טופס של מלח שטוחים מן הפקדים הסידימנטארי במדבר אטאקמה, צ'ילה

מקורו של Atacama Salt Flats: A Journey Through Deep Time

השטוחים המלח של המדבר אטאמה בצ'ילה הם בין הנוף הקיצוני והויזואלי המתוענח על פני כדור הארץ.מישורים ענקיים, לבנים, גבישיים המשתרעים על מאות קילומטרים רבועים, המופיעים כמעט בכל העולם נגד רקע הצטברות של הרגל האנתאנית.כדי להבין כיצד נוצרו היווצרות אלה, יש צורך להביט לאחור למעלה ממיליוני שנים על רקע של כוחות אטומיים, משקעים, וסולם, על פני השטח העתיק, שבו יש צורך להביט לאחור של כל מינרלים, על פני השטח של החיים, ועל גודל של מינרליים, ועל גודלו של מינרליים, ועל גודלו של מעגל, ועל גודלו של מינרליים, על פני השטח של מינרליים, על פני השטח, ועל גודלו של כל מינרליים, ועל גודלו של כל מינרליים, ועל גודלו של כל מינרליים, ועל גודלו של כל מינרליים, ועל גודלו של כל מינרליים, ועל פני השטח, על פני השטח, ועל גודלו של כל מינרליים, על פני כדור הארץ, ועל גודלו של כל מינרליים, על פני השטח, על פני מינרליים, על פני השטח, על פני השטח, על פני השטח, ועל גודלו של כל מינרל

המדבר אטאמה עצמו ממוקם ייחודי.הוא יושב בצל הגשם של האנדים ממזרח ומושפע על ידי זרם הומבולדט הקר למערב, יצירת תנאים שהמשכו כמו היפררייד במשך לפחות 10 עד 15 מיליון שנים, ואולי יותר.יבשה קיצונית זו היא המרכיב המרכזי.ללא כמות גדולה של גשם כדי להתמוסס מינרלים, מינרלים אלה לאורך זמן סגור, כמו גם מים לא ידוע, לא מים טהורים בשום מקום אחר.

כדי להעריך באופן מלא את ההיקף והמורכבות של היווצרות אלה, זה עוזר לבחון את התהליכים שלב אחר צעד שהופכים את הסלע הרגיל לתוך הקרום הלבן המבריק של שטוח מלח, הידוע טכנית בשם סלאר.המסע מתחיל גבוה בהרי הסביבה ומסתיים בקומת הקרקע שטוחה, יבשה. מאמר זה ישבור את המנגנונים הגיאולוגיים, הקלימיים והכימיקליים שמניעים טרנספורמציה זו, המציעים מבט מקיף על מערכות הטבע של משקעים יוצאי דופן ביותר.

הקרן הגיאולוגית: Tectonics ו- אגן

הדרישה הראשונה לכל שטוח מלח היא דיכאון שבו מים ומשקעים יכולים לאסוף. באזור Atacama, הדיכאון האלה נוצרו על ידי פעילות טקטונית הקשורים להפחתת פלטה Nazca מתחת לגללה דרום אמריקה. זה התנגשות מתמשכת יש לרומם את הרי האנדים ויצר סדרה של אגן מקובעות פגם לאורך רכס המערבי של טווח אלה, הנקרא לעתים קרובות עבור מלחים פיזיים, או כי בסופו של דבר הפכו אגן פגומים.

המפורסם ביותר של אלה הוא Salar de Atacama, אשר יושב בתוך אגן כי כבר סובסד במשך עשרות מיליוני שנים. subsidence זה יוצר שטח לינה - חדר עבור אלפי מטרים של שריד כדי לצבור.ללא מסגרת tectonic זה, המים עשירים מינרלים כי ניקוז מן הרמות שמסביב פשוט זורם האוקיינוס השקט, נושאת את העומס שלהם במקום, הם לכודים, לריכוז.

הסלעים הסובבים את אגן אלה חשובים באותה מידה.האנדים מורכבים בעיקר סלעים געשיים ומסתוריים, עשירים במגוון רחב של מינרלים, כולל נתרן, אשלגן, סידן, מגנזיום, ליתיום, ברון וסולפטים. אלמנטים אלה הם חומרי הגלם עבור החריצים.

