Прејди на содржината

Евапорат

Од Википедија — слободната енциклопедија
Калдрма обложена со халит нанесен од Мртвото Море, Израел (со израелска монета од 1 рупија [дијаметар 18 мм] за размер)

Евапорит — минерален депозит предизвикан од концентрација и кристализација (хемиско таложење) што се јавува кога доволно вода како растворувач испарува од воден раствор.[1] Постојат два вида на наслаги од евапорити: морски, кои може да се опишат и како океански наслаги, и неморски, кои се наоѓаат во стоечки водни тела како што се езерата. Евапоритите се сметаат за седиментни карпи и се формираат од хемиски седименти.

Формирање

[уреди | уреди извор]

Иако сите водни тела на површината и во водоносни слоеви содржат растворени соли, водата мора да испари во атмосферата за минералите да се таложат. За да се случи ова, водното тело мора да влезе во ограничена средина каде што влезот на вода во оваа средина останува под нето стапката на испарување. Ова е обично сува средина со мал дренажен слив напојуван од ограничен влез на вода. Кога се случува испарување, преостанатата вода се збогатува со соли и тие се таложат откако водата ќе се засити.

Депозициони средини

[уреди | уреди извор]

Море

[уреди | уреди извор]
Анхидрит

Морските евапорити имаат тенденција да имаат подебели наслаги и обично се вклучуваат во пообемни истражувања.[2] Кога научниците ја испаруваат океанската вода во лабораторија, минералите се таложат по дефиниран редослед што првпат го демонстрирал Узиљо во 1884 година.[2] Првата фаза на преципитација започнува кога остануваат околу 50% од оригиналната длабочина на водата. Во овој момент, почнуваат да се формираат помали карбонати.[2] Следната фаза во низата доаѓа кога експериментот останува со околу 20% од неговото оригинално ниво. Во овој момент, почнува да се формира минералот гипс, по што следува халит со 10%,[2] исклучувајќи ги карбонатните минерали кои имаат тенденција да не се евапорити. Најчестите морски евапорити се калцит, гипс и анхидрит, халит, силвит, карналит, лангбеинит, полихалит и каинит. Може да биде вклучен и кизерит (MgSO4), кој често сочинува помалку од четири проценти од вкупната содржина.[2] Сепак, постојат приближно 80 различни минерали за кои е објавено дека се пронајдени во евапоритни наслаги,[3][4] иако само околу десетина се доволно чести за да се сметаат за важни формирачи на карпи.[2]

Слатководни

[уреди | уреди извор]

Неморските евапорити обично се составени од минерали кои не се вообичаени во морските средини, бидејќи водата од која се таложат неморските евапорити генерално има поинакви пропорции на хемиски елементи од оние што се среќаваат во морската средина.[5] Вообичаени минерали што се наоѓаат во овие наслаги се бледит, боракс, епсомит, гејлусит, глауберит, мирабилит, тенардит и трона. Неморските наслаги можат да содржат и халит, гипс и анхидрит, а во некои случаи дури може да бидат и доминирани од овие минерали, иако не потекнуваат од океански наслаги. Сепак, тоа не ги прави неморските наслаги помалку значајни; тие често помагаат да се добие слика за минатите климатски услови на Земјата. Некои специфични наслаги дури покажуваат важни тектонски и климатски промени. Овие наслаги исто така можат да содржат значајни минерали кои се важни за современата економија.[6]

Дебели неморски наслаги што се акумулираат најчесто се формираат таму каде што стапката на испарување ја надминува стапката на доток и каде што постојат доволни количини на растворлив материјал. Дотокот исто така мора да се одвива во затворен басен или во басен со ограничен одлив, за седиментот да има време да се акумулира и да се формира во езеро или друго стоечко водно тело.[7] Примарни примери за вакви наслаги се нарекуваат „наслаги од солени езера“.[8] Солените езера вклучуваат, на пример, постојани езера (кои постојат преку целата година), плеја-езера (кои се појавуваат само во одредени сезони) или други поими што се користат за да се опишат места со стоечка вода, повремено или преку целата година.

Примери за современи неморски средини на таложење се Големото солено езеро во Јута и Мртвото море, кое се наоѓа помеѓу Јордан и Израел.

