V geológii existuje mnoho typov procesov, ktoré sa vyskytujú v horninách a v prostredí. Jedným z nich je diagenéza. Sú to všetky procesy, ktorými sedimenty prechádzajú počas časového obdobia, ktoré začína ukladaním po konverzii hornín. V týchto prípadoch hovoríme o tvorbe sedimentárnych hornín a metamorfovaných hornín.
V tomto článku vám povieme všetko, čo potrebujete vedieť o diagenéze, jej charakteristikách a zaujímavostiach.
Čo je diagenéza
Diagenéza je termín, ktorý sa používa dvoma spôsobmi: prvý sa týka procesu preskupovania zložiek látky na novú alebo inú látku. Druhé a bežnejšie použitie sa týka všetkých procesov, ktorými sedimenty prechádzajú alebo prechádzajú v čase, keď sa začínajú ukladať, a pokračujú, kým sa nestanú horninou. Vzťahuje sa to aj na ďalšie chemické a fyzikálne procesy, ktoré môžu tieto horniny zmeniť, kým sa nezničia. V geológii je metamorfóza zmena hornín prostredníctvom geologických procesov, ktoré zahŕňajú extrémne teploty a tlaky.
Geológovia klasifikujú horniny do troch kategórií na základe prostredia, v ktorom sa tvoria. Sedimentárne horniny vznikajú premenou sedimentárnych vrstiev na horniny, proces, ktorý si vyžaduje veľa času a tlaku. Vyvrelé horniny vznikajú ochladzovaním lávy alebo magmy. Magma a láva sú dva termíny pre tú istú látku, ale magma označuje lávu, ktorá je stále pod povrchom zeme, a láva označuje lávu, ktorá je teraz pod povrchom. Metamorfované horniny sú magmatické alebo sedimentárne horniny, ktoré sa transformujú pod extrémnym tlakom, uhlovou silou alebo teplotou, ale horninu úplne neroztopia a neabsorbujú do vrstvy magmy.
Všetky chemické a fyzikálne procesy, ktorými sedimenty prechádzajú pri premene na horniny, ako aj séria procesov, ktoré ovplyvňujú vlastnosti hornín, sa klasifikujú pod termínom diagenéza. Tieto procesy sú primárne chemické procesy v prírode, ale zahŕňajú aj fyzikálne procesy, ako je delaminácia. napriek tomu diagenéza nezahŕňa zvetrávanie, ktoré patrí k inému typu geologického procesu.
Diagenetické procesy
Proces diagenézy môže byť veľmi komplikovaný a príliš veľa na to, aby sa dal vymenovať v článku tejto veľkosti, ale spadajú do niekoľkých kategórií. Jedným z najdôležitejších typov diagenetických procesov je premena biomasy v sedimentoch na uhľovodíky, čo je začiatok tvorby ropy a iných fosílnych palív. Fosilizácia je proces diagenézy, ktorý prebieha na molekulárnej úrovni. Keď sú jednotlivé bunky tela, najmä niektoré zlúčeniny v kostiach, nahradené kalcitom a inými minerálmi, kalcit a iné minerály sa rozpúšťajú vo vode a vo vode. Depozícia filtráciou cez vrstvu sedimentu.
Diagenéza a cementácia
Cementácia je dôležitým štádiom diagenézy, čo spôsobuje, že sa jednotlivé častice sedimentu navzájom spájajú. Ide o chemický proces, pri ktorom sa rozpustené minerály (ako je kalcit alebo oxid kremičitý) vyzrážajú z vody, keď preniknú do sedimentu. Tlak prekrývajúcich sa vrstiev sedimentu vedie k procesu fyzikálnej diagenézy nazývanej zhutňovanie. Toto zhutnenie spolu s filtráciou vody bohatej na minerály spôsobuje, že častice sedimentu priľnú k rozpusteným minerálom. Ako sediment vysychá, minerály tvrdnú a vytvárajú prírodný cement. Pieskovec je bežná forma horniny vytvorená týmto spôsobom. Môže nastať aj mnoho zložitejších štádií diagenézy, vrátane zmien v zložení sedimentárnych vrstiev presakovaním vody nesúcej rozpustené minerály.
Prostredníctvom tohto procesu sa môžu vytvárať nové minerály a niekedy sa určité minerály alebo zlúčeniny vylúhujú zo sedimentu a nahradia sa inými minerálmi alebo zlúčeninami. Petrifikácia sa vyskytuje počas diagenézy a je to proces, pri ktorom sa sedimenty menia na horninu. Po skamenení však môže diagenéza pokračovať.
Mnohé diagenetické procesy trvajú tisíce alebo milióny rokov. Geológovia, paleontológovia, antropológovia a archeológovia analyzujú horniny, aby odvodili diagenetický proces, ktorý ich vytvoril. Týmto spôsobom sa dozvedeli veľa o minulosti, vrátane informácií o tektonickom pohybe kôry, environmentálnych údajov a ďalších informácií o skalnom útvare a histórii Zeme.
Litifikácia
Diagenéza zahŕňa litifikáciu, proces premeny voľných sedimentov na pevné sedimentárne horniny. Základný proces litifikácie zahŕňa zhutňovanie a cementáciu. Najčastejšou fyzickou diagenetickou zmenou je zhutnenie. Keď sa usadeniny hromadia, hmotnosť prekrývajúceho sa materiálu stlačí hlbšie usadeniny. Čím hlbšie je sediment pochovaný, tým bude pevnejší a pevnejší.
Keď sa častice stále viac stláčajú, priestor pórov (otvorený priestor medzi časticami) sa výrazne zmenšuje. Napríklad, keď je hlina zakopaná v materiáloch niekoľko kilometrov nižšie, objem hliny sa môže znížiť až o 40%. Keď sa priestor pórov zmenší, väčšina vody uloženej v sedimente sa vypustí.
Cementácia je najdôležitejším procesom premeny sedimentov na sedimentárne horniny. Ide o diagenetickú zmenu, ktorá ide o kryštalizáciu minerálov medzi jednotlivými časticami sedimentu. Podzemná voda prenáša ióny v roztoku. Postupne tieto ióny kryštalizujú nové minerály v priestore pórov, čím sa spevňuje odpad.
Tak ako sa pri zhutňovaní zmenšuje množstvo pórov, pridávanie cementu do sedimentu zníži aj jeho pórovitosť. Najbežnejšími cementmi sú kalcit, oxid kremičitý a oxid železa. Identifikácia lepiaceho materiálu je zvyčajne pomerne jednoduchá záležitosť. Vápencové cementové peny vďaka zriedenej kyseline chlorovodíkovej. Kremík je najtvrdší cement, a preto produkuje najtvrdšiu sedimentárnu horninu.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o diagenéze a jej charakteristikách.