Evaporitleri veya kayalar evaporitler , hala adlandırılmış kayalar evaporit , kaya tuzu veya tuz Kimyasal kayaçlar , jenerik olarak atıfta tortul kayalar tuz yapılmış minerallerin . Bu tuzlu su materyali daha önce çeşitli sulu ortamlarda çözündürüldü, ancak çeşitli tuzlu solüsyonların dahili aşırı konsantrasyonu veya aşırı doymasının bir sonucu olarak çökeldi . Evaporitik seriler olarak adlandırılan belirli dizilerdeki bu tuz oluşumları daha sonra yavaş yavaş kurutuldu, sıkıştırıldı, karmaşık işlemler sırasında, özellikle diyajenez veya başlangıçları sırasında sıkıştırıldı . Genellikle alacalı veya jipsli killerin münavebelerinde veya dolomitlerin ve dolomitik kireçtaşlarının varlığında bulunurlar.
Bu genel terim, özellikle alkali ve toprak alkali klorürler ve sülfatlar , yani sodyum, potasyum, magnezyum, kalsiyum ve stronsiyum katyonları açısından zengin kayalık tuzlu su birikintilerini belirtir . Bununla birlikte, kesin olmayan bir terimdir, kullanımla belirlenir ve tuzlu olarak bilinen, ince veya kaba taneli, kristal dokulu, genellikle sürekli tabakalı, merceksi kütle veya kabuklanma, bazen lifli veya granüler kütleli bir dizi tortul kayayı kapsar. , genellikle soluk ve toprak beyazı, griden kırmızıya değişen renkler gösterir. İzole kristal kümeleri ayrıca killerde, killi kumlarda (eski siltler) ve dolomitlerde sıklıkla bulunur . Çeşitli jeolojik yaşlarda oluşan veya yeniden dönüştürülen bu mineraller ve kayalar, çeşitli ortamlardan, sınırlardan veya geniş kumsallardan veya deniz playalarından , endorik veya geçici olarak kapalı denizlerden, ara sıra girişleri olan ve buharlaşma dönemleri geçiren lagünlerden, acı su içeren göl alanlarından veya göllerden gelmektedir. Çöl ve kurak alanlarda tuzlu, lagünler ... Bazı durumlarda, evaporitlere yakın veya evaporitleri içeren tortul tabakalar, denizel değişim veya gerileme bölümlerinin yanı sıra açık deniz kireçtaşlarının varlığını doğrular ...
Bu terim, esas olarak kaya tuzu veya temel kayalar içeren halit , alçı ve anhidrit , örneğin ve diğer sülfatlanmış kayalar, tenardit , Sölestinli , suni gübre , aynı zamanda potasyum tuzları , daha da natrons natron ve diğer mineraller 'da dahil olmak, trona , boratlar gibi kolemanit veya boraks , vanadatlar ve kromatlar, çözündükten sonra yeniden dönüştürülen veya diyajenez sırasında ikincil mineralizasyonla ortaya çıkan ve dolomitleri ve yeni oluşan killeri ilişkilendirmenin mümkün olduğu belirli kayaçlar . Genellikle onlarca metrelik yumuşak tabakalar halindeki alçıtaşı ve çizilmez kompakt kütlede anhidrit en yaygın olanları iken, yarı saydam bloktaki en ünlü fosilleşmiş tuzlu malzeme olan kaya tuzu veya halit daha az bulunur. ortak inanç.
Doğal sulardan çökelen, buharlaşma ile yoğunlaşan ve daha sonra deniz evaporitleri, acı sular veya çöl ortamları olarak sınıflandırılan minerallerden oluşan kayaların ilk tanımına geri dönebilir miyiz? Tutarlı bir jeolojik yaklaşım, ilk önce gerçekten bol miktarda bulunan birkaç minerali göz önünde bulundurmayı ve bunların yataklarını incelemeyi, ardından ikinci olarak, diyajenezin fizikokimyasal değişikliklere izin verdiği bu mineral kayaçlarda gözlemlenebilen karmaşık yapıları hesaba katmayı önerir. kimyasal cisimler, mineral cisimlerin veya iyonların başkaları tarafından tamamen değiştirilmesi ...
Yeterince yüksek basınca maruz kalan evaporit kaya katmanlarının çoğu, tekil bir plastik davranış sergiler. Jeologlara sabun katmanlarını, diapirleri ve tuz kubbelerini açıklayarak halokinez üzerine bir çalışma alanı oluştururlar.
Devasa kütlelerin katmanlarının ve araba yüklerinin üst üste binmesini destekleyen kaygan basınçlı alçı temeller , yavaş hareketlerin ve ayrılmaların kaynağındaki tuz veya potas katmanları, genellikle eski tuzlu bölgeler altında tektonik fenomenlere neden olan veya şiddetlendiren jeolojik istikrarsızlığın dikkate değer faktörleridir . Bazen bu düşük yoğunluklu tuzlu kayalar yerçekimi veya yanal sıkıştırma ile yüzeye doğru akar, kubbeler, kıvrımlar, diyaframlar , açıklıklar oluşturur ...
