מקור סלע בשיטות פטרולוגיות

במוקדם או במאוחר כמעט כל סלע בכדור הארץ נשבר למשקעים ואז המשקעים נסחפים למקום אחר על ידי כוח משיכה, מים, רוח או קרח. אנו רואים את זה קורה כל יום בארץ הסובבת אותנו, ואת מחזור סלע תוויות שקבוצת אירועים ותהליכים שחיקה.

עלינו להיות מסוגלים להסתכל על משקע מסוים ולספר משהו על הסלעים ממנו הוא הגיע. אם אתה חושב על סלע כמסמך, משקע הוא המסמך המגורר. גם אם מסמך נגרס לאותיות בודדות, למשל, נוכל ללמוד את האותיות ולומר די בקלות באיזו שפה הוא נכתב. אם נשמרו כמה מילים שלמות, נוכל לנחש טוב לגבי נושא המסמך, אוצר המילים שלו, ואפילו גילו. ואם משפט או שניים נמלטו מהגריסה, אנו עשויים אפילו להתאים אותו לספר או לעיתון ממנו הגיע.

מחקר מסוג זה על משקעים נקרא מחקרי מקור. בגיאולוגיה פירושו של מקור (חרוזים עם "השגחה") מאיפה המשקעים הגיעו וכיצד הם הגיעו למקום שהם נמצאים כיום. זה אומר לעבוד לאחור, או במעלה הזרם, מגרגרי המשקעים שיש לנו (הגזרים) כדי לקבל מושג על הסלע או הסלעים שהיו בעבר (המסמכים). זו דרך חשיבה גיאולוגית מאוד, ומחקרי המוצא התפוצצו בעשורים האחרונים.

מקוריות הוא נושא המוגבל לסלעי משקע: אבן חול וקונגלומרט. יש דרכים

הדבר הראשון שצריך לדעת, כשאתה מסביר את דרכך במעלה הזרם, הוא שהובלת משקעים משנה את זה. תהליך ההובלה מפרק סלעים לחלקיקים קטנים יותר ויותר מגודל סלע לגודל חימרעל ידי שחיקה פיזית. ובאותה עת, מרבית המינרלים במשקעים משתנים כימית, עוזבים רק כמה עמידים. כמו כן, הובלה ארוכה בנחלים יכולה למיין את המינרלים במשקעים לפי צפיפותם, כך שמינרלים קלים כמו קוורץ וכדורי שדה יכולים לנוע לפני מינרלים כבדים כמו מגנטיט וזירקון.

שנית, ברגע שמשקעים מגיעים למקום מנוחה - אגן משקע - והופך לסלע משקע שוב, עלולים להיווצר בו מינרלים חדשים על ידי תהליכים דיאגנטיים.

אם כן, עורך לימודי מקור, מחייב אותך להתעלם מכמה דברים ולדמיין דברים אחרים שהיו בעבר. זה לא פשוט, אבל אנחנו משתפרים עם ניסיון וכלים חדשים. מאמר זה מתמקד בטכניקות פטרולוגיות, המבוססות על תצפיות פשוטות על מינרלים תחת המיקרוסקופ. זה מסוג הדברים שגאולוגיה סטודנטים לומדים בקורסי המעבדה הראשונים שלהם. השדרה העיקרית האחרת של מחקרי פרובינס עושה שימוש בטכניקות כימיות, ומחקרים רבים משלבים את שניהם.

האבנים הגדולות (פנוקלסטים) ב קונגלומרטים הם כמו מאובנים, אך במקום להיות דגימות של יצורים חיים קדומים הם דגימות לנופים קדומים. כשם שהסלעים בערוצי נחל מייצגים את הגבעות במעלה הגבעה ובמעלה, כך מעידים בדרך כלל התגודדות הקונגלומרטית על הכפר הסמוך, לא יותר מכמה עשרות קילומטרים משם.

