Usadená hornina

Usadená (alebo sedimentárna) hornina je horninou, ktorá vznikla premiestnením, uložením a následným spevnením zvetraných úlomkov (fyzikálny proces), alebo vyzrážaním z roztokov (chemický proces), alebo usadením zvyškov biologickej aktivity (biologický proces). Tieto tri procesy zvyčajne pôsobia v prírodnom prostredí všetky naraz, pričom charakter výsledného sedimentu ovplyvňuje dominantný proces.
Usadené horniny sa vyskytujú na zemskom povrchu, kde je ich objem dominantný v porovnaní s inými typmi hornín (vyvretých a premenených). Kým celkový objem sedimentov v zemskom telese je približne 5 %, na povrchu pokrývajú až 75 % a v moriach a oceánoch takmer 100 % ich dna.

Podľa mechanizmu vzniku

Jedno zo základných kritérií pre rozdeľovanie sedimentárnych hornín je založené na základe procesov (mechanizmov), ktorými daná hornina vznikla. Sú to hlavne chemické, fyzikálne a biologické procesy, avšak v prírode väčšinou pôsobia všetky tri faktory spoločne a na usadených horninách sa dajú pozorovať štruktúrne a/alebo textúrne znaky, ktoré boli spôsobené rôznymi mechanizmami. Usadné horniny môžu byť produktom zvetrávania magmatických, metamorfovaných, alebo starších usadených hornín, ktoré sa nachádzali v zemskej kôre, ale tiež usadzovaním a kryštalizáciou z vodných roztokov a ako dôsledky životných prejavov organizmov. Samostatnú kapitolu tvorí napadaný vulkanický materiál, ktorý možno zaradiť ako samostatnú prechodnú kategóriu, tzv. vulkanosedimentárne horniny, najmä ak tvorí prímes v iných typoch usadených hornín. Všeobecne prijatá klasifikácia sedimentárnych hornín rozoznáva tieto hlavné skupiny:

Siliciklastické sedimenty

Siliciklastické sedimenty (alebo úlomkové, klastické sedimenty) vznikli zvetrávacími procesmi z iných hornín (magmatických, premenených aj usadených) a sú tvorené ich úlomkami (klastami), prípadne úlomkami minerálov (hlavne úlomkami kremeňa, vďaka ktorému dostali aj meno). Sú niekedy označované ako druhotné, pretože vznikli zvetrávaním starších hornín. Rozrušené úlomky sú následne prenesené na miesto uloženia fluidnými médiami (voda, vzduch) a neskoršie sú spevnené. Rozdeľujú sa podľa veľkosti jednotlivých zŕn na zlepence, pieskovce, prachovce, ílovce a ich nespevnené ekvivalenty. V prírode je väčšina sedimentov zložená z viacerých veľkostných zložiek, čo sťažuje ich zaradenie. Siliciklastické sedimenty tvoria asi 92 % všetkých sedimentov (80 % pelity, 12 % ostatné frakcie), sú teda jednými z najbežnejších hornín na zemskom povrchu.

Biogénne sedimenty

Biogénne sedimenty vznikli nahromadením úlomkov z pevných schránok rastlín a živočíchov, premenou odumretých častí tiel organizmov, prípadne vyzrážaním z vodných roztokov za pomoci organizmov (biochemické procesy). V biogénnych sedimentoch (hlavne vo vápencoch) bývajú často prítomné skameneliny. Presnejšie sa členia na základe prevládajúcej chemickej zložky na karbonáty (vápence a dolomity), fosfáty, silicity, uhlie, ropu a horľavé bridlice. Biogénne horľavé sedimenty sa tiež označujú ako kaustobiolity.

Chemické sedimenty

Chemické sedimenty vznikajú vyzrážaním z roztokov bez pôsobenia živých organizmov. Sú to hlavne železné a mangánové sedimenty (kde dochádza vplyvom zmeny pH k zmene rozpustnosti železitých, príp. mangánatých iónov) a evapority. Usadené vápence pórovitej textúry, vzniknuté vyzrážaním zo sladkovodných vôd, príp. aj z termálnych prameňov sa nazývajú travertíny. Definovať jasné rozhranie najmä medzi biogénnymi a chemickými sedimentami je často problematické, pretože oba typy procesov spolu súviseli a výrazne sa prelínali.

Vulkanoklastické sedimenty

Vulkanoklastické sedimenty sú úlomkové sedimenty, ktorých vznik je bezprostredne spojený s vulkanickou činnosťou (nie s procesmi zvetrávania). Tento typ hornín je niekedy radený aj medzi vulkanické horniny, keďže medzi oboma typmi neexistuje jasné rozhranie. Delia sa na tefru, tufy, ignimbrity a hyaloklastity. Sopečná činnosť ročne vyvrhne na povrch zeme okolo 233 km³ materiálu.

