Geologiassa on monenlaisia prosesseja, joita esiintyy kivissä ja ympäristössä. Yksi niistä on diageneesi. Nämä ovat kaikki prosessit, jotka sedimentit käyvät läpi ajanjakson aikana, joka alkaa laskeutumisesta kiven konversion jälkeen. Näissä tapauksissa puhumme sedimenttikivien ja metamorfisten kivien muodostumisesta.
Tässä artikkelissa kerromme sinulle kaiken, mitä sinun tulee tietää diageneesistä, sen ominaisuuksista ja uteliaisuuksista.
Mikä on diageneesi
Diageneesi on termi, jota käytetään kahdella tavalla: ensimmäinen viittaa prosessiin, jossa aineen komponentit järjestetään uudelleen uudeksi tai erilaiseksi aineeksi. Toinen ja yleisin käyttötarkoitus viittaa kaikkiin prosesseihin, joita sedimentit käyvät läpi tai läpi sen aikana, kun ne alkavat laskeutua ja jatkuvat, kunnes niistä tulee kiviä. Se viittaa myös muihin kemiallisiin ja fysikaalisiin prosesseihin, jotka voivat muuttaa näitä kiviä, kunnes ne huononevat. Geologiassa metamorfismi on kivien muutosta geologisten prosessien kautta, joihin liittyy äärimmäisiä lämpötiloja ja paineita.
Geologit luokittelevat kivet kolmeen luokkaan niiden muodostumisympäristön perusteella. Sedimenttikiviä muodostuu muuttamalla sedimenttikerroksia kiviksi, prosessi, joka vaatii paljon aikaa ja painetta. Magmakiviä muodostuu laavan tai magman jäähtyessä. Magma ja laava ovat kaksi termiä samalle aineelle, mutta magma viittaa laavaan, joka on edelleen maan pinnan alla, ja laava viittaa laavaan, joka on nyt pinnan alla. Metamorfiset kivet ovat magma- tai sedimenttikiviä, jotka muuttuvat äärimmäisen paineen, kulmavoiman tai lämpötilan vaikutuksesta, mutta eivät sulata kiviä kokonaan ja absorboi sitä magmakerrokseen.
Kaikki kemialliset ja fysikaaliset prosessit, joita sedimentit käyvät läpi, kun ne muuttuvat kiviksi, sekä sarja prosesseja, jotka vaikuttavat kivien ominaisuuksiin, luokitellaan termiin diageneesi. Nämä prosessit ovat pääasiassa luonnossa kemiallisia prosesseja, mutta niihin liittyy myös fysikaalisia prosesseja, kuten delaminaatiota. Tästä huolimatta, diageneesi ei sisällä säänmuutosta, joka kuuluu toisen tyyppiseen geologiseen prosessiin.
Diageneettiset prosessit
Diageneesiprosessi voi olla hyvin monimutkainen ja liian paljon lueteltavaksi tämän kokoisessa artikkelissa, mutta ne jakautuvat useisiin luokkiin. Yksi tärkeimmistä diageneettisten prosessien tyypeistä on sedimenttien biomassan muuntaminen hiilivedyiksi, joka on alku raakaöljyn ja muiden fossiilisten polttoaineiden muodostumiselle. Fossiloituminen on diageneesiprosessi, joka tapahtuu molekyylitasolla. Kun kehon yksittäiset solut, erityisesti tietyt luissa olevat yhdisteet, korvataan kalsiitilla ja muilla mineraaleilla, kalsiitti ja muut mineraalit liukenevat veteen ja veteen. Laskeuma suodattamalla sedimenttikerroksen läpi.
Diageneesi ja sementointi
Sementointi on tärkeä vaihe diageneesissä, mikä saa yksittäiset sedimenttihiukkaset yhdistymään keskenään. Tämä on kemiallinen prosessi, jossa liuenneet mineraalit (kuten kalsiitti tai piidioksidi) saostuvat vedestä, kun ne tunkeutuvat sedimentin läpi. Päällekkäisten sedimenttikerrosten paine johtaa fysikaaliseen diageneesiin, jota kutsutaan tiivistymiseksi. Tämä tiivistyminen yhdessä mineraalipitoisen veden suodatuksen kanssa saa sedimenttihiukkaset kiinnittymään liuenneisiin mineraaleihin. Sedimentin kuivuessa mineraalit kovettuvat ja muodostavat luonnon sementtiä. Hiekkakivi on yleinen tällä tavalla muodostunut kivimuoto. Diageneesin monimutkaisempia vaiheita voi myös esiintyä, mukaan lukien muutokset sedimenttikerrosten koostumuksessa liuenneita mineraaleja kuljettavan veden tihkumisen seurauksena.
Tämän prosessin kautta voi muodostua uusia mineraaleja, ja joskus tietyt mineraalit tai yhdisteet huuhtoutuvat pois sedimentistä ja korvautuvat muilla mineraaleilla tai yhdisteillä. Kivettyminen tapahtuu diageneesin aikana, ja se on prosessi, jossa sedimentit muuttuvat kiviksi. Kivettymisen jälkeen diageneesi voi kuitenkin jatkua.
Monet diageneettiset prosessit kestävät tuhansia tai miljoonia vuosia. Geologit, paleontologit, antropologit ja arkeologit analysoivat kiviä päätelläkseen niiden muodostuneen diageneettisen prosessin. Tällä tavalla he oppivat paljon menneisyydestä, mukaan lukien tietoa maankuoren tektonisesta liikkeestä, ympäristötietoja ja muuta tietoa kallionmuodostuksesta ja maapallon historiasta.
Litifikaatio
Diageneesi sisältää litifioinnin, prosessin, jossa irtonaiset sedimentit muunnetaan kiinteiksi sedimenttikiviksi. Litifioinnin perusprosessi sisältää tiivistyksen ja sementoinnin. Yleisin fyysinen diageneettinen muutos on tiivistyminen. Saostumien muodostuessa päällekkäisen materiaalin paino puristaa syvempiä kerrostumia. Mitä syvemmälle sedimentti on haudattu, sitä tiiviimpi ja kiinteämpi se on.
Kun hiukkaset puristuvat yhä enemmän kokoon, huokostila (hiukkasten välinen avoin tila) pienenee merkittävästi. Esimerkiksi kun savea haudataan useiden kilometrien alapuolelle materiaaleihin, saven tilavuutta voidaan vähentää jopa 40 %. Kun huokostila supistuu, suurin osa sedimenttiin kertyneestä vedestä poistuu.
Sementointi on tärkein prosessi sedimenttien muuttamisessa sedimenttikiviksi. Se on diageneettinen muutos sisältää mineraalien kiteytymisen yksittäisten sedimenttihiukkasten välillä. Pohjavesi kuljettaa ioneja liuoksessa. Vähitellen nämä ionit kiteyttävät uusia mineraaleja huokostilaan ja siten tiivistävät jätettä.
Aivan kuten huokostilan määrä vähenee tiivistyksen aikana, sementin lisääminen sedimenttiin vähentää myös sen huokoisuutta. Kalsiitti, piidioksidi ja rautaoksidi ovat yleisimpiä sementtejä. Liimamateriaalin tunnistaminen on yleensä suhteellisen yksinkertaista. Kalsiittisementti vaahtoaa laimean suolahapon vaikutuksesta. Piidioksidi on kovin sementti ja tuottaa siksi kovimman sedimenttikiven.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää diageneesistä ja sen ominaisuuksista.