Breksia – määritelmä, synty ja ero konglomeraattiin

Breksiat ovat kivilajeja, jotka muodostuvat hienorakeisen matriisin yhteen sementoimista mineraalien tai kivien rikkoutuneista palasista. Matriisi voi olla samankaltainen tai erilainen kuin fragmenttien koostumus.

Kallioita, jotka ovat muodostuneet aiempien kivien palasten (klastien) yhteenliittämisestä, kutsutaan klastisiksi kiviksi. Klastisia kivilajeja on kahta tyyppiä: konglomeraatit ja brekkiat. Näiden kahden luokan erottaa toisistaan pyöristymisen määrä. Konglomeraattien hiukkaset ovat hyvin pyöristyneitä, kun taas breksioissa ne ovat kulmikkaita.

Synty

Breksiat syntyvät, kun kiviainesta särkyy ja kulkeutuu vain vähän tai ei lainkaan ennen kerrostumista ja sementoitumista. Kulmikkaat fragmentit eli klastit kertovat lyhyestä kuljetusmatkasta tai paikallisesta murtumisesta: kulmat eivät ehdi pyöristyä. Breksiat voivat muodostua useilla eri tavoilla:

Sedimentaarinen breksia: romahtamisalueiden, kanjonien reunojen tai ylämäen juurien lähellä syntyvä laho- tai rotkomateriaali, jossa kulmikkaat kivet kerrostuvat esimerkiksi lumivyöryjen, maanvyörymien tai rojautumisen seurauksena.
Tectonic (murtuma-) breksia: kalliot murtuvat tektonisissa siirroissa; murtuma-alueella syntyy murskautunutta kiveä, joka voi myöhemmin sementoitua.
Volkaaninen breksia: purkausten aikana syntyvässä hiekka- ja rikkoutumismateriaalissa voi olla vulkaanista breksiaa, esimerkiksi pyroklastisissa kerrostumissa tai kraatterin reunoilla.
Hydrotermalinen ja rikkibreksia: kuuman nesteen vaikutuksesta syntyvät rikkoutumat, joissa huokoset ja murentunut kivi täyttyvät mineraaleilla; nämä breksiat ovat usein merkittäviä malminetsinnässä.
Isku- eli meteoriittibreksia: suuri iskuelementti voi murskata kalliota ja sekoittaa fragmentteja lasimaiseen tai hienorakeiseen yhteismatriisiin.

Luokittelu ja ominaisuudet

Breksioita voidaan luokitella mm. klastien koon, koostumuksen ja monimuotoisuuden mukaan. Tyypillisesti breksian klastit ovat karkeampia kuin 2 mm (gravel-tason materiaalit), mutta luokittelussa otetaan huomioon myös fragmenttien laatu:

Monomiktinen breksia: klastit koostuvat pääosin samasta kivilajista tai samasta alkuperäisestä kivestä.
Polymiktinen breksia: klastit ovat eri kivilajeista tai eri lähteistä.
Matriisi: hienorakeinen aine, joka ympäröi klasteja voi olla hienohiekkainen, savinen tai mineralisoitunut sementti; matriisin laatu vaikuttaa kiven kestävyyteen ja ulkonäköön.

Ero konglomeraattiin

Keskeisin ero breksian ja konglomeraatin välillä on klastien pyöristyneisyysaste. Breksiassa fragmentit ovat yleensä kulmikkaita ja teräviä, mikä kertoo vähäisestä kuljetuksesta tai paikallisesta murtumisesta. Konglomeraatissa klastit ovat pyöristyneempiä, mikä tarkoittaa pitkää kuljetusta tai hioutumista virtauksen vaikutuksesta. Muita eroja:

Breksiat voivat olla heikommin lajiteltuja ja monimuotoisempia kooltaan kuin konglomeraatit.
Konglomeraateissa klastien suuntautuminen ja imbrikaatio (olkapäät) voi antaa tietoa virtauksen suunnasta; breksiat taas usein säilyttävät satunnaisemman, ekskontaktiisen rakenteen.

Tunnistaminen kentällä

Breksian tunnistaa yleensä silmämääräisesti kulmikkaista paloista, terävistä särmistä ja vaihtelevasta koosta. Sementin väri, kovuus ja matriisin laatu auttavat erottamaan breksian muista karkeista kivilajeista. Nyrkkisääntö: jos kivet näyttävät hakkautuneilta ja kulmikkaat palat säilyttävät terävät kulmansa, kyseessä on todennäköisesti breksia.