תפקיד הפעילות הגעשית במינרלים

וולקניות מילאה תפקיד ישיר באספקת אגן אטאקמה עם קוקטייל ייחודי של מינרלים.האזור הוא חלק מאזור וולקני המרכזי של האנדים, בית לשכבות פעיל ורדום רבים של stratovolcanoes. , מעיינות חמים, fumaroles ומערכות גיאותרמיות הקשורות למתכות נכות ומלחים עמוקים בתוך הקרום כדור הארץ, והם אל פני השטח.

מים חמים של מעיינות בגבהים Atacama הם לעתים קרובות מאוד עשיר ליתיום, בורון ואסרסן, אשר לאחר מכן נשא לתוך אגן על ידי זרמים ומים קרקעיים.זו הסיבה לכך סלאר דה אטאקמה מחזיק אחד מהרזרבות הידועות הגדולות ביותר של ליתיום ברך על פני כדור הארץ.התרומה הגעשית היא לא אירוע חד פעמי; זהו מקור מתמשך של מינרלים אשר ממשיך לספק את הדם העמוק אפילו היום.

בנוסף לאביבים חמים, התפרצויות געשיות נפץ השתלטו על שכבות של אפר וחנק ישירות לתוך אגן.הפקדות הגעשיות הללו הן מאוד תגובתיות ומזג אוויר מהיר, שחרור התוכן המינרלים שלהם לתוך מי הקרקע המקומי. מעל מיליוני שנים, אלה הסדימנטים הגעשיים הפכו סטוחים עם שכבות מלח, הוספת מורכבות ועושר לתיעוד הסדימנטרי.

מזג אוויר וארוזיון: המשחררים הגדולים של מינרלים

ברגע שהמיכל הטקטוני נמצא במקום ואספקת המינרלים הוקמה, השלב הבא הוא ההתמוטטות הפיזית והכימיקלית של סלעי המקור.מזג האוויר באאקמה פועל אחרת מאשר ברוב הסביבות האחרות. כי יש כל כך מעט מים נוזליים, מזג אוויר כימי איטי.עם זאת, מזג אוויר פיזי – מונע על ידי תנודות טמפרטורה קיצוניות בין יום ולילה, עלייה של מלח בסדקים, רוחות חזקות מדי פעם – הוא יעיל מאוד.

סלעים על המדרונות התלולים של האנדים נשברים לתוך שברים על ידי התכפור במהלך לילות קרים והתרחבות תרמית במהלך ימים חמים. שברים אלה חודרים במורד ההר באמצעות הכבידה, ויוצרים מדרונות סעודת ומעריצים בכל רחבי היסוד של ההרים. Occasional הצפות, אם כי נדיר, יכול להעביר כמויות עצומות של סמרטוטים אלה לתוך רצפות יחיד במקרה של משקעים, אבל לעתים קרובות נופל גשם אינטנסיבי, אבל זה נופלת, אבל זה נופל גשם, אבל הוא לעתים קרובות, אבל הוא נופלת, אבל זה הוא יורד גשם קצר, אבל זה נופל, אבל זה נופל, אבל זה נופלת, אבל זה נופלת, אבל זה הוא לעתים קרובות, אבל זה הוא לעתים קרובות, אבל זה הוא לעתים קרובות, אבל זה הוא סערות, אבל זה נופלת גשם, אבל זה נופלת גשם קשה, אבל זה נופלת, אבל זה נופלת, אבל זה נופלת, אבל זה נופלת, לעתים קרובות, אבל נדיר, לעתים קרובות, אבל נדיר, אבל נדיר, אבל נדיר, אבל נדיר, אבל נדיר, אבל נדיר, אבל נדיר, אבל נדיר, אבל נדיר, הוא יכול, אבל זה, הוא יכול, הוא יכול, אבל זה, אבל נדיר, אבל נדיר, אבל נדיר, אבל נדיר,

ההיבט הכימי של מזג אוויר, תוך איטי, הוא קריטי.פחמן דו-חמצני מומס בלחות אדמה מוגבלת יוצר חומצה פחמן חלש כי התקפות אט אט אט סדקים סדקים מינרלים סילקויים אחרים.תהליך זה משחרר נתרן, סידן, אשלגן ו אשלגן ions לתוך פתרון. בדומה, חמצון של מינרלים sulfide בסלעים געשיים מייצר חומצה sulfuric, אשר מתמוסס באופן אגרסיבי סביב סלע ומחולק את טווחי של מתכות כימי בסופו של חומרים אלה הופכים בסופו של חומר מתמוססים.

