állnak. Mélyebb tengeri övekben alakul ki.

Oxidos Mn-ércek: Képződése vagy elsődlegesen, oxigénnel ellátott tengeri medencékben (partközeli területen), vagy másodlagosan karbonátos Mn-érctelepek oxidatív mállásával.

Üledékes foszfát kőzetek (P2O5 >10 %)

Foszforit: Kriptokristályos apatit- (kollofán) gumók (pelletek, ooidok) válnak ki és halmozódnak fel tengeri környezetben. A foszfor elpusztult élő szervezetek P-tartalmából származik.

Csontbreccsa: Barlangi állatok csontmaradványaiból és ürülékéből a P-tartalom kilúgozódhat, és az üledékben felhalmozódhat.

Guanó telepek: Madárürülék P-tartalmából származik, mely a szirtmészkő anyagát metaszomatikusan átjárja, maximálisan mintegy 10 m vastagságban.

Sókőzetek (evaporitok)

Bepárlás útján keletkeznek elsősorban lefűződő lagúnákban, illetve szárazföldön sivatagi-félsivatagi területek tavaiban a következő kiválási sorrendben: anhidrit, gipsz, kősó, fedősók (elsősorban kálisók és magnéziumsók). Az anion ezekben a kőzetekben leggyakrabban klorid vagy szulfát.

Szerves eredetű kőzetek

Szénkőzetek: Növényi elegyrészek maradványainak felhalmozódásából, átalakulásából képződnek, uralkodóan szénből állnak.

Tőzeg: Szabad szemmel még szembetűnő a növényi szerkezet.

Lignit: Elszenesedés kezdete, a fás szerkezet még jól felismerhető.

Barnakőszén: A növényi szerkezet már nem, vagy csak nagyon gyengén ismerhető fel. Sötétbarna-fekete színű, karca barna.

Feketekőszén: A növényi szerkezet már nem, vagy csak esetlegesen, nagyon gyengén ismerhető fel. Fekete színű, karca is fekete.

Antracit: Kemény, fémfényű, tömött megjelenésű.

Szénhidrogének

Vulkanoklasztitok

A vulkanoklasztitok explóziós vulkáni működés során levegőbe került, és onnan leülepedett törmelékes üledékes kőzetek. Képződésük, eredetük szerint három fő csoportra oszthatjuk: piroklasztit, autoklasztit és epiklasztit.

Piroklasztit: Legalább 75%-ban elsődleges vulkáni anyagot tartalmazó kőzetek. Képződésük robbanásos vulkáni kitörés során történik. Alkotórészei:

- Juvenilis részek: hólyagos-hólyagüreges magmás képződmények, amelyek a magma fragmentációja során jönnek létre.

- Kristályok: olyan kristályok illetve kristálytöredékek, amelyek már a felszínre kerüléskor is kristályok voltak, vagyis a mélyben alakultak ki.

- Litikus (kőzet) részek: nem hólyagos-hólyagüreges, hanem tömött szövetű kőzet fragmentumok.

A piroklasztitok méret alapján történő felosztása

A legalább 75% vulkáni anyagot tartalmazó piroklasztitok további osztályozását a bennük előforduló törmelékek mérete, illetve a kőzet kötöttsége alapján osztályozzuk (2.8. táblázat).

szemcseméret

laza (friss) anyag neve

diagenizálódott kőzet neve

> 64 mm

blokk (szögletes)

piroklasztos breccsa

bomba (kerekített)

piroklasztos agglomerátum

 

2 - 64 mm

lapilli

lapillikő (lapillit)

0,0625 – 2 mm

durva hamu

durvaszemcsés tufa

< 0,0625 mm

finom hamu

finomszemcsés tufa

2.8. táblázat: A piroklasztitok osztályozása (Szakmány 2008)

A vulkanoklasztitok kémiai összetétele illetve bázikussága alapján savanyú (pl. riolittufa, dácittufa), neutrális (pl. andezittufa) és bázisos (pl. bazalttufa) kőzeteket is megkülönböztethetünk.

