Rock Provenance petrologisilla menetelmillä

Ennemmin tai myöhemmin melkein jokainen maapallon kivi hajoaa sedimentiksi ja sedimentti kuljetetaan sitten jonnekin muualle painovoiman, veden, tuulen tai jään avulla. Näemme tämän tapahtuvan joka päivä ympäröivällä maalla, ja rock-sykli merkitsee tapahtumia ja prosesseja eroosio.

Meidän pitäisi voida katsoa tiettyä sedimenttia ja kertoa jotain kivistä, joista se tuli. Jos ajattelet kalliota asiakirjana, sedimentti on se dokumentti, joka on silputtu. Vaikka asiakirja murskataan esimerkiksi yksittäisiksi kirjaimiksi, voimme tutkia kirjaimet ja kertoa melko helposti, millä kielellä se kirjoitettiin. Jos joitain kokonaisia ​​sanoja säilyisi, voisimme tehdä hyvän arvauksen asiakirjan aiheesta, sen sanastoon tai jopa ikään. Ja jos lause tai kaksi pakenevat murskaamisesta, saatamme jopa sovittaa sen kirjan tai paperin kanssa, josta se tuli.

Tällaista sedimenttitutkimusta kutsutaan lähdetutkimuksiksi. Geologiassa lähtöisyys (rhyymillä "providence") tarkoittaa mistä sedimentit ovat lähtöisin ja miten ne ovat päässeet nykyään. Se tarkoittaa työskentelyä taaksepäin tai ylävirtaan meillä olevista sedimentin rakeista (silppuista) saadaksesi kuvan kivistä tai kivistä, jolla ne olivat ennen (asiakirjat). Se on hyvin geologinen ajattelutapa, ja lähdetutkimus on räjähtää viime vuosikymmeninä.

Provenance on aihe, joka rajoittuu sedimenttikiveihin: hiekkakiveen ja konglomeraattiin. On olemassa tapoja karakterisoimalla muuttuvien kivien propoliteja ja tuhkojen kivien lähteet kuten graniitti tai basaltti, mutta ne ovat epämääräisiä verrattuna.

Ensimmäinen asia, joka on tiedettävä, kun perustelet tiellesi ylävirtaan, on sedimenttien kuljetus muuttaa sitä. Kuljetusprosessi hajottaa kivet yhä pienemmiksi hiukkasiksi lohkosta savikokoiseen, fyysisellä hankauksella. Ja samaan aikaan suurin osa sedimentin mineraaleista muuttuu kemiallisesti, jättäen vain muutama vastustuskykyinen. Myös pitkät virroissa tapahtuvat kuljetukset voivat lajitella sedimenttien mineraalit tiheytensä perusteella, jotta kevyet mineraalit, kuten kvartsi ja maasälpä, voivat edetä raskaita mineraaleja, kuten magnetiitti ja zirkoni.

Toiseksi, kun sedimentti saapuu lepopaikkaan - sedimenttialtaaseen - ja muuttuu taas sedimenttikiveksi, siihen voi muodostua uusia mineraaleja diageneettiset prosessit.

Lähtökohdetutkimusten tekeminen vaatii silloin sivuuttamaan joitain asioita ja visualisoimaan muita asioita, joita aiemmin oli. Se ei ole suoraviivaista, mutta parannamme kokemuksen ja uusien työkalujen avulla. Tämä artikkeli keskittyy petrologisiin tekniikoihin, jotka perustuvat yksinkertaisiin mineraalien havaintoihin mikroskoopin alla. Tällainen asia geologian opiskelijat oppivat ensimmäisillä laboratoriokursseillaan. Lähtökohdatutkimuksen toinen pääväylä käyttää kemiallisia tekniikoita, ja monet tutkimukset yhdistävät molemmat.

Isot kivet (fenoklastit) ryhmittymien ovat kuin fossiileja, mutta sen sijaan, että ne olisivat näytteitä muinaisista elävistä esineistä, ne ovat muinaisten maisemien näytteitä. Aivan kuten joen sängyssä olevat lohkarat edustavat mäkiä ylävirtaan ja ylämäkeen, ryhmittymäryhmittymät yleensä todistavat lähistöllä sijaitsevasta maaseudusta, joka on vain muutaman kymmenen kilometrin päässä.

