מעגל הסלע: הבנת מעגל הסלע והשפעתו על כדור הארץ

מעגל הסלע: הבנת מעגל הסלע והשפעתו על כדור הארץ

מחזור הסלע מייצג את אחד התהליכים הבסיסיים והדינמית ביותר בעיצוב כדור הארץ שלנו.מחזור זה הוא תהליך גיאולוגי בסיסי שבאמצעותו שלושת סוגי הסלעים העיקריים של כדור הארץ - מחוסנים, זוהרים ומטאמורפיליים - באופן בלתי נמנע הופך אחד לשני על פני זמן גיאולוגי. רחוק מלהיות היווצרות סטטית, סלעים נוצרים כל הזמן, נהרסים ורפורמים באמצעות סדרה מורכבת של תהליכים הקשורים זה כבר שנים של תובנות על פני כדור הארץ, ממשיכים להשתנות, ושינויים היסטוריים של פני כדור הארץ.

מהו Rock Cycle?

מחזור הסלע הוא סדרה של תהליכים שיוצרים והופכים את סוגי הסלעים בקרום כדור הארץ. מחזור מתמשך זה מדגים את האופי הדינמי של הפלנטה שלנו, שבו החומרים ממוחזרים כל הזמן ומשתנים.המחזור איטי ודרגתי, לעתים קרובות לוקח מיליוני שנים כדי לראות שינויים משמעותיים.מה הופך את מחזור הסלע מרתק במיוחד הוא כי אין לו נקודת התחלה קבועה או סיום - זה כבר פועל עבור מיליארדי שנים וימשיכו להיות פעיל כמו כדור הארץ.

מחזור הסלע מונע על ידי שני כוחות: (1) מנוע החום הפנימי של כדור הארץ, אשר נע חומר סביב הליבה ואת המנטה ומוביל לשינויים איטיים אך משמעותיים בתוך הקרום, ו (2) המחזור ההידרולוגי, שהוא תנועת המים, הקרח, האוויר על פני השטח, והוא מופעל על ידי השמש.שני כוחות הנהיגה אלה פועלים יחד כדי ליצור את התנאים הדרושים לטרנספורמציה סלעית.

שלושת סוגי הרוק העיקריים

מחזור הסלע כולל שלוש קטגוריות נפרדות של סלעים, כל אחד שנוצר באמצעות תהליכים שונים ותחת תנאים שונים.הבנת סוגי הסלע הללו חיוני להבין כיצד מחזור פועל.

רוקס

סלעים עזים נוצרים כאשר סלע מלוטש (magma או lava) קרירים ומדכאים. סלעים אלה מסווגים לשתי קטגוריות עיקריות המבוססות על המקום שבו הם יוצרים.תהליך זה יכול להתרחש מתחת לפני השטח של כדור הארץ, וכתוצאה מכך סלעים אי-גנטיים פולשניים, או על פני השטח כמו סלעים אקספוציאליים.

סלעים חודרניים בצורת כאשר מאגמה מגניבה ומדניקה מתחת לפני השטח של כדור הארץ.תהליך קירור איטי זה מאפשר גבישים גדולים להיווצר, וכתוצאה מכך מרקם מוטבע coarse. Granite הוא דוגמה ראשית של סלע חודרני, מאופיין על ידי גבישים מינרלים גלויים שלה.

סלעים עזים מתעוררים כאשר מגמה מהקרר הפנימי של כדור הארץ על פני השטח או מתחת לאדמה, מבססים לצורות כמו basalt או granite. סלעים אלה מייצגים את החומר העיקרי שממנו סוגים אחרים של סלע בסופו של דבר יוצרים, מה שהופך אותם יסודיים להבנת מחזור הסלע.

רוקס

סלעים סינמנטאריים מקורם כאשר חלקיקים מתיישבים מתוך מים או אוויר, או על ידי משקעים של מינרלים מן המים.הם מצטברים בשכבות. סלעים אלה מספרים סיפורים על סביבות עתיקות, משמרים עדויות לאקלים העבר, מערכות אקולוגיות ואירועים גיאולוגיים.

ישנם שלושה סוגים שונים של סלעים סימנטאריים: חומרנים, אורגני (ביולוגי), וכימיקליים. סלעים סינדיסטיים בצורת מקטעים של סלעים אחרים אשר מזגו, הועברו והופקדו. סנדסטון ופצלי הם דוגמאות נפוצות. סלעים אורגניים, כגון פחם, צורה מן הצטברות ודחיסה של צמח וצמחים.

כאשר המשקעים מגיעים עמוק יותר, הם בסופו של דבר הופכים סלע מוצק באמצעות תהליך שנקרא ליתציה, הדורש גם קומפקטיות וגם מלט של מוצקים רופפת.המשקל של השכבות המיותרות יקומפקטי את המשקעים קרוב יותר יחד, וכמי קרקע דולף בין הגרגרים בודדים, הוא ידביק או מלט את המשקעים כסלע מוצק.

