Sedimentaire cycli -kenmerken, stadia en voorbeelden

De sedimentaire cycli Ze verwijzen naar de reeks fasen waardoor bepaalde minerale elementen aanwezig zijn in de aardkorst gaan. Deze fasen impliceren een volgorde van transformaties die een circulaire temporele serie vormen die in lange periodes wordt herhaald.

Dit zijn biogeochemische cycli waarin de opslag van het element voornamelijk plaatsvindt in de cortex van de aarde. Onder de minerale elementen die onderhevig zijn aan sedimentaire cycli zijn zwavel, calcium, kalium, fosfor en zware metalen.

Lithologische cyclus. 1 = magma; 2 = kristallisatie (rotskoeling); 3 = stollingsgesteente; 4 = erosie; 5 = sedimentatie; 6 = sedimenten en sedimentaire rotsen; 7 = tektoniek en metamorfisme; 8 = metamorfe rots; 9 = Fusion. Bron: Woudloper/Woodwalker [Public Domain]

De cyclus begint met de blootstelling van de rotsen die deze elementen bevatten uit de diepten van de cortex naar het oppervlak of in de buurt. Vervolgens zijn deze rotsen onderworpen aan verwering en lijden ze erosieprocessen in de werking van atmosferische, hydrologische en biologische factoren.

Het geërodeerde materiaal wordt getransporteerd door water, zwaartekracht of wind om later de sedimentatie of afzetting van het mineraalmateriaal in het substraat op te treden. Deze lagen sedimenten hopen zich over miljoenen jaren op en lijden op verdichting en cementatieprocessen.

Op deze manier treedt de lithificatie van de sedimenten voor, dat wil zeggen hun transformatie opnieuw in solide rots tot grote diepten. Bovendien treedt in de tussenliggende fasen van sedimentaire cycli ook een biologische fase op die bestaat uit solubilisatie en absorptie door levende organismen.

Afhankelijk van mineraal en omstandigheden kunnen ze worden geabsorbeerd door planten, bacteriën of dieren, die naar trofische netwerken gaan. Dan worden de mineralen uitgescheiden of vrijgegeven door de dood van het organisme.

[TOC]

Kenmerken

Sedimentaire cycli vormen een van de drie soorten biogeochemische cycli en worden gekenmerkt omdat de belangrijkste opslagmatrix de lithosfeer is. Deze cycli hebben hun eigen studiediscipline, sedimentologie genoemd.

Cyclustijd

Sedimentaire cycli worden gekenmerkt omdat de tijd die nodig is om de verschillende fasen te ontmoeten erg lang is, zelfs in miljoenen jaren gemeten. Dit komt omdat deze mineralen lange periodes blijven opgenomen in rotsen op grote diepten in de aardkorst.

Fasen van sedimentaire cycli

Het is belangrijk om het feit niet uit het oog te verliezen dat het geen cyclus is waarvan de fasen een strikte volgorde volgen. Sommige fasen kunnen tijdens het hele proces meerdere keren worden uitgewisseld of gepresenteerd.

- Blootstelling

De rotsen gevormd tot bepaalde diepten in de korst van de aarde worden onderworpen aan verschillende distrophische processen (fracturen, vouwen en verhogingen) die ze uiteindelijk naar de oppervlakte of in de buurt brengen. Op deze manier worden ze blootgesteld aan de werking van omgevingsfactoren, of het nu edafisch, atmosferisch, hydrologisch of biologisch is.

Diastrofisme is het product van de convectiebewegingen van de landmantel. Deze bewegingen genereren ook vulkanische fenomenen die rotsen dramatischer blootleggen.

- Verwering

Zodra het rots is blootgesteld, lijdt het de verwering (ontleding van het gesteente in kleine fragmenten) die lijden of niet verandert in chemische of mineralogische samenstelling. Meteorisatie is een sleutelfactor bij de bodemvorming en kan fysiek, chemisch of biologisch zijn.

Fysiek

In dit geval veranderen de factoren die de breuk van het rots veroorzaken hun chemische samenstelling niet, alleen fysische variabelen zoals volume, dichtheid en grootte. Dit wordt veroorzaakt door verschillende fysieke middelen zoals druk en temperatuur. In het eerste geval zijn zowel drukafgifte als de oefening de oorzaken van rotsbreuken.

