The sedimentární cykly Vztahují se na soubor stadií, kterými procházejí určité minerální prvky přítomné v zemské kůře. Tyto fáze zahrnují posloupnost transformací tvořících kruhovou časovou řadu, která se opakuje po dlouhou dobu..
Jedná se o biogeochemické cykly, ve kterých dochází k ukládání prvku hlavně v zemské kůře. Mezi minerálními prvky, které podléhají sedimentárním cyklům, jsou síra, vápník, draslík, fosfor a těžké kovy.
Cyklus začíná expozicí hornin obsahujících tyto prvky z hloubky kůry na povrch nebo v jeho blízkosti. Poté jsou tyto horniny vystaveny povětrnostním vlivům a podléhají procesům eroze v důsledku působení atmosférických, hydrologických a biologických faktorů..
Erozovaný materiál je transportován vodou, gravitací nebo větrem k pozdější sedimentaci nebo ukládání minerálního materiálu na podklad. Tyto vrstvy sedimentu se hromadí po miliony let a procházejí zhutňovacími a cementačními procesy..
Tímto způsobem dochází k litifikaci sedimentů, to znamená k jejich přeměně zpět na pevnou horninu ve velkých hloubkách. Kromě toho v přechodných fázích sedimentárních cyklů také dochází k biologické fázi, která spočívá v solubilizaci a absorpci živými organismy..
V závislosti na minerálu a okolnostech mohou být absorbovány rostlinami, bakteriemi nebo zvířaty a přecházet do trofických sítí. Poté budou minerály vylučovány nebo uvolňovány smrtí organismu.
Rejstřík článků
Sedimentární cykly představují jeden ze tří typů biogeochemických cyklů a jsou charakteristické tím, že hlavní zásobní matricí je litosféra. Tyto cykly mají vlastní studijní obor, který se nazývá sedimentologie.
Sedimentární cykly se vyznačují tím, že doba potřebná k dokončení různých fází je velmi dlouhá, dokonce měřená v milionech let. Je to proto, že tyto minerály zůstávají po dlouhou dobu zanořeny ve skalách ve velkých hloubkách v zemské kůře..
Je důležité nezapomínat na to, že nejde o cyklus, jehož fáze následují přísnou posloupnost. Některé fáze mohou být během procesu zaměňovány nebo prezentovány několikrát.
Horniny vytvořené v určitých hloubkách zemské kůry jsou vystaveny různým diastrofickým procesům (zlomeniny, záhyby a výšky), které je nakonec přivedou k povrchu nebo v jeho blízkosti. Tímto způsobem jsou vystaveni působení environmentálních faktorů, ať už edafických, atmosférických, hydrologických nebo biologických..
Diastrofismus je produktem konvekčních pohybů zemského pláště. Tyto pohyby také generují vulkanické jevy, které dramatičtěji vystavují horniny..
Jakmile je hornina vystavena, podléhá zvětrávání (rozklad horniny na menší fragmenty), se změnami chemického nebo mineralogického složení nebo bez nich. Zvětrávání je klíčovým faktorem při tvorbě půdy a může být fyzikální, chemické nebo biologické.
V tomto případě faktory, které způsobují rozbití horniny, nemění její chemické složení, pouze fyzikální proměnné, jako je objem, hustota a velikost. To je způsobeno různými fyzikálními činiteli, jako je tlak a teplota. V prvním případě je uvolnění tlaku a jeho cvičení příčinou prasknutí horniny..
Například, když se horniny vynořují z hloubky kůry, uvolňují tlak, expandují a praskají. Na druhé straně soli nahromaděné v trhlinách také vyvíjejí tlak při rekrystalizaci a prohlubují zlomeniny..
Kromě toho denní nebo sezónní výkyvy teploty způsobují cykly expanze a kontrakce, které nakonec rozbíjejí skály..
Tím se mění chemické složení hornin v procesu rozpadu, protože působí chemické látky. Mezi tyto chemické látky patří kyslík, vodní pára a oxid uhličitý.
Způsobují různé chemické reakce, které ovlivňují soudržnost horniny a transformují ji, včetně oxidace, hydratace, karbonatace a rozpouštění..
Biologické látky působí kombinací fyzikálních a chemických faktorů, včetně tlaku, tření a dalších. Zatímco jako chemické látky jsou vylučovány kyseliny, zásady a další látky.
Například rostliny jsou velmi účinnými látkami proti povětrnostním vlivům, které rozbíjejí skály svými kořeny. To díky fyzickému působení radikálního růstu a sekretům, které vydávají.