רוק מטאמורפי

סלעים מטאמורפיים תוצאה כאשר סלעים קיימים משתנים על ידי חום, לחץ, או נוזל תגובתי, כגון מים חמים, מינרלים-לאדן. המילה "מגנטי" פירושה פשוט "שינוי צורה", המתארת באופן מושלם את האופן שבו סלעים אלה נוצרים.

סלעים מטאמורפיים החלו להיות סוג אחר של סלע, אך השתנו באופן משמעותי מהסלע המקורי שלהם, סממנטרי, או צורה מטאמורפית מוקדמת יותר.תהליך המטמורפיזם אינו ממיס את הסלעים, אלא הופך אותם לסלעים צפופים יותר, קומפקטיים יותר.מינרלים חדשים נוצרים גם על ידי סידור מחדש של רכיבים מינרלים או על ידי תגובות עם נוזלים הנכנסים לסלעים.

מבנה סלעי מטבולי הוא או מבולגן (יש מבנה פלאאר מוגדר) או לא מחוספס (מסיבי, ללא מבנה) סלעים metamorphic ממולאים כמו ריבוע ו-schist להציג שכבתיות או דפוסים מצופים שנוצרו על ידי ההיערכות של מינרלים תחת לחץ.

המעבדים נוהגים ב-Rock Cycle

מחזור הסלע פועל באמצעות תהליכים מקושרים רבים הפועלים יחד כדי להפוך סלעים מסוג אחד למשנהו.היווצרות, התנועה והטרנספורמציה של סלעים נובעים מהחום הפנימי של כדור הארץ, לחץ מתהליכים טקטוניים, ואפקטים של מים, רוח, כוח הכבידה, וביולוגיה (כולל אנושי) הבנה תהליכים אלה חיונית כדי להבין כיצד המעגל פועל.

תגית: Breaking Down Rocks

מזג אוויר מתאר את השבר או פירוק סלעים ומינרלים על פני כדור הארץ, מים, קרח, חומצות, מלחים, צמחים, בעלי חיים ושינויים בטמפרטורה הם כל סוכני מזג האוויר.תהליך זה הוא הצעד הראשון בהפיכת סלע מוצק לתוך הסדימנטים שבסופו של דבר ייווצרו סלעים שדומים.

מזג האוויר מחולק לעתים קרובות לתהליכים של מזג אוויר מכני ומזג אוויר כימי. מזג אוויר ביולוגי, שבו יצורים חיים או חיים פעם לתרום מזג אוויר, יכול להיות חלק משני התהליכים.

מזג אוויר (Mechanical Weathering)

מזג אוויר פיזי, הנקרא גם מזג אוויר מכני או פיזור, הוא המעמד של תהליכים הגורמים לפירוק סלעים ללא שינוי כימי.מזג אוויר גופני כרוך בהתמוטטות סלעים לתוך שברים קטנים יותר באמצעות תהליכים כגון הרחבה והתכווצויות, בעיקר בשל שינויים בטמפרטורה.

אחת הצורות החזקות ביותר של מזג אוויר פיזי הוא הקפאה, הידוע גם כפור קריסה נביחות מים לתוך סדקים בסלעים, וכאשר הטמפרטורות יורדות מתחת לקפאה, המים מתרחבים ככל שהוא הופך לקרח.ההתרחבות הזו מפעילה לחץ עצום על הסלע שמסביב, מרחיבה בהדרגה סדקים ופורצת את הסלע בנפרד.

שחרור לחץ או עומס הוא צורה של מזג אוויר פיזי לראות כאשר סלע קבור עמוק הוא exhumed. כאשר שחיקה מסיר את חומר הסלע overlying, סלעים פולשני אלה נחשפים והלחץ עליהם שוחרר.לאורך זמן, הסדינים של שבר הסלעים שנחשפו לאורך השבברים, תהליך המכונה exfoliation.תהליך זה יוצר היווצרות ייחודי של dome בצורת גרפיט בנוף.

מזג אוויר מתח צחיח מתרחש בסביבות עם וריאציות טמפרטורה גדולות, במיוחד במדברים.ההתחממות החוזרת והקירור של משטחי סלע גורמים הרחבה וה התכווצות, אשר יכול לגרום לשכבות חיצוניות לקלף בגליונות דקים. אורגניזמים חיים עשויים לתרום למזג אוויר מכני, כמו גם מזג אוויר כימי. Lichens ו mosses לגדול על משטחים סלעיים חשופים וליצור מיקרו-סביבה יותר.

