Sedimantoloji

Jeolojinin bir alt bilimi olan sedimantoloji biliminin konuları, yer kabuğundaki tortulların ve tortul kayaçların tanımlanması, sınıflandırılması ve orijininin araştırılması olarak sıralanabilir. Sedimantoloji, jeoloji içerisinde önemli bir yere sahiptir. Bunun nedeni yerkürenin yüzeyinin %75'i kadarının tortul (sedimanter) kayaçlardan oluşmuş olması ve şu anda kullanılan karbon bazlı (hidrokarbonik) enerji kaynaklarının (petrol, kömür) tamamına yakınının bu tortul kayaçlardan çıkarılıyor olmasıdır. Ayrıca sedimenter sahalar çok verimli topraklara sahiptir. İklim şartlarının da uygunluğu yanında diğer şartların uygun olması durumunda tarım için çok önemli alanlar olabilirler.

Sedimantoloji, kum, silt ve kil gibi modern tortullar ve bunların oluşumu (erozyon ve ayrışma), taşınması, birikmesi ve diyajenez ile sonuçlanan süreçleri kapsar. Sedimantologlar, tortul kayaçlar ve tortul yapıların gözlemleri yoluyla jeolojik tarihi yorumlamak için modern süreçlere ilişkin anlayışlarını hayata geçirirler.

Tortul kayaçlar, dünya yüzeyinin ortalama %75'ini kaplamaktadır. Dünya'nın oluşumundan itibaren oluşan birçok kayaç hakkında bilgiler barındırır. Sedimantoloji, kayaç katmanları arasındaki fiziksel ve zamansal ilişkilerin incelenmesi ile ilgili olan stratigrafi ile de yakından bağlantılıdır.

Kırıntılı kayaçlar, öncül kayaçların aşınması ve kayaçlardan kopan parçacıklardan oluşmaktadır. Bunlar, tane boyutlarına ve bileşimlerine göre sınıflandırılır. Geçmişte, "Kırıntılı Tortul Kayaçlar" terimi, silika bakımından zengin kırıntılı tortul kayaçları tanımlamak için kullanılmıştır.

Karbonatlar, çeşitli organik ve inorganik işlemlerle çöken çeşitli karbonat minerallerinden (çoğunlukla kalsiyum karbonat (CaCO3)) oluşur. Karbonat kayaçlarının çoğu resif malzemesinden oluşur.

Ekonomik alanda; büyük miktarda kurşun, çinko, gümüş yatakları, büyük bakır yatakları, altın, tungsten, uranyum yatakları ve cevher yatakları gibi birçok değerli mineral, değerli taşlar ve endüstriyel minerallerin büyük yatakları tortul kayaçların içerisinde yer almaktadır.

Enerji alanında; tortul kayaçlar, petrol yağlarını biriktirir ve petrol üretimine katkı sağlar. Kömür ve yağlı şist de tortul kayaçların içerisinde yer alır. Dünya'daki uranyum enerji kaynaklarının da büyük kısmı tortul kayaçlar içerisinde barınmaktadır.

Tortuları inceleyen sedimantolojinin amacı, kaya birliğini bir araya getirmek için harekete geçen biriktirme koşulları ve bir havzadaki kaya birimlerinin tortul dizilerin ve havzaların evriminin tutarlı bir şekilde anlaşılması ve böylece Dünya'nın jeolojik tarihini bir bütün olarak tutarlı bir şekilde anlamaktır.

Tortullar, tortuların içinde ortaya konulmuştur; şu anda tortuların şekli, tortul malzemenin kaynağından diyagenez den sonra üzerlerinde ortaya çıkan streslere kadar, geçmişin ve tortuları etkileyen tüm olayları yansıtmaktadır.

Süperpozisyon prensibi sedimanter dizilerin yorumlanması için önemlidir ve tortuların genellikle yoğun bir şekilde katlandığı veya deforme olduğu eski metamorfik arazilerde veya kıvrım ve itme kemerlerinde, gençliğin göstergelerini veya dereceli yatak takımlarını tanımak tortul bölümün ve genellikle bölgenin deformasyon ve metamorfik yapısının yorumlanması için önemlidir.

Tortularda katlama orijinal yataylık prensibi ile analiz edilir, bu da tortuların çoğu tortu türü için temelde yatay olan repose açılarında birikmelerini belirtir. Böylece, genç yönü bilindiğinde, kayalar "açılmak" ve içerdiği tortul bilgilere göre yorumlanabilir.

Yanal süreklilik ilkesi, tortu tabakalarının fiziksel bir nesne veya topografya tarafından engellenmedikçe başlangıçta her yöne yanal olarak yayılarak ortaya çıktığını belirtir.

Bazı çamurtaşlarının nasıl oluştuğuna dair uzun süredir devam eden anlayış, Indiana Üniversitesi (Bloomington) ve Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'ndeki jeologlar tarafından sorgulanmıştır. Science'ın 14 Aralık 2007 sayısında yayınlanan araştırma, jeologların çamurun yalnızca su yavaş hareket ettiğinde veya hareketsiz kaldığında yerleştiği yönündeki hâkim görüşüne karşı çıkıyor, bunun yerine "akıntılar hızlı hareket ettiğinde bile çamurların birikeceğini" gösteriyor. Araştırma, hızlı hareket eden sularda bazı çamurtaşlarının oluşmuş olabileceğini gösteriyor: "Çamur taşları, birçok jeolojik kaydın yeniden değerlendirilmesini gerektirecek şekilde, yaygın olarak varsayılandan daha enerjik koşullar altında biriktirilebilir.

Macquaker ve Bohacs, Schieber ve ark.'nın araştırmalarını incelerken, "Bu sonuçlar, daha önce sürekli olarak durgun sular altında birikmiş olarak yorumlanan tüm çamur taşlarının eleştirel olarak yeniden değerlendirilmesini şart kılmıştır. Bu tür kayalar yaygın geçmiş iklimler, okyanus koşulları ve yörünge varyasyonları çıkarmak için kullanılır."

Çamur taşları üzerinde yapılan son araştırmalar, hem Şist gazı hem de Sıkı Petrol (veya Hafif Sıkı Petrol) oyunlarında, ticari olarak onlardan hidrokarbon üretme çabasıyla yürütülmüştür.