SEDIMENTINIAI CIKLAI: CHARAKTERISTIKOS, ETAPAI IR PAVYZDŽIAI - GEOGRAFIJA - 2025

Kad nuosėdinės ciklai susiję su etapais, kurie praeina tam tikrą mineralinių šie elementai yra žemėje rinkinys 's plutos. Šios fazės apima transformacijų seką, sudarančią apskritą laiko eilutę, kuri kartojasi ilgą laiką.

Tai yra biogeocheminiai ciklai, kuriuose elementas kaupiasi daugiausia žemės plutoje. Tarp mineralinių elementų, kuriems taikomi nuosėdų ciklai, yra siera, kalcis, kalis, fosforas ir sunkieji metalai.

Litologinis ciklas. 1 = magma; 2 = kristalizacija (uolienos aušinimas); 3 = svetima uola; 4 = erozija; 5 = sedimentacija; 6 = nuosėdos ir nuosėdinės uolienos; 7 = tektonika ir metamorfizmas; 8 = metamorfinė uoliena; 9 = sintezė. Šaltinis: „Woudloper“ / „Woodwalker“

Ciklas prasideda nuo uolienų, turinčių šiuos elementus, ekspozicijos nuo gilios plutos paviršiaus iki pat paviršiaus arba šalia jo. Tuomet šios uolienos yra veikiamos oro sąlygų ir dėl atmosferos, hidrologinių ir biologinių veiksnių veikia eroziją.

Eroduota medžiaga yra gabenama vandeniu, gravitacija ar vėjeliu, kad vėliau mineralinė medžiaga nusėdtų arba nusėdtų ant pagrindo. Šie nuosėdų sluoksniai kaupiasi per milijonus metų ir yra sutankinami bei tvirtinami.

Tokiu būdu nuosėdos litifikuojasi, tai yra, jos virsta kietomis uolienomis dideliame gylyje. Be to, tarpinėse nuosėdinių ciklų fazėse įvyksta ir biologinė fazė, kurią sudaro tirpinimas ir absorbcija gyvuose organizmuose.

Atsižvelgiant į mineralą ir aplinkybes, juos gali absorbuoti augalai, bakterijos ar gyvūnai, pereidami į trofinius tinklus. Tuomet mineralai bus išskiriami arba išskiriami mirus organizmui.

charakteristikos

Sedimentiniai ciklai yra vienas iš trijų biogeocheminių ciklų tipų ir apibūdinami tuo, kad pagrindinė saugojimo matrica yra litosfera. Šie ciklai turi savo studijų discipliną, vadinamą sedimentologija.

Pasivažinėjimo dviračiu laikas

Sedimentiniai ciklai apibūdinami todėl, kad laikas, reikalingas įvairiems etapams atlikti, yra labai ilgas, matuojamas net milijonus metų. Taip yra todėl, kad šie mineralai ilgą laiką yra įterpti į uolienas dideliame žemės plutos gylyje.

Nuosėdinių ciklų etapai

Svarbu nepamiršti, kad tai nėra ciklas, kurio etapai vyksta griežta seka. Kai kurios fazės gali būti keičiamos arba pateikiamos kelis kartus viso proceso metu.

- Ekspozicija

Tam tikruose žemės plutos sluoksniuose susidariusiose uolienose vyksta skirtingi diastrofiniai procesai (lūžiai, raukšlės ir pakilimai), kurie galų gale pakelia juos į paviršių ar šalia jo. Tokiu būdu jie veikiami aplinkos veiksnių - edafinių, atmosferinių, hidrologinių ar biologinių.

Diastrofizmas yra žemės apvalkalo konvekcinių judesių produktas. Šie judesiai taip pat sukuria ugnikalnių reiškinius, kurie dramas atskleidžia uolienas.

- Orai

Kai uola yra paveikta, ji patiria orą (uoliena suskaidoma į mažesnius fragmentus), su cheminės ar mineraloginės sudėties pokyčiais arba be jų. Oras yra pagrindinis dirvožemio formavimosi veiksnys ir gali būti fizinis, cheminis ar biologinis.

Fizinis

Šiuo atveju veiksniai, dėl kurių uoliena lūžta, nekeičia jos cheminės sudėties, tik fiziniai kintamieji, tokie kaip tūris, tankis ir dydis. Tai lemia skirtingi fiziniai veiksniai, tokie kaip slėgis ir temperatūra. Pirmuoju atveju tiek slėgio išlaisvinimas, tiek jo vykdymas yra uolienų plyšimo priežastys.