מזג אוויר כימי

מזג אוויר כימי משנה את המבנה המולקולרי של סלעים וקרקע.בניגוד למזג אוויר פיזי, אשר פשוט שובר סלעים לחתיכות קטנות יותר, מזג אוויר כימי למעשה משנה את המינרלים המרכיבים את הסלע, לעתים קרובות יוצר מינרלים חדשים לחלוטין בתהליך.

פחמן דו חמצני מהאוויר או הקרקע לפעמים משלב עם מים בתהליך שנקרא פחמן.זה מייצר חומצה חלשה, הנקראת חומצה פחמן, שיכולה לפזר סלע.חומצה פחמן יעיל במיוחד בפירוק אבן גיר.תהליך זה אחראי על היווצרות של מערכות מערות מרהיבות ברחבי העולם, שם חומצה פולינזית פיזר אבן גיר במשך מיליוני שנים כדי ליצור תת-קרקעית גדולה ומעברים.

הידרוליזה היא תהליך חשוב נוסף של מזג אוויר כימי.בתהליך הידרוליזה, פתרון חדש (תערובת של שני חומרים או יותר) נוצר ככימיקלים בסלע אינטראקציה עם מים.בסלעים רבים, למשל, מינרלים נתרן אינטראקציה עם מים כדי ליצור פתרון מים מלוח.תהליך זה חשוב במיוחד במזג האוויר של מינרלים פצפיים, שהם בשפע בסלעים רבים.

שיעור שבו התגובות הכימיות של פירוק מינרלים לעתים קרובות גדל בנוכחות מים מתחת לטמפרטורות חמות יותר.זה אומר כי אזורים טרופיים עם טמפרטורות גבוהות ומשקעים בשפע חווים בדרך כלל הרבה יותר מהר של מזג אוויר כימי מאשר אזורים קרים, יבש.

מזג אוויר ביולוגי

יצורים חיים או חיים פעם יכולים גם להיות סוכנים של מזג אוויר כימי.שרידים של צמחים וכמה פטריות יוצרים חומצה פחמן, אשר יכול להחליש ולהתמוסס סלע. כמה חיידקים יכולים למזג אוויר רוק כדי לגשת לחומרים מזינים כגון מגנזיום או אשלגן.זה מדגים את התפקיד החשוב כי החיים משחקים בתהליכים גיאולוגיים.

לינצ'נים על סלעים הם בין הסוכנים הביולוגיים היעילים ביותר של מזג אוויר כימי.הצורות הנפוצות ביותר של תוצאה ביולוגית של שחרור תרכובות ממותגות (כגון חומצות אורגניות מסוימות וצידנות) וחומצות פחמן דו חמצני ואורגניות על ידי צמחים. Roots יכולים לבנות את רמת הפחמן הדו-חמצני ל-30% מכלל הגזים, בסיוע באמצעות מודעות של CO2 על מינרלים וקצב הדלי מאוד איטי של CO2.

ארוסה ותחבורה

האירוניה מתייחסת לתהליכים שבעזרתם חלקיקים שכבר רופפים על ידי מזג אוויר הוסרו על ידי הפעולה של העברת אוויר או מים זורמים.תהליך זה כרוך בשני שלבים.קודם, החומרים הרופפים חייבים להיאסף, או מאומנים.שניים, החומרים חייבים להיות נשאים פיזית, או מועברים למקומות חדשים.

מים זורמים ורוחות הם שני סוכני השחיקה הנפוצים ביותר במים יעילים במיוחד בשטחת כי זה יכול להעביר חלקיקים של כל הגדלים, מן החימר משובח ועד סלעים גדולים, בהתאם למהירות ונפח זרימת המים.נהרות לשאת כמויות עצומות של של סידמנט מההר ועד לשפל ובסופו של דבר אל האוקיינוס, שבו רבים ממנו מופקד.

תחבורה ופירוק מתרחשים באמצעות פעולה של קרחונים, זרמים, גלים, רוח וסוכנים אחרים, ומשקעים מופקדים בנהרות, אגמים, מדברות, והאוקיאנוס.קרחונים הם סוכנים חזקים במיוחד של שחיקה ותחבורה, המסוגלים להעביר סלעים מסיביים ועמקים עמוקים בקיסוס באמצעות סלע מוצק.

המונחים: Lithification

לאחר שהמשקעים הועברו, הם בסופו של דבר להתיישב במקומות חדשים באמצעות תהליך של הפיכה. ברגע שהסדמנט מתיישב במקום, ומספיק ממנו נאסף, השכבות הנמוכות הופכות כל כך קומפקטיות עד שהן יוצרות סלע מוצק.

לית'ציה כוללת שני תהליכים עיקריים: קומפקטיות ומלטציה.כפי ששכבות של מצטברות, משקל של דחיסות חומרית מוגזמת דחוס את השכבות הנמוכות, מבזבזות מים ואוויר.מסו באופן חד-משמעי, מינרלים מתמוססים במים קרקעיים לפני דגנים של סימנטמנטציה, מלט אותם יחד.