Ei ole yllättävää, että joki sorat sisältävät pieniä määriä kukkuloita ympärillä. Mutta voi olla mielenkiintoista saada selville, että ryhmittymän kivet ovat ainoita miljoonia vuosia sitten kadonneiden kukkuloiden jäljellä olevia asioita. Ja tällaisella tosiasialla voi olla erityisen merkitystä paikoissa, joissa maisema on muuttunut virheellisesti. Kun kahdella laajalti erillään olevilla ryhmittymien paljastumilla on sama sekoitus ryhmiä, se on vahvaa näyttöä siitä, että ne olivat kerran hyvin lähellä toisiaan.

Suosittu tapa analysoida hyvin säilyneitä hiekkakiveä, joita esiteltiin vuoden 1980 ympäri, on erilaisten lajittelu tyyppiset jyvät kolmeen luokkaan ja piirtävät ne prosenttimääriensä mukaan kolmion kuvaajalle, kolmiosaiselle kaavio. Yksi kolmion piste on 100-prosenttisesti kvartsia, toinen - 100-prosenttisesti maasälpää ja kolmas 100-prosenttista litiikkaa: kalliopalasia, jotka eivät ole täysin hajottaneet eristettyihin mineraaleihin. (Kaikki, joka ei ole yksi näistä kolmesta, tyypillisesti pieni murto-osa, jätetään huomioimatta.)

Osoittautuu, että tietyistä tektonisista asetuksista johtuvat kivet tekevät sedimenttejä - ja hiekkakiveä -, jotka kuvaavat melko johdonmukaisissa paikoissa QFL-kolmiosaisessa kaaviossa. Esimerkiksi mantereiden sisätiloissa olevissa kiveissä on runsaasti kvartsia, eikä niissä ole melkein mitään litiikkaa. Tulivuoren kaarien kiveissä on vähän kvartsia. Ja vuoristoalueiden kierrätetyistä kivistä johdettuilla kivillä on vähän maasälpä.

Tarvittaessa kvartsin jyvät, jotka ovat tosin litiittejä - kvartsittin tai chertin bitit pikemminkin kuin yksittäisten kvartsikiteiden bitit -, voidaan siirtää litikkoluokkaan. Tässä luokituksessa käytetään QmFLt-kaaviota (monokiteinen kvartsi – maasälpä – lititiikka). Ne toimivat melko hyvin kertoessaan, millainen levytektoninen maa tuotti hiekan tietyssä hiekkakivessä.

Kolmen pääainesosansa (kvartsi, maasälpä ja litit) lisäksi hiekkakiveillä on muutama vähäinen ainesosa tai lisämineraali, jotka on johdettu lähtökiviltään. Lukuun ottamatta kiillemineraali-muskoviittia, ne ovat suhteellisen tiheitä, joten niitä kutsutaan yleensä raskaiksi mineraaliksi. Niiden tiheys tekee niistä helpon erottaa muusta hiekkakivestä. Ne voivat olla informatiivisia.

Esimerkiksi suuri pintakivien alue soveltuu tuottamaan kovien primaaristen mineraalien, kuten augiitin, ilmeniitin tai kromiitin jyviä. Metamorfiset terraanit lisäävät asioita, kuten granaatti, rutiili ja stauroliitti. Muut raskaat mineraalit, kuten magnetiitti, titaaniitti ja turmaliini, voivat olla peräisin kummastakin.

Zircon on poikkeuksellinen raskaiden mineraalien joukossa. Se on niin kova ja inertti, että se voi kestää miljardeja vuosia, ja se kierrätetään uudestaan ​​ja uudestaan ​​kuten taskussa olevat kolikot. Näiden detritaalisten zirkonien suuri pysyvyys on johtanut erittäin aktiiviseen lähdetutkimuksen kenttään joka alkaa satojen mikroskooppisten zirkonirakeiden erottamisella, määrittämällä sitten kunkin ikä käyttämällä isotooppiset menetelmät. Yksittäiset ikät eivät ole yhtä tärkeitä kuin ikien sekoitus. Jokaisella suurella kalliokappaleella on oma sekoitus zirkoni-aikoja, ja seos voidaan tunnistaa sedimenteistä, jotka siitä erodoituvat.

Detrital-zirkoni-alkuperätutkimukset ovat tehokkaita ja nykyään niin suosittuja, että niitä lyhennetään usein nimellä "DZ." Mutta he luottavat kalliisiin laboratorioihin, laitteisiin ja valmisteluun, joten niitä käytetään pääasiassa korkeaan voittoon Research. Vanhemmat mineraaliviljojen seulonta-, lajittelu- ja laskentatavat ovat edelleen hyödyllisiä.