Основен наука

Седиментационна геология

Седиментационна геология
Седиментационна геология
Anonim

Утаяване, в геоложките науки процес на отлагане на твърд материал от състояние на суспензия или разтвор в течност (обикновено въздух или вода). Широко дефиниран, той включва и залежи от ледников лед и онези материали, събрани само под тласъка на гравитацията, както в отлагания на талус или натрупвания от скални отломки в основата на скалите. Терминът обикновено се използва като синоним на утаечна петрология и седиментология.

селскостопанска технология: утайка

Утайката е източник на място, чийто двоен ефект е да изтощи земята, от която е дошла и да влоши качеството на водата, която влиза.

Физиката на най-разпространения процес на утаяване, утаяване на твърди частици от течности, е отдавна известна. Уравнението на скоростта на утаяване, формулирано през 1851 г. от Г. Г. Стоукс, е класическата отправна точка за всяко обсъждане на процеса на утаяване. Стокс показа, че крайната скорост на утаяване на сферите във флуид е обратно пропорционална на вискозитета на флуида и пряко пропорционална на разликата в плътността на флуида и твърдостта, радиуса на съответните сфери и силата на гравитация. Уравнението на Стокс е валидно, но само за много малки сфери (с диаметър под 0,04 милиметра [0,0015 инча]) и следователно са предложени различни модификации на закона на Стокс за несферични частици и частици с по-голям размер.

Без уравнение на скоростта на утаяване, колкото и да е валидно, не се дава достатъчно обяснение дори на основните физични свойства на естествените утайки. Размерът на зърното на кластичните елементи и тяхното сортиране, форма, закръгленост, тъкан и опаковане са резултат от сложни процеси, свързани не само с плътността и вискозитета на флуидната среда, но и с транслационната скорост на отлагащата се течност, турбулентността в резултат на това движение и грапавостта на леглата, над които се движи. Тези процеси също са свързани с различни механични свойства на задвижваните твърди материали, с продължителността на транспортиране на утайка и с други слабо разбрани фактори.

Седиментацията обикновено се разглежда от геолозите по отношение на текстурите, структурите и съдържанието на изкопаеми в находищата, залегнали в различни географски и геоморфни среди. Полагат се големи усилия за разграничаване на континентални, крайбрежни, морски и други находища в геоложкия запис. Класификацията на среди и критерии за тяхното признаване все още е обект на оживен дебат. Анализът и интерпретацията на древните находища е усъвършенстван от изучаването на съвременното утаяване. Океанографските и лимнологични експедиции хвърлят много светлина върху утаяването в Мексиканския залив, Черно и Балтийско море, както и в различни устия, езера и речни басейни във всички части на света.

Химичното утаяване се разбира от гледна точка на химичните принципи и закони. Въпреки че известният физик химик Дж. Х. Вант Хоф прилага принципите на фазовото равновесие към проблема с кристализацията на солеви разтвори и произхода на солевите отлагания още през 1905 г., малко усилия бяха положени за прилагане на физическа химия към проблемите на химическото утаяване. Съвсем наскоро обаче се разследва ролята на редукционния (взаимно редуциране и окисляване) потенциал и рН (киселинност - алкалност) в утаяването на много химически седименти, и се полагат нови усилия за прилагане на известни термодинамични принципи за произхода на анхидрит и гипсови отлагания, на химията на образуването на доломити и на проблема с железните камъни и свързаните с тях утайки.

Геохимикът също така разглежда процеса на утаяване по отношение на крайните химични продукти. За него утаяването е като гигантски химичен анализ, при който първичните съставки на силикатната кора на Земята се отделят една от друга по начин, подобен на този, постигнат в хода на количествен анализ на скалния материал в лабораторията. Резултатите от това химическо фракциониране не винаги са перфектни, но като цяло резултатите са забележително добри. Геохимичното фракциониране, започнало още в предкамбрийско време, доведе до огромно натрупване на натрий в морето, калций и магнезий във варовиците и доломитите, силиций в леглата кости и ортокварцитни пясъчници, въглерод в карбонатите и въглеродните отлагания, сяра в залегнали сулфати, желязо в железните камъни и т.н. Въпреки че в някои случаи магматичната сегрегация е произвела мономинерални скали като дунит и пироксенит, нито един магнитен или метаморфен процес не може да съответства на процеса на утаяване в ефективна изолация и концентрация на тези и други елементи.