מטאמורפיזם: טרנספורמציה באמצעות חום ולחץ

סלעים מטאמורפיים נוצרים מהטרנספורמציה של סוגי הסלע הקיימים (בין אם הם מסוכנים, סמדומים, או סלעים מטאמורפיים אחרים) באמצעות חום גבוה, לחץ ותהליכים כימיים.שינוי זה מתרחש ללא התכה הסלע; במקום זאת, הוא משנה את ההרכב המינרלי שלו ואת המרקם בתגובה לתנאים הסביבתיים החדשים שלו.

מטאמורפיזם אזורי: אורקל על אזורים גדולים בשל כוחות טקטוניים.זה אופייני באזורים בניית הרים שבו סלעים קבורים עמוק מתחת לאדמה ו נתון ללחץ אינטנסיבי חום.מגע מטאמורפיליזם: אוקדומים כאשר סלעים מחוממים על ידי מאגמה או לבה הסמוכה, המוביל לשינויים במבנה המינרלי של הסלע.

מטאמורפיזם אזורי אחראי להיווצרות של רכסי הרים רבים, שבו התנגשות של צלחות טקטוניות נושאים סלעים ללחץ קיצוני וטמפרטורה.מגע metamorphism מתרחשת בקנה מידה קטן יותר, בדרך כלל סביב intrusions igneous שבו חום מאגמה הופך את הסלעים הסובבים.

מלא ומאגמה טפסים

כאשר סלעים חשופים לטמפרטורות גבוהות מאוד עמוק בתוך הקרום של כדור הארץ או מנטה, הם יכולים להמיס כדי ליצור magma. סלע מלוטש זה יכול לעלות לעבר פני השטח, שבו זה יכול להתפוצץ כמו lava או לאט לאט תת-קרקעי כדי ליצור סלעים חדשים igneous.תהליך זה להשלים את מחזור הסלע, כמו סלעים metamorphic או Sdmentary הופכים חזרה לסלעים.

מים ורכיבים תנודתיים אחרים ממלאים תפקיד מכריע בדור מאגמה מעל אזורי ניכוי. פלואידים משוחררים מן הזחלת המפחיתה את הטמפרטורה ההיתוך של המתפתל המתגבר, קידום התכה חלקית.זה מדגים כיצד מים ממלאים תפקיד מכריע לא רק במזג אוויר ושחיקה, אלא גם ביצירת סלעים חדשים.

Rock Cycle and Plate Tec Tectonics

קרום כדור הארץ משתנה על ידי שני תהליכים דינמיים קשורים זה לזה: מחזור הסלע וקטטוניים צלחת. בשילוב, תהליכים אלה מחזוריים ללא הרף ומודל מחדש של פני השטח המוצקים של כדור הארץ, ו reshape את האוקיינוסים והנהרות שלה.הבנת הקשר בין שני התהליכים הבסיסיים הללו חיוני כדי להבין כיצד הגיאולוגיה של כדור הארץ פועלת.

כיצד פלאט טקטוניס מניע את המתכת

פלט טקטוניס היא התנועה של קרום כדור הארץ, המורכב מחתיכות גדולות הנקראות צלחות.תנועות אלה יכולות לגרום סלעים להשתנות באמצעות תהליכים שונים, המוביל למחזור הסלע.לדוגמה, כאשר לוחיות מתנגשים (תהליך הנקרא subduction), צלחת אחת יכולה להיות מאולץ מתחת זה לזה, גורם חום אינטנסיבי ולחץ שיכול להפוך את הסלע המטמורפי.

פלט טקטוניס ומחזור הסלע קשורים דרך החום של המנטרל, שמניע את שני התהליכים.חום מזין את התנועה של צלחות טקטוניות ומוביל להיווצרות וטרנספורמציה של סוגי סלע שונים בתוך מחזור הסלע.חיבור זה מדגים כיצד מנוע החום הפנימי של כדור הארץ גם את תנועת היבשות ואת הטרנספורמציה של סלעים.

פלט טקטוניס מעצבת את הקרקעות והסביבות הגלובליות דרך מחזור הסלע, בניין ההר, התנוקניות, והפצה של יבשות ואוקיינוסים.תנועת הלוחות הטקטית יוצרת את התנאים הדרושים לכל השלבים של מחזור הסלע להתרחש.

לוחמת סלעים ורוק פורסט

סוגים שונים של גבולות צלחת ליצור סביבות נפרדות ליצירת סלעים וטרנספורמציה. בגבולות שונים, שבו צלחות לנוע בנפרד, magma עולה מן המנטה כדי ליצור קרום האוקיינוס החדש.גבולות צוללים להתרחש שבו מאגמה חמה עולה אל פני השטח, לדחוף את הלוחות בנפרד. at צלילה גבולות צלחת, זרמי דגנים להביא מאגמה חמה אל פני השטח.

