Sedimentologie - Sedimentology
Sedimentologie zahrnuje studium moderních sedimenty jako písek,[1] bahno, a jíl,[2] a procesy, které vedou k jejich vzniku (eroze a zvětrávání ), doprava, depozice a diageneze.[3] Sedimentologové používají své chápání moderních procesů k interpretaci geologické historie pomocí pozorování sedimentární horniny a sedimentární struktury.[4]
Sedimentární horniny pokrývají až 75% Země povrchu, zaznamenejte většinu z Historie Země a přístavu fosilní záznam. Sedimentologie je úzce spjata s stratigrafie, studium fyzických a časových vztahů mezi vrstvami hornin nebo vrstvy.
The předpoklad že procesy ovlivňující Zemi jsou dnes stejné jako v minulosti, je základem pro určení toho, jak byly formovány sedimentární rysy ve skalním záznamu. Porovnáním podobných funkcí dnes s vlastnostmi v rockovém záznamu - například porovnáním moderních písečné duny na duny zachované ve starověku aeolian pískovce - geologové rekonstruují minulá prostředí.
Typy sedimentárních hornin
Existují čtyři hlavní typy sedimentární horniny: klasty, uhličitany, odpařeniny a chemikálie.
- Klastické horniny jsou složeny z částic odvozených z zvětrávání a eroze prekurzorových hornin a sestávají převážně z fragmentárního materiálu. Klastické horniny jsou klasifikovány podle jejich převládajících velikost zrna a jejich složení. V minulosti byl termín „klastické sedimentární kameny“ používán k popisu klastických sedimentárních hornin bohatých na oxid křemičitý, vyskytly se však případy klastických karbonátových hornin. Vhodnější termín je siliciclastic sedimentární horniny.
- Organické sedimentární horniny jsou důležitá ložiska vytvářená akumulací biologického odpadu a formy uhlí a ropná břidlice vklady a obvykle se nacházejí uvnitř pánve klastických sedimentárních hornin
- Uhličitany se skládají z různých uhličitanové minerály (nejčastěji uhličitan vápenatý (CaCO3)) vysráží různými organickými a anorganickými procesy. Většina karbonátových hornin se obvykle skládá z útes materiál[Citace je zapotřebí ].
- Odpařovače jsou tvořeny odpařováním vody na zemském povrchu a nejčastěji zahrnují halit nebo sádra.[5]
- Chemické sedimentární horniny, včetně některých uhličitanů, se ukládají srážením minerálů z vodného roztoku. Tyto zahrnují jaspilit a rohovník.
Význam sedimentárních hornin
Sedimentární horniny poskytují velké množství produktů, které moderní a starodávná společnost začala využívat.
- Umění: mramor, ačkoli proměnil vápenec, je příkladem použití sedimentárních hornin ve snaze o estetiku a umění
- Architektonické využití: používá se kámen získaný ze sedimentárních hornin rozměrný kámen a v architektura, zejména břidlice, meta-břidlice, pro střešní krytina, pískovec pro nosnost pilíře
- Keramika a průmyslové materiály: jíl pro hrnčířství a keramika počítaje v to cihly; cement a Limetka odvozený od vápenec.
- Ekonomická geologie: sedimentární horniny hostí velká ložiska SEDEX ložiska rudy Vést -zinek -stříbrný, velké vklady měď, vklady zlato, wolfram, Uran a mnoho dalších vzácných minerálů, drahokamy a průmyslové minerály včetně těžká ložiska minerálních písků
- Energie: ropná geologie spoléhá na schopnost sedimentárních hornin vytvářet ložiska ropa oleje. Uhlí a ropná břidlice se nacházejí v sedimentárních horninách. Velká část světa uran energetické zdroje jsou hostovány v sedimentárních posloupnostech.
- Podzemní voda: sedimentární horniny obsahují velkou část podzemní vody Země vodonosné vrstvy. Naše chápání rozsahu těchto vodonosných vrstev a toho, kolik vody z nich lze odebrat, závisí kriticky na našich znalostech hornin, které je drží (nádrž).
Základní principy
Cílem sedimentologie, studiem sedimentů, je odvodit informace o depozičních podmínkách, které působily k uložení horninové jednotky, a vztahu jednotlivých horninových jednotek v povodí do souvislého porozumění vývoji sedimentárních sekvencí a povodí a tedy geologická historie Země jako celek.
Vědeckým základem toho je princip uniformitarianismu, který uvádí, že sedimenty ve starověkých sedimentárních horninách byly ukládány stejným způsobem jako sedimenty, které jsou dnes ukládány na zemský povrch.
Sedimentologické podmínky se v sedimentech zaznamenávají při jejich ukládání; forma sedimentů v současné době odráží události minulosti a všechny události, které na sedimenty působí, od zdroje sedimentárního materiálu až po napětí na ně působící po diageneze jsou k dispozici ke studiu.
The princip superpozice je rozhodující pro interpretaci sedimentárních sekvencí a ve starších metamorfovaných terénech nebo řemenech, kde jsou sedimenty často intenzivně složený nebo deformovaný, rozpoznávající mladnout indikátory nebo odstupňované povlečení je rozhodující pro interpretaci sedimentárního úseku a často deformace a metamorfované struktury regionu.
