עיקרי מדע

גיאולוגיה של שקיעה

גיאולוגיה של שקיעה
גיאולוגיה של שקיעה

וידאו: מבנה כדור הארץ 2024, מאי

וידאו: מבנה כדור הארץ 2024, מאי
Anonim

משקעים, במדעים הגיאולוגיים, תהליך הדחת חומר מוצק ממצב של השעיה או תמיסה בנוזל (בדרך כלל אוויר או מים). בהגדרה רחבה זה כולל גם משקעים מקרח קרחוני וחומרים שנאספו תחת תנופת הכובד בלבד, כמו במפקדות טאלוס, או הצטברות של פסולת סלע בבסיס הצוקים. המונח משמש בדרך כלל כמילה נרדפת לפטרולוגיה משקעית ולמשקע.

טכנולוגיה חקלאית: משקע

משקע הוא משאב שאינו במקום שהשפעתו הכפולה היא לדלדל את הארץ שממנה הגיע ולפגוע באיכות המים שהם נכנסים אליהם.

הפיזיקה של תהליך המשקעים הנפוצה ביותר, יישוב חלקיקים מוצקים מנוזלים, ידועה זה מכבר. משוואת מהירות ההתיישבות שנוסחה בשנת 1851 על ידי GG סטוקס היא נקודת המוצא הקלאסית לכל דיון בתהליך המשקעים. סטוקס הראה כי מהירות התמקמות הסופית של הכדורים בנוזל הייתה ביחס הפוך לצמיגות הנוזל וביחס ישר להבדל הצפיפות של נוזל ומוצק, רדיוס הכדורים המעורבים וכוח הכובד. לעומת זאת, משוואת סטוקס תקפה רק לתחומים קטנים מאוד (בקוטר פחות מ -04 מילימטר [0.0015 אינץ ')) ומכאן הוצעו שינויים שונים בחוק סטוקס לחלקיקים שאינם כדוריים וחלקיקים בגודל גדול יותר.

אף משוואת מהירות התיישבות, תקפה ככל שתהיה, לא מספקת הסבר מספיק אפילו על התכונות הפיזיקליות הבסיסיות של משקעים טבעיים. גודל התבואה של היסודות הקלאסטיים ומיון, צורתם, העגלגלות, הבד והאריזה הם תוצאות תהליכים מורכבים שקשורים לא רק לצפיפות וצמיגות המדיום הנוזלי אלא גם למהירות התרגום של נוזל ההפקדה, לסערה. הנובעת מתנועה זו, וחספוס המיטות שעליו הוא נע. תהליכים אלה קשורים גם לתכונות מכניות שונות של החומרים המוצקים המונעים, למשך זמן ההובלה של המשקעים ולגורמים אחרים המובנים מעט.

משקעים נחשבים בדרך כלל על ידי הגיאולוגים מבחינת המרקמים, המבנים ותכולת המאובנים של המרבצים המונחים בסביבות גיאוגרפיות וגיאומורפיות שונות. מאמצים רבים נעשו כדי להבדיל בין מרבצי יבשת, קרוב לחוף, ימיים ואחרים ברשומה הגיאולוגית. סיווג הסביבות וקריטריונים להכרתם עדיין נושא לוויכוח ער. הניתוח והפרשנות של משקעים קדומים התקדם על ידי המחקר של משקעים מודרניים. משלחות אוקיאנוגרפיות ולימנולוגיות שופכות אור רב על המשקעים במפרץ מקסיקו, הים השחור והים הבלטי, ובשפכים שונים, אגמים ואגני זרימה בכל חלקי העולם.

משקעים כימיים מובנים במונחים של עקרונות וחוקים כימיים. אף על פי שהכימאי הפיזיקאלי המפורסם JH van't Hoff החיל את עקרונות שיווי המשקל השלביים על בעיית מלוחים מתגבשים ומקורם של מרבצי המלח כבר בשנת 1905, לא נעשה כל מאמץ להחיל כימיה פיזית על בעיות המשקע הכימי. אולם לאחרונה, נחקרה תפקידם של פוטנציאל ה- redox (הפחתה והתחמצנות הדדית) וחומציות ה- pH (חומציות – אלקליות) בשקעים של משקעים כימיים רבים, ונעשה מאמץ מחודש ליישום עקרונות תרמודינמיים ידועים על מקורם של משקעי האנהידריט והגבס, לכימיה של היווצרות הדולומיט ובעיית אבני הברזל והמשקעים הנלווים.

הגיאוכימאי שוקל גם את תהליך המשקעים מבחינת תוצרי הקצה הכימיים. עבורו המשקע הוא כמו ניתוח כימי ענקי בו המרכיבים העיקריים בקרום הסיליקט של כדור הארץ מופרדים זה מזה באופן דומה לזה שהושג במהלך ניתוח כמותי של חומר הסלע במעבדה. התוצאות של שבריר כימי זה לא תמיד מושלמות, אך בדרך כלל התוצאות טובות להפליא. שברירציה גיאוכימית, שהחלה בתקופה הפרה-קמבריאית, הביאה להצטברות עצומה של נתרן בים, סידן ומגנזיום באבני הגיר והדולומיטים, סיליקון בתבניות המצעים ואבני חול אורטו-קוורציטיות, פחמן בקרבונטים ונקבובי פחמן, גופרית במים סולפטים עם מצע, ברזל באבני ברזל וכן הלאה. למרות שהפרדה מגמתית, במקרים מסוימים, ייצרה סלעים מונומינריים כמו דוניט ופירוקסניט, שום תהליך דלקת או מטמורפי לא יכול להתאים לתהליך המשקעים בבידוד וריכוז יעיל של יסודות אלה ואחרים.