Ostatné sedimenty

K zvyšným sedimentom sa priraďujú rôzne kataklazity (vzniknuté v dôsledku tektonických prejavov) a impaktné brekcie (ktoré vznikli po páde meteoritov). Malé množstvo usadených hornín je tvorené i kozmickým prachom a meteoritmi. Na Zem sa dostane ročne asi 5 - 7 tisíc ton tohto materiálu.

Sedimentačné prostredia

Sedimentačné prostredie je určitou časťou zemského povrchu, kde dochádza k ukladaniu sedimentov. Majú erozívny charakter (prevládajúce erozívne činitele, t. j. viac materiálu je odneseného ako prineseného), alebo predstavujú tzv. „sedimentačné pasce“ (výrazne prevládajúce sedimentačné činitele, t. j. prevaha prineseného a uloženého materiálu), alebo je ich charakter v rovnováhe medzi oboma protikladmi. Pri ich klasifikácii nie je možné vymedziť presné hranice medzi jednotlivými typmi, pretože na seba nadväzujú a tým vytvárajú celé sedimentačné systémy.
Príkladom erozívnych prostredí sú fluviálne, eolické a glacigénne prostredia, k prechodným patria deltové a pobrežné prostredia a k sedimentačným patria morské prostredia a hlbokovodné bazény.

Sedimentačné textúry

Textúry usadených hornín predstavujú základný poznávací znak sedimentačného prostredia. Najjednoduchšou textúrou je vrstvovitosť. Je tvorená troma mechanizmami - usadzovaním zo suspenzie, ukladaním častíc v dôsledku zmeny rýchlostí prúdu a usadzovaním nánosov v okolí prekážok. Základná vrstvovitosť malých veľkostí (pre hrúbky menšie ako 1 cm) sa nazýva laminácia. Gradačné zvrstvenie je charakteristické postupným znižovaním (normálne gradačné zvrstvenie), alebo zvyšovaním (inverzné gradačné zvrstvenie) hrúbky zrna smerom od stredu. Jeho vývoj ovplyvňuje rýchlosť prúdenia. Ďalším typom zvrstvenia je šikmé, či už planárne alebo korytové (výmoľové).
Iným typom textúr sú čeriny, pieskové vlny a duny, čo sú asymetrickými formami vznikajúcimi rovnakým mechanizmom. Jednotlivé úlomky sa posúvajú po privrátenej (mierne sklonenej) strane a ukladajú sa na odvrátenej (strmšej) strane. Tento proces má za následok šikmé zvrstvenie.
Deformačné textúry usadených hornín predstavujú vtisky (vznikajú vtláčaním hrubozrnnejšieho, ťažšieho materiálu do sedimentu a mávajú nepravidelný tvar) a sklzové textúry (spôsobené deformáciami, ku ktorým dochádza pri pohybe sedimentov, čo sa prejavuje prerušením vrstvy, príp. primiešaním cudzích úlomkov).
Posledným typom textúr sú tzv. ichnofosílie alebo bioglify (stopy po činnosti organizmov) - stopy po stúpaní, lezení, žraní, odpočívaní, prípadne zvyšky komôrok a tunelov, ktoré organizmy vytvorili na povrchu substrátu alebo priamo v ňom. Na základe výskytu jednotlivých typov ichnofosílií vieme určiť približnú hĺbkovú polohu sedimentácie.

Ekonomický význam

Usadené horniny tvoria prevažnú väčšinu nerastných surovín, ktoré ľudstvo získava z prírody. Patria medzi ne v prvom rade ropa, zemný plyn, uhlie, soli (halit, sadrovec a iné), síra, vápenec, fosfáty, urán, železo, mangán a iné. Okrem toho sú významným zdrojom základného stavebného materiálu ako je piesok, stavebný kameň, suroviny na výrobu cementu alebo keramické íly na výrobu tehiel.
Ložiská nerastných surovín, ktoré vznikli sedimentáciou sa označujú ako sedimentárne ložiská. Sú viazané ako na siliciklastické, chemické, organogénne tak aj vulkanogénne sedimentárne horniny. Takéto ložiská sú uložené súhlasne s okolitými sedimentárnymi horninami, často predstavujú určitú stratigrafickú úroveň a majú tvar vrstiev alebo plochých šošoviek. Ich komplikovanejší tvar býva spravidla spôsobený až dodatočnou deformáciou (zlomovou a/alebo vrásovou) ale aj metamorfózou.