Verwering. Bron: Prince Roy, Taipei [CC by (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/2.0)]

Wanneer de rotsen bijvoorbeeld uit de diepten van de schors tevoorschijn komen, worden ze vrijgelaten uit druk, uitbreiden en barsten. Aan de andere kant hebben de zouten zich verzameld in de scheuren ook druk uit door herkristallisatie, verdiepende breuken.

Kan u van dienst zijn: de 10 rivieren in de belangrijkste regio Amazon

Bovendien veroorzaken variaties in de dagelijkse of seizoensgebonden temperaturen expansie- en contractiecycli die uiteindelijk de rotsen breken.

Scheikunde

Dit verandert de chemische samenstelling van de rotsen in het desintegratieproces omdat chemische middelen handelen. Onder deze betrokken chemische middelen zijn zuurstof, waterdamp en koolstofdioxide.

Ze veroorzaken verschillende chemische reacties die de cohesie van het gesteente beïnvloeden en transformeren, inclusief oxidatie, hydratatie, carbonatie en oplossing.

Biologisch

Biologische middelen werken voor een combinatie van fysische en chemische factoren, waaronder een van de eerste druk, wrijvingen en andere. Terwijl als chemische middelen de afscheidingen van zuren, alkalis en andere stoffen zijn.

Planten zijn bijvoorbeeld zeer effectieve verweringsmiddelen, die de rotsen breken met hun wortels. Dit dankzij zowel de fysieke werking van radicale groei als de afscheidingen die ze uitzenden.

- Erosie

Erosie werkt zowel direct op de rots als op de producten van verwering, inclusief de gevormde grond. Aan de andere kant impliceert het het transport van geërodeerd materiaal, als hetzelfde erosieve middel, het transportmiddel en kan zowel wind als water zijn.

Erosie. Bron: Carl Wycoff [CC door (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/2.0)]

Gravitationele erosie wordt ook aangegeven, wanneer verplaatsingen en slijtage van het materiaal in uitgesproken hellingen optreden. In het erosieve proces is het materiaal gefragmenteerd in nog lagere minerale deeltjes, vatbaar voor transport naar grote afstanden.

Wind

Erosieve windactie wordt zowel door slepen als slijtage uitgeoefend die op zijn beurt de deeltjes uitoefenen die op andere oppervlakken worden gesleept.

Water

Watererosie werkt zowel door de fysieke werking van de impact van regenwater of oppervlakkige stromingen, evenals chemische actie. Een extreem voorbeeld van erosieve effecten van regenval is zure regen, vooral in kalkhoudende rotsen.

- Vervoer

Minerale deeltjes worden getransporteerd door middelen zoals water, wind of zwaartekracht op grote afstanden. Het is belangrijk om rekening te houden met dat elk transportmiddel een gedefinieerd belastingscapaciteit heeft, in termen van grootte en hoeveelheid deeltjes.

Door zwaartekracht kunnen ze zelfs grote rotsen bewegen die nog steeds nauwelijks meteoriseerd zijn, terwijl de wind zeer kleine deeltjes transporteert. Bovendien, de gemiddelde omstandigheden de afstand, omdat de zwaartekracht grote rotsen op korte afstanden transporteert, terwijl de wind kleine deeltjes op grote afstanden verplaatst.

Water van zijn kant kan een breed scala aan deeltjesgroottes transporteren, waaronder grote rotsen. Dit middel kan de deeltjes op korte of extreem lange afstanden dragen, afhankelijk van de stroom.

- Sedimentatie en accumulatie

Het bestaat uit de afzetting van het getransporteerde materiaal, vanwege een verminderde snelheid van transport en ernst. In die zin kan rivier, getijden of seismische sedimentatie optreden.

Afzetting. Bron: Calogerogalati [CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)]

Omdat de opluchting van de aarde bestaat uit een gradiënt die van maximale hoogten naar de zeebodem gaat, is het hier waar de grootste sedimentatie optreedt. Naarmate de tijd verstrijkt, worden de lagen sedimenten verzameld.

- Solubilisatie, absorptie en biologische bevrijding

Zodra het verwering van rotsmateriaal is opgetreden, is het haalbaar dat de oplossing van vrijgegeven mineralen en hun absorptie door levende wezens optreden. Deze absorptie kan worden uitgevoerd door planten, bacteriën of zelfs rechtstreeks door dieren. 

De planten worden verteerd door herbivoren en deze door carnivoren, en allemaal door de ontleders, waardoor de mineralen deel uitmaken van trofische netwerken. Er zijn ook bacteriën en schimmels die direct mineralen en zelfs dieren absorberen, zoals ara's die klei consumeren.