Eroze působí jak přímo na skálu, tak na produkty zvětrávání, včetně vytvořené půdy. Na druhé straně to zahrnuje transport erodovaného materiálu, přičemž stejným erozivním činidlem je dopravní prostředek a může to být vítr i voda.
Gravitační eroze je také známá, když dochází k posunu materiálu a opotřebení na strmých svazích. Při erozivním procesu je materiál fragmentován na ještě menší minerální částice, které jsou náchylné k transportu na velké vzdálenosti..
Erozivní působení větru je vyvíjeno jak tažením, tak opotřebením, které zase působí částice tažené na jiných površích.
Vodní eroze působí jak fyzickým působením nárazu dešťové vody nebo povrchových proudů, tak chemickým působením. Extrémním příkladem erozivního účinku srážek jsou kyselé deště, zejména na vápenaté horniny..
Minerální částice jsou na velké vzdálenosti transportovány látkami, jako je voda, vítr nebo gravitace. Je důležité vzít v úvahu, že každý dopravní prostředek má definovanou nosnost, pokud jde o velikost a množství částic..
Gravitací se mohou pohybovat i velké, i mírně zvětralé horniny, zatímco vítr nese velmi malé částice. Médium navíc určuje vzdálenost, protože gravitace přenáší velké kameny na krátké vzdálenosti, zatímco vítr přemisťuje malé částice na obrovské vzdálenosti..
Voda může ze své strany přepravovat širokou škálu velikostí částic, včetně velkých hornin. Toto činidlo může přenášet částice na krátké nebo extrémně velké vzdálenosti, v závislosti na rychlosti proudění..
Spočívá v ukládání přepravovaného materiálu v důsledku snížení rychlosti dopravního prostředku a gravitace. V tomto smyslu může dojít k fluviální, přílivové nebo seismické sedimentaci.
Vzhledem k tomu, že reliéf Země sestává z přechodu, který přechází z nejvyšších nadmořských výšek na mořské dno, dochází k největší sedimentaci. Postupem času se vrstvy sedimentu vytvářejí jedna na druhé..
Jakmile dojde ke zvětrávání skalního materiálu, je možné, že dojde k rozpuštění uvolněných minerálů a jejich absorpci živými bytostmi. Tuto absorpci mohou provádět rostliny, bakterie nebo dokonce přímo zvířata..
Rostliny konzumují býložravci, masožravci a všichni rozkladači, minerály se stávají součástí trofických sítí. Podobně existují bakterie a houby, které přímo absorbují minerály a dokonce i zvířata, jako jsou ara, které konzumují jíl..
Cyklus je završen fází litifikace, tj. Vytvořením nové horniny. To se stane, když minerály sedimentují a vytvářejí postupné vrstvy, které se hromadí a vyvíjejí enormní tlaky..
Vrstvy hlubší v kůře se zhutňují a slinují a tvoří pevnou horninu a tyto vrstvy budou znovu podrobeny diastrofickým procesům.
Produkt tlaku vyvíjeného vrstvami sedimentu, které se hromadí v následujících fázích sedimentace, spodní vrstvy se zhutňují. To znamená, že póry nebo prostory, které existují mezi částicemi sedimentu, jsou zmenšeny nebo zmizí.
Tento proces spočívá v ukládání cementových látek mezi částice. Tyto látky, jako je kalcit, oxidy, oxid křemičitý a další, krystalizují a cementují materiál do pevné horniny..
Síra je základní složkou určitých aminokyselin, jako je cystin a methionin, stejně jako vitamíny, jako je thiamin a biotin. Jeho sedimentární cyklus zahrnuje plynnou fázi.
Tento minerál vstupuje do cyklu v důsledku zvětrávání hornin (břidlice a jiných sedimentárních hornin), rozkladu organických látek, vulkanické činnosti a průmyslových příspěvků. Těžba, těžba ropy a spalování fosilních paliv jsou také zdrojem síry v cyklu..
Formy síry jsou v těchto případech sulfáty (SO4) a sirovodík (H2S); Sírany jsou jak v půdě, tak rozpuštěny ve vodě. Sírany jsou rostlinami absorbovány a asimilovány kořeny a přecházejí do trofických sítí.
Když organismy zemřou, působí bakterie, houby a další rozkladače a uvolňují síru ve formě plynného sirovodíku, který přechází do atmosféry. Sirovodík se rychle oxiduje smícháním s kyslíkem za vzniku síranů, které se vysráží na zemi..
Anaerobní bakterie působí v bažinách a obecně při rozkladu organických látek. Tyto procesy zpracovávají SO4 za vzniku plynného H2S, který se uvolňuje do atmosféry.