Средините за таложење на евапорити кои ги исполнуваат горенаведените услови вклучуваат:

  • Грабенски области и полуграбенски области во континентални раседни средини напојувани од ограничена речна дренажа, обично во суптропски или тропски средини
  • Грабенските средини во океанските расцепни средини се хранат со ограничен океански влез, што доведува до евентуална изолација и испарување.
    • Примерите вклучуваат Црвено Море и Мртво Море во Јордан и Израел.
  • Внатрешни дренажни басени во суви до полусуви умерени до тропски средини напојувани од ефемерна дренажа
  • Области надвор од сливот кои се хранат исклучиво со протекување на подземни води од артески води
    • Примерни средини се насипите за истекување на пустината Викторија, кои се напојуваат од Големиот артески басен, Австралија.
  • Ограничени крајбрежни рамнини во регресивни морски средини
    • Примерите вклучуваат наоѓалишта сабха во Иран, Саудиска Арабија и Црвеното Море; Гарабогазкол во Каспиското Море.
  • Дренажни базени што се хранат во екстремно суви средини
    • Примери се чилеанските пустини, одредени делови од Сахара и Намиб.

Најзначајните познати таложења на евапорити се случиле за време на месинската криза на соленоста во сливот на Средоземното Море.

Евапоритски формации

[уреди | уреди извор]
Хоперов кристален отлив од халит во јура карпа, Кармелска формација, југозападна Јута

Формациите на евапорити не мора да бидат составени целосно од халитна сол. Всушност, повеќето формации на евапорити не содржат повеќе од неколку проценти минерали на евапорити, а остатокот е составен од потипични детритални кластични карпи и карбонати. Примери за формации на евапорити вклучуваат појавувања на сулфур на евапорити во Источна Европа и Западна Азија.[9]

За една формација да се препознае како евапоритна, може едноставно да биде потребно препознавање на халитни псевдоморфи, секвенци составени од одреден дел од евапоритни минерали, и препознавање на текстури на пукнатини во кал или други текстури.

Економско значење

[уреди | уреди извор]

Евапоритите се важни економски поради нивната минералогија, нивните физички својства in-situ и нивното однесување во подземјето.

Евапоритните минерали, особено нитратните минерали, се економски важни во Перу и Чиле. Нитратните минерали често се ископуваат за употреба во производството на ѓубрива и експлозиви.

Се очекува густите депозити на халит да станат важна локација за отстранување на нуклеарен отпад поради нивната геолошка стабилност, предвидливо инженерство и физичко однесување и непропустливост на подземните води.

Халитните формации се познати по нивната способност да формираат дијапири, кои создаваат идеални локации за заробување на нафтени наслаги.

Халитните наслаги често се ископуваат за употреба како сол.

Главни групи на евапоритни минерали

[уреди | уреди извор]
Калцит

Ова е табела што ги прикажува минералите што ги формираат морските евапоритни карпи. Тие се обично најчестите минерали што се појавуваат во овој вид наслаги.

Класа на минерали Име на минералот Хемиски состав
Хлориди Халит NaCl
Силвит KCl
Карналит KMgCl
3  · 6 H
2O
Каинит KMg(SO
4)Cl  · 3 H
2O
Сулфати Анхидрит CaSO
4
Гипс CaSO
4  · 2 H
2O
Кизерит MgSO
4  · H
2O
Лангбеинит K
2Mg
2(SO
4)
3
Полихалит K
2Ca
2Mg(SO
4)
6  · H
2O
Карбонати Доломит CaMg(CO
3)
2
Калцит CaCO
3
Магнезит MgCO
3
Хенксит Na
22K(SO
4)
9(CO
3)
2Cl, , еден од ретките минерали што е и карбонат и сулфат

Евапоритните минерали почнуваат да таложат кога нивната концентрација во водата достигнува такво ниво што повеќе не можат да постојат како растворени супстанции.

Минералите се преципитираат од растворот по обратен редослед на нивната растворливост, така што редоследот на таложење од морската вода е:

  1. Калцит (CaCO3) и доломит (CaMg(CO
    3    )
    2    )
  2. Гипс (CaSO
    4      · 2 [[H
    2    O]]) и анхидрит (CaSO4).
  3. Халит (т.е. обична сол, NaCl)
  4. Калиумови и магнезиумови соли

Изобилството на карпи формирани со препитација на морска вода е во ист редослед како и врнежите дадени погоре. Така, варовникот (доломит) е почест од гипсот, кој е почест од халитот, кој е почест од калиумовите и магнезиумовите соли.

Евапоритите исто така можат лесно да се рекристализираат во лаборатории со цел да се испитаат условите и карактеристиките на нивното формирање.

