Akmeņu rašanās pēc petroloģiskām metodēm

Agrāk vai vēlāk gandrīz visi ieži uz Zemes tiek sadalīti nogulumos, un pēc tam nogulumus kaut kur citur aizvada gravitācija, ūdens, vējš vai ledus. Mēs redzam, ka tas notiek katru dienu zemē ap mums, un klinšu cikls etiķetes, kas nosaka notikumus un procesus erozija.

Mums vajadzētu būt iespējai aplūkot konkrētu nogulumu un kaut ko pastāstīt par klintīm, no kurām tas radies. Ja jūs domājat par iežu kā dokumentu, nogulsnes ir tas dokuments, kas sasmalcināts. Pat ja, piemēram, dokuments tiek sasmalcināts līdz atsevišķiem burtiem, mēs varētu izpētīt burtus un diezgan viegli pateikt, kādā valodā tas ir uzrakstīts. Ja būtu saglabājušies veseli vārdi, mēs varētu pareizi uzminēt dokumenta priekšmetu, tā vārdu krājumu un pat tā vecumu. Un, ja teikums vai divi izkļūtu no sasmalcināšanas, mēs to pat varētu pielīdzināt grāmatai vai papīram, no kura tas nāk.

Šāda veida nogulumu izpēti sauc par provences pētījumiem. Ģeoloģijā izcelšanās (atskaņa ar "providence") nozīmē, no kurienes radās nogulumi un kā viņi nokļuva tur, kur atrodas šodien. Tas nozīmē darbu atpakaļ vai augšpus no mūsu nogulsnes graudiem (šķembas), lai iegūtu priekšstatu par iežiem vai iežiem, kādi tie bijuši (dokumentiem). Tas ir ļoti ģeoloģisks domāšanas veids, un izcelsmes izpēte ir eksplodējusi dažās pēdējās desmitgadēs.

Izcelsme ir tēma, kas attiecas tikai uz nogulumiežiem: smilšakmeni un konglomerātu. Ir veidi, kā raksturojot metamorfo iežu protolītus un tādu nedzīvu iežu avoti kā granīts vai bazalts, taču tie ir neskaidri salīdzinājumā.

Pirmais, kas jāzina, pamatojot ceļu augšup, ir tas, ka nogulsnes transportējot, tas to maina. Transportēšanas procesā ieži sadalās arvien mazākās daļiņās no laukakmens līdz māla izmēram, veicot fizisku nobrāzumu. Un tajā pašā laikā lielākā daļa minerālu nogulumos tiek ķīmiski mainīti, atstājot tikai daži izturīgi. Arī ilgs transports straumēs var sakārtot nogulsnēs esošos minerālus pēc blīvuma, lai vieglie minerāli, piemēram, kvarcs un laukšpats, varētu pārvietoties priekšā smagajiem minerāliem, piemēram, magnetam un cirkonam.

Otrkārt, tiklīdz nogulumi nonāk atpūtas vietā - nogulumiežu baseinā - un atkal pārvēršas par nogulumiežiem, tajā var veidoties jauni minerāli diagenētiskie procesi.

Veicot izcelsmes pētījumus, jums ir jāignorē dažas lietas un jāapzinās citas lietas, kas agrāk bija klāt. Tas nav vienkārši, bet ar pieredzi un jauniem rīkiem mēs kļūstam labāk. Šis raksts koncentrējas uz petroloģiskajām metodēm, kuru pamatā ir vienkārši minerālu novērojumi mikroskopā. Tas ir tas, ko ģeoloģijas studenti apgūst pirmajos laboratorijas kursos. Otrā galvenajā cilmes vietu izpētes avēnijā tiek izmantotas ķīmiskās metodes, un daudzos pētījumos abas ir apvienotas.

Lielie akmeņi (fenoklasti) konglomerāti ir kā fosilijas, bet tā vietā, lai būtu seno dzīvo lietu paraugi, tie ir seno ainavu paraugi. Tāpat kā laukakmeņi upes gultnē attēlo pakalnus augšpus un augšup, konglomerātu šķembas parasti liecina par tuvējiem laukiem, kas atrodas ne vairāk kā dažus desmitus kilometru.

