کربنات رسوب

 سنگ های کربناتی رسوبی، بدون در نظر گرفتن سن آنها، از لحاظ اقتصادی مهم هستند زیرا آنها به عنوان مخازن نفت و گاز، سنگ معدن و میزبان از فلزات مانند سرب و روی عمل می کنند، و برای سنگ ساختمان، شن، ماسه و تولید سیمان استفاده می شود. سنگ آهک، عمدتا از کربنات کلسیم تشکیل شده است [CaCO3]، و dolostone، به طور عمده از منیزیم کربنات کلسیم تشکیل شده است [CaMg (CO3) 2]، دو نوع سنگ اصلی هستند. با وجود سادگی شیمیایی آنها، این سنگ ها معمولا تحولات شیمیایی پیچیده در طی دیاژنز قرار گرفته است. اگر چه کربنات دریایی به طور معمول برابر با کم عمق، تنظیمات گرمسیری دریایی (شکل 1)، مناطق وسیعی از رسوبات کربنات نیز در دریاهای درجه حرارت آب سرد، مانند کسانی که در سواحل جنوب استرالیا تشکیل می دهند. کربنات Nonmarine در دریاچه های آب شیرین، نهرها، غارها، و چشمه (شکل 2) را تشکیل می دهند.  

شکل 1 مدرن محیط های های کربنات دریایی، با د از کایکوس جزیره، E و F از صدا جنوبی، گراند کیمن. () تالاب های کم عمق (در سمت راست) از اعماق اقیانوس مرجانی (مشخص شده توسط امواج سفید شکستن) از هم جدا شده است. توجه داشته باشید صخره پچ پراکنده در منطقه پشت تاج صخره. (ب) نمایش های مختلف از منطقه در نشان دادن تالاب های کم عمق (سمت چپ) از اعماق اقیانوس صخره های مرجانی از هم جدا شده است. (c) تقریبا عمودی مشاهده بر روی تاج صخره و صخره پشت منطقه از منطقه در B است. (د) و هم supratidal آپارتمان با تشک به خوبی توسعه یافته جلبک پوشیده شده و برش meandering در کانال جزر و مد است. (E) پچ صخره در پشت صخره منطقه توسعه یافته، نشان دادن بزرگ Acropora palmata مستعمرات (پس زمینه) و دریای Gorgonian فن، (قسمت جلو). آب 2 متر (6 فوت) عمیق است. (ج) مخلوطی از تکه های مرجان شکسته و شن و ماسه درشت در ناحیه پشت تاج صخره. مرجان تکه شده اند، جلبک قرمز پوشیده شده است. آب ~ 2 متر عمیق است.


شکل 2 قسمت فوقانی از رسوبات بهار، از کلسیت در Pamukkale، ترکیه شکل گرفته است، نشان سد rimstone و استخر بزرگ است.
در طبیعت، CaCO3 کلسیت (سیستم کریستال trigonal)، آراگونیت (سیستم othorhomic کریستال)، و vaterite (سیستم بلور شش ضلعی) رسوب. Vaterite نادر است. در دماهای پایین و فشار از عمل در سیستم های رسوبی، کلسیت پایدار است، در حالی که آراگونیت ثبات است. با این حال، بسیاری از موجودات زنده را تسریع از اسکلت aragonitic، از جمله مرجان ها، صدف ها، گاستروپودها، و جلبک های آهکی. با گذشت زمان، آراگونیت تبدیل به کلسیت است.

منشا دولومیت [CaMg (CO3) 2] بحث برانگیز باقی می ماند، چرا که آن را به طور معمول از طریق جایگزینی در عرصه زیرسطحی که مشاهده مستقیم غیر ممکن است از کلسیت تشکیل می. دولومیت هنوز در آزمایشگاه رسوب در دماهای پایین و فشار کم است.
اجزاء سنگ آهک:

