Geologia sedymentacyjna

Sedymentacja w naukach geologicznych - proces osadzania się materiału stałego ze stanu zawiesiny lub roztworu w płynie (zwykle w powietrzu lub wodzie). Szeroko pojęty obejmuje także złoża z lodu lodowcowego i materiały zebrane pod wpływem samego impulsu grawitacyjnego, jak w złożach kości skokowej lub nagromadzenia gruzu skalnego u podstawy skał. Termin ten jest powszechnie używany jako synonim petrologii sedymentacyjnej i sedymentologii.

technologia rolnicza: osad

Osad jest zasobem nie na miejscu, którego podwójnym efektem jest zubożenie ziemi, z której pochodzi, i pogorszenie jakości wody, do której wpływa.

Od dawna znana jest fizyka najbardziej powszechnego procesu sedymentacji, czyli osadzania się cząstek stałych z płynów. Równanie prędkości osiadania sformułowane w 1851 r. Przez GG Stokesa jest klasycznym punktem wyjścia do wszelkich dyskusji na temat procesu sedymentacji. Stokes wykazał, że końcowa prędkość ustalania się kulek w płynie była odwrotnie proporcjonalna do lepkości płynu i bezpośrednio proporcjonalna do różnicy gęstości płynu i ciała stałego, promienia zaangażowanych kul oraz siły grawitacji. Równanie Stokesa jest jednak ważne tylko dla bardzo małych kul (o średnicy poniżej 0,04 milimetra [0,0015 cala]) i dlatego zaproponowano różne modyfikacje prawa Stokesa dla cząstek niesferycznych i cząstek o większych rozmiarach.

Żadne równanie prędkości osiadania, jakkolwiek ważne, nie zapewnia wystarczającego wyjaśnienia nawet podstawowych właściwości fizycznych naturalnych osadów. Wielkość ziaren klastycznych elementów oraz ich sortowanie, kształt, okrągłość, tkanina i upakowanie są wynikiem złożonych procesów związanych nie tylko z gęstością i lepkością płynnego ośrodka, ale także z prędkością translacyjną płynu osadzającego, turbulencją wynikające z tego ruchu i chropowatości łóżek, po których się porusza. Procesy te są również związane z różnymi właściwościami mechanicznymi napędzanych materiałów stałych, czasem transportu osadów i innymi mało zrozumiałymi czynnikami.

Sedymentacja jest ogólnie rozważana przez geologów pod względem tekstur, struktur i zawartości kopalnych złóż ułożonych w różnych środowiskach geograficznych i geomorficznych. Podjęto wiele wysiłków, aby odróżnić złoża kontynentalne, przybrzeżne, morskie i inne w zapisie geologicznym. Klasyfikacja środowisk i kryteria ich uznawania są nadal przedmiotem ożywionej debaty. Analiza i interpretacja starożytnych złóż została zaawansowana w badaniach współczesnej sedymentacji. Wyprawy oceanograficzne i limnologiczne rzuciły wiele światła na sedymentację w Zatoce Meksykańskiej, Morzu Czarnym i Morzu Bałtyckim, a także w różnych ujściach rzek, jeziorach i basenach rzecznych we wszystkich częściach świata.

Sedymentacja chemiczna jest rozumiana w kategoriach zasad i praw chemicznych. Chociaż słynny chemik fizyczny JH van't Hoff zastosował zasady równowagi fazowej do problemu krystalizacji solanek i pochodzenia osadów soli już w 1905 r., Niewiele wysiłku włożono w zastosowanie chemii fizycznej do problemów sedymentacji chemicznej. Jednak ostatnio badano rolę potencjału redoks (wzajemna redukcja i utlenianie) i pH (kwasowość-zasadowość) w strącaniu wielu osadów chemicznych, a także podjęto wysiłki w celu zastosowania znanych zasad termodynamicznych do pochodzenie złóż anhydrytu i gipsu, chemia powstawania dolomitu oraz problem żelaza i związanych z nim osadów.

Geochemik bierze również pod uwagę proces sedymentacji w kategoriach chemicznych produktów końcowych. Dla niego sedymentacja jest jak gigantyczna analiza chemiczna, w której główne składniki skorupy krzemianowej Ziemi są oddzielone od siebie w sposób podobny do tego, jaki osiągnięto podczas ilościowej analizy materiału skalnego w laboratorium. Wyniki tego frakcjonowania chemicznego nie zawsze są doskonałe, ale ogólnie wyniki są wyjątkowo dobre. Frakcjonowanie geochemiczne, które rozpoczęło się w czasach przedkambryjskich, doprowadziło do ogromnego nagromadzenia sodu w morzu, wapnia i magnezu w wapieniach i dolomitach, krzemu w złożach chertów i piaskowców orto-kwarcowych, węgla w węglanach i złożach węglowych, siarki w siarczany w łóżku, żelazo w żelaznych kamieniach i tak dalej. Chociaż magmowa segregacja w niektórych przypadkach spowodowała powstanie skał monomineralnych, takich jak dunit i piroksenit, żaden proces magmowy lub metamorficzny nie jest w stanie dopasować procesu sedymentacji w skutecznej izolacji i stężeniu tych i innych pierwiastków.