אין זה מפתיע כי חצרות נחלים מכילות קטעים מהגבעות סביבם. אבל יכול להיות מעניין לגלות שהסלעים בקונגלומרט הם הדברים היחידים שנותרו מגבעות שנעלמו לפני מיליוני שנים. ועובדה מסוג זה יכולה להיות משמעותית במיוחד במקומות שבהם הנוף הוסדר מחדש על ידי תקלות. כששני מיתרי קונצרן מופרדים באופן נרחב הם בעלי תערובת זהה של צירים, זוהי עדות חזקה לכך שהם היו קרובים זה לזה מאוד.

גישה פופולרית לניתוח אבני חול שהשתמרו היטב החלוצים סביב 1980 היא למיין את השונה סוגים של דגנים לשלוש כיתות, וחותמים אותם לפי האחוזים שלהם בתרשים משולש, טרניארי תרשים. נקודה אחת במשולש היא ל 100% קוורץ, השנייה היא ל 100% שדה שדה והשלישית ל 100% ליתיקה: שברי סלע שלא התפרקו במלואה למינרלים מבודדים. (מתעלמים מכל דבר שאינו אחד משלושת אלה, בדרך כלל חלק קטן).

מתברר כי סלעים מגדרות טקטוניות מסוימות מייצרים משקעים - ואבני חול - המתמקמים במקומות עקביים למדי על אותה תרשים טרנסארי QFL. למשל, סלעים מבפני היבשות עשירים בקוורץ וכמעט ללא ליטיקה. לסלעים מקשתות וולקניות יש קוורץ קטן. וסלעים הנגזרים מסלעי רכסי ההרים הממוחזרים הם בעלי מעט שדה שדה.

במידת הצורך ניתן להעביר גרגרי קוורץ שהם למעשה ליטיים - פיסות קוורץ או צ'רט ולא חתיכות של גבישי קוורץ בודדים - לקטגוריית הליטיקה. סיווג זה משתמש בתרשים QmFLt (קוורץ מונוקריסטלי - speldspar - סה"כ ליתיקה). אלה עובדים טוב למדי בכדי לספר איזו מדינה ארץ-טקטונית הניבה את החול באבן חול נתונה.

מלבד שלושת המרכיבים העיקריים שלהם (קוורץ, כף שדה וליתיקה) יש באבני חול כמה מרכיבים מינוריים, או מינרלים נלווים, הנגזרים מסלעי המקור שלהם. פרט למינרלים המינקליים המינמיים, הם צפופים יחסית, ולכן הם מכונים בדרך כלל מינרלים כבדים. הצפיפות שלהם מקלה על ההפרדה משאר אבן החול. אלה יכולים להיות אינפורמטיביים.

לדוגמה, שטח גדול של סלעים דלקתיים יכול להניב גרגירים של מינרלים ראשוניים קשים כמו אוגיט, אילמיט או כרומיט. שטחים מטמורפיים מוסיפים דברים כמו גרנט, רוטיל וסטורוליט. מינרלים כבדים אחרים כמו מגנטיט, טיטניט וטורמלין עשויים להגיע מאחד מהם.

זירקון הוא יוצא דופן בין המינרלים הכבדים. זה כל כך קשה ואינרטיבי שהוא יכול להימשך מיליארדי שנים, וממוחזר שוב ושוב כמו המטבעות שבכיסך. ההתמדה הגדולה של זירקונים דריטליים אלה הביאה לתחום פעיל מאוד של מחקר מקור זה מתחיל בהפרדת מאות גרגירי זירקון מיקרוסקופיים, ואז קביעת הגיל של כל אחד מהם באמצעות שיטות איזוטופיות. הגילאים האישיים אינם חשובים כמו תערובת הגילאים. לכל גוף סלע גדול יש תערובת משלו של תקופות זירקון, וניתן לזהות את התערובת במשקעים שנשחקים ממנו.

מחקרים בנושא מקוריות בזירקון הם עוצמתיים, וכל כך פופולריים בימינו, שלעתים קרובות הם מקוצרים כאל "דז." אבל הם מסתמכים על מעבדות וציוד יקר והכנות, ולכן הם משמשים בעיקר לתמורה גבוהה מחקר. הדרכים הישנות יותר לנפות, למיין ולספור גרגרי מינרלים עדיין מועילות.