Več

4.2: Sedimentne kamnine - geoznanosti

4.2: Sedimentne kamnine - geoznanosti


Verjetno prepoznate sliko 4.10 kot Belo hišo, uradni dom in delovno mesto predsednika Združenih držav Amerike. Veste, zakaj je Bela hiša bela? Njegova barva ima veliko skupnega s kamnitimi materiali, ki so bili uporabljeni za njegovo gradnjo.

Gradnja Bele hiše se je začela leta 1792, večino del pa so opravili ljudje, ki so šele pred kratkim prišli v novonastalo državo Ameriko. Zunanje stene so narejene iz vrste sedimentne kamnine, imenovane peščenjak. Peščenjak, ki je bil uporabljen za izdelavo Bele hiše, je zelo porozen, kar pomeni, da lahko deževnica zlahka prodre v peščenjak. Zaradi tega je bila Bela hiša v prvih dneh gradnje dovzetna za škodo zaradi vode. Da bi ustavili škodo zaradi vode, so morali delavci peščenjak prekriti z mešanico soli, riža in lepila, kar je dalo Beli hiši izrazito belo barvo.

Slika 4.10 Bela hiša Združenih držav Amerike je narejena iz sedimentne kamnine, imenovane peščenjak.

Cilji lekcije

  • Opiši, kako nastajajo sedimentne kamnine.
  • Opišite lastnosti nekaterih običajnih sedimentnih kamnin.
  • Povejte nekaj običajnih načinov uporabe sedimentnih kamnin.

Sedimenti

V tej lekciji boste spoznali sedimentne kamnine, kot je peščenjak, kako nastajajo, kako so razvrščeni in kako ljudje pogosto uporabljajo sedimentne kamnine.

Sedimentne kamnine nastanejo z zbijanjem usedlin. Sedimenti lahko vključuje:

  • drobci drugih kamnin, ki so bili obrabljeni na majhne koščke, kot je pesek,
  • ekološko materiali ali z drugimi besedami, ostanki nekoč živih organizmov,
  • ali kemična oborine, ki so materiali, ki ostanejo po tem, ko voda izhlapi iz raztopine.

Večina sedimentov se usede iz vode (slika 4.11). Na primer, tekoča voda v rekah nosi ogromno usedlin. Reka odlaga te usedline vzdolž bregov in na koncu toka. Ko se usedline usedejo iz vode, tvorijo vodoravne plasti. Odloži se po en sloj. Vsaka nova plast se oblikuje na vrhu slojev, ki so že bili tam. Tako je vsaka plast v sedimentni kamnini mlajša od plasti pod njo in starejša od plasti nad njo. Ko se usedline strdijo, se plasti ohranijo. V velikem izrastki sedimentnih kamnin pogosto lahko vidite plasti, ki prikazujejo položaj in vrstni red nalaganja prvotnih sedimentnih plasti. Znanstveniki lahko ugotovijo relativno starost plasti, tako da vedo, da so starejše na dnu in mlajše na vrhu.

Slika 4.11: Večina usedlin se usede iz tekoče vode, na primer v tej reki.

Obstaja veliko različnih vrst okolij, kjer nastajajo sedimentne kamnine. Nekateri kraji, kjer danes lahko vidite velike usedline sedimentov, vključujejo plažo in puščavo. Tudi usedline se nenehno odlagajo na dnu oceana in v jezerih, ribnikih, rekah, močvirjih in močvirjih. Plazovi proizvajajo velike nesortirane kupe usedlin. Okolje, kjer se nalagajo usedline, določa vrsto sedimentne kamnine, ki bo tam nastala.

Povzetek lekcije

  • Preperevanje in erozija povzročata usedline. Ko se ti sedimenti odložijo, lahko postanejo sedimentne kamnine.
  • Sedimente je treba strniti in zacementirati, da nastane sedimentna kamnina. Ta postopek se imenuje litifikacija.

Vprašanja za pregled

  1. Katere tri stvari so lahko sestavljene iz sedimentov v sedimentnih kamninah?
  2. Če opazite izpad sedimentne kamnine in rdeče plasti peska na vrhu bledih plasti peska, kaj zagotovo veste o starosti obeh plasti?
  3. Zakaj imajo sedimentne kamnine včasih plasti različnih barv?
  4. Opišite dva postopka, ki sta potrebna, da se usedline strdijo v kamnine.
  5. Katera vrsta sedimentnih kamnin je premog?
  6. Spomnite se zgodbe na začetku lekcije o tem, zakaj je bila Bela hiša prvotno bela. Zakaj bi bili po vašem mnenju peščenjak še posebej porozna kamnina?