סינדימנט תחבורה: נהרות, מעריצים אלבוניים, ו- Groundwater Flow

המשקעים והמינרלים המתמוססים אינם מופיעים רק באגן; הם חייבים להיות מועברים לשם.מנגנוני התחבורה העיקריים באמדאמה הם נהרות אמפיריים, זרימת מים קרקע ורוח. נהרות קבועים כמעט אינם קיימים בליבת ההיפר-ררדיאד, אבל במהלך אירועי משקעים נדירים, מים יורדים מן האנדים, קעוני גילוח עמוק ומפקדים כמו כל האוהדים של הטופים שבו הפסגות.

מעריצים אלו הם תכונות מפתח.הם מורכבים קברים חולות ליד חזית ההר, מעבר לשוליים וחימרנים דקים יותר החוצה לתוך אגן.המשקעים ה- coarser לפעול כקוויפר, אחסון מים קרקעיים כי לאט נודדים לכיוון מרכז אגן.כפי שממים קרקעיים אלה נעים, הוא ממשיך לפזר מינרלים מסביב למשקעים, בהדרגה, על ידי נקודת מלח נמוכה יותר, הוא מגיע לנקודה זו, 000.

זרימת מים קרקע היא למעשה מנגנון התחבורה הדומיננטי עבור מוצקים מתמוססים באקנה.גם כאשר פני השטח יבש העצם, אקוויפר תת קרקעיים הם לאט אך נעים במים מינרליים-לאדן כלפי הסלארים. זרם תת-קרקעי זה הוא מה שמקיים את השטוחים המלח במהלך תקופות יבשות ארוכות בין אירועי הצפה הנדירים.

אקלים היפראריד: המנוע של אווה

ללא evaporation קיצונית, לא יהיו דירות מלח.אקלים ההיפרמריד של המדבר Atacama הוא הגורם החשוב ביותר בריכוז המינרלים המתמוססים שהובאו לאגן.המשקעים השנתיים הממוצעים בליבת המדבר הוא פחות מ 1 מ"מ, בעוד ששיעורי הפינוי הפוטנציאליים עולים על 3,000 מ"מ בשנה.

חיזוי אינו תהליך עדין בסביבה זו.קרינת השמש אינאנטנס, לחות נמוכה ורוחות מתמשך משלבים כדי לנהוג evaporation בקצב שהוא בין הגבוהים ביותר על פני כדור הארץ.

התוצאה היא תהליך של שבריריות. as brine evaporates, שלבי מינרלים שונים מפלט ברצף צפוי מבוסס על המינרלים הקלושים שלהם.המינרלים הפחות מסולקים - סידן (calcite) ו-Ssulfate סידן (gypsum) - precipitate הראשון, יצירת שכבות בשוליים של הסלפיראט, כמו evaporation וממשיך את המגנזיום כהה יותר, כל כך מרוכז (סוף סוף סוף סוף) נשאר מאוד, כולל ⁇ ) לבן יותר, כולל ⁇ ⁇ ) כל כך גדול יותר, כולל ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

הכימיה של Brine Evolution

הרצף של משקעים מינרלים באגן evaporating הוא דוגמה קלאסית של הבחנה כימית סינדית.המים שנכנסים לאגן Atacama אינו טהור; הוא נושא תערובת מורכבת של סטיות מומסות נגזר מזג האוויר של סלעים וולקניים וסיפלאריים.התים בשפע ביותר הם בדרך כלל נתרן, סידן, מגנזיום, אשלגן, בעוד דומיננטיים הם כלוריטים, , chlorates, biates, biates.

ככל התקדמות evaporation, האגן מתפתח באמצעות מספר שלבים כימיים נפרדים.בבשלב מוקדם, סידן ו דוקרבונט משלבים כדי ליצור calcite (CaCO3), הסרת סידן ו דוקרבונט מן הפתרון.לאחר דוקרבונט הוא depleted, סידן ו sulfate מתחילים להכפיף כמו gyum (Ca4H2HO).

ההתבוננות המתמשכת מובילה למשקעים של ההליט (NaCl), המינרל הדומיננטי ברוב שטוחות המלח.המשקעים הלייט מסיר נתרן וכלור בכמויות גדולות, אבל הלוט עדיין מכיל כמויות משמעותיות של מגנזיום, אשלגן, סולפט, ואת האלמנט החשוב של הליתיום לכודים בשלבים האחרונים של evaporation, מינרלים אקזוטיים יותר כגון סינפליט (Klite), קליברליסטם נדיר, עם זאת, gicycreic ביותר, עם זאת, 000 נדיר, עם זאת, עם זאת, עם זאת, 000 נדיר, הוא הרבה יותר, 000, 000, 000 נדיר, 000.

