A kőzet előállítása petrológiai módszerekkel

Előbb vagy utóbb a Föld szinte minden szikla üledékre bomlik, és az üledéket ezután valahol másutt elviszi a gravitáció, a víz, a szél vagy a jég. Látjuk, hogy ez minden nap történik a körülöttünk lévő földön, és a rock ciklus az események és folyamatok halmazát felcímkéző címkék erózió.

Meg kell tudnunk nézni egy bizonyos üledéket, és elmondhatunk valamit a kőzetekről, amelyekből származott. Ha egy sziklára mint dokumentumra gondol, akkor az üledék az az aprított dokumentum. Még akkor is, ha egy dokumentumot külön-külön levélre aprítunk, tanulmányozhatjuk a leveleket, és elég könnyen megmondhatjuk, hogy milyen nyelven írták. Ha fennmaradna néhány egész szó, akkor jól kitalálhatjuk a dokumentum tárgyát, szókincsét vagy korát. És ha egy mondat vagy kettő elkerülte az aprítást, akkor valószínűleg összeegyeztetjük azt a könyvet vagy papírt is, amelyből származik.

Az üledékek ilyen jellegű kutatását eredetkutatásnak nevezik. A geológiában a származás (rímel a "gondviseléssel") azt jelenti, hogy honnan származnak az üledékek és hogyan jutottak el, ahol vannak ma. Ez azt jelenti, hogy hátrafelé vagy felfelé kell dolgoznunk a rendelkezésünkre álló üledékdaraboktól (aprítóelemek), hogy képet kapjunk a szikláról vagy a sziklákról, amelyek régen voltak (a dokumentumok). Ez egy nagyon geológiai gondolkodásmód, és a származási tanulmányok felrobbantak az elmúlt néhány évtizedben.

A származás olyan üledékes kőzetekre korlátozódik: homokkő és konglomerátum. Vannak módjai a metamorf kőzetek protolitjainak jellemzése és az idegen kőzetek forrásai, mint például gránit vagy bazalt, de összehasonlítva homályosak.

Az első dolog, amit tudnunk kell, amikor indokolja az utat a felfelé, az, hogy az üledék szállítása megváltoztatja. A szállítási folyamat a kőzeteket egyre kisebb részecskékké osztja le sziklától agyagméretig, fizikai kopással. Ugyanakkor az üledékben lévő legtöbb ásványi anyag kémiailag megváltozik, így megmarad csak néhány ellenálló. Ezenkívül a patakokban történő hosszú szállítás az üledékben lévő ásványokat sűrűségük szerint rendezheti, így a könnyű ásványok, például a kvarc és a földpát eljuthatnak a nehéz anyagokhoz, mint például a magnit vagy a cirkon.

Másodszor, ha az üledék megérkezik egy pihenőhelyhez - egy üledékes medencébe -, és ismét üledékes kőré alakul, új ásványok alakulhatnak ki benne diagenetikus folyamatok.

A származási tanulmányok elvégzéséhez tehát figyelmen kívül kell hagynia néhány dolgot, és el kell látnia azokat a dolgokat, amelyek korábban voltak. Ez nem egyszerű, de a tapasztalatokkal és az új eszközökkel javulunk. Ez a cikk a petrológiai technikákra összpontosít, az ásványok mikroszkóp alatt végzett egyszerű megfigyelésein alapul. Ez a fajta dolog, amelyet a geológia a hallgatók megtanulnak az első laboratóriumi tanfolyamuk során. A származási tanulmányok másik fő iránya kémiai technikákat alkalmaz, és sok tanulmány mindkettőt kombinálja.

A nagy kövek (fenoklasztok) konglomerátumok olyanok, mint a kövületek, de ahelyett, hogy ősi élőlények példányai, ők az ősi tájak példányai. Ahogyan a folyómederben lévő sziklák a hegyek felfelé és felfelé történő dombjait reprezentálják, a konglomerátum-klaszterek általában a közeli vidékről tanúskodnak, csupán néhány tíz kilométer távolságra.