Besedišče

cementiranje
Pojavi se, ko snovi strdijo, kristalizirajo v prostorih med ohlapnimi usedlinami.
litifikacija
Utrjevanje plasti ohlapnih usedlin v kamnine
ekološko
Izdelano iz materialov, ki so bili nekoč živa bitja.
izdatek
Velika kamnita tvorba na površju Zemlje.
oborina
Trdni materiali, ki ostanejo po izhlapevanju tekočine.
zbijanje
Pojavi se, ko se sedimenti strdijo tako, da se stisnejo zaradi teže plasti na njih.

Kakšno strukturo imajo klastične sedimentne kamnine?

Klastična tekstura: zrna ali klasti se ne prepletajo, temveč se zložijo in zacementirajo. Meje posameznih zrn so lahko drugo zrno, cement ali prazen porni prostor. Na splošno skala je na splošno porozna in ne zelo gosta.

Prav tako, kako je mogoče opisati različne vrste klastičnih sedimentnih kamnin? Sedimentne kamnine nastanejo s kopičenjem usedline. Obstajajo trije osnovni vrste od sedimentne kamnine. Klastične sedimentne kamnine kot so breče, konglomerati, peščenjaki, meljniki in skrilavci, nastajajo iz mehanskih vremenskih ostankov. Premog je organsko sedimentna kamnina ki nastane predvsem iz rastlinskih ostankov.

Katere tri značilnosti v zvezi s tem opisujemo teksture klastičnih sedimentnih kamnin?

Sekundarni uporabljene značilnosti za nadaljnje ločevanje klastične kamnine so sortiranje, oblika zrn in sestava zrn. Velikost zrn: Klastični sedimenti so ločeno na podlagi povprečne velikosti zrn. Zaokroženost in razvrščanje: zaokroženost je pomembna značilnosti od tekstura klastičnih sedimentnih kamnin.

Kaj so sedimentne teksture?

Sedimentna tekstura zajema tri temeljne lastnosti usedalni kamnine: velikost zrn, oblika zrn (oblika, okroglost in površina tekstura [mikrorelief] zrn) in tkanine (pakiranje in usmerjanje zrn). Velikost in oblika zrn sta lastnosti posameznih zrn. Tkanina je lastnost žitnih agregatov.


Litifikacija - usedline na sedimentnih kamninah

Sedimentne kamnine so kamnine iz litificiranega sedimenta. Sedimenti so zrna kamnin, minerali ali mineraloidi, odloženi na površju zemlje. Razmislite o skalnem ciklusu za prikaz povezav med skalami, ki erodirajo, da postanejo sedimenti in sedimentne kamnine. Da sediment postane sedimentna kamnina, ga običajno pokopljemo, zbijemo in cementiramo.

Klastične sedimentne kamnine so posledica preperevanja in erozije izvornih kamnin, kar jih spremeni v koščke kamnin in mineralov. Ko postanejo koščki, se ti klasti lahko odmaknejo od izvorne kamnine in to običajno storijo. Najpogosteje jih prevažajo po vodi in odlagajo kot plasti usedlin.

Litifikacijska faza pokopa vključuje odlaganje več sedimentnih plasti nad tiste, ki so bile že prej naložene. V sedimentnem bazenu, kjer se usedline nalagajo, je običajno, da pride do posedanja (spuščanja) bazena, bodisi zato, ker se skorja in litosfera pod njim do neke mere umirijo v plašč, bodisi ker so okoliške vzpetine podvržene dvig glede na kotlino ali oboje. To omogoča, da pride do tisoč metrov pokopa, v nekaterih primerih tudi do deset tisoč metrov pokopa.

Ko se usedline pokopljejo, teža prekrivnega materiala pritiska in povzroči zbijanje usedlin. Tlak, znan kot litostatski tlak, & # 8220 stisne & # 8221 usedline z vseh strani v manjši volumen. Litostatični tlak tesneje spakuje zrna sedimenta in zmanjšuje poroznost & # 8211 prostor med zrni sedimenta.

Nekatere kemične sedimentne kamnine so kamnine takoj, ko se usedline nanesejo s kristalizacijo mineralov iz snovi, raztopljenih v vodi, na površini zemlje. Primeri vključujejo kameno sol in druga nahajališča evaporita. Ti usedline solnih kristalov in drugih mineralov tvorijo usedline, ne da bi jih bilo treba zakopati in zbiti.