Orai. Šaltinis: Prince Roy, Taipėjus

Pavyzdžiui, kai uolienos susidaro giliai plutos viduje, jos išskiria slėgį, plečiasi ir įtrūksta. Savo ruožtu plyšiuose susikaupusios druskos taip pat patiria slėgį, kai perkristalėja, gilėjant lūžiams.

Be to, dienos ar sezono temperatūros svyravimai sukelia išsiplėtimo ir susitraukimo ciklus, kurie baigiasi uolienomis.

Chemija

Tai keičia uolienų cheminę sudėtį skaidymosi procese, nes veikia cheminės medžiagos. Tarp šių cheminių veiksnių yra deguonis, vandens garai ir anglies dioksidas.

Jie sukelia įvairias chemines reakcijas, kurios veikia uolienų sanglaudą ir jas transformuoja, įskaitant oksidaciją, hidrataciją, karbonizaciją ir tirpimą.

Biologinis

Biologiniai veiksniai veikia derinant fizikinius ir cheminius veiksnius, įskaitant slėgį, trintį ir kitus. Cheminės medžiagos yra rūgščių, šarmų ir kitų medžiagų išskyros.

Pavyzdžiui, augalai yra labai veiksmingi oro veiksniai, skaldantys uolienas su šaknimis. Tai lemia tiek fizinis radikalaus augimo veiksmas, tiek jų išskiriamos išskyros.

- Erozija

Erozija veikia tiesiogiai uolienas ir oro sąlygas, įskaitant suformuotą dirvožemį. Kita vertus, tai yra sugadintos medžiagos transportavimas. Tas pats ardantis agentas yra transporto priemonė ir gali būti ir vėjas, ir vanduo.

Erozija. Šaltinis: Carlas Wycoffas

Gravitacinė erozija taip pat pastebima, kai medžiaga pasislenka ir susidėvi stačiuose šlaituose. Erozinio proceso metu medžiaga suskaidoma į dar mažesnes mineralų daleles, kurias galima pernešti dideliais atstumais.

Vėjas

Erozinis vėjo poveikis pasireiškia dilimu ir nusidėvėjimu, kuris, savo ruožtu, pašalinamas daleles veikia ant kitų paviršių.

Vanduo

Vandens erozija veikia tiek fizinį lietaus vandens ar paviršiaus srovių poveikį, tiek cheminiu būdu. Ekstremalus kritulių erozinio poveikio pavyzdys yra rūgštus lietus, ypač ant kalkingų uolienų.

- Transportas

Mineralines daleles dideliais atstumais veža tokios priemonės kaip vanduo, vėjas ar gravitacija. Svarbu atsižvelgti į tai, kad kiekviena transporto priemonė turi apibrėžtą keliamąją galią, atsižvelgiant į dalelių dydį ir kiekį.

Pagal sunkumą gali judėti net didelės, net šiek tiek atšiaurios uolienos, o vėjas neša labai mažas daleles. Be to, atstumą lemia aplinka, nes gravitacija perneša didelius akmenis nedideliais atstumais, o vėjas mažomis dalelėmis išstumia didžiulius atstumus.

Savo ruožtu vanduo gali pernešti daugybę įvairių dalelių, įskaitant dideles uolienas. Šis agentas gali pernešti daleles nedideliais ar labai dideliais atstumais, priklausomai nuo srauto greičio.

- nusėdimas ir kaupimasis

Tai susideda iš gabenamos medžiagos nusėdimo dėl sumažėjusio transporto priemonės greičio ir sunkio jėgos. Šia prasme gali įvykti srauninis, potvynio ar seisminis nusėdimas.

Sedimentacija. Šaltinis: Calogerogalati

Kadangi Žemės reljefą sudaro nuolydis, einantis iš didžiausio aukščio į jūros dugną, čia vyksta didžiausias nusėdimas. Laikui bėgant nuosėdų sluoksniai kaupiasi vienas ant kito.

- Tirpinimas, absorbcija ir biologinis išsiskyrimas

Atšilus uolienų medžiagai, gyvi būtybės gali ištirpinti išleistus mineralus ir absorbuoti juos. Šią absorbciją gali atlikti augalai, bakterijos ar net tiesiogiai gyvūnai.

Augalus sunaudoja žolėdžiai gyvūnai, mėsėdžiai - visi skaidytojai, mineralai tampa trofinių tinklų dalimi. Taip pat yra bakterijų ir grybelių, kurie tiesiogiai absorbuoja mineralus, ir netgi gyvūnų, pavyzdžiui, makamedžių, kurie naudoja molį.

