Рок Прованс от Петрологични методи

Рано или късно почти всяка скала на Земята се разгражда на утайка и след това утайката се пренася някъде другаде чрез гравитация, вода, вятър или лед. Виждаме това да се случва всеки ден в земята около нас и в скален цикъл етикети, които набор от събития и процеси ерозия.

Трябва да можем да разгледаме определена утайка и да разкажем нещо за скалите, от които идва. Ако мислите за скала като за документ, утайката е този документ нарязан. Дори ако документът е раздробен до отделни букви, например, бихме могли да изучим буквите и да кажем доста лесно на какъв език е написан. Ако имаше запазени цели думи, бихме могли да предположим добре темата на документа, неговия речник, дори възрастта му. И ако изречение или две избяга от раздробяването, може дори да го съпоставим с книгата или хартията, от която идва.

Този вид изследвания на утайките се наричат ​​проучвания на произхода. В геологията произходът (римува се с „провидение“) означава откъде са дошли седиментите и как са попаднали там, където са днес. Това означава да се работи назад или нагоре от зърната на утайката, която имаме (парчетата), за да добиете представа за скалата или скалите, които са били преди (документите). Това е много геологичен начин на мислене и проучванията на произхода избухнаха през последните няколко десетилетия.

Провидението е тема, ограничена до утаените скали: пясъчник и конгломерат. Има начини за характеризиращи протолитите на метаморфните скали и източниците на магматични скали като гранит или базалт, но те са неясни в сравнение.

Първото нещо, което трябва да знаете, докато разсъждавате по пътя нагоре, е, че транспортирането на утайката го променя. Процесът на транспорт разгражда скалите на все по-малки частици от камък до размер на глина, чрез физическа абразия. И в същото време повечето минерали в утайката са химически променени, оставяйки само няколко устойчиви. Също така, дългият транспорт в потоци може да сортира минералите в утайката по своята плътност, така че леките минерали като кварц и фелдшпат да се движат пред тежки като магнетит и циркон.

Второ, след като утайката пристигне на място за почивка - утаечен басейн и се превърне отново в утаена скала, в него могат да се образуват нови минерали от диагенетични процеси.

Правенето на проучвания на произхода изисква от вас да пренебрегнете някои неща и да визуализирате други неща, които са съществували. Това не е просто, но се подобряваме с опита и новите инструменти. Тази статия се фокусира върху петрологичните техники, базирани на прости наблюдения на минерали под микроскоп. Това е видът, по който учениците по геология учат в първите си лабораторни курсове. Другият основен път на проучванията на произхода използва химични техники и много изследвания комбинират и двете.

Големите камъни (фенокласти) в конгломерати са като вкаменелости, но вместо да бъдат екземпляри от древни живи същества, те са екземпляри от древни пейзажи. Точно както камъните в речно корито представляват хълмовете нагоре и нагоре, конгломератните кластове свидетелстват за близката провинция, не повече от няколко десетки километра.

Не е изненада, че речните чакъли съдържат парчета от хълмовете около тях. Но може да е интересно да разберете, че скалите в конгломерат са единствените неща, останали от хълмове, изчезнали преди милиони години. И този вид факт може да бъде особено значим на места, където пейзажът е бил пренареден по вина. Когато две широко отделени ослонвания на конгломерати имат една и съща комбинация от кластове, това е силно доказателство, че някога те са били много близо един до друг.

Популярен подход за анализ на добре запазени пясъчници, въведени около 1980 г., е сортирането на различните видове зърна в три класа и ги начертайте по проценти върху триъгълна графика, тризъбец диаграма. Едната точка на триъгълника е за 100% кварц, втората е за 100% фелдшпат, а третата е за 100% литика: скални фрагменти, които не са се разпаднали напълно на изолирани минерали. (Всичко, което не е от тези три, обикновено малка част, се игнорира.)

Оказва се, че скалите от определени тектонски настройки създават утайки и пясъчници - които се очертават на доста последователни места на тази тристранна диаграма на QFL. Например скалите от вътрешността на континентите са богати на кварц и почти нямат литика. Скалите от вулканични дъги имат малко кварц. А скалите, получени от рециклираните скали на планинските вериги, имат малко фелдшпат.

Когато е необходимо, зърна от кварц, които всъщност са литика - частици от кварцит или череша, а не парчета от единични кварцови кристали, могат да бъдат преместени в категорията на литиката. Тази класификация използва QmFLt диаграма (монокристален кварц-фелдшпат - обща литика). Те работят доста добре, за да разкрият каква плоско-тектонска страна е дала пясъка в даден пясъчник.

Освен трите им основни съставки (кварц, фелдшпат и лития) пясъчниците имат и няколко второстепенни съставки или допълнителни минерали, получени от техните източни скали. С изключение на минералния мускат от слюда, те са сравнително гъсти, така че обикновено се наричат ​​тежки минерали. Тяхната плътност ги прави лесно да се отделят от останалата част от пясъчник. Те могат да бъдат информативни.

Например, голяма площ от магматични скали е подходяща за получаване на зърна от твърди първични минерали като аугит, илменит или хромит. Метаморфните тераси добавят неща като гранат, рутил и ставролит. Други тежки минерали като магнетит, титанит и турмалин могат да идват от двете.

циркон е изключителен сред тежките минерали. То е толкова трудно и инертно, че може да издържи милиарди години, като се рециклира отново и отново като монетите в джоба ви. Голямата устойчивост на тези пагубни циркони доведе до много активно поле за изследване на произхода което започва с отделяне на стотици микроскопични цирконови зърна, след което определяне на възрастта на всяко от тях използвайки изотопни методи. Отделните възрасти не са толкова важни, колкото смесицата от епохи. Всяко голямо скално тяло има своя собствена смесица от цирконови епохи и сместа може да бъде разпозната по утайките, които еродират от нея.

Проучванията за походност на детритал-циркон са мощни и толкова популярни в днешно време, че често са съкратени като "DZ". Но те разчитат на скъпи лаборатории и оборудване и подготовка, така че те се използват главно за високо изплащане изследвания. По-старите начини за пресяване, сортиране и преброяване на минерални зърна все още са полезни.