Med pokopavanjem in zbijanjem bodo sedimenti nekoliko cementirani. Cementacija se nanaša na rast novih mineralov med zrni sedimenta. Ti novi minerali vežejo zrna sedimenta. Ena od oblik cementacije je rast kremenčevih platišč na površinah že obstoječih kremenčevih zrn v usedlini. Ta nova rast mineralov je posledica vode v pornih prostorih, ki se raztopi in obori kremen. Drugi pogosti mineral za cementiranje je hematit, rdeč ali rjavo obarvan mineral železovega oksida, ki se obori na usedlinah iz kombinacije raztopljenega železa in kisika iz vode v pornih prostorih. Tretji pogosti mineral za cementiranje je kalcit, ki se med litifikacijo obori tudi iz ionov, raztopljenih v vodi v pornih prostorih. Čeprav obstajajo tudi drugi cementni minerali, so kremen, hematit in kalcit običajni minerali za cementiranje, ki rastejo med ali na površinah prvotnih sedimentnih zrn.

Splošni koraki od izvira do sedimentne kamnine:
vremenske vplive & gt & gt erozija & gt & gt transport & gt & gt odlaganje & gt & gt pokop & gt & gt zbijanje & gt & gt cementacija & gt & gt sedimentna kamnina


4.2: Sedimentne kamnine - geoznanosti

LITIFIKACIJA - procesi pretvorbe sedimenta v sedimentno kamnino s pomočjo ZBIRANJA in CEMENTIRANJA. Najpomembnejši cementi v sedimentnih kamninah: KALCIT, SILIKA, ŽELEZOKSIDI.

DVE VRSTI SEDIMENTALNIH KAMEN

  • DETRITALNE SEDIMENTARNE KAMNINE - kamnine, ki nastanejo iz prepeljanega trdnega materiala. Detritus - Latinska beseda za & quotworn down. & QuotTrgini trdnih kamnin v usedlinah so opredeljeni glede na velikost drobcev: največji do najmanjši: BOULDERS, COBBLES, PEBBLES, SAND, SILT in CLAY.

VRSTE DETRITALNIH SEDIMENTALNIH KAMEN

KONGLOMERAT - tvori se iz cementiranega GRAVEL-a (mešanica tlakovcev, kamenčkov in grobega peska), na primer iz prodnatega gramoza. Gramozni delci so "obkroženi" s postopki erozije.

BRECCIA - oblike iz zacementiranih & quotgravel & quot drobcev kamnin, vendar so odlomki kamnin zelo & quotangular & quot v obliki. Odlomki kamnin so pogosti na prelomnih območjih in na vulkanskih območjih.

PEŠČENIK - usedalna kamnina, ki jo tvori cementiran PESEK. (Peščeni delci so med 1 / 16-2 mm peščenjaka, ponavadi kažejo visoko stopnjo SORTIRANJA zaradi postopkov prenosa vetra in vode.

SILTSTONE - tvori se iz mulja (velikost delcev: 1 / 16-1 / 256mm).

MUDSTONE - oblike iz & quotmud & quot - mešanice glinenega in muljastega kamna na splošno nima jasne plasti.

KEMIJSKE SEDIMENTARNE KAMNINE

BIOKEMIJSKO IZVOR

    APNEČEK - kopičenja usedlin organskih ostankov (delci telesa in fekalni material), ki so pretežno sestavljeni iz CaCO3 (kalcit): vključuje:

a) REEFS (kopičenje morskih organizmov z okostjem)

b) COQUINA - & quothell hash & quot - večina lupin je sestavljena iz CaCO3

c) KROZ - apnenčasti plankton, večinoma nekakšna planktonska alga, imenovana kokoliti, odmre in se kopiči.

ANORGANSKI PRIPIPITATI - mineralni oborine, ki zaradi svojega primarnega izvora ne vključujejo organske aktivnosti.

    LIMEN - anorganske sorte vključujejo:

a) TRAVERTINE - oblikuje se okoli izvirov (primeri vključujejo fasade Grace Building in Rockefeller Center

b) OOLITSKI LIMENEC - bele, okrogle konkrecije kalcita v velikosti peletov, ki nastanejo z valovito turbulenco v plitvi, topli morski vodi.

50% olja na svetu prihaja iz dolomita na Bližnjem vzhodu).

b) Mavčni kamen (mavec CaSO4 + (2) H2O)

Sedimentne kamnine lahko razvrstimo po TEKSTURNIH lastnostih. Če je kamnina sestavljena iz prenesenih zrn, se imenuje CLASTIC - & quotlomljeni drobci. & Quot; Če so posamezni kristali sestavljeni iz medsebojnih kristalov, ki nastanejo iz neposrednih padavin za vodo, se to šteje za NONKLASTIČNO.

LASTNOSTI V SEDIMENTALNIH KAMENIH

  • POSTELJNE RAVNINE - plasti med sedimentacijo & quotevents & quot
  • RIPPLE MARKS - značilnosti površine, ki jih povzroča tekočina, ki se premika
  • Blatne razpoke - sušenje, krčenje in razpokanje na blatni površini
  • KRIŽNA LEŽIŠČA - selitev peščenih sipin ustvari te lastnosti
  • FOSILI - ohranjeni ostanki odmrlih organizmov

FOSILNA GORIVA

PREMOG - Rastlinski material se kopiči v močvirjih (običajno obalnih območjih), premog pa se spreminja, ko se oblikuje in zakopa, kot sledi:

    PEAT - organski material v močvirnih nahajališčih, kjer pomanjkanje kisika preprečuje nadaljnje propadanje nizkoenergijske vsebnosti.