האבולוציה הזו היא לא תהליך ליניארי פשוט.השיטפונות והייבוש מחזורים, וריאציות בהרכב של מים נכנסים, ואת השילוב של מקורות מים שונים כל להוסיף מורכבות. דירת מלח וכתוצאה מכך הוא פיקדון מצופה, heterogeneous, עם אזורים של יצירות מינרלים שונים המשקפים את ההיסטוריה של קלטות מים ותנאי evaporation מעל אלפי שנים.

The Living Salt Flat: Seasonal and Long-Term Dynamics

שטוח מלח עשוי להופיע סטטי וחסר חיים, אבל זה למעשה מערכת דינמית המשתנה על מספר רב של לוחות זמנים. על בסיס עונתי, אפילו כמות זעירה של משקעים שנפלו ב Atacama יכול ליצור שינויים עדינים על פני השטח. גשם אור או ערפל יכול לפזר את גבישי מלח העליון, להרכיב שכבה דק ורווי כי בסופו של דבר נסוג לתוך תהליך שונה של המרקם זה של פירוק ורטיחות נותן את לוחות הזמנים של מעט, כאשר מכווץ.

על פני זמן ארוך יותר, שטוח מלח מגיב משמרות אקלים. במהלך תקופות בשפע, כאשר המשקעים בגבהים גבוהים יותר, יותר מים זורמים לתוך האגן, ואת רמת הלוט עולה.זה יכול לגרום ללוח המלח להתפוגג חלקית ולאחר מכן reprecipitate כמו עבה יותר, מסיבי יותר. במהלך תקופות היפרדות, את הרמה שופע טיפות, ואת פני השטח הופך להיות מקרר יותר עם ריצוף של אזור זה הוא בעצם מלוטש שונה.

יש גם מרכיב ביולוגי לדינמיקה שטוחה מלח.מיקרואורגניזמים, כולל חיידקים (salt-loving) וקשת, לשגשג בנוף ובקרב קרום המלח.אורגניזמים אלה יכולים להשפיע על הכימיה האקולוגית של ה-Sen, מאיץ או מעכב משקעים מיקרוביאליים, המורכבים מקהילות שכבתיות של ⁇ , נפוצים בשוליים האקולוגיים של אלה, כגון מלכודות מלחים, הם רק תכונות ייחודיות, כגון, לא יכולות ליצור משקעים אורגניים.

תפקיד של זרימה במים היבשה וזרימה

מאזן המים של שטוחה מלח נשלט על ידי ה הבין-פלי של זרימה וזרימה החוצה.זרימה מגיעה משני מקורות עיקריים: משטח מפלט מאירועי גשם בלתי צפויים בהרי הסביבה, וממים קרקעיים זורמים מן אקוויפרים אזוריים.מים קרקעיים הוא המקור עקבי יותר ונפחי יותר, ומספק אספקה קבועה של מינרלים מומסים אפילו בתקופות יבשות ארוכות.

זרימה החוצה מן הסלהר מתרחשת כמעט לחלוטין באמצעות evaporation. באגן מסוימים, ייתכן שיהיה דליפת מים קרקעי קטן דרך הסדימנטים הבסיסיים, אבל באגן אנדרטי מתפקד כראוי, הדלפה זו היא רשלנית.ה salinity של הצטברות של הזינוק העצום לאורך זמן, כאשר המים הוסרו על ידי evaoration ופיזור מוצקות יותר מובאים על ידי מים זורמים על ידי מים זורמים.

קצב הצטברות המלח אינו קבוע.זה תלוי בריכוז של מוצקים מפורשים במים זורמים, שיעור זרימת המים הקרקע, ואת שיעור הפינוי. בסלאר דה אטאמה, שיעור הצטברות המלח הממוצע של הצטברות מלח מוערך בכ-1 עד 2 מ"מ בשנה, אך שיעור זה היה שונה לאורך זמן כמו תנאי אקלים עברו מיליוני שנים, 000 מ"ח, 000 שנים קטנות אלה, בתוך כמה מ"מ.

להקות נוספות של סולט לנד מערכות

בעוד שדירות מלח אטאקמה הן מדהימות, הן אינן ייחודיות.תכונות דומות קיימות באזורים אחרים של היפראריד ברחבי העולם, כולל מדבר המלח הגדול יוטה, סלאר דה אווני בבוליביה, ואת אגן קדאם בטיבט.כל אחת מהמערכות הללו יש מאפיינים ייחודיים משלה, מעוצבים על ידי גיאולוגיה מקומית, אקלים, והיסטוריה טקטונית.