سنگ آهک های دریایی از allochems (شیمیایی یا بیوشیمیایی اشیاء به طور معمول نزدیک به محل خود رسوب تشکیل شده)، ماتریس (رسوب مکانیکی بین allochems سپرده)، یا سیمان (کریستال های رسوب از آب عبور بین allochems) تشکیل شده است. این مولفه ها به صورت پایه ای برای هر دو RL فولکلور و طبقه بندی سنگ آهک RJ برادران شیردل. Allochems عبارتند از: حبوبات پوشش، گلوله / peloids، bioclasts، و lithoclasts. دانه های پوشش داده شده، حداکثر تا 0.25 متر (1.6 فوت) در قطر با یک هسته (دانه شن و ماسه، پوسته، استخوان) روکش توسط یک قشر از laminae concentrically تو در تو شامل ooids (کمتر از 2 میلی متر قطر)، pisoids (قطر 2 میلیمتر)، oncoids (تشکیل شده توسط سیانو باکتری ها رشته)، و rhodolites (تشکیل شده توسط جلبک قرمز). گلوله های بیضوی، <1 mm طول، و از گل کربناته تشکیل شده است. آنها با حیوانات (مانند گاستروپودها و کرم) است که مصرف رسوب در کف دریا، استخراج مواد آلی را به عنوان آن را از طریق دستگاه گوارش عبور می کند، و پس از آن اخراج رسوب ناخواسته به عنوان گلوله های مدفوع تولید می شود. Peloids اشاره به غلات مشابه تشکیل را از طریق micritization از از allochems دیگر، مانند ooids و bioclasts. Bioclasts، مشتق شده از استخوان حیوانات یا گیاهان، compositionally ناهمگن به دلیل کلسیت و آراگونیت محتوای آنها بستگی در biotas پدر و مادر خود را. Lithoclasts، مشتق شده از رسوبات semilithified lithified، می تواند در برخی از رسوبات کربنات.

سنگ آهک Nonmarine معمولا حاوی allochems شبیه به کسانی که در کربناتها دریایی یافت. غار و بسیاری از سپرده های بهار شامل ooids ها، pisoids، و oncoids. Tufa و تراورتن در بسیاری از محیط های nonmarine. Tufa تخلخل بالا، اشکال به عنوان کلسیت، مشخص شده است که در اطراف گیاهان و ریشه های گیاه رسوب شده است. تراورتن، که به طور کلی دارای تخلخل کمتر از tufa، به طور معمول از کلسیت با مورفولوژی کریستال عجیب و غریب (شکل 2) شکل گرفته است. کریستال دندریت به نظر می رسد به از آب بهار که تحت سریع دی اکسید کربن (CO2) degassing تشکیل. عوامل دقیق است که آرایه وسیعی از مورفولوژی کریستال های موجود در تراورتن را کنترل هنوز هم مورد بحث است.
تکامل از successions رسوبی کربنات

 تعادل بین استغراق در سطح دریا highstands و قرار گرفتن در معرض در سطح دریا lowstands اساسا کنترل توسعه زمانی از یک توالی از سنگ کربنات است. در طول highstands، کارخانه کربنات "است که در حداکثر بهره وری در منطقه وابسته به تولید نور می شود، به عنوان گیاهان و جانوران ساکن کف دریا (شکل 1E) تاسیس شده است. زیاگان شروع به تحت تاثیر قرار رسوب با احداث صخره های دریایی (شکل 1A-C)، کمک CaCO3 اسکلت خود را به رسوب، الزام آور و گیج کننده و به دام انداختن رسوبات، و نقب و خسته کننده را به لایه های. رسوبات را تشکیل می دهند و در subtidal (شکل 1A-C)، عرصه intertidal، و supratidal (1D شکل) تجمع می یابد. اگر هیچ ورودی قابل توجهی از رسوبات سیلیسی آواری از مناطق زمین مجاور وجود دارد، رسوب کربنات در تالاب انباشته در قفسه های باز بر روی قفسه rimmed صخره ها یا جزایر، در بانک های جدا شده، و در رمپ است که کف دریا شیب دار به تدریج به آب های عمیق تر ( شکل 3). رسوبات، از جمله شن و ماسه های های bioclastic، شن و ماسه peloidal، و گل های آهکی در توافق با شرایط محلی جمع می شوند. ماسه Oolitic معمولا در مناطق با انرژی بالا، که معمولا در امتداد حاشیه SEAWARD و در کانال جزر و مدی مشخص است. رسوبات در اکثر تنظیمات گرمسیری، در شرایط کم انرژی انباشته می شود، و حمل و نقل کمی از رسوبات از یک منطقه را به دیگری وجود دارد. با این حال، طوفان ها و طوفان های aperiodic اساسا این سناریو به سرعت در حال حرکت حجم زیادی از رسوبات و کشتن و به شدت آسیب رساندن به زیاگان تغییر دهید.

شکل 3 تنظیمات Diagrammatic که در آن رسوبات کربنات تشکیل و تجمع می یابد، به این شرط که هیچ ورودی های سیلیسی آواری از رودخانه وجود دارد.

