Dannelse og klassificering af kalk

Ida Fabricius

DTU

Bryozokalken

2-32

Skrivekridtet

3-32

Undergrundskort over Danmark

4-32

5-32

Japsen

(2000)

Kalkgruppen

6-32

7-32

8-32

Sedimentets sammensætning

• Calcit, CaCO3

• Opal-A, SiO2ˑnH2O

• Aragonit, CaCO3

• Højmagnesium calcit (Ca0.80-0.96Mg0.04-0.20)CO3

• Lermineraler, silt, organisk stof

9-32

Sedimentets sammensætning

• Calcit

• Opal-A fra organismer

• Aragonit i havet

• Højmagnesium calcit

• Organisk stof

• Lermineraler, silt, organisk stof fra land

10-32

Sedimentets sammensætning

• Calcit fra plankton og bunddyr• Opal-A alle vanddybder

• Aragonit mest fra bunddyr• Højmagnesium calcit forholdsvis lavt vand•

• Organisk stof fra plankton og bunddyr

• Lermineraler, silt, organisk stof– Tilførsel af erosionsprodukter– Afstand til kysten

11-32

Sedimentets sammensætning

• Calcit kemisk stabil•

• Opal-A kemisk ustabil, omdannes til først til Opal-CT og senere til kvarts

• Aragonit kemisk ustabil• Højmagnesium calcit omdannes til calcit

• Lermineraler, silt kan være både stabil og ustabil

• Organisk stof nedbrydes ved sulfatreduktion12-32

Pyrit: FeS2

Konkretion der dannes ved sulfatreduktion af organisk stof:6SO4

2- +7CH2 + 3Fe2+ → 7CO2 + 3FeS2 + 6OH- + 4H2O

Pyritkrystaller

13-32

kiselsvampe

"Sponge-spicule hg" by Hannes Grobe

14-32

Flint

15-32

FlintBiogen opal-A: SiO2·nH2O + 2OH-→ Si(OH)6

2- + (n-2)H2O

Opal-A opløses og fælder ud som opal-CT: Si(OH)62- → SiO2·nH2O + 2OH-

Opal-CT stabiliseres ved varme og tid til kvarts: SiO2·nH2O → SiO2+ nH2O

16-32

Deep sea clay

Radiolarian ooze

Press et al. (2003)

Diatomitic ooze

Calcareous ooze

Detrital sediments

Nutidens sedimenter i dybhavet

17-32

http://www.noc.soton.ac.uk/soes/staff/tt/eh/optics.html

Kokkolitter

Coccolith: Emiliania huxleyi

18-32

Foraminiferer

19-32

• Mudstone fra Tor Formationen, Danfeltet

f = 38% f = 25%

Fabricius, Røgen and Gommesen (2007)

20-32

• Wackestone fra Torformationen Ekofiskfeltet

f = 25% f = 23%

Fabricius, Røgen and Gommesen (2007)

21-32

Klassifikation af kalkbjergarter

22-32

23-32

H 4 H 2-3

H 1

24-32

25-32

Cementering

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 5000

Velocity (m/s)

Dep

th (

mb

sf)

Kontaktcement

rekrystallisering

Porefyldende

cementering

----30 mm--- 26-32

Biot’s koefficient

27-32

28-32

To typer deformation

Uelastisk tøjning, Terzaghi’s lov:

eblivende Mkons = s1 – P

Elastisk tøjning, Biot:

eelastisk Mdrænet = s1 – a P

”effektiv spænding”

29-32

30-32

31-32

32-32