Značilnosti, stopnje in primeri sedimentnih ciklov

The sedimentni cikli Se nanašajo na nabor stopenj, skozi katere gredo nekateri mineralni elementi, ki so prisotni v Zemljini skorji. Te faze pomenijo zaporedje transformacij, ki tvorijo krožno časovno serijo, ki se ponavlja v dolgih obdobjih.

To so biogeokemični cikli, v katerih se skladiščenje elementa pojavlja predvsem v zemeljski skorji. Med mineralnimi elementi, ki so podvrženi sedimentnim ciklom, so žveplo, kalcij, kalij, fosfor in težke kovine.

Litološki cikel. 1 = magma; 2 = kristalizacija (hlajenje kamnine); 3 = magnetna skala; 4 = erozija; 5 = sedimentacija; 6 = usedline in sedimentne kamnine; 7 = Tektonika in metamorfizem; 8 = metamorfna skala; 9 = fuzija. Vir: woudloper/woodwalker [javna domena]

Cikel se začne z izpostavljenostjo kamnin, ki vsebujejo te elemente od globin skorje do površine ali v bližini. Nato so te kamnine podvržene vremenskim vplivom in trpijo erozijske procese pri delovanju atmosferskih, hidroloških in bioloških dejavnikov.

Erodirani material se prevaža z vodo, gravitacijo ali vetrom, da se pozneje pojavi usedlina ali odlaganje mineralnega materiala v substratu. Te plasti usedlin se nabirajo v milijonih let in trpijo procese zbiranja in cementacije.

Na ta način se pojavi litifikacija usedlin, to je njihova preobrazba v trdno skalo v velike globine. Poleg tega se v vmesnih fazah sedimentnih ciklov pojavi tudi biološka faza, ki je sestavljena iz solubilizacije in absorpcije živih organizmov.

Odvisno od minerala in okoliščin jih lahko absorbirajo rastline, bakterije ali živali, ki se premikajo v trofične mreže. Nato se minerali izločajo ali sprostijo s smrtjo organizma.

[TOC]

Značilnosti

Sedimentni cikli predstavljajo eno od treh vrst biogeokemičnih ciklov in so značilni, ker je glavna matrica shranjevanja litosfera. Ti cikli imajo svojo disciplino, imenovano sedimentologija.

Čas za kolesarjenje

Sedimentni cikli so značilni, ker je čas, ki je potreben za dosego različnih stopenj, zelo dolg, merjen tudi v milijonih letih. To je zato, ker ti minerali ostajajo dolga obdobja, vključena v kamnine na velikih globinah v Zemljini skorji.

Stopnje sedimentnih ciklov

Pomembno je, da ne izgubite vida, da ni cikel, katerega faze sledijo strogemu zaporedju. Nekatere faze je mogoče večkrat izmenjati ali predstaviti v celotnem postopku.

- Izpostavljenost

Kamnine, ki se tvorijo do določenih globin v Zemljini skorji. Na ta način so izpostavljeni delovanju okoljskih dejavnikov, ne glede na to, ali so edafski, atmosferski, hidrološki ali biološki.

Diastrofizem je produkt konvekcijskih premikov kopenskega plašča. Ti gibi ustvarjajo tudi vulkanske pojave, ki izpostavljajo kamnine bolj dramatične.

- Vremenske vplive

Ko je skala izpostavljena, trpi vremenske vplive (razgradnjo kamnine v manjših fragmentih), ki trpi ali ne spremembe v kemični ali mineraloški sestavki. Meteorizacija je ključni dejavnik pri tvorbi tal in je lahko fizična, kemična ali biološka.

Fizično

V tem primeru dejavniki, ki povzročajo rupturo skale, ne spreminjajo njihove kemične sestave, temveč le fizične spremenljivke, kot so volumen, gostota in velikost. To povzročajo različna fizikalna sredstva, kot sta tlak in temperatura. V prvem primeru sta tako sproščanje tlaka kot tudi njena vadba vzrokov za prelom kamnine.

