Geologijoje yra daug rūšių procesų, vykstančių uolienose ir aplinkoje. Vienas iš jų yra diagenezė. Tai visi procesai, kuriuos nuosėdos patiria per laikotarpį, kuris prasideda nuo nusėdimo po uolienų konversijos. Tokiais atvejais kalbame apie nuosėdinių uolienų ir metamorfinių uolienų susidarymą.
Šiame straipsnyje papasakosime viską, ką reikia žinoti apie diagenezę, jos ypatybes ir įdomybes.
Kas yra diagenezė
Diagenezė yra terminas, vartojamas dviem būdais: pirmasis reiškia medžiagos komponentų pertvarkymo į naują arba kitą medžiagą procesą. Antrasis ir labiausiai paplitęs panaudojimas susijęs su visais procesais, kuriuos nuosėdos pereina arba praeina tuo metu, kai pradeda kauptis, ir tęsiasi tol, kol tampa uolienomis. Tai taip pat reiškia papildomus cheminius ir fizinius procesus, kurie gali pakeisti šias uolienas, kol jos pablogės. Geologijoje metamorfizmas yra uolienų kaita per geologinius procesus, susijusius su ekstremaliomis temperatūromis ir slėgiais.
Geologai klasifikuoja uolienas į tris kategorijas pagal jų formavimosi aplinką. Nuosėdinės uolienos susidaro transformuojant nuosėdinius sluoksnius į uolienas, procesas, reikalaujantis daug laiko ir spaudimo. Magminės uolienos susidaro vėsstant lavai arba magmai. Magma ir lava yra du tos pačios medžiagos terminai, tačiau magma reiškia lavą, kuri vis dar yra žemiau žemės paviršiaus, o lava reiškia lavą, kuri dabar yra žemiau žemės paviršiaus. Metamorfinės uolienos – magminės arba nuosėdinės uolienos, kurios transformuojasi veikiant ekstremaliam slėgiui, kampinei jėgai ar temperatūrai, tačiau visiškai neištirpdo uolienos ir nesugeria jos į magmos sluoksnį.
Visi cheminiai ir fiziniai procesai, kuriuos patiria nuosėdos, kai jos virsta uolienomis, taip pat eilė procesų, turinčių įtakos uolienų savybėms, klasifikuojami kaip diagenezė. Šie procesai pirmiausia yra cheminiai procesai gamtoje, tačiau jie taip pat apima fizinius procesus, tokius kaip delaminacija. Nepaisant to, Diagenezė neapima oro sąlygų, kurios priklauso kitam geologinio proceso tipui.
Diagenetiniai procesai
Diagenezės procesas gali būti labai sudėtingas ir per daug išvardyti tokio dydžio straipsnyje, tačiau jie skirstomi į kelias kategorijas. Vienas iš svarbiausių diagenetinių procesų tipų yra nuosėdose esančios biomasės pavertimas angliavandeniliais, kuri yra žalios naftos ir kito iškastinio kuro formavimosi pradžia. Fosilizacija yra diagenezės procesas, vykstantis molekuliniu lygiu. Kai atskiros kūno ląstelės, ypač kai kurie junginiai kauluose, pakeičiami kalcitu ir kitais mineralais, kalcitas ir kiti mineralai ištirpsta vandenyje ir vandenyje. Nusodinimas filtruojant per nuosėdų sluoksnį.
Diagenezė ir cementavimas
Cementavimas yra svarbus diagenezės etapas, dėl ko atskiros nuosėdų dalelės susijungia viena su kita. Tai cheminis procesas, kurio metu ištirpę mineralai (pvz., kalcitas ar silicio dioksidas) nusėda iš vandens, prasiskverbdami į nuosėdas. Persidengusių nuosėdų sluoksnių slėgis sukelia fizinės diagenezės procesą, vadinamą tankinimu. Dėl šio sutankinimo, kartu su mineralinio vandens filtravimu, nuosėdų dalelės prilimpa prie ištirpusių mineralų. Nuosėdoms džiūstant mineralai kietėja ir susidaro natūralus cementas. Smiltainis yra įprasta tokiu būdu susidariusių uolienų forma. Taip pat gali atsirasti daug sudėtingesnių diagenezės etapų, įskaitant nuosėdų sluoksnių sudėties pokyčius, prasiskverbiant vandeniui, kuriame yra ištirpusių mineralų.
Šio proceso metu gali susidaryti nauji mineralai, o kartais tam tikri mineralai ar junginiai išsiplauna iš nuosėdų ir bus pakeisti kitais mineralais ar junginiais. Suakmenėjimas vyksta diagenezės metu ir yra procesas, kurio metu nuosėdos virsta uolienomis. Tačiau po suakmenėjimo diagenezė gali tęstis.
Daugelis diagenetinių procesų trunka tūkstančius ar milijonus metų. Geologai, paleontologai, antropologai ir archeologai analizuoja uolienas, kad padarytų išvadą apie jas suformavusį diagenetinį procesą. Tokiu būdu jie daug sužinojo apie praeitį, įskaitant informaciją apie tektoninį plutos judėjimą, aplinkos duomenis ir kitą informaciją apie uolienų susidarymą ir žemės istoriją.
Litifikacija
Diagenezė apima litinimą, laisvų nuosėdų pavertimo kietomis nuosėdinėmis uolienomis procesą. Pagrindinis litinimo procesas apima tankinimą ir cementavimą. Dažniausias fizinis diagenetinis pokytis yra tankinimas. Kai kaupiasi nuosėdos, persidengiančios medžiagos svoris suspaus giliau esančias nuosėdas. Kuo giliau bus užkastos nuosėdos, tuo jos bus tvirtesnės ir tvirtesnės.
Kadangi dalelės vis labiau suspaudžiamos, porų erdvė (atvira erdvė tarp dalelių) žymiai sumažėja. Pavyzdžiui, kai molis užkasamas keliais kilometrais žemiau esančiose medžiagose, molio tūris gali sumažėti iki 40%. Susitraukiant porų erdvei, didžioji dalis nuosėdose nusėdusio vandens išleidžiama.
Cementavimas yra svarbiausias nuosėdų pavertimo nuosėdinėmis uolienomis procesas. Tai yra diagenetinis pokytis apima mineralų kristalizaciją tarp atskirų nuosėdų dalelių. Požeminis vanduo tirpale neša jonus. Palaipsniui šie jonai porų erdvėje kristalizuoja naujus mineralus, taip konsoliduodami atliekas.
Lygiai taip pat, kaip sutankinimo metu sumažėja porų erdvė, taip ir į nuosėdas įpylus cemento, sumažės jų poringumas. Kalcitas, silicio dioksidas ir geležies oksidas yra labiausiai paplitę cementai. Klijų medžiagos nustatymas paprastai yra gana paprastas dalykas. Kalcito cementas putoja dėl praskiestos druskos rūgšties. Silicis yra kiečiausias cementas, todėl susidaro kiečiausia nuosėdinė uoliena.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galėsite daugiau sužinoti apie diagenezę ir jos ypatybes.