Evaporit

Evapority sú skupina usadených hornín, ktoré vznikli odparením (evaporáciou) vody z roztokov, v prevažnej miere z morských vôd alebo slaných jazier. Niektoré definície dodávajú, že evapority precipitujú nielen v povrchových podmienkach aj tesne pod povrchom zo soľaniek hlavne vďaka slnečnej evaporácii. Počet minerálov, tvoriacich evaporitové horniny je asi 70, no väčšina z nich netvorí významnejšie akumulácie. Medzi hlavné minerály patria anhydrit, halit a sadrovec.
Termín zaviedol C. Berkey v roku 1922.
Zloženie.
Chemické a minerálne zloženie evaporitov je závislé od chemického zloženia vodných roztokov, z ktorých sa vyzrážavajú. V morskej vode sú najčastejšie anióny chloridy a sírany, v sladkej vode prevládajú skôr uhličitany a sírany. Z ostatných aniónov majú väčší význam boritany.
Ako katióny sú najčastejšie prítomné sodné, draselné, vápenaté a horečnaté. Uvedené zložky vytvárajú približne 70 minerálov (halit, sadrovec, anhydrit, sylvit, carnallit, kieserit, kainit, kalcit, magnezit, dolomit, epsomit, mirabilit, blödit, bórax, kernit, colemanit, atď...). Postupnosť kryštalizácie je nasledovná (nie je však pevná, závisí od chemického zloženia roztokov):
Vznik.
Evapority sú výsledkom vyparovania soľaniek. Bežná morská voda má salinitu okolo 35 ‰, teda v jednom litri (kg) vody sa nachádza okolo 35 g minerálnych látok. Vyzrážavanie minerálov je výrazne závislé od ich koncentrácie, teploty ale aj celkového zloženia roztoku, pretože niektoré ióny môžu slúžiť ako katalyzátory – podporujú vyzrážavanie iných.
Mechanizmus vzniku evaporitckých minerálov je nasledovný: ako prvé zvyčajne vypadávajú z roztoku karbonáty (vápence a dolomity), ktoré sú zároveň najmenej rozpustné. Keď postupne vyparovanie zníži objem vody na 19 % pôvodného stavu, začína sa vyzrážavať aj sadrovec a anhydrit. Pri tom sa minie podstatná časť Ca a SO42-. Po tom keď soľanka zníži svoj objem na 9,5% pôvodného stavu, začína sa vyzrážavať halit. Nakoniec po tom, čo zostanú posledné 4% pôvodného roztoku dochádza k ukladaniu horečnatých (carnallit, kieserit, kainit) a draselných minerálov (sylvit). Posledným v celom rade zvykne byť bischoffit.
Bežne potom možno pozorovať sedimentárne sledy s celou suitou týchto minerálov v oddelených vrstvách, ktoré reprezentujú jednotlivé štádiá vyzrážavania, pričom môžu byť aj rytmické. Keďže ako posledné sedimentujú soli, ktoré sú najľahšie rozpustné, tieto vo väčšine prípadov nebývajú vždy zachované.
Spôsob vzniku rozsiahlych vysychajúcich panví sa v minulosti zvykol vysvetľovať tzv. hrádzovou teóriou. Keď hrádza oddelila od mora záliv alebo lagúnu, ktoré postupne vyschli. Týmto spôsobom však nemožno objasniť výskyt karbonátov v napr. v hlbokých častiach Stredozemného mora, či iných hlbokovodných paniev. Preto bol zavedený model vzniku tzv. evaporitovej morskej panvy, ktoré sú občasne zásobované morskou vodou, ktorá neskôr vysychá.
Evapority môžu vznikať i v slaných jazerách - vnútrozemských sebchách a jazerách typu playa.
Metamorfózou evaporitov vznikajú skapolit-plagioklasové ruly.
Textúry evaporitov.