בגבולות מתכנסים, שבהם הצלחות מתנגשים, סלעים חשופים ללחץ עז ולחום. metamorphism אזורי מתרחשת על סיפון סיפון מתכנס, בשל לחץ עז.כפי שתי צלחות מתנגשים, הקרומים של כדור הארץ ופגמים. הלחץ העז משתנה אזורים גדולים של הקרום כדור הארץ לתוך סלע metamorphic. רכסי הרים הם בדרך כלל סלע metamorphic, עקב תהליכים קטפטוניים.

באמצעות התהליכים השונים הקשורים לצלחת של בניין ההר, כל סוגי הסלעים מרוממים ונחשפו על פני השטח.המעלמה הזו חיונית למחזור הסלע, שכן היא מביאה סלעים שנוצרו עמוק מתחת לאדמה שבו ניתן למזג אוויר ולהרוס, החל את המחזור מחדש.

החלפה וסלע Recycling

כדור הארץ הוא מחזר יעיל של החומרים המוצקים שלו באמצעות התהליכים של טקטוניים צלחת, שבו הליטוספי האוקיינוס הקשיח בסופו של דבר ירד לתוך האנתרופוסופיה (מנלי), נמס, וצור שוב במרכזים מתפשטים.תהליך מחזור זה הוא יסוד להבנת האופן שבו כדור הארץ שומר על הגיאולוגיה שלו על פני מיליארדי שנים.

כאשר קרום האוקיינוסי הוא subducted מתחת למרחב היבשתי, הוא נושא סמרטוטים ומים עמוק לתוך המנטה.חום ולחץ על מעמקים אלה יכולים לגרום לחומרים הנשגבים להתמוסס, ויצר מאגמה שעולה כדי ליצור קשתות געשיות.תהליך זה מדגים כיצד ניתן להפוך סלעים שפליים באמצעות פעולה משולבת של tectonics ומחזור הסלע.

החשיבות וההשפעה של מעגל הרוק

מחזור הסלע הוא הרבה יותר מאשר מושג אקדמי - יש לו השלכות עמוקות על החיים על כדור הארץ, משאבים טבעיים, וההרגלות ארוכת הטווח של כדור הארץ.

טיהור וחקלאות

החומרים שנותרו לאחר שהסלע מתפרקים משלבים עם חומר אורגני כדי ליצור אדמה.סול חיוני לגידול צמחי וחקלאות, מה שהופך את מחזור הסלע בסיסי למערכת האקולוגית הארצית וייצור מזון אנושי. סוגים שונים של סלעים כדי לייצר אדמה עם מאפיינים שונים, המשפיעים על מה ניתן לגדל גידולים באזורים שונים.

איכות הקרקע האזורית, רמות תזונתיות (במיוחד רמות חנקן וזרחן), תלויות בסוג הסלע שמזג האוויר, אשר בתורו משפיע על המגוון הביולוגי המקומי.זה מדגים כיצד תהליכים גיאולוגיים משפיעים ישירות על מערכות ביולוגיות ובריאות המערכת האקולוגית.

Cycling ו- Ecosystems

מזג האוויר של סלעים משחרר חומרים מזינים חיוניים התומכים בחיים.מזג האוויר משחרר גם חומרים מזינים כמו זרחן, ושחרור זה של רוק-bound P לקרקעות, נהרות והאוקיינוס במהלך מזג אוויר ושחיקה מעורר פוטוסינתזה וייצור של חומר אורגני, סגרה את הלולאה של מחזור הפחמן האורגני.ללא מזג האוויר המתמשך של סלעים, מערכות אקולוגיות יהיה מרוקן של חומרים מזינים חיוניים לאורך זמן.

מינרלים ששוחררו באמצעות מזג אוויר כוללים סידן, מגנזיום, אשלגן, ואלמנטים רבים אחרים החיוניים לחיים צמחיים ובעלי חיים.חומרים אלה נושאים בנהרות אל האוקיינוס, שם הם תומכים במערכות אקולוגיות ימיות.מחזור הסלע מחבר בין סביבות ארציות וימיות באמצעות התנועה של חומרים מזינים.

צורות נוף ותכונות גיאולוגיות

רבים מהקרקעות והנוף של כדור הארץ הם תוצאה של מזג אוויר, שחיקה והגדרה מחדש.הנוף המרהיב שאנו רואים ברחבי העולם – מהגרנד קניון ועד הרי ההימלאיה – הוא תוצר של תהליכי מחזור סלע הפועלים מעל מיליוני שנים.