Можни евапорати на Титан

[уреди | уреди извор]

Неодамнешните докази од сателитските набљудувања[10] и лабораториските експерименти[11] сугерираат дека евапоритите веројатно се присутни на површината на Титан, најголемата месечина на Сатурн. Наместо водни океани, Титан е домаќин на езера и мориња од течни јаглеводороди (главно метан) со многу растворливи јаглеводороди, како што е ацетилен,[12] кои можат да испарат од растворот. Наслагите од евапорити покриваат големи региони од површината на Титан, главно по должината на крајбрежјето на езерата или во изолирани базени (лакуни) кои се еквивалентни на солници на Земјата.[13]

Наводи

[уреди | уреди извор]
  1. ↑ Jackson, Julia A. (1997). Glossary of Geology (4th. изд.). Alexandria, Virginia: American Geological Institute.
  2. 1 2 3 4 5 6 Boggs, Sam (2006). Principles of sedimentology and stratigraphy (4th. изд.). Upper Saddle River, N.J.: Pearson Prentice Hall. ISBN 0131547283.
  3. ↑ Stewart, F.H. (1963). „Marine evaporites“. U.S. Geological Society Professional Paper. 440-Y: 21. Bibcode:1963usgs.rept...21S. doi:10.3133/pp440Y.
  4. ↑ Warren, John (1999). Evaporites : their evolution and economics. Oxford: Blackwell Science. ISBN 978-0632053018.
  5. ↑ Boggs, Sam (2006). Principles of sedimentology and stratigraphy (4th. изд.). Upper Saddle River, N.J.: Pearson Prentice Hall. ISBN 0131547283.
  6. ↑ Melvin, John L., уред. (1991). Evaporites, petroleum and mineral resources. Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0444555762.
  7. ↑ Melvin, John L., уред. (1991). Evaporites, petroleum and mineral resources. Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0444555762.
  8. ↑ Melvin, John L., уред. (1991). Evaporites, petroleum and mineral resources. Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0444555762.
  9. ↑ C.Michael Hogan. 2011. Sulfur. Encyclopedia of Earth, eds. A.Jorgensen and C.J.Cleveland, National Council for Science and the environment, Washington DC Архивирано на 28 октомври 2012 г.
  10. ↑ Barnes, Jason W.; Bow, Jacob; Schwartz, Jacob; Brown, Robert H.; Soderblom, Jason M.; Hayes, Alexander G.; Vixie, Graham; Le Mouélic, Stéphane; Rodriguez, Sebastien (2011-11-01). „Organic sedimentary deposits in Titan's dry lakebeds: Probable evaporite“. Icarus (англиски). 216 (1): 136–140. Bibcode:2011Icar..216..136B. doi:10.1016/j.icarus.2011.08.022. ISSN 0019-1035.
  11. ↑ Czaplinski, Ellen C.; Gilbertson, Woodrow A.; Farnsworth, Kendra K.; Chevrier, Vincent F. (2019-10-17). „Experimental Study of Ethylene Evaporites under Titan Conditions“. ACS Earth and Space Chemistry. 3 (10): 2353–2362. arXiv:2002.04978. Bibcode:2019ESC.....3.2353C. doi:10.1021/acsearthspacechem.9b00204.
  12. ↑ Singh, S.; Combe, J. -Ph.; Cordier, D.; Wagner, A.; Chevrier, V. F.; McMahon, Z. (2017-07-01). „Experimental determination of acetylene and ethylene solubility in liquid methane and ethane: Implications to Titan's surface“. Geochimica et Cosmochimica Acta (англиски). 208: 86–101. Bibcode:2017GeCoA.208...86S. doi:10.1016/j.gca.2017.03.007. ISSN 0016-7037.
  13. ↑ MacKenzie, S. M.; Barnes, Jason W. (2016-04-05). „Compositional Similarities and Distinctions Between Titan's Evaporitic Terrains“. The Astrophysical Journal (англиски). 821 (1): 17. arXiv:1601.03364. Bibcode:2016ApJ...821...17M. doi:10.3847/0004-637x/821/1/17. ISSN 1538-4357.

Литература

[уреди | уреди извор]
  • Харди, Лоренс, 1984, „Евапорити: морски или неморски?: Американски журнал за наука, том 284, стр. 193–240.“ doi : 10.2475/ajs.284.3.193
  • Харди, ЛА, и Егстер, ХП, 1971, „Даночната средина на морските евапорити: случај за плитка, кластична акумулација“: Седиментологија, том 16, стр. 187–220.
  • Бенисон, КЦ и Голдштајн, РХ, 2002, „Препознавање на кисели езера и подземни води во карпестите записи“: Седиментна геологија, т. 151, стр. 177–185.
Преземено од „https://mk.wikipedia.org/w/index.php?title=Евапорат&oldid=5519863“