Nem meglepő, hogy a folyami kavicsok körülötte lévő dombok darabjait tartalmazzák. Érdekes lehet azonban megtudni, hogy a konglomerátum sziklái az egyetlen, ami a millió évvel ezelőtt eltűnt hegyekből maradt. És ez a fajta tény különösen azokon a helyeken lehet jelentős, ahol a táj átrendeződött a hibázás miatt. Ha két széles körben elkülönített konglomerátum-palotában ugyanaz a keverék-összetétel van, ez komoly bizonyíték arra, hogy valaha nagyon közel álltak egymáshoz.

Az 1980 körül úttörő jól megőrzött homokkő elemzésének egyik népszerű megközelítése a különféle rendezése különféle szemcséket három osztályba sorolva, és százalékos arányuk szerint ábrázolva egy háromszög gráfot, egy háromoldalú ábrát diagram. A háromszög egyik pontja 100% kvarc, a második 100% -ban földpát, a harmadik pedig 100% -ban litik: szikladarabok, amelyek nem bomlanak teljesen elkülönített ásványokká. (Bármit, ami nem tartozik a három közé, általában egy kis hányadot figyelmen kívül hagyunk.)

Kiderül, hogy bizonyos tektonikus beállításokból származó kőzetek üledékeket - és homokköveket - képeznek, amelyek meglehetősen következetes helyeken mutatnak a QFL háromoldalú diagramján. Például a kontinensek belsejéből származó kőzetben gazdag kvarc, és szinte nincs litika. A vulkáni ívek sziklái kevés kvarcot tartalmaznak. És a hegyláncok újrahasznosított kőzetéből származó kőzeteknek kis földpátjuk van.

Szükség esetén a kvarc szemcsék, amelyek valójában lítiumok - a kvarcit vagy a chert darabjai, nem pedig az egyes kvarc kristályok darabjai - áthelyezhetők a litika kategóriába. Ez a besorolás egy QmFLt diagramot használ (monokristályos kvarc – földpát – összes lítium). Ezek nagyon jól működnek, amikor elmondják, hogy egy adott lemez-tektonikus ország milyen homokkövet adott a homoknak.

Három fő alkotóelem (kvarc, földpát és lítium) mellett a homokkövek tartalmaznak néhány kisebb összetevőt vagy kiegészítő ásványi anyagot, amelyek származási kőzeikből származnak. A csillám ásványi muszkovit kivételével viszonylag sűrűek, ezért általában nehéz ásványoknak nevezik őket. Sűrűségük miatt könnyen elválaszthatók a homokkő többi részétől. Ezek informatív jellegűek lehetnek.

Például egy nagy éghajlati kőzet alkalmas kemény primer ásványi anyagok, például augit, ilmenit vagy kromit szemcsék termelésére. A metamorf terrének olyan dolgok vannak, mint a gránát, a rutile és a staurolit. Más nehéz ásványi anyagok, például a magnetit, a titanit és a turmalin származhatnak mindkettőből.

Cirkon kivételes a nehéz ásványok között. Olyan kemény és közömbös, hogy több milliárd évig elviselhető, újra és újra felhasználva, mint például a zsebében levő érmék. Ezeknek a detrital cirkonoknak a nagy perzisztenciája nagyon aktív származási kutatási terephez vezetett amely a mikroszkopikus cirkonszemcsék százai elválasztásával kezdődik, majd meghatározza mindegyik életkorát használva izotópos módszerek. Az egyéni életkor nem olyan fontos, mint a korosztály. Minden nagy sziklatestnek megvan a saját keveréke a cirkon korokból, és a keverék felismerhető az abból lebontó üledékekben.

A detrital-cirkon származási tanulmányok hatalmasak és manapság annyira népszerűek, hogy gyakran rövidítik őket "DZ". De bíznak a drága laboratóriumokban, a felszerelésekben és az előkészítésben, tehát főleg a magas jövedelemmel járnak kutatás. Az ásványi szemek szitálás, válogatás és számolás régebbi módjai továbbra is hasznosak.