לפעמים שכבות קבורות עמוקות של סלע מטבולי נאלצות לכיוון האור של יום על ידי תהליכי בנייה הרים או מזג אוויר פתאומי ושחיקה של סלעים מעל פני השטח.תהליך זה נקרא exhumation, ולכן אנו יכולים לראות מגוון סלעים מתקופות שונות בהיסטוריה של כדור הארץ!, השמדה זו מאפשרת לגולוגים לחקור סלעים שנוצרו עמוק מתחת לאדמה, ומספקים תובנות לתוך התהליכים הפנימיים של כדור הארץ.

המונחים: Natural Resource Formation

מחזור הסלע אחראי לריכוז משאבים טבעיים רבים יקרי ערך.תהליכים איגנטיים יכולים לרכז מתכות כמו נחושת, זהב ופלטינה לתוך פיקדונות אור קיימא מבחינה כלכלית. תהליכים סימנטאריים ליצור דלקים מאובנים כולל פחם, שמן וגז טבעי.

מינרלים חשובים כגון אומת ברזל hematite, פוספטים, אבני בניין, פחם וחומר המשמשים בתעשיית הבטון נמצאים.דעון של אורגניזמים ימיים זעירים מניב נפט, מתרחש במבנים מתאימים בלבד.

תקנה אקלים

מחזור הסלע ממלא תפקיד מכריע בקביעת האקלים של כדור הארץ על פני לוחות זמנים גיאולוגיים. מעל אלפי שנים רבות, מזג האוויר של סלעים סילקויים על הקרקע (סלעים עשויים מינרלים המכילים את האלמנט סיליקה) הוא חלק חשוב של מחזור הפחמן.במעל קשקשים ארוכים, כמויות משמעותיות של פחמן דו חמצני (גז חממה) מוסרות מהאטמוספירה כאשר מים (H2) עם צורה זו של פחמן, לאחר מכן, ירידה של פחמן, לאחר מכן, ירידה של פחמן דו-חמצני, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, ירידה של פחמן דו-חמצני, 2, לאחר מכן, לאחר מכן, עם פחמן, ירידה של פחמן דו-חמצני, לאחר מכן, ירידה במשקל פחמן דו-חמצני, עם פחמן, לאחר מכן, 2.

תהליך זה פועל כתרמוסט טבעי לאקלים כדור הארץ.כאשר הטמפרטורות עולות, עלייה בשיעורי מזג האוויר, הסרת יותר CO2 מהאווירה וקירור כדור הארץ.כאשר הטמפרטורות נופלות, אטימות מזג אוויר, ומאפשר פליטות פחמן דו-חמצני געשיים לצבור ולחמם את כדור הארץ.מכיוון שהאטמוספירה יכולה להחזיק יותר מים כפי שהוא מקבל חם יותר, הממצאים תומכים ברעיון כי התחממות גלובלית עלולה להוביל למזג אוויר מכני מוגבר.

ההיסטוריה של כדור הארץ

התהליכים המעורבים במחזור הסלע, והסלעים עצמם, מספרים סיפור על האירועים שקרו בהיסטוריה של כדור הארץ 4.54 מיליארד שנים, בעוד שגם הגיאולוגי הטוב ביותר אינו יכול לשחזר כל דף של הסיפור של כדור הארץ ממבנה סלע יחיד, הם יכולים לקבל הצצה למה שעלול לקרות באזור כדי ליצור סוג מסוים של סלע.

סלע עז יכול לספר לנו סיפור על תאי מאגמה או פעילות געשית. סלעי סימנטארי מספרים לנו היכן נהרות, מדברות, חופים ואוקיאנוסים שפעם שוהים, סלעים מטאמורפיים עוזרים לנו לשחזר את הזמנים כאשר צלחות טקטוניות מתנדנדות או התפשטו זה מזה. על ידי לימוד סלעים, גיאולוגים יכולים לשחזר אקלים עתיק, לאתר אגן האוקיינוסים לשעבר, ולהבין איך עבר יבשות לאורך זמן.

השפעה אנושית על מחזור הרוק

פעילות אנושית החלה להשפיע באופן משמעותי על מחזור הסלע, במיוחד במהלך מאות השנים האחרונות, הבנת השפעות אלה חיונית לפיתוח שיטות בר קיימא וניהול משאבי כדור הארץ באחריות.

מינוף ועיבוד משאבים

מינון מבצעים הסרת כמויות עצומות של סלע מן הקרום של כדור הארץ, משבש תהליכים גיאולוגיים טבעיים.המיצוי סלעים ודלקים מאובנים, אשר בתורו יכול לערער את הקרקעות, להגדיל את השחיקה, ולהקטין את איכות המים על ידי הגדלת זרע ומזהמים בנהרות ונהרות.כריית בקנה מידה גדול יכולה לשנות נופים באופן דרמטי, הסרת הרים שלמים ויצירת בורות פתוחות מסיביות.