- Litifikacija

Ciklas užbaigiamas litizacijos faze, tai yra, suformavus naują uolieną. Tai atsitinka, kai mineralai nusėda, sudarydami vienas po kito einančius sluoksnius, kurie kaupiasi darydami didžiulį spaudimą.

Sluoksniai, esantys giliau plutos dalyje, sutankinami ir cementuojami, kad susidarytų vientisa uoliena, ir šie sluoksniai vėl bus diastrofiški.

Tankinimas

Paeiliui sedimentacijos fazėse besikaupiančių nuosėdų sluoksnių, slėgio sandauga - apatiniai sluoksniai yra sutankinami. Tai reiškia, kad poros ar tarpai, esantys tarp nuosėdų dalelių, sumažėja arba išnyksta.

Cementavimas

Šis procesas susideda iš cementinių medžiagų nusėdimo tarp dalelių. Šios medžiagos, tokios kaip kalcitas, oksidai, silicio dioksidas ir kitos, kristalizuojasi ir cementuoja medžiagą į kietą uolieną.

Nuosėdinių ciklų pavyzdžiai

- nuosėdinis sieros ciklas

Siera yra svarbus tam tikrų aminorūgščių, tokių kaip cistinas ir metioninas, taip pat vitaminų, tokių kaip tiaminas ir biotinas, komponentas. Jo nuosėdinis ciklas apima dujų fazę.

Šis mineralas patenka į ciklą dėl uolienų (skalūnų ir kitų nuosėdinių uolienų) oro sąlygų, organinių medžiagų irimo, vulkaninio aktyvumo ir pramonės indėlio. Taip pat kasyba, naftos gavyba ir iškastinio kuro deginimas yra sieros šaltiniai cikle.

Sieros formos šiais atvejais yra sulfatai (SO4) ir vandenilio sulfidas (H2S); sulfatai yra ir dirvožemyje, ir ištirpinti vandenyje. Augalai absorbuoja ir įsisavina sulfatus per šaknis ir pereina į trofinius tinklus.

Organizmams mirus, veikia bakterijos, grybeliai ir kiti skilėjai, išskirdami sieros vandenilio sulfido dujų pavidalu, kurios patenka į atmosferą. Vandenilio sulfidas greitai oksiduojasi maišant su deguonimi, sudarydamas sulfatus, kurie nusėda ant žemės.

Sieros bakterijos

Anaerobinės bakterijos veikia pelkiniame dumble ir apskritai skaidydamos organines medžiagas. Tai gamina SO4 ir sukuria dujinį H2S, kuris išsiskiria į atmosferą.

Rūgštūs lietūs

Jis susidaro dėl pirmtakų, tokių kaip H2S, kuriuos į atmosferą skleidžia pramonė, sieros bakterijos ir ugnikalnių išsiveržimai. Šie pirmtakai reaguoja su vandens garais ir sudaro SO4, kuris vėliau nusėda.

- nuosėdinis kalcio ciklas

Kalcis randamas nuosėdinėse uolienose, susidariusiose jūros dugne ir ežerų dugnuose dėl organizmų, turinčių kalkingų lukštų, indėlio. Taip pat vandenyje yra laisvojo jonizuoto kalcio, kaip ir vandenynuose, didesniuose nei 4500 m gylyje, kur ištirpsta kalcio karbonatas.

Kalcio turtingos uolienos, tokios kaip kalkakmenis, dolomitas ir fluoras, be kita ko, yra atleistos ir išskiria kalcį. Lietaus vanduo ištirpina atmosferos CO2, susidaro angliarūgštė, palengvinanti kalkakmenio uolienų tirpimą, išskirdama HCO 3– ir Ca 2+.

Šiomis cheminėmis formomis kalcis lietaus vandeniu patenka į upes, ežerus ir vandenynus. Tai yra gausiausias katijonas dirvožemyje, iš kurio augalai jį absorbuoja, o gyvūnai jį paima iš augalų arba tiesiogiai ištirpina vandenyje.

Kalcis yra svarbi kriauklių, egzoskeletų, kaulų ir dantų dalis, todėl mirdamas jis vėl integruojamas į aplinką. Vandenynų ir ežerų dugne esančios nuosėdos ir litavimo procesai sudaro naujas kalkingąsias uolienas.

- nuosėdinis kalio ciklas

Kalis yra pagrindinis elementas ląstelių metabolizme, nes jis vaidina svarbų vaidmenį osmosiniam reguliavimui ir fotosintezei. Kalis yra mineralų dalis dirvožemyje ir uolienose, nes molio dirvožemyje gausu šio mineralo.

Atšalimo procesai išskiria vandenyje tirpius kalio jonus, kuriuos gali absorbuoti augalų šaknys. Žmonės taip pat prideda kalio į dirvą kaip pasėlių tręšimo praktikos dalis.