Kan u van dienst zijn: continentale schaal

- Lithificatie

De cyclus wordt voltooid met de lithificatiefase, dat wil zeggen met de vorming van nieuwe rots. Dit gebeurt wanneer mineralen sedimed worden en opeenvolgende lagen vormen die zich ophopen door enorme druk uit te oefenen.

De lagen op een grotere diepte in de cortex worden verdicht en Cemean vormt een vaste rots en deze lagen zullen opnieuw worden onderworpen aan distrophische processen.

Verdichting

Als gevolg van de druk die wordt uitgeoefend door de lagen sedimenten die zijn gestapeld in de opeenvolgende sedimentatiefasen, zijn de onderste lagen verdicht. Dit houdt in dat poriën of spaties die tussen sedimentdeeltjes bestaan, worden verminderd of verdwijnen.

Cementatie

Dit proces bestaat uit de afzetting van het cementeren van stoffen tussen de deeltjes. Deze stoffen, zoals calciet, oxiden, silica en anderen kristalliseren en cementeren het materiaal dat vaste rots vormt.

Voorbeelden van sedimentaire cycli

- Zwavel sedimentaire cyclus

Zwavel is een essentieel onderdeel van bepaalde aminozuren zoals cystine en methionine, evenals vitamines zoals thiamine en biotine. De sedimentaire cyclus omvat een gasfase.

Dit mineraal komt in de cyclus als gevolg van rotsverwering (blackboards en andere sedimentaire rotsen), ontleding van organische materie, vulkanische activiteit en industriële bijdragen. Ook mijnbouw, olie -extractie en brandende fossiele brandstof zijn zwavelbronnen in de cyclus.

De vormen van zwavel zijn in deze gevallen sulfaten (SO4) en waterstofsulfide (H2S); De sulfaten zijn beide op de grond en opgelost in het water. Sulfaten worden geabsorbeerd en geassimileerd door planten door hun wortels en passeren naar trofische netwerken.

Wanneer organismen sterven, werken bacteriën, schimmels en andere decomponanten, waardoor zwavel wordt vrijgeeft in de vorm van waterstofsulfidegas dat naar de atmosfeer gaat. Waterstofsulfide wordt snel geoxideerd wanneer gemengd met zuurstof, waardoor sulfaten worden gevormd die naar de grond neerkomen.

Zwavelbacterie

In moerasslib en in de ontleding van organische materie in het algemeen, anaërobe bacteriënwet. Deze verwerken de SO4 -genererende gas H2's die in de atmosfeer wordt vrijgegeven.

Zure regen

Het wordt gevormd door voorlopers zoals H2S, uitgegeven aan de atmosfeer door industrie, zwavelbacteriën en vulkanische uitbarstingen. Deze voorlopers reageren met de waterdamp en vormen SO4 die vervolgens neerslaat.

- Sedimentaire calciumcyclus

Calcium wordt gevonden in sedimentaire rotsen gevormd in zeebodem en meer dankzij de bijdragen van organismen die worden voorzien van kalkhoudende schelpen. Evenzo is er vrij calcium geïoniseerd in het water, zoals in de oceanen op diepten groter dan 4.500 m waar calciumcarbonaat wordt opgelost.

Calcium -rijke rotsen zoals onder andere kalksteen, dolomiet en fluoriet zijn verweerd en calcium vrijgeven. Regenwater lost de atmosferische CO2 op, als gevolg van koolzuur dat de oplossing van de kalksteen vergemakkelijkt, waardoor HCO 3- en CA 2 vrijgeeft+.

Calcium in deze chemische vormen wordt door regenwater naar rivieren, meren en oceanen gesleept. Dit is het meest voorkomende kation in de grond waar planten het absorberen terwijl dieren het uit planten halen of direct in water worden opgelost.

Calcium is een essentieel onderdeel van de schelpen, exoskeletten, botten en tanden, dus wanneer het sterft, wordt het opnieuw geïntegreerd in de omgeving. In het geval van oceanen en meer.

- Kaliumsedimentaire cyclus

Kalium is een fundamenteel element in cellulair metabolisme, omdat het een relevante rol speelt in osmotische regulatie en fotosynthese. Kalium maakt deel uit van bodem- en rotsmineralen, die de kleiachtige bodems rijk zijn aan dit mineraal.