Nav pārsteigums, ka upju grants satur apkārt esošos pakalnu gabalus. Bet var būt interesanti uzzināt, ka ieži konglomerātā ir vienīgās lietas, kas palikušas no pakalniem, kas izzuda pirms miljoniem gadu. Un šāda veida faktam var būt īpaši liela nozīme vietās, kur ainava ir pārkārtota vainas dēļ. Ja diviem plaši nodalītiem konglomerātu atsegumiem ir vienāds klastu sajaukums, tas ir pārliecinošs pierādījums tam, ka viņi kādreiz bija ļoti tuvu viens otram.

Populāra pieeja labi saglabājušos smilšakmeņu analīzei, kas tika izveidoti ap 1980. gadu, ir dažādu šķirošana graudu veidus trīs klasēs un grafikos, trīskāršā grafikā, tos procentos uzrāda diagramma. Viens trijstūra punkts ir paredzēts 100% kvarca, otrais ir 100% laukšpata un trešais ir 100% litika: klinšu fragmenti, kas nav pilnībā sadalījušies izolētos minerālos. (Tiek ignorēts viss, kas nav viens no šiem trim, parasti neliela daļa).

Izrādās, ka ieži no noteiktiem tektoniskiem iestatījumiem nogulumus un smilšakmeņus veido diezgan konsekventās vietās QFL trīskāršajā diagrammā. Piemēram, klintīs no kontinentu interjera ir daudz kvarca un gandrīz nav litiku. Klintīs no vulkānu loka ir maz kvarca. Un akmeņiem, kas iegūti no kalnu grēdu pārstrādātiem iežiem, ir maza laukšpata.

Vajadzības gadījumā kvarca graudus, kas faktiski ir litiski - kvarcīta vai chert gabalus, nevis atsevišķu kvarca kristālu gabalus - var pārvietot uz litiku kategoriju. Šajā klasifikācijā tiek izmantota QmFLt diagramma (monokristālisks kvarca – laukšpata – kopējais litijs). Šie diezgan labi darbojas, stāstot par to, kāda veida plāksnes-tektoniskā valsts attiecīgajā smilšakmenī ieguva smiltis.

Papildus trim galvenajām sastāvdaļām (kvarca, laukšpata un litiskiem izstrādājumiem) smilšakmeņiem ir arī dažas mazākas sastāvdaļas vai papildu minerāli, kas iegūti no to avotiem. Izņemot vizlas minerālu muskovītu, tie ir salīdzinoši blīvi, tāpēc tos parasti sauc par smagajiem minerāliem. To blīvums ļauj tos viegli atdalīt no pārējā smilšakmens. Tie var būt informatīvi.

Piemēram, liels apvidus iežu iežu platums ir piemērots, lai iegūtu graudus no cieto primāro minerālu, piemēram, augīta, ilmenīta vai hromīta. Metamorphic terranes pievieno tādas lietas kā granāts, rutila un staurolīts. Citas smagās minerālvielas, piemēram, magnetīts, titanīts un turmalīns, varētu būt iegūtas no abiem.

Cirkons ir izņēmums starp smagajiem minerāliem. Tas ir tik grūts un inerts, ka to var izturēt miljardiem gadu, atkārtoti un atkal pārstrādājot tāpat kā monētas jūsu kabatā. Šo detritālo cirkonu lielā noturība ir novedusi pie ļoti aktīvas izcelsmes izpētes lauka kas sākas ar simtu mikroskopisku cirkona graudu atdalīšanu, pēc tam nosakot katra vecumu izmantojot izotopu metodes. Individuālie vecumi nav tik svarīgi kā vecumu sajaukšana. Katram lielam iežu ķermenim ir savs cirkonu laikmetu sajaukums, un šo maisījumu var atpazīt nogulumos, kas no tā izdalās.

Detritāla-cirkona izcelsmes pētījumi ir jaudīgi un mūsdienās tik populāri, ka tos bieži saīsina "DZ." Bet viņi paļaujas uz dārgām laboratorijām, aprīkojumu un sagatavošanu, tāpēc tos galvenokārt izmanto lielām izmaksām izpēte. Joprojām noder vecāki minerālu graudu sijāšanas, šķirošanas un uzskaites veidi.