Bu kayaçlar önemli ekonomik öneme sahiptir: sıva endüstrisinin kökeninde halit veya kaya tuzu, NaCl kaynağı , alçıtaşı veya anhidritler ,
Evaporitler çökeltilmesi ile oluşturulur iyonları içinde çözelti : a, süper-doymuş sulu ortam veya daha az yoğun bir buharlaştırma neden örneğin, çeşitli ısı değişimlerinden prensip olarak (tuzlu su) konu, hatta cryonics ciddi bir kurutma etkisi ile ya da önemli havalandırma. Sıcaklıktaki bir düşüş, aşırı doygunluk fenomenlerine ve esas olarak kış veya soğuk mevsimde büyük tortuları kısmen açıklayan karışmayan fazların ortaya çıkmasına neden olur. Suyun ayrılmasına yalnızca hava fazındaki buharlaşma neden olur, kabuk etkisiyle büyük ölçüde azaltılmış yüzeylerle sınırlıdır, aynı zamanda kaya oluşumunun kendi içindeki suyun akışı veya tahliyesi ile de gerçekleşir. Bazen süngerimsi filtrelerin, örneğin su altı teknelerinin veya yavaş emişin etkilerinin, basınç gradyanları ile takviye edilerek etkili olduğu kanıtlanmıştır.
Sıcaklıktaki şiddetli günlük değişimler de anlaşılmaktan uzak karmaşık olaylara neden olur. Mevduatlardaki mevsimsel değişimler de şaşırtıcıdır. 1970'lerde, Kara-Boğaz Körfezi , Volga'nın hacmi sayesinde o zamanlar zayıf tuzlu (kütlece %1.3 NaCl) olan bir iç deniz olan Hazar Denizi'nin doğusunda incelenmiştir . Teorik olarak 350.000 ton tuz üretebilen bu geniş lagünde, sülfat minerallerine, özellikle de mirabilit Na 2 SO 4 · 10H 2 O'ya dayanan tortuların çoğu sadece kış aylarında gözlemlenebilir.
Evaporit yataklarının oluşumu için çeşitli koşullar gereklidir:
Uygun bölgeler, geniş kıtaların iç bölgeleri , Büyük Afrika Yarığı'nın Ölü Deniz'in ötesine uzanan bölgeleri, intrakratonik havza bölgeleri , göller, çarpışma bölgeleri, kapalı havzalar gibi kıta yarıklarıydı veya genel olarak öyledir. suyun durgunlaştığı yer, lagünler ...
Bazen irtifada taşınan devasa tortular (yaylalar veya dağlar) erozyonla alınır ve diğer tortularla taşınır. Yüzlerce, hatta binlerce kilometrede belirli evaporit yataklarında reform yapabilirler, bu nedenle Germen veya Lorraine Keuper'in alçıtaşı ve anhidriti, üçüncüldeki Paris havzasındaki Ludien alçı yataklarının uzak kaynaklarıdır.
De vardır izole Evaporit kayalar . Selenitli yani kalsiyum sülfat yüklü suların yükselmesi kurak bölgelerin yüzeyinde alçıtaşı görünümüne neden olur. Alan kumluysa, geçici su tablalarının üzerinde büyüyen alçı, büyüdükçe kumu hapsedebilir ve kum gülleri oluşturabilir . Yüzeyde ufalanan evaporit oluşumları ayrıca rüzgarlar tarafından taşınan kumlara bölünebilir ve sonunda rüzgar birikintileri oluşturabilir. Oluşumlar ince çiçekli ise, toz olarak kolayca yıkanıp, hareketli hava ile beyazımsı girdaplar veya rüzgarlar ve uzun vadede diğer katmanlı birikintiler oluşturmaları muhtemeldir.
Evaporit kayaçları Prekambriyen çağından beri oluşmuştur . Fransa ya da Batı Avrupa'da, onlar iz bırakmış Üst Triyas özellikle Germen veya Lorraine Keuper , Tersiyer Ludien (Montmartre'ın alçı) ile son kısım özellikle Paris havzasının, Oligosen arasında Ren Fosse ile silvinit potas havzası . Bu evaporit oluşumları aynı zamanda Akdeniz havzasının Miyosen'ini ve Messiniyen zamanındaki kuru kenarlarını da işaretler .
Evaporitlerin tipik minerallerinin birincil oluşumu açıkça çeşitli volkanik veya plütonik ortamlardan gelir . Belirli lavlarda bulunurlar veya derinlikte çeşitli kayaların bileşimine girerler, çoğunlukla belirli hidrotermal damarlar ve sıcak noktalardan çıkan yayılımlar ile ilişkilendirilirler, örneğin fumaroles veya soffioni, solfatareler ve termal kaynaklarda yeryüzüne ulaşırlar ... Ancak Unutmayalım, evaporitlerin temel özelliği, isimlerinden de anlaşılacağı gibi, onların geniş tortuları veya ikincil oluşum katmanlarıyla bağlantılıdır.
