V geologiji obstaja veliko vrst procesov, ki se pojavljajo v kamninah in v okolju. Eden izmed njih je diageneza. To so vsi procesi, ki jih doživijo sedimenti v času, ki se začne z odlaganjem po pretvorbi kamnin. V teh primerih govorimo o nastajanju sedimentnih kamnin in metamorfnih kamnin.
V tem članku vam bomo povedali vse, kar morate vedeti o diagenezi, njenih značilnostih in zanimivostih.
Kaj je diageneza
Diageneza je izraz, ki se uporablja na dva načina: prvi se nanaša na proces prerazporeditve sestavin snovi v novo ali drugačno snov. Druga in pogostejša uporaba se nanaša na vse procese, skozi katere gredo ali prečkajo usedline v času, ko se začnejo odlagati, in se nadaljujejo, dokler ne postanejo kamnine. Nanaša se tudi na dodatne kemične in fizikalne procese, ki lahko spremenijo te kamnine, dokler se ne pokvarijo. V geologiji je metamorfizem sprememba kamnin skozi geološke procese, ki vključujejo ekstremne temperature in pritiske.
Geologi razvrščajo kamnine v tri kategorije glede na okolje njihovega nastanka. Sedimentne kamnine nastanejo s preoblikovanjem sedimentnih plasti v kamnine, proces, ki zahteva veliko časa in pritiska. Magmatske kamnine nastanejo s hlajenjem lave ali magme. Magma in lava sta dva izraza za isto snov, vendar se magma nanaša na lavo, ki je še vedno pod površjem zemlje, lava pa na lavo, ki je zdaj pod površjem. Metamorfne kamnine so magmatske ali sedimentne kamnine, ki se preoblikujejo pod ekstremnim pritiskom, kotno silo ali temperaturo, vendar ne stopijo popolnoma kamnine in jo absorbirajo v plast magme.
Pod izraz diageneza uvrščamo vse kemične in fizikalne procese, ki jih sedimenti preoblikujejo v kamnine, pa tudi vrsto procesov, ki vplivajo na značilnosti kamnin. Ti procesi so v naravi predvsem kemični, vključujejo pa tudi fizikalne procese, kot je razslojevanje. kljub temu diageneza ne vključuje preperevanja, ki spada v drugo vrsto geološkega procesa.
Diagenetski procesi
Proces diageneze je lahko zelo zapleten in preveč, da bi ga naštevali v članku te velikosti, vendar spadajo v več kategorij. Ena najpomembnejših vrst diagenetskih procesov je pretvorba biomase v sedimentih v ogljikovodike, kar je začetek nastajanja surove nafte in drugih fosilnih goriv. Fosilizacija je proces diageneze, ki se pojavi na molekularni ravni. Ko se posamezne celice telesa, zlasti določene spojine v kosteh, nadomestijo s kalcitom in drugimi minerali, se kalcit in drugi minerali raztopijo v vodi in v vodi. Odlaganje s filtriranjem skozi plast usedline.
Diageneza in cementacija
Cementacija je pomembna faza diageneze, kar povzroči, da se posamezni delci usedline združujejo med seboj. To je kemični proces, pri katerem se raztopljeni minerali (kot sta kalcit ali silicijev dioksid) oborijo iz vode, ko prodrejo v usedlino. Tlak prekrivajočih se plasti usedline vodi do procesa fizične diageneze, imenovanega zbijanje. To zbijanje skupaj s filtracijo vode, bogate z minerali, povzroči, da se delci usedline oprimejo raztopljenih mineralov. Ko se usedlina suši, se minerali strdijo in tvorijo naravni cement. Peščenjak je običajna oblika kamnine, ki je nastala na ta način. Pojavijo se lahko tudi številne bolj zapletene faze diageneze, vključno s spremembami v sestavi sedimentnih plasti zaradi pronicanja vode, ki prenaša raztopljene minerale.
S tem postopkom se lahko tvorijo novi minerali in včasih se nekateri minerali ali spojine izločijo iz usedline in jih nadomestijo drugi minerali ali spojine. Petrifikacija se pojavi med diagenezo in je proces, s katerim se sedimenti spremenijo v kamnino. Vendar se lahko po petrfikaciji diageneza nadaljuje.
Številni diagenetski procesi trajajo tisoče ali milijone let. Geologi, paleontologi, antropologi in arheologi analizirajo kamnine, da bi sklepali o diagenetskem procesu, ki jih je oblikoval. Na ta način so izvedeli veliko o preteklosti, vključno z informacijami o tektonskem gibanju skorje, okoljskimi podatki in drugimi informacijami o kamninah in zgodovini zemlje.
Litifikacija
Diageneza vključuje litifikacijo, proces preoblikovanja ohlapnih usedlin v trdne sedimentne kamnine. Osnovni postopek litifikacije vključuje zbijanje in cementiranje. Najpogostejša fizična diagenetska sprememba je zbijanje. Ko se usedline kopičijo, bo teža prekrivajočega se materiala stisnila globlje usedline. Globlje ko je usedlina zakopana, bolj tesna in trdnejša bo.
Ker se delci vedno bolj stisnejo, se prostor por (odprt prostor med delci) znatno zmanjša. Na primer, če je glina zakopana v materialih nekaj kilometrov pod njimi, se lahko količina gline zmanjša za do 40 %. Ko se porni prostor krči, se večina vode, odložene v usedlini, izpusti.
Cementacija je najpomembnejši proces za preoblikovanje sedimentov v sedimentne kamnine. To je diagenetska sprememba gre za kristalizacijo mineralov med posameznimi delci sedimenta. Podzemna voda prenaša ione v raztopini. Ti ioni postopoma kristalizirajo nove minerale v pornem prostoru in tako konsolidirajo odpadke.
Tako kot se med stiskanjem zmanjša količina pornega prostora, bo dodajanje cementa sedimentu zmanjšalo tudi njegovo poroznost. Kalcit, silicijev dioksid in železov oksid so najpogostejši cementi. Identifikacija lepilnega materiala je običajno razmeroma enostavna zadeva. Kalcitni cement se peni zaradi razredčene klorovodikove kisline. Silicijev dioksid je najtrši cement in zato proizvaja najtršo sedimentno kamnino.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o diagenezi in njenih značilnostih.