Vremenske vplive. Vir: Prince Roy, Taipei [CC by (https: // createCommons.Org/licence/by/2.0)]

Na primer, ko kamnine izhajajo iz globine lubja, se sprostijo iz pritiska, razširijo in razpokajo. Po drugi strani pa soli, nakopičene v razpokah.

Vam lahko služi: 10 rek v najpomembnejši regiji Amazon

Poleg tega dnevne ali sezonske temperature povzročajo cikle širitve in krčenja, ki na koncu razbijejo kamnine.

Kemija

To spremeni kemično sestavo kamnin v procesu razpada, ker delujejo kemična sredstva. Med temi vpletenimi kemičnimi sredstvi so kisik, vodna para in ogljikov dioksid.

Povzročajo različne kemijske reakcije, ki vplivajo na kohezijo kamnine in jo preoblikujejo, vključno z oksidacijo, hidracijo, karbonacijo in raztapljanjem.

Biološko

Biološka sredstva delujejo za kombinirane fizikalne in kemijske dejavnike, tudi med prvimi pritiski, tremi in drugimi. Medtem ko so kemična sredstva izločanja kislin, alkalij in drugih snovi.

Na primer, rastline so zelo učinkovita sredstva za vremenske vplive, ki skale lomijo s svojimi koreninami. To se zahvaljuje fizičnemu delovanju radikalne rasti in izločkov, ki jih oddajajo.

- Erozija

Erozija deluje tako neposredno na skalo kot na izdelkih vremenskih vplivov, vključno z oblikovano zemljo. Po drugi strani pomeni prevoz erodiranega materiala, saj je isto erozivno sredstvo kot prevozno sredstvo in je lahko veter in voda.

Erozija. Vir: Carl Wycoff [cc by (https: // createCommons.Org/licence/by/2.0)]

Navedena je tudi gravitacijska erozija, ko se pojavijo premiki in obraba materiala v izrazitih pobočjih. V erozivnem procesu je material razdrobljen v še nižjih mineralnih delcih, dovzeten za prevoz do velikih razdalj.

Veter

Erozivno vetrno delovanje izvaja tako z vlečenjem in nošenjem, ki se delci vlečejo na druge površine.

Voda

Vodna erozija deluje tako s fizičnim delovanjem vpliva deževnice ali površnih tokov, kot tudi s kemičnim delovanjem. Izjemno primer erozivnih učinkov padavin je kisli dež, zlasti v apnenčastih kamninah.

- Prevoz

Mineralni delci se prevažajo s sredstvi, kot so voda, veter ali gravitacija na velikih razdaljah. Pomembno je upoštevati, da ima vsako prevozno sredstvo določeno zmogljivost obremenitve glede na velikost in količino delcev.

Z gravitacijo se lahko premikajo tudi velike kamnine, ki še vedno komaj meteorizirajo, medtem ko veter prevaža zelo majhne delce. Poleg tega srednji pogoji razdalja, saj gravitacija prevaža velike kamnine na kratkih razdaljah, medtem ko veter na ogromnih razdaljah premika majhne delce.

Voda s svojim delom lahko prevaža široko paleto velikosti delcev, vključno z velikimi kamninami. To sredstvo lahko delce nosi na kratkih ali izjemno dolgih razdaljah, odvisno od toka.

- Sedimentacija in kopičenje

Sestavljen je iz odlaganja prepeljanega materiala zaradi zmanjšane hitrosti prevoza in resnosti. V tem smislu se lahko pojavijo reka, plima ali seizmična sedimentacija.

Sedimentacija. Vir: Calogerogalati [CC by-S (https: // createCommons.Org/licence/by-sa/4.0)]

Ker olajšanje Zemlje sestavlja gradient, ki sega od največje nadmorske višine do morskega dna, je tu tam, kjer se pojavi največja usedlina. Ko čas mineva, se nakopičijo plasti usedlin.

- Solubilizacija, absorpcija in biološka osvoboditev

Ko je prišlo do vremenskih vplivov kamnitega materiala, je izvedljivo, da se raztapljanje sproščenih mineralov in njihova absorpcija s strani živih bitij. To absorpcijo lahko izvajajo rastline, bakterije ali celo neposredno živali. 