Per daržoves kalis pasiskirsto trofiniuose tinkluose, o paskui skaidytojams jis grįžta į dirvą.

- nuosėdinis fosforo ciklas

Pagrindinės fosforo atsargos yra jūrų nuosėdose, dirvožemiuose, fosfato uolienose ir guano (jūros paukščių ekskrementuose). Jo nuosėdinis ciklas prasideda fosfato uolienomis, kurios, atšilus orams ir erozijai, išskiria fosfatus.

Žmonės taip pat į dirvą įterpia papildomą fosforo kiekį naudodami trąšas ar trąšas. Fosforo junginiai kartu su likusiomis nuosėdomis lietaus nešami vandens srovių link ir iš ten į vandenyną.

Šie junginiai iš dalies yra nuosėdos, o kita dalis yra įterpta į jūrų maisto tinklus. Viena iš ciklo ciklų įvyksta, kai fitoplanktonas sunaudoja jūros vandenyje ištirpintą fosforą, o tai savo ruožtu žuvis.

Tuomet žuvis sunaudoja jūros paukščiai, kurių išmatose yra didelis fosforo (guano) kiekis. Žmonės naudoja guaną kaip organines trąšas fosforui tiekti.

Jūros nuosėdose likęs fosforas vyksta litizacijos procesus, sudarydamas naujas fosfato uolienas.

- Sunkiųjų metalų nuosėdų ciklas

Sunkieji metalai apima tuos, kurie atlieka svarbiausias gyvenimo funkcijas, pavyzdžiui, geležį, ir kitus, kurie gali tapti toksiški, pavyzdžiui, gyvsidabrį. Tarp sunkiųjų metalų yra daugiau nei 50 elementų, tokių kaip arsenas, molibdenas, nikelis, cinkas, varis ir chromas.

Kai kurių, pavyzdžiui, geležies, gausu, tačiau dauguma šių elementų randama palyginti nedideliais kiekiais. Kita vertus, biologiniame jų nuosėdų ciklo etape jie gali kauptis gyvuose audiniuose (bioakumuliacija).

Kadangi jais nėra lengva disponuoti, jų kaupimasis didėja maisto grandinėse ir sukelia rimtų sveikatos problemų.

Šaltiniai

Sunkieji metalai gaunami iš natūralių šaltinių dėl klimato sąlygų ir dirvožemio erozijos. Antropinis indėlis taip pat yra į aplinką išmetamų teršalų, deginant iškastinį kurą ir elektronines atliekas.

Bendrasis nuosėdinis ciklas

Apskritai, sunkieji metalai seka nuosėdų ciklą, kuris prasideda nuo jų pagrindinio šaltinio, kuris yra litosfera, ir praeina per atmosferą, hidrosferą ir biosferą. Dėl oro sąlygų vykstantys procesai išmeta sunkiuosius metalus į žemę ir iš ten jie gali užteršti vandenį ar patekti į atmosferą per vėjo nupūstas dulkes.

Vulkaninė veikla taip pat prisideda prie sunkiųjų metalų išmetimo į atmosferą, o lietus juos nešioja iš oro į žemę ir iš vandens telkinių. Tarpiniai šaltiniai cikle sudaro kilpas dėl minėtos žmogaus veiklos ir sunkiųjų metalų patekimo į maisto tinklus.

Nuorodos

1. Calow, P. (Red.) (1998). Ekologijos ir aplinkosaugos vadybos enciklopedija.
2. Christopher R. ir Fielding, CR (1993). Naujausių gripo sedimentologijos tyrimų apžvalga. Nuosėdinė geologija.
3. Margalef, R. (1974). Ekologija. „Omega“ leidimai.
4. Márquez, A., García, O., senior, W., Martínez, G., González, A. and Fermín. I. (2012). Sunkieji metalai Orinoko upės, Venesuelos, paviršiaus nuosėdose. Venesuelos Okeanografijos instituto biuletenis.
5. Miller, G. ir TYLER, JR (1992). Ekologija ir aplinka. Grupo „Iberoamérica SA de CV“ redakcija
6. „Rovira-Sanroque“, BĮ (2016). Jamamos upės nuosėdose esantis sunkiųjų metalų užteršimas ir jo bioassimiliacija Tubificids (Annelida: Oligochaeta, Tubificidae). Daktaro darbas. Madrido Komplutenso universiteto Biologijos mokslų fakultetas.
7. Odum, EP ir Warrett, GW (2006). Ekologijos pagrindai. Penktas leidimas. Thomsonas.