REZERVE PREMOGA so ogromne. ZDA imajo velike rezerve, s katerimi lahko sedanje prebivalstvo preživi 100 let. Pregorevanje sprošča CO2, SO2in drugi plini, odgovorni za kisli dež. Pirit (FeS) v premogu je odgovoren za odvajanje kislih rudnikov.

NAFTA & amp NATURNI PLIN je sestavljen iz UGLJIKOVODIKOV. Razlika je v tem, da je GAS para pri standardnih površinskih temperaturah in tlakih.

TARSKI PESEK IN SKLADIŠČA OLJA so ogromna nahajališča ogljikovodikovih virov, ki so preveč & quotthick & quot; za pridobivanje s konvencionalnimi sredstvi iz naftnih vrtin.


Strti kamni :-)

Večina geologov pozna polirane kamne, ki so narejeni v kamnitih mešalnikih. Študentje jih imajo radi in jih pogosto dobijo v muzejskih trgovinah s spominki, v razstavah kamnin in mineralov ter v turističnih trgovinah s spominki. Učenci, ki jih imajo v lasti, se zelo zanimajo, da bi se naučili njihovih imen in jih bodo pripeljali v šolo na identifikacijo.

Večina podrtih kamnov so sorte kristalnega kremena (kot so rožni kremen, aventurin, tigrovo oko ali ametist), sorte kalcedona (na primer ahat, jaspis in okamneli les) ali druge kamnine in minerale, ki jih lahko poliramo v privlačne podrte kamne (na primer kot lapis lazuli, hematit, labratorit, navadni opal, obsidian, okamenela dlan, sodalit in še veliko več. Če se morate počistiti na podrtih kamnih, ima RockTumbler.com dobro stran posnetih kamnitih fotografij in opisov, ki bodo osvežili vaše spomin.


Sedimentne kamnine in evolucija skorje: tektonsko postavljanje in sekularni trendi

Pomembna sprememba sestave turbiditov, naloženih pri aktivnih tektonskih nastavitvah, je vidna na arhejskem / postarhejskem prehodu. V primerjavi z arhejskimi turbiditi z aktivnimi robovi imajo arhejski zelenokrvni turbiditi bolj enakomerna razmerja Th / Sc (vendar s podobnim povprečjem), večje izčrpavanje HREE (), manj izčrpanosti Eu (Eu / Eu * večinoma & gt0,85) in odsotnost nizkih razmerij Th / U (Th / U & gt3). Ti podatki kažejo, da so med Arhejem obstajali različni viri plašča in / ali pogoji taljenja plašča in da so bile znotrajkrustno diferencirane kamnine (starejši kratoni ali mladi diferencirani loki) razmeroma nepomembne kot izvorne sestavine arhejskih turbiditov. Nasprotno pa nekatere sedimentne kamnine, ohranjene v arhejskih platformnih sekvencah visokokakovostnih terenov, kažejo pomembne negativne ev-anomalije, podobne večini postarhejskih skrilavcev, kar kaže na to, da je splošni postopek kratonizacije, vključno z znotrajkrustalno diferenciacijo, potekal vsaj od 3.8 Ga. Vendar več vrst dokazov kaže, da je bil splošen obseg takih regij majhen. Podatki o usedlinah so skladni s spremembo sestave zgornje skorje na koncu Arheja, kar predstavlja značilnost prvega reda v geološkem zapisu. Na splošno se strinjajo, da se je večja epizoda kontinentalne rasti zgodila tudi na koncu Arheja in da se rast zemeljske kore zdi epizodna skozi zemeljsko zgodovino. Zdi se, da je tudi rast skorje zgodnja, saj večina modelov kaže, da je & gt50% skorje na mestu za približno 2,5 Ga. Zgodnja rast skorje je skladna z bolj vročo arhejsko zemljo, vendar prekinitvenih vidikov razvoja skorje ni mogoče takoj razumeti za nenehno ohlajanje zemlja. Te značilnosti bo mogoče mogoče uskladiti z upoštevanjem učinkov superkontinentalnih ciklov, ki se začnejo v poznem Arheju, naloženih na okvir sekularnega ohlajanja zemlje.


Poglej si posnetek: HIRBSecConf 2008 - Day1-Track1-Jim Geovedi u0026 Raditya Iryandi - Hacking a Bird in the Sky