Rastline porabijo rastlinojede in te mesojede, vse pa razgradniki, ki minerali prehajajo, da so del trofičnih omrežij. Obstajajo tudi bakterije in glive, ki neposredno absorbirajo minerale in celo živali, na primer make, ki uživajo gline.

Vam lahko služi: kontinentalna lestvica

- Litifikacija

Cikel je zaključen s fazo litifikacije, to je s tvorbo New Rock. To se zgodi, ko so minerali, ki tvorijo zaporedne plasti, ki nabirajo ogromne pritiske.

Strasi na večji globini v skorji so stisnjeni in cemski trdni kamni.

Zbijanje

Zaradi tlaka, ki ga izvajajo plasti usedlin, ki so zloženi v zaporedne faze usedlin, so spodnje plasti stisnjene. To pomeni, da se pore ali prostori, ki obstajajo med delci usedlin, zmanjšajo ali izginejo.

Cementacija

Ta postopek je sestavljen iz deponiranja cementiranih snovi med delci. Te snovi, kot so kalcit, oksidi, kremen in druge.

Primeri sedimentnih ciklov

- Žveplov sedimentni cikel

Žveplo je bistvena sestavina nekaterih aminokislin, kot sta cistin in metionin, pa tudi vitamini, kot sta tiamin in biotin. Njen sedimentni cikel vključuje plinsko fazo.

Ta mineral vstopi v cikel zaradi vremenskih razmer (črnimi ploščami in drugimi sedimentnimi kamninami), razgradnje organske snovi, vulkanske aktivnosti in industrijskih prispevkov. Tudi rudarjenje, ekstrakcija olja in kurjenje fosilnih goriv so viri žvepla v ciklu.

Oblike žvepla v teh primerih so sulfati (SO4) in vodikov sulfid (H2S); Sulfati so na tleh in se raztopijo v vodi. Sulfate se skozi svoje korenine absorbira in asimilirajo rastline in prehajajo v trofične mreže.

Ko organizmi umrejo, delujejo bakterije, glive in drugi razgradniki in sproščajo žveplo v obliki plina vodikovega sulfida, ki preide v atmosfero. Vodikov sulfid se hitro oksidira, ko ga mešamo s kisikom, ki tvori sulfate, ki se oborijo na tla.

Žveplove bakterije

V močvirnem blatu in pri razpadu organske snovi na splošno zakon o anaerobnih bakterijah. Ta postopek SO4 ustvarja plin H2S, ki se sprosti v ozračje.

Kisel dež

Nastavljen je zaradi predhodnikov, kot so H2, ki jih v ozračje izda industrija, žveplove bakterije in vulkanske izbruhe. Ti predhodniki reagirajo z vodno paro in tvorijo SO4, ki se nato obori.

- Sedimentni cikel kalcija

Kalcij najdemo v sedimentnih kamninah, ki nastanejo v morskem dnu in jezeru, zahvaljujoč prispevkom organizmov z apnenčastimi lupinami. Prav tako je v vodi prosti kalcij ioniziran, kot v oceanih na globinah, večjih od 4.500 m, kjer se raztopi kalcijev karbonat.

Kalcij -bogate kamnine, kot so apnenec, dolomit in fluorit, so med drugim pretrgane in sproščajo kalcij. Deževnica raztopi atmosfersko CO2, ki ima za posledico karbonsko kislino, ki olajša raztapljanje apnenca, sprošča HCO 3- in Ca 2+.

Kalcij v teh kemičnih oblikah vleče deževnica v reke, jezera in oceane. To je najpogostejši kation v tleh, kjer ga rastline absorbirajo, medtem ko ga živali vzamejo iz rastlin ali neposredno raztopljene v vodi.

Kalcij je bistveni del školjk, eksoskeletov, kosti in zob, zato se, ko umre, ponovno vgrajen v okolje. V primeru oceanov in jezera.

- Kalijev sedimentni cikel

Kalij je temeljni element v celični presnovi, saj ima pomembno vlogo pri osmotski regulaciji in fotosintezi. Kalij je del mineralov v tleh in kamninah, ki so glinena tla, bogata s tem mineralom.