در شرایط lowstand، رسوبات کربنات دریایی به جو در معرض و به سرعت در حال تبدیل شدن به lithified به عنوان اجزاء آنها واکنش نشان می دهند به شرایط تازه تحمیل شهاب سنگی است. ثبات آراگونیت است، که به ویژه مستعد ابتلا به تغییر در تنظیمات، منحل و یا تبدیل به کلسیت. روند سابق منجر به افزایش تخلخل، معمولا از طریق انحلال ترجیحی aragonitic اسکلت مرجان ها، صدف ها، و گاستروپودها. انتقال رسوب سنگ و / یا تغییر سنگ lithified موجود است که تا حد زیادی توسط شرایط آب و هوایی کنترل می شود. آب و هوای مرطوب به طور معمول چارچوب کارست (برای مثال، غارها)، با انحلال و رسوب بودن مشترک را تولید کند. آب و هوای خشک معمولا به caliche (calcrete) تشکیل می شود. خاک معمولا توسعه و جمع آوری در سطوح سنگ آهک است که به جو در معرض. به رسمیت شناختن پی در پی سنگ از سرخپوشان سطح زمین (سازند) بسیار مهم است، زیرا آن بیانگر گزینه ای است که پاسخ دادن به آن یک مرحله مهم در تکامل از یک منطقه (شکل 4). سطوح از جمله به طور معمول مورد استفاده قرار گیرد برای ارتباط مناطق جغرافیایی دور و تقسیم یک توالی را به توالی که ارائه مبنایی برای چینه نگاری سکانسی است.

شکل 4 رشته عکس نشان می سازند کیمن است که به شکل مرز بین سازند کیمن (میوسن) و پدرو سازند قلعه (پلیوسن) در معدن قلعه در ساحل جنوب گراند کیمن پدرو. دگرشیبی وجود دارد ~ 9 متر (30 فوت) بالاتر از سطح دریا، در حدود 2 کیلومتر (1.25 مایل) به سمت شمال، این سازند است 26 متر (85 فوت) زیر سطح دریا است. این سازند است که مرز دنباله، در lowstand سطح دریا در پایان میوسن تشکیل شده است. paleocaves در رابطه با دگرشیبی کیمن شکل گرفته است.
 سنگ آهک دیاژنز

سنگ آهک به دیاژنز (تغییر از رسوبات موجود / سنگ تحت شرایط درجه حرارت پایین و فشار کم) مستعد هستند، به خصوص حساسیت کلسیت و آراگونیت به تغییر شیمیایی داده می شود. بیشتر دیاژنز درک ضعیف است به دلیل آن را می گیرد در زیرسطحی که در آن می توانید به طور مستقیم تحت نظارت و یا مشاهده شده است. دیاژنز، که با تغییرات زمانی در محیط های زیست محیطی از سنگ آهک است که به طور معمول باعث شده است، شامل انحلال، تبلور مجدد (تغییر در بافت سنگ، اما هیچ تغییری در کانی شناسی)، جایگزینی (تغییر کانی)، و سمان (رسوب مواد معدنی). این مراحل در نهایت با شرایط microenvironmental در سنگ، که ممکن است از عمل در مقیاس منافذ فردی با منافذ همسایه که به مراحل مختلف کنترل می شود. انحلال معمولا به افزایش تخلخل منجر می شود. سنگ آهک بسیاری از فسیلی moldic تخلخل مشخص است که می تواند به انحلال ترجیحی bioclasts aragonitic نسبت داده شده است. منافذ حاصل نشان دهنده اندازه و شکل از bioclast اصلی، به عنوان مثال، کسانی که با انحلال اسکلت روزن تشکیل شده است، معمولا کمتر از 0.5 سانتی متر (0.2 اینچ) طول، در حالی که کسانی که تشکیل شده توسط انحلال مرجان استعماری ممکن است 2-3 متر (6-10 فوت) در قطر است.

سیمان ممکن است از مایعات منافذ است که با توجه به کلسیت یا آراگونیت یا اشباع رسوب داده شده است. سمان چنین مهم است، زیرا آن را متصل allochems با هم را کاهش می دهد و معمولا تخلخل است که در فاز قبلی diagenetic ایجاد شده بود. سیمان، طبقه بندی مناطق تعریف شده توسط تفاوت های جزئی در عنصر ردیابی خود را (مانند آهن و منگنز) مطالب ارائه سابقه ای از تغییرات تدریجی در ترکیب مایع است.

