Galvenais zinātne

Sedimentācijas ģeoloģija

Sedimentācijas ģeoloģija
Sedimentācijas ģeoloģija
Anonim

Ģeoloģisko zinātņu sedimentācija cietā materiāla nogulsnēšanās procesā no suspensijas vai šķīduma šķidrumā (parasti gaisā vai ūdenī). Plaši definēts, tajā ietilpst arī ledāja ledus nogulumi un materiāli, kas savākti tikai gravitācijas ietekmē, piemēram, virskārtu nogulsnēs vai akmeņu atlieku uzkrāšanās klinšu pamatnē. Terminu parasti izmanto kā sinteziju nogulumiežu petroloģijai un sedimentoloģijai.

lauksaimniecības tehnoloģija: nogulumi

Nogulsnes ir nevietā esošs resurss, kura divējāda ietekme ir noārdīt zemi, no kuras tā nāk, un pasliktināt ieplūstošā ūdens kvalitāti.

Visizplatītākā sedimentācijas procesa fizika - cieto daļiņu nogulsnēšanās no šķidrumiem - ir zināma jau sen. Stāvēšanas ātruma vienādojums, ko 1851. gadā formulēja GG Stokss, ir klasisks sākumpunkts jebkurai sedimentācijas procesa diskusijai. Stokss parādīja, ka sfēru galīgais nostādināšanas ātrums šķidrumā bija apgriezti proporcionāls šķidruma viskozitātei un tieši proporcionāls šķidruma un cietās vielas blīvuma starpībai, iesaistīto sfēru rādiusam un gravitācijas spēkam. Stoksa vienādojums tomēr ir spēkā tikai ļoti mazām sfērām (diametrs ir mazāks par 0,04 milimetriem [0,0015 collas]), un līdz ar to ir ierosinātas dažādas Stoksa likuma modifikācijas attiecībā uz nesfēriskām un lielāka izmēra daļiņām.

Neviens nogulšanas ātruma vienādojums, lai arī cik derīgs, nesniedz pietiekamu skaidrojumu pat dabisko nogulumu fizikālajām pamatīpašībām. Clastisko elementu graudu lielums un to šķirošana, forma, apaļums, audums un iesaiņojums ir sarežģītu procesu rezultāts, kas saistīts ne tikai ar šķidruma barotnes blīvumu un viskozitāti, bet arī ar nogulsnēšanas šķidruma translācijas ātrumu, turbulenci., kas rodas no šīs kustības, un to nelīdzenumu, pa kuriem tā pārvietojas. Šie procesi ir saistīti arī ar dzenošo cieto materiālu dažādām mehāniskām īpašībām, nogulumu transportēšanas ilgumu un citiem maz saprotamiem faktoriem.

Ģeologi parasti sedimentāciju uzskata par nogulumu faktūru, struktūru un fosilā satura saturu, kas atrodas dažādās ģeogrāfiskajās un ģeomorfiskajās vidēs. Ir pieliktas lielas pūles, lai ģeogrāfiskajā ierakstā atšķirtu kontinentālās, piekrastes, jūras un citas atradnes. Vides klasifikācija un to atzīšanas kritēriji joprojām ir dzīvu diskusiju temats. Seno nogulumu analīze un interpretācija ir uzlabota, izpētot mūsdienu sedimentāciju. Okeanogrāfiskās un limnoloģiskās ekspedīcijas ir daudz atklājušas sedimentāciju Meksikas līcī, Melnajā jūrā un Baltijas jūrā, kā arī dažādos estuāros, ezeros un tekošajos baseinos visās pasaules daļās.

Ar ķīmisko sedimentāciju saprot ķīmiskos principus un likumus. Lai arī slavenais fiziķis JH van't Hoff jau 1905. gadā piemēroja fāzu līdzsvara principus sālījumu kristalizācijas un sāls nogulumu rašanās problēmai, tika pielikts neliels pūles, lai fizikālo ķīmiju piemērotu ķīmiskās sedimentācijas problēmām. Nesen tomēr tika pētīta redoksa (savstarpēja reducēšanās un oksidēšanās) potenciāla un pH (skābums – sārmainība) loma daudzu ķīmisku nogulumu nokrišņos, un ir atkārtoti mēģināts piemērot zināmos termodinamiskos principus anhidrīta un ģipša nogulumu izcelsme, dolomīta veidošanās ķīmija un dzelzskmeņu un ar tiem saistīto nogulumu problēma.

Ģeoķīmiķis arī apsver sedimentācijas procesu ķīmisko galaproduktu izteiksmē. Viņam sedimentācija ir kā gigantiska ķīmiska analīze, kurā Zemes silikāta garozas galvenās sastāvdaļas tiek atdalītas viena no otras līdzīgi kā tas, kas iegūts, veicot laboratorijas iežu materiāla kvantitatīvo analīzi. Šīs ķīmiskās frakcionēšanas rezultāti ne vienmēr ir lieliski, taču kopumā rezultāti ir ārkārtīgi labi. Ģeoķīmiskā frakcionēšana, kas sākās Precambrian laikā, ir izraisījusi milzīgu nātrija, jūrā un kalcija un magnija uzkrāšanos kaļķakmeņos un dolomītos, silīciju gultas ķekaros un ortokvarticīta smilšakmeņus, oglekli karbonātos un oglekļa nogulsnēs, sēru gultas sulfāti, dzelzs akmeņos dzelzs utt. Lai arī dažos gadījumos no magmatiskas segregācijas ir izveidojušies monomineraliski ieži, piemēram, dunīts un piroksenīts, neviens nedzīvs, nedz metamorfisks process nespēj sakrist ar sedimentācijas procesu, efektīvi izolējot un koncentrējot šos un citus elementus.