Vam lahko služi: vetrna vrtnica

Procesi meteorizacije sproščajo vodotopne kalijeve ione, ki jih lahko absorbirajo korenine rastlin. Človek dodaja tudi kalij na tla kot del praks gnojenja pridelkov.

Skozi zelenjavo se kalij distribuira v trofične omrežja, nato pa z delovanjem razgradnikov, da se vrnejo na tla.

- Fosfor sedimentni cikel

Glavne rezerve fosforja so v morskih usedlinah, tleh, fosfajih kamnin in Guano (morske ptice). Njen sedimentni cikel se začne s fosfatiranimi kamninami, ki pri nošenju in erodiranju sproščajo fosfate.

Prav tako človek vključuje dodatne fosforjeve zneske v tla z uporabo gnojil ali gnojil. Fosforjeve spojine vlečejo skupaj s preostalimi dežnimi sedimenti proti vodnim tokom in od tam do oceana.

Te spojine deloma in druge so vključene v morske trofične mreže. Ena od kolesarskih zank se pojavi, ko fosfor, raztopljen v morski vodi.

Nato ribe zaužijejo morske ptice, katerih izločitve vsebujejo velike količine fosforja (Guano). Guano uporablja človek kot organsko gnojilo za zagotavljanje fosforja za pridelke.

Fosfor, ki ostane v morskih usedlinah.

- Sedimentni cikel težke kovine

Med težkimi kovinami so nekateri, ki izpolnjujejo bistvene funkcije za življenje, kot je železo, in drugi, ki lahko postanejo strupeni, kot je Merkur. Med težkimi kovinami je več kot 50 elementov, kot so arzen, molibden, nikelj, cink, baker in krom.

Nekateri, kot je železo, je v izobilju, vendar večino teh elementov najdemo v razmeroma majhnih količinah. Po drugi strani pa se v biološki fazi svojega sedimentnega cikla lahko kopičijo v živih tkivih (bioakumulacija).

V tem primeru, če ga ni enostavno zavreči, se njeno kopičenje poveča po prehranskih verigah, kar povzroča resne zdravstvene težave.

Viri

Težke kovine prihajajo iz naravnih virov, z vremenskimi vplivi in ​​erozijo tal. Obstajajo tudi pomembni antropski prispevki z industrijskimi emisijami, kurjenjem fosilnih goriv in elektronskih odpadkov.

Splošni sedimentni cikel

Na splošno težke kovine sledijo sedimentnemu ciklu, ki se začne iz njegovega glavnega vira, ki je litosfera in tranzit skozi atmosfero, hidrosfero in biosfero. Procesi vremenskih vplivov sproščajo težke kovine na tla in od tam lahko kontaminirajo vodo ali vdrejo v ozračje skozi veter, ki ga vleče veter.

Tudi vulkanska aktivnost prispeva k emisiji težkih kovin v ozračje in dež jih vleče iz zraka do tal in od tega do vodnih teles. Vmesni viri tvorijo zanke v ciklu zaradi zgoraj omenjenih človeških dejavnosti in pri vstopu težkih kovin v trofične mreže.

Reference

1. Kalow, str. (Ed.) (1998). Enciklopedija ekologije in upravljanja okolja.
2. Christopher R. In polja, c.R. (1993). Pregled nedavnega v reki sedimentologiji. Sedimentna geologija.
3. Margalef, r. (1974). Ekologija. Omega izdaje.
4. Márquez, a., Garcia, o., Starejši, w., Martínez, g., González, a. in Fermín. Yo. (2012). Težke kovine v površinskih usedlinah reke Orinoco, Venezuela. Bilten Venezuelsko oceanografski inštitut.
5. Miller, g. In Tyler, J.R. (1992). Ekologija in okolje. Uredniška skupina Iberoamérica s.Do. od c.V.
6. Rovira-sanroque, J.V. (2016). Kontaminacija s težkimi kovinami v reki Jarama reke in njeno vibificirano bioasimilacija (Annelida: Oligochaeta, tubificae). Doktorska naloga. Fakulteta za biološke vede, Univerza v Madridu Computense.
7. Odum, e.Str. in Warrett, g.W. (2006). Osnove ekologije. Peta izdaja. Thomson.