Vzniká v důsledku prekurzorů, jako je H2S, emitovaných do atmosféry průmyslem, sirných bakterií a sopečných erupcí. Tyto prekurzory reagují s vodní párou a tvoří SO4, který se potom vysráží.
Vápník se nachází v sedimentárních horninách vytvořených na mořských a jezerních dnech díky příspěvkům organismů opatřených vápenatými skořápkami. Podobně je ve vodě volný ionizovaný vápník, například v oceánech v hloubkách větších než 4 500 m, kde je rozpuštěn uhličitan vápenatý..
Horniny bohaté na vápník, jako například vápenec, dolomit a fluorit, jsou mimo jiné zvětralé a uvolňují vápník. Dešťová voda rozpouští atmosférický CO2, což vede k kyselině uhličité, která usnadňuje rozpouštění vápencové horniny a uvolňuje HCO 3- a Ca 2+.
Vápník v těchto chemických formách je dešťovou vodou přenášen do řek, jezer a oceánů. Jedná se o nejhojnější kation v půdě, odkud je absorbován rostlinami, zatímco zvířata jej přijímají z rostlin nebo jsou přímo rozpuštěna ve vodě.
Vápník je nezbytnou součástí skořápek, exoskeletonů, kostí a zubů, takže když zemře, je znovu začleněn do životního prostředí. V případě oceánů a jezer usazuje na dně a procesy litifikace tvoří nové vápenaté horniny..
Draslík je základním prvkem v buněčném metabolismu, protože hraje důležitou roli v osmotické regulaci a fotosyntéze. Draslík je součástí minerálů půdy a hornin, je to jílovitá půda bohatá na tento minerál.
Procesy zvětrávání uvolňují ve vodě rozpustné ionty draslíku, které mohou být absorbovány kořeny rostlin. Lidé také přidávají draslík do půdy jako součást postupů hnojení plodin..
Draslík je distribuován rostlinami v trofických sítích a poté se působením rozkladačů vrací do půdy.
Hlavní zásoby fosforu jsou v mořském sedimentu, půdě, fosfátových skalách a guanu (výkaly mořských ptáků). Jeho sedimentární cyklus začíná fosfátovými horninami, které při zvětrávání a erozi uvolňují fosfáty..
Podobně lidé začleňují další množství fosforu do půdy aplikací hnojiv nebo hnojiv. Sloučeniny fosforu jsou neseny spolu se zbytkem sedimentů deštěm směrem k vodním proudům a odtud do oceánu.
Tyto sloučeniny částečně sedimentují a další část je začleněna do mořských potravinářských sítí. Jedna ze smyček cyklu nastává, když je fosfor rozpuštěný v mořské vodě spotřebován fytoplanktonem, a to zase rybami..
Ryby pak sežerou mořští ptáci, jejichž výkaly obsahují velké množství fosforu (guano). Guano je používáno lidmi jako organická hnojiva k poskytování fosforu plodinám.
Fosfor, který zůstává v mořském sedimentu, prochází procesy litifikace a vytváří nové fosfátové horniny.
Mezi těžké kovy patří některé, které plní základní funkce pro život, například železo, a jiné, které se mohou stát toxickými, například rtuť. Mezi těžkými kovy je více než 50 prvků, jako je arsen, molybden, nikl, zinek, měď a chrom.
Některé, jako železo, jsou hojné, ale většina z těchto prvků se nachází v relativně malém množství. Na druhé straně se v biologické fázi svého sedimentárního cyklu mohou hromadit v živých tkáních (bioakumulace)..
V tomto případě, protože není snadné se jich zbavit, se jejich akumulace zvyšuje v potravinových řetězcích a způsobují vážné zdravotní problémy..
Těžké kovy pocházejí z přírodních zdrojů v důsledku zvětrávání hornin a eroze půdy. Významné jsou také antropické příspěvky prostřednictvím průmyslových emisí, spalování fosilních paliv a elektronického odpadu..
Obecně platí, že těžké kovy následují sedimentární cyklus, který začíná jejich hlavním zdrojem, kterým je litosféra, a procházejí atmosférou, hydrosférou a biosférou. Procesy zvětrávání uvolňují těžké kovy na zem a odtud mohou znečisťovat vodu nebo napadat atmosféru větrem vháněným prachem..
Sopečná činnost také přispívá k emisi těžkých kovů do atmosféry a déšť je přenáší ze vzduchu na zem a z toho do vodních ploch. Mezilehlé zdroje vytvářejí v cyklu smyčky kvůli výše zmíněné lidské činnosti a vstupu těžkých kovů do trofických sítí..
Zatím žádné komentáře