מיצוי דלקים מאובנים יש השלכות משמעותיות במיוחד.אנחנו בתהליך של הפקת כמויות עצומות של דלקים מאובנים (דלק, שמן וגז) שאוחסן סלעים במהלך כמה מאות מיליוני שנים האחרונות, ומיר את הדלקים האלה לאנרגיה ופחמן דו תחמוצת הפחמן.על ידי כך, אנו משנים את האקלים מהר יותר מאי פעם התרחשו בעבר.

אורבניזציה ופיתוח קרקעות

אורבניזציה, הכוללת קרקע מחוספסת עם בטון, אשר יכול להגדיל את שטף המים, הגדלת שחיקה ולהפחית את איכות הקרקע באזורים הסובבים. כאשר משטחים טבעיים מכוסים בחומרים בלתי אפשריים כמו בטון ו asphalt, מים לא יכולים לחדור את הקרקע כפי שהוא טבעי. זה עלייה משטח משטח לרוץ, אשר יכול להאיץ שחיקה ולהוביל את המזועים לתוך מים.

פעילויות בנייה גם משבשות את דפוסי מזג האוויר והשחיקה הטבעיים.ההסרת הצמחייה לפיתוח חושפת אדמה וסלע לשחיקה מואצת. חתכים בכביש ובחפירות בנייה יכולות לערער על מדרונות, מה שמוביל למפלות אדמה ואירועים המוניים אחרים.

The Anthropoclastic Rock Cycle

מחקרים אחרונים זיהו תופעה חדשה: היווצרות מהירה של סלעים מחומרים מעוננים אנושיים.כאן, אנו מתעדים "מחזור סלעי אנתרופופלסטי" במהירות בסביבה החוף, עם היווצרות של סלע אנתרוגני באמצעות שחיקה, תחבורה, מחיקה, ומכסה של חומר פסולת מורשת שהתרחשה מעל ונעלמה; 150 שנים.

תוצאות אלה מצביעות על כך שההפצה מהירה מאוד עבור סלע ⁇ , והתהליך הזה מונע על ידי הכימיה של חומר הפסולת.ההכרה של מחזור סלעי אנתרופוסופי מהיר מאתגר הבנה קונבנציונלית של מחזור סלע הסימנטליסטי הטבעי, עם סלעים אנתרוטרופיים שנוצרו על פני קשקשים של זמן דלה ולא אלפי שנים של זה מוכיחים כמה פעולות טבעיות פועלות על פני זמן סלעי זמן מהיר יותר מאשר על פני .

חקלאות וניהול סויה

פרקטיקות חקלאיות יכולות להשפיע באופן משמעותי על מזג האוויר ועל שיעורי שחיקה.חקלאות אינטנסיבית יכולה לרוקן חומרים מזינים קרקעיים מהר יותר מאשר מזג אוויר יכול לחדש אותם, הדורש תוספת של דשנים.פרקטיקות טיג יכולות להאיץ את שחיקת הקרקע, הסרת הפסגות שלקח אלפי שנים כדי ליצור.

גידול צמחים, במיוחד שורשים יכולים לשבור סלעים פיזית וגם לשנות את הכימיה הסביבתית (לדוגמה, עלייה חומציות), הגדלת שיעור מזג האוויר הכימי. בתורו, סוג הסלע אשר מזג האוויר קובע איכות אדמה, רמות תזונתיות (במיוחד רמות חנקן ו זרחן), ומגוון ביולוגי מקומי.זה מדגים את מערכות היחסים המודגשות המורכבות בין תהליכים ביולוגיים וגיאולוגיים.

The Rock Cycle and Climate Change

היחסים בין מחזור הסלע לאקלים מורכבים ומפעילים מדידות זמן שונות מאוד.הבנת מערכת יחסים זו חיונית להבנה של שינויי האקלים האחרונים ואתגרי האקלים הנוכחיים.

מזג אוויר כמתפקד אקלים

מזג האוויר של סלעים סיליים פועל כ הרגולטור האקלים לטווח ארוך על ידי הסרת CO2 מהאווירה.קצב מזג האוויר, אשר מושפע תנאים אקלים אקליםיים כגון משקעים וטמפרטורה.השיעור שבו התגובות הכימיות של מזג האוויר שוברים מינרלים לעתים קרובות גדל בנוכחות מים מתחת לטמפרטורות חמות יותר.זה יוצר לולאה משוב שלילי: עלייה בטמפרטורות חמות יותר, אשר מסיר יותר CO2 מהאווירה, בסופו של דבר קירור האקלים.