Skládání sedimentů je analyzováno pomocí princip původní horizontality, který uvádí, že sedimenty jsou ukládány v úhlu uložení, který je u většiny typů sedimentů v podstatě vodorovný. Když je tedy znám směr mladnutí, lze kameny „rozvinout“ a interpretovat je podle obsažené sedimentární informace.
The princip boční spojitosti uvádí, že vrstvy sedimentu se zpočátku rozprostírají laterálně ve všech směrech, pokud jim nebrání fyzický objekt nebo topografie.
The princip průřezových vztahů uvádí, že vše, co prochází vrstvami vrstev nebo do nich proniká, je mladší než vrstvy vrstev.
Metodologie
Mezi metody, které sedimentologové používají ke shromažďování údajů a důkazů o povaze a podmínkách usazování sedimentárních hornin, patří;
- Měření a popis výchozu a rozložení skalní jednotky;
- Popisující Skalní formace, formální proces dokumentování tloušťky, litologie, výchoz, distribuce, kontaktní vztahy k jiným formacím
- Mapování rozložení skalní jednotky nebo jednotek
- Popis jádra horniny (vyvrtané a vytěžené z vrtů během průzkumu uhlovodíků)
- Sekvenční stratigrafie
- Popisuje postup skalních jednotek v povodí
- Popisující litologie skály;
- Petrologie a petrografie; zejména měření textura, velikost zrna, tvar zrna (kulovitost, zaoblení atd.), třídění a složení sedimentu
- Analýza geochemie skály
- Izotopová geochemie, včetně použití radiometrické datování, k určení stáří horniny a její afinity ke zdrojovým oblastem
Nedávný vývoj
Dlouhodobé pochopení toho, jak někteří mudstones forma byla zpochybněna geology na Indiana University (Bloomington) a Massachusetts Institute of Technology. Výzkum, který se objeví ve vydání ze dne 14. Prosince 2007, Věda, je v rozporu s převládajícím názorem geologů, že bahno se usazuje pouze tehdy, když je voda pomalá nebo nehybná, místo toho ukazuje, že „bahno se hromadí, i když se proudy pohybují rychle“. Výzkum ukazuje, že v rychle se pohybujících vodách mohly vzniknout některé mudstones: „Bahnové kameny lze ukládat za energetičtějších podmínek, než se obecně předpokládá, což vyžaduje přehodnocení mnoha geologických záznamů.“[6]
Macquaker a Bohacs při přezkoumání výzkumu Schiebera et al. Uvádějí, že „tyto výsledky vyžadují kritické přehodnocení všech mudstones, které byly dříve interpretovány tak, že byly nepřetržitě ukládány pod stojatými vodami. Takové horniny jsou široce používány k odvození minulých podnebí, oceánských podmínek, a orbitální variace. “[7]
Značný nedávný výzkum mudstones byl poháněn nedávným úsilím komerčně z nich vyrábět uhlovodíky, a to jak v EU Břidlicový plyn a Těsný olej (nebo Light Tight Oil) hraje.[8]
Viz také
- Klastické horniny
- Uhlí
- Geologie
- Důležité publikace v sedimentologii
- Ropná břidlice
- Geneze rudy
- Skalní formace
- Sekvenční stratigrafie
- Vegetací indukované sedimentární struktury
Reference
- ^ Raymond Siever, Písek, Scientific American Library, New York (1988), ISBN 0-7167-5021-X.
- ^ Georges Millot, přeloženo [z francouzštiny] W.R. Farrand, Helene Paquet, Geologie jílů - zvětrávání, sedimentologie, geochemie Springer Verlag, Berlín (1970), ISBN 0-412-10050-9.
- ^ Gary Nichols, Sedimentologie a stratigrafieWiley-Blackwell, Malden, MA (1999), ISBN 0-632-03578-1.
- ^ Donald R. Prothero a Fred Schwab, Sedimentární geologie: Úvod do sedimentárních skal a stratigrafie, W. H. Freeman (1996), ISBN 0-7167-2726-9.
- ^ Edward J. Tarbuck, Frederick K. Lutgens, Cameron J. Tsujita, Země, Úvod do fyzické geologie, Katalogizace Kanadské národní knihovny v publikaci, 2005, ISBN 0-13-121724-0
- ^ Juergen Schieber, John Southard a Kevin Thaisen, „Nahromadění mudlovských postelí z migrace flokulových vln,“ Věda, 14. prosince 2007: 1760-1763.
Viz také „Jak jsou vody čisté, vědci se snaží ukončit blátivou debatu,“ na PhysOrg.com (zpřístupněno 27. prosince 2007). - ^ Joe H. S. Macquaker a Kevin M. Bohacs, „Geologie: O hromadění bahna,“ Věda, 14. prosince 2007: 1734-1735.
- ^ Robert G. Loucks, Robert M. Reed, Stephen C. Ruppel a Daniel M. Jarvie „Morfologie, geneze a distribuce pórů nanometru v křemičitých blátivých kamenech Mississippian Barnett Shale“, Journal of Sedimentary Research, 2009, v. 79, 848-861.
externí odkazy
Média související s Sedimentologie na Wikimedia Commons