In der Geologie gibt es viele Arten von Prozessen, die in Gesteinen und in der Umwelt vorkommen. Einer von ihnen ist der Diagenese. Dies sind alle Prozesse, die Sedimente während des Zeitraums durchlaufen, der mit der Ablagerung nach der Gesteinsumwandlung beginnt. In diesen Fällen sprechen wir von der Bildung von Sedimentgesteinen und metamorphen Gesteinen.
In diesem Artikel erfahren Sie alles, was Sie über die Diagenese, ihre Merkmale und Kuriositäten wissen müssen.
Was ist Diagenese?
Diagenese ist ein Begriff, der auf zwei Arten verwendet wird: Der erste bezieht sich auf den Prozess der Neuordnung der Bestandteile eines Stoffes in einen neuen oder anderen Stoff. Die zweite und häufigere Verwendung bezieht sich auf alle Prozesse, die Sedimente während ihrer Ablagerung durchlaufen oder durchlaufen, bis sie zu Gestein werden. Es bezieht sich auch auf die zusätzlichen chemischen und physikalischen Prozesse, die diese Gesteine verändern können, bis sie sich zersetzen. In der Geologie ist Metamorphose die Veränderung von Gesteinen durch geologische Prozesse, die extreme Temperaturen und Drücke beinhalten.
Geologen klassifizieren Gesteine basierend auf ihrer Formationsumgebung in drei Kategorien. Sedimentgesteine entstehen durch die Umwandlung von Sedimentschichten in Gesteine, ein Prozess, der viel Zeit und Druck erfordert. Eruptivgesteine entstehen durch das Abkühlen von Lava oder Magma. Magma und Lava sind zwei Begriffe für dieselbe Substanz, aber Magma bezieht sich auf Lava, die sich noch unter der Erdoberfläche befindet, und Lava bezieht sich auf Lava, die sich jetzt unter der Erdoberfläche befindet. Metamorphe Gesteine sind magmatische oder sedimentäre Gesteine, die sich unter extremem Druck, Winkelkraft oder Temperatur umwandeln, das Gestein jedoch nicht vollständig schmelzen und in die Magmaschicht aufnehmen.
Unter dem Begriff Diagenese werden alle chemischen und physikalischen Prozesse zusammengefasst, die Sedimente bei ihrer Umwandlung in Gesteine durchlaufen, sowie eine Reihe von Prozessen, die die Eigenschaften von Gesteinen beeinflussen. Diese Prozesse sind in erster Linie chemischer Natur, beinhalten aber auch physikalische Prozesse wie Delamination. Nichtsdestotrotz, Die Diagenese umfasst nicht die Verwitterung, die zu einer anderen Art von geologischen Prozessen gehört.
Diagenetische Prozesse
Der Diageneseprozess kann sehr kompliziert und zu umfangreich sein, um ihn in einem Artikel dieser Größe aufzulisten, aber er fällt in mehrere Kategorien. Eine der wichtigsten Arten diagenetischer Prozesse ist die Umwandlung von Biomasse in Sedimenten in Kohlenwasserstoffe, Dies ist der Beginn der Bildung von Rohöl und anderen fossilen Brennstoffen. Fossilisation ist ein Prozess der Diagenese, der auf molekularer Ebene stattfindet. Wenn die einzelnen Zellen des Körpers, insbesondere bestimmte Verbindungen in den Knochen, durch Calcit und andere Mineralien ersetzt werden, lösen sich Calcit und andere Mineralien in Wasser und in Wasser auf. Ablagerung durch Filterung durch eine Sedimentschicht.
Diagenese und Zementierung
Die Zementierung ist ein wichtiges Stadium der Diagenese, wodurch sich einzelne Sedimentpartikel miteinander verbinden. Dies ist ein chemischer Prozess, bei dem gelöste Mineralien (wie Calcit oder Kieselsäure) beim Eindringen in das Sediment aus dem Wasser ausfallen. Der Druck der sich überlagernden Sedimentschichten führt zu einem Prozess der physikalischen Diagenese, der als Verdichtung bezeichnet wird. Diese Verdichtung führt zusammen mit der Filtration von mineralreichem Wasser dazu, dass die Sedimentpartikel an den gelösten Mineralien haften. Während das Sediment trocknet, härten die Mineralien aus und bilden natürlichen Zement. Sandstein ist eine häufige Form von auf diese Weise gebildetem Gestein. Es können auch viele komplexere Stadien der Diagenese auftreten, einschließlich Veränderungen in der Zusammensetzung von Sedimentschichten durch Versickerung von Wasser, das gelöste Mineralien trägt.
Durch diesen Prozess können neue Mineralien gebildet werden und manchmal werden bestimmte Mineralien oder Verbindungen aus dem Sediment ausgewaschen und durch andere Mineralien oder Verbindungen ersetzt. Die Versteinerung tritt während der Diagenese auf und ist der Prozess, bei dem Sedimente zu Gestein werden. Nach der Versteinerung kann die Diagenese jedoch fortgesetzt werden.
Viele diagenetische Prozesse dauern Tausende oder Millionen von Jahren. Geologen, Paläontologen, Anthropologen und Archäologen analysieren Gesteine, um auf den diagenetischen Prozess zu schließen, der sie gebildet hat. Auf diese Weise erfuhren sie viel über die Vergangenheit, darunter Informationen über die tektonische Bewegung der Kruste, Umweltdaten und andere Informationen über die Gesteinsformation und die Erdgeschichte.
Lithifizierung
Die Diagenese umfasst die Lithifizierung, den Prozess der Umwandlung lockerer Sedimente in feste Sedimentgesteine. Der grundlegende Lithifizierungsprozess umfasst Verdichtung und Zementierung. Die häufigste physikalisch-diagenetische Änderung ist die Verdichtung. Wenn sich Ablagerungen aufbauen, komprimiert das Gewicht des überlappenden Materials die tieferen Ablagerungen. Je tiefer das Sediment vergraben ist, desto fester und fester wird es.
Mit zunehmender Verdichtung der Partikel verkleinert sich der Porenraum (offener Raum zwischen den Partikeln) deutlich. Wenn beispielsweise Ton in mehreren Kilometern Tiefe vergraben wird, kann das Tonvolumen um bis zu 40% reduziert werden. Wenn sich der Porenraum zusammenzieht, wird der größte Teil des im Sediment abgelagerten Wassers abgeleitet.
Die Zementierung ist der wichtigste Prozess zur Umwandlung von Sedimenten in Sedimentgesteine. Es ist eine diagenetische Veränderung, die beinhaltet die Kristallisation von Mineralien zwischen einzelnen Sedimentpartikeln. Grundwasser trägt Ionen in Lösung. Nach und nach kristallisieren diese Ionen neue Mineralien im Porenraum und verdichten so den Abfall.
So wie sich der Porenraum während der Verdichtung verringert, verringert auch die Zugabe von Zement zum Sediment dessen Porosität. Calcit, Silica und Eisenoxid sind die gebräuchlichsten Zemente. Die Identifizierung des Klebematerials ist normalerweise eine relativ einfache Angelegenheit. Calcitzement schäumt durch verdünnte Salzsäure. Kieselsäure ist der härteste Zement und produziert daher das härteste Sedimentgestein.
Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über die Diagenese und ihre Eigenschaften erfahren können.