A piroklasztitok keletkezése

A kitörés jellege alapján megkülönböztethetünk:

- Robbanásos magmás kitörés: A magmában oldott könnyenillók kiválnak (buborékosodás), és túlnyomásuk okozza a robbanásos kitörést. A buborékosodás kiváltó oka nyomás csökkenés és/vagy térfogatcsökkenés lehet, amit a felemelkedő magmában lefolyó fizikai-kémiai folyamatok változása, vagy két magma találkozása és keveredése válthat ki.

- Freatomagmás kitörés: A robbanásos kitörést ez esetben is víz okozza, de itt külső, nem a magmában oldott vízgőzről van szó (hanem pl. le- vagy beszivárgó talajvíz, tengervíz, tó vize, hidrotermás oldat stb.). Ennek egyik altípusa a freatikus kitörés, amikor tisztán gőz (víz) kitörés van csak a kürtőből, a szilárd törmelékanyag mennyisége csak nagyon kevés vagy nincs is; ilyenek pl. a maar-ok.

A kitörés folyamata (lefolyása) alapján történő osztályozás:

- Piroklaszt szórás: A kirobbanás következtében a levegőbe röpített anyag a gravitációs erő hatására hullik le a felszínre (nagy energiájú kirobbanás). A piroklaszt szórások anyaga viszonylag jól osztályozott. A kiszórt anyag minőségétől függően lehet salakszórás, horzsakőszórás, hamuszórás.

- Piroklaszt ár: A vulkáni felépítmény összeroskadásának következtében egy nagy hőmérsékletű (600-700°C) törmelék ár (amely gázt és gőzt is tartalmazhat) nagy sebességgel rohan le a meredek oldalon. A szállítás és lerakódás során az egyszerre lerakódott anyag felső részén a horzsakövek, alsó részén a litikus törmelékek dúsulnak. Másik képződési módja, amikor a kitüremkedő lávadóm összeesik és anyaga izzó állapotban lezúdul a lejtőn (izzó felhő). A piroklaszt árak nagyon gyengén osztályozottak.

- Piroklaszt torlóár: A piroklaszt áraknál sokkal hígabb anyagú, sokkal kisebb hőmérsékletű, egyes szakaszokban turbulensen áramló ár. Megjelenése egyrészt kapcsolódhat piroklaszt árakhoz, azoknak az oldalsó, laterális kinyúló szegélyéhez (alapi torlóár), vagy a piroklaszt árak tetejéhez (hamufelhő torlóár), de előfordulhatnak önmagukban lejátszódó folyamatként is, ez utóbbiak elsősorban bazaltvulkánok esetében fordulnak elő.

A kitörés típusa szerint egyes ismert híres vulkánokhoz, vagy a történelemből ismert nagy kitörésekhez, mint viszonyítási alaphoz rokonítják a kitöréseket.

- Hawaii típusú kitörés: Kis energiájú kitörés, kőzetanyaga viszonylag kis területen (<0.05 km2) szóródik szét, a magma fragmentációja is kismértékű. Általában lávaszökőkutak jellemzik.

- Stromboli típusú kitörés: A néhány másodpercig tartó robbanásos kitörések periodikusan, általában 20-30 percenként ismétlődve követik egymást. A vulkáni törmelékek általában 10-100 méterre repülnek el a kitörés helyétől, így viszonylag kis területen (0.05-5 km2) szóródnak szét.

- Pliniusi kitörés: A hevesen lezajló robbanásos vulkáni tevékenység során erősen fragmentálódott, jelentős mennyiségű törmelékanyag képződik, amely nagy területet (>500 km2) borít be. A kitörési felhő magassága elérheti a 30-40 km-t is. Leghíresebb példája a Vezúv Kr. u. 79-ben történt kitörése.

- Vulcano típusú kitörés: A hevesen lezajló átmeneti jellegű magmás-freatomagmás robbanásos vulkáni tevékenység során erősen fragmentálódott, de csak kis mennyiségű elsősorban finomszemcsés hamut produkál, ami azonban nagy (100-1000 km2) területet borít be. A kitörési felhő általában 10-20 km magasságba jut fel.