 

Dolomitization

Dolomitization به بسیاری از فرایندهای مختلف هستند که تحت یک طیف گسترده ای از شرایط از عمل نسبت داده شده است. همه مدل ها مشترک است نیاز به (1) عرضه مقادیر زیادی منیزیم، (2) به طور مداوم ارائه میلی گرم تا محل تشکیل دولومیت، و (3) یک طاقچه microenvironmental مناسب برای رسوب دولومیت است. این مراحل باید در یک مقیاس بزرگ از عمل، با توجه به این که سنگ آهک صدها متر ضخامت و پوشش مناطق وسیع معمول به dolomitization فراگیر شده است. dolostones قدیمی معمولا دشوار است به تفسیر زیرا آنها دارای تاریخ پیچیده diagenetic بیش از صدها میلیون سال است که ممکن است غیر ممکن به طور کامل کشف قرار گرفته است. بنابراین، یک رویکرد به مشکل dolomitization بوده است به مطالعه dolostones سوم در جزایر اقیانوسی جدا شده در اقیانوس آرام و دریای کارائیب یافت می شود. توجه در این successions متمرکز، زیرا آنها فورا اجازه می دهد تا برخی از علل بالقوه (برای مثال، دفن عمیق) از dolomitization به حذف شود. دولومیت خالص، CaMg (CO3) 2، کلسیم 50-50 مشخص شده است: نسبت Mg و با یونهای کلسیم و منیزیم سازماندهی منظم به هواپیماهای مجزا هستند که بین CO3 هواپیماهای ساندویچ. بخش عمده ای از دولومیت موجود در توالی های رسوبی قدیمی تر نزدیک تقریب دولومیت ایده آل است. دولومیت موجود در successions جوان است که معمولا با اختلال و حاوی 49-62٪ مول CaCO3. دلیل (های) واریانس در مقدار CaCO3 و محل دقیق آن از کاتیونهای کلسیم اضافی در مشبک دولومیت نیست. تعیین مقدار کلسیم در دولومیت یک امر آسان نیست و باید تکیه بر تجزیه و تحلیل اشعه فله اشعه X، تصویربرداری الکترونی backscattered میکروپروب الکترون، و یا تجزیه و تحلیل عنصری در میکروپروب الکترون. تحقیقات اخیر نشان داده است که dolostones در successions بسیاری سوم از کریستال نوسانی طبقه بندی، که مناطق متناوب از دولومیت کلسیم کم (کمتر از 55 مول درصد CaCO3) و کلسیم دولومیت بالا (> 55 مول درصد CaCO3) تشکیل شده است.

 

چشم انداز

 جنبه های بسیاری از سنگ های کربناته مبهم باقی می ماند با وجود تحقیقات گسترده و نیاز به بهتر آنها را درک دلیل نیازهای اقتصادی است. مشکلات مربوط به چینه نگاری سکانسی، دیاژنز، و dolomitization باقی می ماند به حل و فصل شود.

 همچنین نگاه کنید به: آراگونیت، کلسیت مواد معدنی کربنات، دیاژنز، دولومیت، سنگ دولومیت، مقیاس زمانی زمین شناسی، توپوگرافی کارستی، سنگ آهک و رسوبات دریایی، سنگ های رسوبی و چینه نگاری سکانسی، چینه شناسی، سوم، تراورتن، Tufa. سازند، پراش X-ray  

    RGC دیدنی، رسوبات کربنات و دیاژنز آنها: تحولات در رسوب، الزویر، آمستردام، 1957
    Loucks RG و Sarg به JF، کربنات چینه نگاری سکانسی، انجمن زمین شناسان نفت آمریکا، 1993
    صندوقدار B.، M. تاکر، و D. زنگر، دولومیت-A حجم در افتخار Dolomieu، انجمن بین المللی از Sedimentologists، تنظیمات. Publ. 21، 1994
    PA Scholle و DS Ulmer Scholle، راهنمای رنگ به Petrogaphy از سنگ های کربناته: غلات، بافت، تخلخل، دیاژنز، انجمن زمین شناسان نفت آمریکا، 2003
    PA Scholle، DG Bebout و CH مور (ویرایشگران)، محیط های رسوبی کربنات، انجمن زمین شناسان نفت آمریکا، 1983
    ME تاکر و VP رایت، رسوب کربنات، بلکول علمی، آکسفورد، انگلستان، 1990
    واکر RG و NP جیمز، رخساره مدل: پاسخ به تغییر سطح دریا، انجمن زمین شناسی و اکتشافات معدنی کانادا، 1992
   

نظرات شما عزیزان:

بیرجندی

ساعت19:20---28 مهر 1391

- [ایمیل]

عالی بود.ولی این مطلب یکمی انگارتخصصی نبود.بهرحال علاوه برتنوع مطالب خوش سلیقه م هستی.موفق باشید

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: