Ciri -ciri Siklus Sedimen, Peringkat dan Contoh

The Kitaran sedimen Mereka merujuk kepada set peringkat di mana unsur -unsur mineral tertentu hadir di kerak bumi. Fasa -fasa ini menyiratkan urutan transformasi yang membentuk siri temporal bulat yang diulangi dalam tempoh yang panjang.

Ini adalah kitaran biogeokimia di mana penyimpanan elemen berlaku terutamanya di korteks bumi. Antara elemen mineral yang tertakluk kepada kitaran sedimen adalah sulfur, kalsium, kalium, fosforus dan logam berat.

Kitaran lithologi. 1 = magma; 2 = penghabluran (penyejukan batu); 3 = Rock Igneous; 4 = hakisan; 5 = pemendapan; 6 = sedimen dan batu sedimen; 7 = tektonik dan metamorfisme; 8 = batu metamorf; 9 = Fusion. Sumber: Woudloper/Woodwalker [Domain Awam]

Kitaran bermula dengan pendedahan batu -batu yang mengandungi unsur -unsur ini dari kedalaman korteks ke permukaan atau berhampirannya. Kemudian, batu -batu ini tertakluk kepada pelapukan dan mengalami proses hakisan dalam tindakan faktor atmosfera, hidrologi dan biologi.

Bahan terhakis diangkut oleh air, graviti atau angin kemudian berlaku pemendapan atau pemendapan bahan mineral di substrat. Lapisan sedimen ini mengumpul lebih berjuta -juta tahun dan mengalami proses pemadatan dan penyemakan.

Dengan cara ini, penyusunan sedimen berlaku, iaitu, transformasi mereka lagi menjadi batu kukuh ke kedalaman yang besar. Di samping itu, dalam fasa pertengahan kitaran sedimen fasa biologi juga berlaku yang terdiri daripada solubilisasi dan penyerapan oleh organisma hidup.

Bergantung pada mineral dan keadaan, mereka boleh diserap oleh tumbuh -tumbuhan, bakteria atau haiwan, bergerak ke rangkaian tropik. Kemudian mineral akan dikeluarkan atau dikeluarkan oleh kematian organisma.

[TOC]

Ciri -ciri

Kitaran sedimen merupakan salah satu daripada tiga jenis kitaran biogeokimia dan dicirikan kerana matriks penyimpanan utama adalah litosfera. Kitaran ini mempunyai disiplin kajian mereka sendiri, yang dipanggil sedimentologi.

Kitaran masa

Kitaran sedimen dicirikan kerana masa yang diperlukan untuk memenuhi tahap yang berbeza sangat panjang, diukur walaupun dalam berjuta -juta tahun. Ini kerana mineral ini kekal lama termasuk dalam batu -batu di kedalaman yang besar di kerak bumi.

Peringkat kitaran sedimen

Penting untuk tidak melupakan hakikat bahawa ia bukan kitaran yang tahapnya mengikuti urutan yang ketat. Beberapa fasa boleh ditukar atau dibentangkan beberapa kali sepanjang proses.

- Dedahan

Batu -batu yang terbentuk dengan kedalaman tertentu di kerak bumi tertakluk kepada proses diarstrophik yang berlainan (patah, lipatan dan ketinggian) yang akhirnya membawa mereka ke permukaan atau berhampiran dengan ini. Dengan cara ini mereka terdedah kepada tindakan faktor persekitaran, sama ada edaphic, atmosfera, hidrologi atau biologi.

Diarstrophism adalah produk pergerakan perolakan mantel tanah. Pergerakan ini juga menjana fenomena gunung berapi yang mendedahkan batu lebih dramatik.

- Cuaca

Sebaik sahaja batu itu terdedah, ia mengalami cuaca (penguraian batu dalam serpihan kecil) penderitaan atau tidak perubahan dalam komposisi kimia atau mineralogi. Meteorisasi adalah faktor utama dalam pembentukan tanah dan boleh menjadi fizikal, kimia atau biologi.

Fizikal

Dalam hal ini faktor -faktor yang menyebabkan pecah batu tidak mengubah komposisi kimia mereka, hanya pembolehubah fizikal seperti jumlah, ketumpatan dan saiz. Ini disebabkan oleh agen fizikal yang berbeza seperti tekanan dan suhu. Dalam kes pertama, kedua -dua pelepasan tekanan dan senamannya adalah penyebab rehat batu.

Cuaca. Sumber: Putera Roy, Taipei [CC oleh (https: // creativeCommons.Org/lesen/by/2.0)]

Sebagai contoh, apabila batu -batu muncul dari kedalaman kulit kayu, mereka dibebaskan dari tekanan, mengembangkan dan retak. Sebaliknya, garam yang terkumpul di retak juga memberi tekanan dengan recrystallizing, mendalamkan patah.

Boleh melayani anda: 10 sungai di rantau Amazon yang paling penting

Di samping itu, variasi suhu harian atau bermusim menyebabkan kitaran pengembangan dan penguncupan yang akhirnya memecahkan batu.

Kimia

Ini mengubah komposisi kimia batuan dalam proses perpecahan kerana agen kimia bertindak. Antara agen kimia yang terlibat ialah oksigen, wap air dan karbon dioksida.

Mereka menyebabkan pelbagai tindak balas kimia yang mempengaruhi perpaduan batu dan mengubahnya, termasuk pengoksidaan, penghidratan, pengkarbonan dan pembubaran.

Biologi

Ejen Biologi bertindak untuk gabungan faktor fizikal dan kimia, termasuk antara tekanan pertama, pergeseran dan lain -lain. Walaupun sebagai agen kimia adalah rembesan asid, alkali dan bahan lain.

Contohnya, tumbuh -tumbuhan adalah ejen cuaca yang sangat berkesan, memecahkan batu dengan akarnya. Terima kasih kedua -duanya terhadap tindakan fizikal pertumbuhan radikal dan rembesan yang mereka pancarkan.

- Hakisan

Hakisan bertindak secara langsung di atas batu dan produk cuaca, termasuk tanah yang terbentuk. Sebaliknya, ia menyiratkan pengangkutan bahan terhakis, menjadi ejen erosif yang sama dengan cara pengangkutan dan boleh menjadi angin dan air.

Hakisan. Sumber: Carl Wycoff [CC oleh (https: // creativeCommons.Org/lesen/by/2.0)]

Hakisan graviti juga ditunjukkan, apabila anjakan dan haus bahan di lereng yang diucapkan berlaku. Dalam proses erosif, bahan itu dipecah -belah di zarah mineral yang lebih rendah, terdedah kepada pengangkutan ke jarak yang jauh.

Angin

Tindakan angin erosif dilaksanakan dengan seret dan pakai yang seterusnya menggunakan zarah yang diseret ke permukaan lain.

Air

Hakisan air bertindak baik dengan tindakan fizikal kesan air hujan atau arus cetek, serta tindakan kimia. Contoh yang melampau kesan erosif hujan adalah hujan asid, terutamanya dalam batu berkapur.

- Pengangkutan

Zarah -zarah mineral diangkut oleh ejen seperti air, angin atau graviti pada jarak yang jauh. Penting untuk mengambil kira bahawa setiap cara pengangkutan mempunyai kapasiti beban yang ditetapkan, dari segi saiz dan kuantiti zarah.

Dengan graviti mereka boleh bergerak walaupun batu -batu besar masih hampir tidak meteor, sementara angin mengangkut zarah yang sangat kecil. Di samping itu, keadaan sederhana jarak, kerana graviti mengangkut batu -batu besar pada jarak yang pendek, sementara angin bergerak zarah kecil pada jarak yang jauh.

Air untuk bahagiannya, boleh mengangkut pelbagai saiz zarah, termasuk batu besar. Ejen ini boleh membawa zarah pada jarak pendek atau sangat panjang, bergantung pada aliran.

- Pemendapan dan pengumpulan

Ia terdiri daripada pemendapan bahan yang diangkut, disebabkan penurunan kelajuan pengangkutan dan keterukan. Dalam pengertian ini, sungai, air pasang atau sedimentasi seismik boleh berlaku.

Pemendapan. Sumber: Calogerogalati [cc by-s (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)]

Oleh kerana kelegaan bumi terdiri daripada kecerunan yang berlaku dari ketinggian maksimum ke dasar laut, di sini di mana pemendapan terbesar berlaku. Apabila masa berlalu, lapisan sedimen terkumpul.

- Solubilisasi, penyerapan dan pembebasan biologi

Sebaik sahaja pelapukan bahan batu telah berlaku, boleh dilakukan bahawa pembubaran mineral yang dilepaskan dan penyerapan mereka oleh makhluk hidup berlaku. Penyerapan ini boleh dijalankan oleh tumbuh -tumbuhan, bakteria atau bahkan secara langsung oleh haiwan. 

Tumbuhan ini dimakan oleh herbivora dan ini oleh karnivor, dan semua oleh dekomposer, lulus mineral menjadi sebahagian daripada rangkaian trophik. Terdapat juga bakteria dan kulat yang secara langsung menyerap mineral dan juga haiwan, seperti macaw yang menggunakan tanah liat.

Boleh melayani anda: Skala Continental

- Lithifikasi

Kitaran ini selesai dengan fasa lithification, iaitu dengan pembentukan batu baru. Ini berlaku apabila mineral sedimen membentuk lapisan berturut -turut yang mengumpul tekanan besar.

Strata pada kedalaman yang lebih besar dalam korteks dipadatkan dan cemean membentuk batu pepejal dan lapisan ini akan sekali lagi tertakluk kepada proses diarstrophic.

Pemadatan

Hasil daripada tekanan yang dikenakan oleh lapisan sedimen yang disusun dalam fasa pemendapan berturut -turut, lapisan bawah dipadatkan. Ini menunjukkan bahawa liang atau ruang yang wujud di antara zarah sedimen dikurangkan atau hilang.

Penyemakan

Proses ini terdiri daripada deposit bahan penyepit antara zarah. Bahan -bahan ini, seperti kalsit, oksida, silika dan lain -lain mengkristal dan mengukuhkan bahan yang membentuk batu pepejal.

Contoh kitaran sedimen

- Kitaran sedimen sulfur

Sulfur adalah komponen penting dalam asid amino tertentu seperti sistin dan methionine, serta vitamin seperti tiamin dan biotin. Kitaran sedimennya merangkumi fasa gas.

Mineral ini memasuki kitaran disebabkan oleh pelapukan batu (papan hitam dan batu sedimen lain), penguraian bahan organik, aktiviti gunung berapi dan sumbangan industri. Juga perlombongan, pengekstrakan minyak dan pembakaran bahan api fosil adalah sumber sulfur dalam kitaran.

Bentuk sulfur dalam kes ini adalah sulfat (SO4) dan hidrogen sulfida (H2S); Sulfat kedua -duanya di atas tanah dan dibubarkan di dalam air. Sulfat diserap dan diasimilasikan oleh tumbuhan melalui akarnya dan lulus ke rangkaian trophik.

Apabila organisma mati, bakteria, kulat dan lain -lain penguraian bertindak, melepaskan belerang dalam bentuk gas hidrogen sulfida yang berlalu ke atmosfera. Hidrogen sulfida dioksidakan dengan cepat apabila dicampur dengan oksigen, membentuk sulfat yang mendakan ke tanah.

Bakteria Sulfur

Dalam enapcemar paya dan dalam penguraian bahan organik secara umum, bakteria anaerobik bertindak. Ini memproses H2s gas menjana SO4 yang dilepaskan ke atmosfera.

Hujan asid

Ia dibentuk kerana prekursor seperti H2S, dikeluarkan ke atmosfera oleh industri, bakteria sulfur dan letusan gunung berapi. Prekursor ini bertindak balas dengan wap air dan membentuk SO4 yang kemudiannya dicetuskan.

- Kitaran kalsium sedimen

Kalsium ditemui di batuan sedimen yang terbentuk di dasar laut dan tasik terima kasih kepada sumbangan organisma yang disediakan dengan cengkerang berkapur. Begitu juga, terdapat kalsium percuma yang diionkan di dalam air, seperti di lautan di kedalaman lebih besar dari 4.500 m di mana kalsium karbonat dibubarkan.

Kalsium -batuan seperti batu kapur, dolomit dan fluorit antara lain, dilepaskan dan melepaskan kalsium. Air hujan melarutkan CO2 atmosfera, mengakibatkan asid karbonik yang memudahkan pembubaran batu kapur, melepaskan HCO 3- dan CA 2+.

Kalsium dalam bentuk kimia ini diseret oleh air hujan ke sungai, tasik dan lautan. Ini adalah kation yang paling banyak di tanah di mana tumbuh -tumbuhan menyerapnya semasa haiwan mengambilnya dari tumbuh -tumbuhan atau dibubarkan secara langsung di dalam air.

Kalsium adalah bahagian penting dari cengkerang, exoskeleton, tulang dan gigi, jadi apabila ia mati ia dimasukkan semula ke alam sekitar. Dalam kes lautan dan tasik.

- Kitaran sedimen kalium

Potassium adalah elemen asas dalam metabolisme selular, kerana ia memainkan peranan yang relevan dalam peraturan osmotik dan fotosintesis. Potassium adalah sebahagian daripada tanah dan mineral batu, menjadi tanah liat yang kaya dengan mineral ini.

Boleh melayani anda: angin meningkat

Proses Meteorisasi Melepaskan ion kalium yang larut air yang boleh diserap oleh akar tumbuhan. Manusia juga menambah kalium ke tanah sebagai sebahagian daripada amalan persenyawaan tanaman.

Melalui sayur -sayuran, kalium diedarkan dalam rangkaian trophik, dan kemudian dengan tindakan penguraian untuk kembali ke tanah.

- Siklus sedimen fosforus

Rizab fosforus utama berada di sedimen marin, tanah, batu fosfat dan guano (kotoran burung marin). Kitaran sedimennya bermula dengan batuan fosfat yang, ketika memakai dan mengikis, melepaskan fosfat.

Begitu juga, manusia menggabungkan jumlah fosforus tambahan ke tanah dengan menggunakan baja atau baja. Sebatian fosforus diseret bersama -sama dengan selebihnya sedimen hujan ke arah arus air dan dari sana ke lautan.

Sebatian ini di bahagian sedimen dan satu lagi dimasukkan ke dalam rangkaian trophik marin. Salah satu gelung kitaran berlaku apabila fosforus dibubarkan dalam air laut dimakan oleh fitoplankton, ini seterusnya oleh ikan.

Kemudian ikan dimakan oleh burung laut, yang excreta mengandungi sejumlah besar fosforus (guano). Guano digunakan oleh manusia sebagai baja organik untuk memberikan fosforus kepada tanaman.

Fosforus yang kekal di sedimen marin mengalami proses lithifikasi yang membentuk batuan fosfat baru.

- Kitaran sedimen logam berat

Antara logam berat adalah beberapa yang memenuhi fungsi penting untuk kehidupan, seperti besi, dan lain -lain yang boleh menjadi toksik, seperti merkuri. Antara logam berat terdapat lebih daripada 50 elemen seperti arsenik, molibdenum, nikel, zink, tembaga dan krom.

Ada yang suka besi banyak, tetapi kebanyakan unsur -unsur ini terdapat dalam kuantiti yang agak kecil. Sebaliknya, dalam fasa biologi kitaran sedimennya dapat dikumpulkan dalam tisu hidup (bioakumulasi).

Dalam kes ini, tidak mudah dibuang, pengumpulannya meningkat di sepanjang rantaian makanan yang menyebabkan masalah kesihatan yang serius.

Sumber

Logam berat datang dari sumber semula jadi, oleh cuaca dan hakisan tanah. Terdapat juga sumbangan antropik penting melalui pelepasan perindustrian, membakar bahan api fosil dan sisa elektronik.

Kitaran sedimen umum

Secara umum, logam berat mengikuti kitaran sedimen yang bermula dari sumber utamanya iaitu litosfera dan transit melalui atmosfera, hidrosfera dan biosfera. Proses cuaca melepaskan logam berat ke tanah dan dari sana mereka dapat mencemarkan air atau menyerang atmosfera melalui angin yang diseret oleh angin.

Aktiviti gunung berapi juga menyumbang kepada pelepasan logam berat ke atmosfera dan hujan menyeret mereka dari udara ke lantai dan dari ini ke badan air. Sumber pertengahan membentuk gelung dalam kitaran kerana aktiviti manusia yang disebutkan di atas dan pada kemasukan logam berat ke rangkaian trophik.

Rujukan

1. Calow, ms. (Ed.) (1998). Ensiklopedia Ekologi dan Pengurusan Alam Sekitar.
2. Christopher R. Dan Fielding, C.R. (1993). Kajian baru -baru ini di Sungai Sedimentologi. Geologi sedimen.
3. Margalef, r. (1974). Ekologi. Edisi Omega.
4. Márquez, a., Garcia, o., Senior, w., Martínez, g., González, a. dan Fermín. Yo. (2012). Logam berat di sedimen cetek Sungai Orinoco, Venezuela. Buletin Institut Oceanographic Venezuela.
5. Miller, g. Dan Tyler, J.R. (1992). Ekologi dan Alam Sekitar. Kumpulan editorial Iberoamérica.Ke. daripada c.V.
6. Rovira-Sanroque, J.V. (2016). Pencemaran logam berat di sedimen Jarama River dan bioasimilasi yang terikat (Annelida: Oligochaeta, Tubificae). Tesis kedoktoran. Fakulti Sains Biologi, Complutense University of Madrid.
7. Odum, e.P. dan Warrett, G.W. (2006). Asas Ekologi. Edisi Kelima. Thomson.