Bunlar kurak veya yarı kurak göller, geçici göller (oluşur Sebkha ) ya da havzalar kısmen veya tamamen kapalı ( Dead Sea , büyük tuz gölü, deniz Hazar , Aral Denizi , Chott el Jerid içinde Tunus ile eş dışarı yerleşmek) mineraller merkezde daha fazla çözünür. Su kaynakları atmosferik yağış ve yeraltı suyu ile yapılır. İklimdeki dalgalanmalar uzun vadede minerallerin yağışını etkiler.
Bunlar, güçlü fırtınalar sırasında düşük gelgit seviyeleri ile su basmış seviyeleri arasında yer alan, denize yakın ortamlardır. Kısmen su basmış kıyı ovaları olan sebkhalar , eğitim için ayrıcalıklı yerlerdir. İyonların yenilenmesine ve ayrıca yağmur suyu ve çiy katkısına izin veren ara sıra sellere maruz kalırlar. Tortular, kum ve çamur içinde, sığ veya kavrulmuş bataklıklarda meydana gelir. Oluşan mineraller, kıtanın diğer kırıntılı karasal elementleri ve ayrıca kumlarla karıştırılır.
Bunlar, örneğin lagünler veya kapalı ( göz yapısı havzası ) veya yarı izole edilmiş (eşik havzası) yarık havzaları gibi değişen boyut ve derinlikteki havzalardır.
Yüksek çökme olan bölgelerde bulunurlar . Tortular, organik madde, karbonatlar ile değişen laminalarda yapılır ...
"Birincil evaporitik mineraller" terimi, buharlaşmadan sonra tuzlu sudan iyonların çökeltilmesiyle doğrudan oluşan ve yeniden işlenmemiş mineralleri ifade eder. Deniz veya kıta ortamında oluşurlar ve doğrudan açık sudan veya hidrotermal etki ile çökelirler.
Sıklık sırasına göre oluşan mineraller şunlardır:
Buharlaşma sırasında oluşan malzemeler, bir evaporit dizisini oluşturan tuzların çökelme sırasına göre biriktirilir.
tuzlar | Kimyasal formül | % deniz suyu buharlaşması |
---|---|---|
Kalsit | CaCO 3 | %50 |
dolomit | CaMg (CO 3 ) 2 | |
alçıtaşı | CaSO 4 | %80 |
Halit | NaCl | %90 |
Magnezyum tuzları | MgSO 4 | |
potasyum tuzu | KCI | %95 |
Usiglio ve van 't Hoff'un çalışmaları, çözünmüş tuzların çökeltilmesi ve tuzlu suların yoğunluğu ile ilkel deniz evaporit oluşumunu ilişkilendirmeyi mümkün kıldı. basit bir modeldir, ancak pratik sonuçlarında zaten ustalaşmış tuz işçileri için yararlıdır.
Ortalama yoğunluğu 1,03 olan deniz suyu tuzluluğuna rağmen stabildir. 1.5'in üzerindeki özgül ağırlıktan itibaren, kalsiyum karbonatların çökelmesi meydana gelir. Aynı şekilde çeşitli oksitlerin çökelmesi de başlar. Yoğunluğu 1.13 olan bir tuzlu su, hidratlı kalsiyum sülfat veya alçıtaşı serbest bırakır ve sodyum klorür veya deniz tuzu, yalnızca 1.22 yoğunluğundan doğal olarak çöker. Tuzlu sular daha sonra magnezyum ve potasyum klorüre ve magnezyum sülfata dayalı eriyen tuzları yalnızca 1,25 değerinden bırakma eğilimindedir.
İkincil evaporitik mineraller ile erken veya geç diyajenez ile yeniden işlenmiş evaporitler kastedilmektedir.
En yaygın diyajenetik dönüşümler şunlardır:
Ayrıca metamorfik dönüşümleri de gözlemliyoruz.
Yukarıda sunulan temel evaporit dizisinin teorik veya diskriminant bir model olduğu dikkate alınmalıdır. Bu dizi genellikle, muhtemelen erozyon ajanları tarafından yeniden işlenmiş çeşitli kırıntılı tortuların ve diyajenez sırasında bazen şeyllere dönüşen killerin ardışıklarıyla ilişkilidir. Bu nedenle, birçok yerde neredeyse saf minerallerden oluşan granüler kümeler, tabakalı veya lifli kayalar bulmak mümkün olsa bile, küresel olarak kayalardan bahsetmek tercih edilir.
Toplu halde çöken mineraller böylece pratikte kayaları oluşturabilir: alçıtaşı veya jipsit , anhidrit, kaya tuzu ... Evaporitler ayrıca erozyon ve taşımadan sonra kırıntılı kayalar olarak çökeltilebilir.