Merkitys ja käyttö

Breksioilla on sekä geologinen että taloudellinen merkitys. Hydrotermaliset breksiat voivat isännöidä rikkaita metallisijoittumia (kulta, kupari, sinkki), joten ne ovat tärkeitä malmipotentiaalin kannalta. Rakennusaineena kiveä voidaan käyttää murskeena tai koristekivenä, mutta breksian kulmikkaus ja rikkonaisuus vaikuttavat sen kestävyyteen ja työstettävyyteen.

Yhteenveto

Breksiat ovat kulmikkaita, klasteista koostuvia kivilajeja, jotka eroavat konglomeraateista ennen kaikkea fragmenttien muodon perusteella. Ne voivat syntyä monissa geologisissa ympäristöissä—romahdusalueilta ja siirroista aina tulivuoritoimintaan ja meteoriittisiin iskuihin—ja niillä on merkitystä sekä tulkittaessa menneitä prosesseja että raaka-aineiden etsinnässä.

Basalttibreksiat (leikkaus)

Brekki. Huomaa suurten klastien kulmikas luonne.

Tertiäärinen breksiakivi Resting Springs Passissa, Mojaven autiomaassa, Kaliforniassa.

Umberto I:n hauta Pantheonissa.

Trajanuksen foorumin alkuperäinen päällyste Roomassa

Napolin marmoribreksiota.

Muinaisegyptiläisen jumalatar Tawaretin brecciapatsas.

Origins

Breksiat voivat olla peräisin useista eri lähteistä, kuten nimetyistä tyypeistä käy ilmi, joita ovat sedimenttibreksiat, tektoniset breksiat, magmaattiset breksiat, törmäysbreksiat ja hydrotermiset breksiat.

Perusjärjestys on seuraava. Sedimentti laskeutuu mereen ja muuttuu vähitellen sedimenttikiveksi. Pitkän ajan kuluttua kivelle tapahtuu jotakin väkivaltaista, joka hajottaa sen moniin rosoisiin kappaleisiin. Myöhemmin palaset kiinnittyvät toisiinsa uuden laskeuman seurauksena, jolloin muodostuu uusi sedimenttikivi. Kyseessä on breksiat. Kalliota tutkittaessa nähdään, että siinä on alkuperäisen kiven palasia.

Ornamentti

Brekseerattu marmori voi olla upean näköistä. Rooman Pantheon on täynnä mitä ihmeellisintä marmoria, joista monet ovat breksejä. Siihen kuuluu kaksi jättiläismäistä pavonazzetto-pylvästä, joka on Phrygiasta (nykyisestä Turkista) peräisin olevaa breksiamarmoria. Pavonazzetto on saanut nimensä erittäin värikkäästä ulkonäöstään, joka muistuttaa riikinkukon höyheniä (pavone on italiaksi "riikinkukko").

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mitä on breksiat?

V: Brekki on kivilaji, joka muodostuu hienorakeisen matriisin yhteen sementoimista mineraalien tai kivien rikkoutuneista palasista.

K: Mistä breksian matriisi koostuu?

V: Breksian matriisi voi olla samankaltainen tai erilainen kuin fragmenttien koostumus.

K: Millä nimellä kutsutaan kiviä, jotka on muodostettu liimaamalla yhteen aiempien kivien kappaleita?

V: Kallioita, jotka ovat muodostuneet aiempien kivien kappaleita yhteen liimaamalla, kutsutaan klastisiksi kiviksi.

K: Mitä kahta tyyppiä on klastiset kivet?

V: Kaksi klastisen kiven tyyppiä ovat konglomeraatit ja brekkiat.

K: Mikä erottaa nämä kaksi luokkaa toisistaan?

V: Pyöristymisen määrä jakaa nämä kaksi luokkaa.

K: Ovatko konglomeraattien hiukkaset hyvin pyöristyneitä vai kulmikkaita?

V: Konglomeraattien hiukkaset ovat hyvin pyöristyneitä.

K: Ovatko brekkiat hyvin pyöristyneitä vai kulmikkaita?

V: Brekkiassa olevat hiukkaset ovat kulmikkaita.