Kan je van dienst zijn: windroos

Meteorisatieprocessen geven water -oplosbare kaliumionen los die kunnen worden geabsorbeerd door plantenwortels. De mens voegt ook kalium toe aan de grond als onderdeel van de bevruchtingspraktijken van gewassen.

Door groenten wordt kalium verdeeld in trofische netwerken en vervolgens met de werking van de ontleders om terug te keren naar de grond.

- Fosfor sedimentaire cyclus

De belangrijkste fosforreservaten bevinden zich in het mariene sediment, de bodem, gefosfeerde rotsen en de guano (uitwerpselen van zeevogel). De sedimentaire cyclus begint met gefosfeerde rotsen die, bij het dragen en eroderen, fosfaten vrijgeven.

Evenzo neemt de mens extra fosfor op de grond op door meststoffen of meststoffen toe te passen. De fosforverbindingen worden samen gesleept met de rest van de regensedimenten naar de waterstromen en van daar naar de oceaan.

Deze verbindingen in een deel sediment en een andere zijn opgenomen in mariene trofische netwerken. Een van de cycluslussen treedt op wanneer de fosfor opgelost in zeewater wordt geconsumeerd door fytoplankton, dit op zijn beurt door vissen.

Dan worden de vissen verteerd door zeevogels, waarvan de uitwerpselen grote hoeveelheden fosfor bevatten (guano). Guano wordt door de mens gebruikt als een organische meststof om fosfor aan gewassen te bieden.

De fosfor die in het mariene sediment blijft, lijdt aan de lithificatieprocessen die nieuwe gefosfeerde rotsen vormen.

- Sedimentaire cyclus van zware metalen

Onder zware metalen zijn sommigen die essentiële functies voor het leven vervullen, zoals ijzer, en andere die giftig kunnen worden, zoals kwik. Onder zware metalen zijn er meer dan 50 elementen zoals arseen, molybdeen, nikkel, zink, koper en chroom.

Sommigen zoals ijzer zijn overvloedig, maar de meeste van deze elementen zijn in relatief kleine hoeveelheden te vinden. Aan de andere kant kunnen ze in de biologische fase van zijn sedimentaire cyclus zich ophopen in levende weefsels (bioaccumulatie).

In dit geval neemt het niet gemakkelijk om weg te gooien, de accumulatie ervan neemt toe langs de voedselketens die ernstige gezondheidsproblemen veroorzaken.

Bronnen

Zware metalen komen uit natuurlijke bronnen, door verwering en bodemerosie. Er zijn ook belangrijke antropische bijdragen door industriële emissies, brandende fossiele brandstoffen en elektronisch afval.

Algemene sedimentaire cyclus

In het algemeen volgen zware metalen een sedimentaire cyclus die begint bij de belangrijkste bron die de lithosfeer is en door de atmosfeer, de hydrosfeer en de biosfeer. De verweringsprocessen geven zware metalen vrij op de grond en van daaruit kunnen ze het water verontreinigen of de atmosfeer binnendringen door de wind die door de wind wordt gesleept.

Vulkanische activiteit draagt ​​ook bij aan de emissie van zware metalen naar de atmosfeer en de regen sleept ze van de lucht naar de vloer en van dit naar de waterlichamen. Tussenliggende bronnen vormen lussen in de cyclus vanwege de bovengenoemde menselijke activiteiten en bij de binnenkomst van zware metalen tot trofische netwerken.

Referenties

1. Calow, p. (ED.) (1998). De encyclopedie van ecologie en milieubeheer.
2. Christopher R. En fielding, c.R. (1993). Een overzicht van Recentch in River Sedimentology. Sedimentaire geologie.
3. Margalef, r. (1974). Ecologie. Omega -edities.
4. Márquez, a., Garcia, o., Senior, W., Martínez, g., González, a. en Fermín. Je. (2012). Zware metalen in oppervlakkige sedimenten van de Orinoco River, Venezuela. Venezolaans Oceanographic Institute Bulletin.
5. Miller, g. En Tyler, J.R. (1992). Ecologie en omgeving. Iberoamérica's redactionele groep.NAAR. van C.V.
6. Rovira-Sanroque, J.V. (2016). Zware metaalverontreiniging in de Jarama River Sedimenten en zijn tubified bioasimilatie (Annelida: Oligochaeta, Tubificae). Doctoraatsthesis. Faculteit van Biologische Wetenschappen, Complutense University of Madrid.
7. Odum, e.P. en Warrett, g.W. (2006). Fundamentals of Ecology. Vijfde editie. Thomson.