Základný a najbežnejší textúrny znak evaporitov je laminácia. Typické je striedanie tenkých vrstiev (do 2 mm) sadrovca a kalcitu. Ak je laminácia neprerušená na väčšej ploche, považuje sa to za dôkaz sedimentácie v pokojnej vode. Inak sa objavujú rôzne čeriny, šikmé a gradačné zvrstvenie.
Ďalšou známou textúrou je hľuznatá, alebo tzv. "chicken-wire textúra". Je tvorená oválnymi telesami anhydritu, obkolesenými tenkými lemami jemnozrnného sedimentu (obvykle anhydrit, alebo karbonát premiešaný s ílom). Ku vzniku takýchto textúr dochádza v púštnych podmienkach, keď docháda k dehydratácii sadrovca – vznik anhydritu a strate až 38 % pôvodého objemu horniny.
Výskyt.
Evapority vznikali v celej histórii Zeme, len ich objem sa menil v závislosti od klimatických podmienok. Najväčšie zastúpenie majú v permských útvaroch, keď dochádzalo ku vzniku veľkých pohorí, ktoré ohraničovali oblasti so suchými klimatickými podmienkami. Ako sprievodné horniny sa vyskytujú vápence, dolomity, prípadne jemnozrnné úlomky. Evapority sa nachádzajú asi na 1/4 zemskej kôry.
V súčasnosti evapority vznikajú v polárnych oblastiach (v plytkých jazerných vodách, alebo vyzrážaním z podzemných vôd), v kontinentálnych jazerách (ak prevláda vyparovanie nad prítokom čerstvej vody) a v pobrežných morských zálivoch a lagúnach.
Na Slovensku sa väčšie akumulácie sadrovca nachádzajú vo vrchnom perme Slovenského rudohoria (Spišská Nová Ves – Novoveská Huta, kde sa aj priemyselne ťažil sadrovec, Markušovce) a Slovenského krasu (Bohúňovo), ako aj miocénne ložiská kamenej soli v Solivare a Zbudzi. Ložisko v Solivare je najdôležitejším zdrojom kamennej soli na Slovensku, sadrovcové ložiská sa v súčasnosti neťažia.
Sedimentačné prostredia evaporitov.
Pri vyzrážaní je pre proces dôležitá existencia bariéry, ktorá bráni trvalému prínosu čerstvej vody, čím je umožnené vyparovanie, zahusťovanie a kryštalizácia minerálov. Zároveň je v pravidelných intervaloch (napr. prílivom) dodávaná nová dávka vody. Takto vzniká charakteristická vrstevnatá textúra, kde sa najskôr uloží klastický materiál donesený vodou a po odparení vykryštalizuje vrstva evaporitov. Hrúbky jednotlivých vrstiev závisia od nasýtenia roztoku, ako aj množstva prinesených úlomkov. Takýmto spôsobom vznikajú ložiská kamennej soli, draselných a horečnatých minerálov a kryštalizáciou z jazerných vôd aj ložiská boritanov. Sadrovce a anhydrity vznikajú prevažne v suchozemskom prostredí, v prípade anhydritu je dôležitá podmienka aj vysoká teplota (priemer nad 22 °C). V extrémne suchých a teplých podmienkach dochádza aj ku vzniku dusičnanov.
Ekonomický význam.
Evapority majú značný význam ako surovina pre stavebný, potravinársky a chemický priemysel. Soľné diapíry, tvorené niektorými evaporitovými minerálmi, hlavne halitom, môžu vytvárať nepriepustnú zátku, tzv. cap rock, čím zabraňujú úniku uhľovodíkov. V podloží takýchto pascí sa môžu hromadiť ropa alebo plyn až do formy ložiskových akumulácií. Evaportiy majú nízku porozitu a zvyknú sa plasticky deformovať, čo na rozdiel od krehko sa správajúcich okolitých hornín, v ktorých pri deformácii vznikajú pukliny, zabraňuje úniku ropy.