Salar de Uyuni בבוליביה הוא המלח הגדול ביותר על פני כדור הארץ, המשתרע על פני 10,000 קילומטרים רבועים.הוא נוצר בסביבה טקטונית דומה - אגן סגור בהרי האנדים הגבוהים - אבל הוא מקבל יותר משקעים מאגן האמזונס, המוביל לשיט עונתי שיוצר את אפקט המראה המפורסם. Salar de Uuni הוא גם תחת שלפוחית מסיבית, דומה ל de lathium de lathium de lathium de lathium de larma de larja, למרות ⁇ , למרות ⁇ , דומה de larjarecama de larjareca, למרות ⁇ , למרות ⁇ , למרות ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

ה-Bonneville Salt Flats ביוטה, לעומת זאת, נוצר באקלים שונה מאוד.הם שריד של אגם הפליסטגורן ביונוויל, אשר מזועזע בסוף עידן הקרח האחרון.הקרם המלח יש דק יותר ועונה יותר, משקפות חצי-ארי ולא עודף אקלים.

הבנת ההשוואה הגלובלית הזו מסייעת לגולוגים לפרש את ההיסטוריה של ההפקדות של Atacama ולנבא כיצד הם עשויים להגיב לשינויים האקלים בעתיד.כל דירה מלוח היא ארכיון ייחודי של ההיסטוריה הסביבתית, אך כולם חולקים את אותם התהליכים הבסיסיים של הצטברות סימנטארית, ריכוז evaporative, ומשקעים מינרלים.

אינטראקציה אנושית: מינון, מים והשפעה סביבתית

דירות המלח של Atacama הן לא רק פלאים מדעיים; הן גם משאבים כלכליים יקרי ערך.הגלות העשירות של ליתיום מתחת ל- Salar de Atacama הן מקור עיקרי של ליתיום לשוק הסוללה העולמי. המשאבה של פעולות מיינג שופעת אל פני השטח ומאפשרת לו להתאדות בשקע גדול, תהליך שמרכז את הלית לרמות המתאימות למיצוי זה הביא גם את ההתפתחות החברתית החשובה.

החילוץ של ליתיום ריין דורש הסרת כמויות גדולות של מים קרקעיים, אשר יכול לשבש את האיזון ה הידרולוגי עדין של הסלמר.הורדת רמת הריין יכול להשפיע על המערכות האקולוגיות המקומיות תלויות על המרקיד והמים המתוקים מתעיין בשוליים של החמצת המלח.פלמינגו, למשל, להסתמך על האנתרופולוגיה והאורגניזמים האחרים ששגשגים במים הרדודים יש גם חששות לטווח הארוך.

בנוסף ליתיום, דירות מלח אטאקמה כבר מוקשות על בראטים, מלחים אשלגן, מלחים נפוצים, ומלח משותף.המיצוי של מינרלים אלה שינה את פני השטח של הסלרים, משאיר מאחור בריכות evaporation, כבישים, תשתיות אחרות.כפי הביקוש הגלובלי ליתיום ממשיך לגדול, מציאת איזון בין הפקת משאבים והגנה סביבתית יהיה חשוב יותר ויותר.

מסקנה: The Enduring Legacy of Sedimentary Accumulation

דירות המלח של המדבר אטאמה הן עדות לכוח של תהליכים גיאולוגיים איטיים ומתמשך יותר ממיליוני שנים, הצטברות מתמדת של פיקדונות סימנטאריים, בשילוב עם תנאים evaporative קיצוניים, הפכה את הסלע הרגיל לנוף עצום, עשיר מינרלים.סיפור היווצרותם נכתב בשכבות מלח, הכימיה של האגן, ואת הצורה של ההבנה עצמה היא לא רק מקומות קריטיים אלה, אלא גם שמירה על הסביבה הייחודית של משאבים ייחודיים.

(ב) לקריאה נוספת על הגיאולוגיה של הפקדות של evaporite, ה- (FLT:0U.S. Geological SurveyFLT:1 מספק משאבים נרחבים על משאבי מינרלים ותהליכים סעידנים, בנוסף, מחקר של האגודה הגיאולוגית של לונדוןFLT: 2Geological של משאבים דיגיטליים נוספים ב- LondonFLT 3, מציע תובנות עמוקות לתוך אגן טקטוני ו climatic על היווצרות.