עם זאת, מחקרים אחרונים מראים כי משוב זה עשוי להיות חלש יותר מאשר מחשבה קודמת מחקרים מצביעים על כך שהיחסים בין טמפרטורה ושיעורי מזג אוויר מורכבים יותר מאשר מודלים פשוטים מציעים, וגורמים אחרים כמו טופוגרפיה וחשיפה של משטחים סלעיים טריים משחקים גם תפקידים חשובים בקביעת שיעורי מזג האוויר.

פעילות געשית ו- Carbon Release

זה יכול לקרות בתקופות ארוכות של יותר מאשר תנוקרטיזם ממוצע.דוגמה אחת היא ההתפרצות של המלכודות הסיביריות בסביבות 250 מא, שנראה כי הובילה להתחממות אקלים חזקה יותר מזה כמה מיליוני שנים. התפרצויות געשיות משחררות CO2 אשר מאוחסנים בפנים כדור הארץ, והוסיף ריכוזי גז חממה אטמוספיריים.

האיזון בין פליטות CO2 וולקניות לבין הסרת CO2 דרך מזג האוויר שמר על האקלים של כדור הארץ בטווח קבוע עבור מיליארדי שנים. במהלך רוב ההיסטוריה של כדור הארץ, מחזור הפחמן הגיאולוגי כבר מאוזן, עם פחמן שוחרר על ידי תנוקניזם בערך באותו שיעור שהוא מאוחסן על ידי התהליכים האחרים.

בניין הרים ואקלים מגניב

חוסר איזון פחמן קשור גם לאירועים משמעותיים לבניית הרים.לדוגמה, טווח ההימלאיה נוצר בין 40 ל-10 מא לבין תקופת זמן זו - ועדיין היום - שיעור מזג האוויר על כדור הארץ השתפר כי ההרים כל כך גבוהים והטווח הוא כה נרחב.מזג האוויר של סלעים אלה - החשוב ביותר הידרוליטיזה של פצלים - הביא לצריכה של פחמן דו-חמצני.

שינויי האקלים הנוכחיים והסלע

שריפת דלקים מאובנים מחזירה פחמן לאטמוספירה (כפי ש- CO2) בקצב שהוא מאות עד אלפי פעמים מהר יותר מאשר זה לקח לקבור.קצב זה כל כך גבוה, למרות שההתחממות המיוצרת על ידי CO2 מוגברת מגבירה את קצב מזג האוויר של סלעים סילקויים, אשר שואבת את הפחמן האטמוספרי, לא כמעט מספיק כדי להסתערער את העלייה בפחמן הדו-חמצני, המוספרה על ידי פעילות אנושית.

זה מדגיש נקודה מכרעת: בעוד שמחזור הסלעים קבע בהצלחה את האקלים של כדור הארץ על פני לוחות זמנים גיאולוגיים, הוא פועל לאט מדי כדי להתמודד עם השינויים המהירים שבני האדם גורמים להם.התהליכים הטבעיים שבדרך כלל ישחזרו את האיזון האקלימי פועל במשך מיליוני שנים, בעוד ששינויי האקלים הנגרמים על ידי האדם מתרחשים מעל עשורים.

הטבע המחובר בין-מעגל הסלע

יש נטייה טבעית לחשוב כי הסלעים על פני כדור הארץ התקדמות כמו igneous - & gt; sedimentary - > metamorphic - & gt; igneous, אבל זה לא המקרה. כל סוג של סלע על פני כדור הארץ יש פוטנציאל להפוך כל סוג אחר של סלע באמצעות תהליכים גיאולוגיים!

סלעים עזים יכולים להיות הופכים ישירות לסלעים מטאמורפיים מבלי להתחיל תחילה להיות סלעים סימנטאריים. סלעים סימנטאריים ניתן להתמוסס כדי ליצור סלעים עזים מבלי לעבור דרך שלב מטאמורפי. סלעים מטאמורפיים ניתן מזג אוויר ורד כדי ליצור סמרטוטים ללא התכה. כפי שמו מרמז, מחזור הסלע ממשיך ללא הגבלת זמן.

לוחות הזמנים של Rock Cycle

תהליכים שונים בתוך מחזור הסלע פועלים בשיעורים שונים מאוד.הערכה שמרנית היא שכל אחד מהצעדים האלה ייקח בערך 20 מיליון שנים (יש פחות, אחרים יהיו יותר, וחלקם יכולים להיות הרבה יותר) מזג אוויר ושחיקה יכולים להתרחש במהירות יחסית במונחים גיאולוגיים, מה שהופך את הסלע חשופים למשקעים מעל אלפי שנים.

מטאמורפיזם יכול להתרחש מהר יותר כאשר סלעים חשופים חום עז מחדירה מאמה הסמוכה, עשוי להפוך סלעים במשך אלפי שנים.עם זאת, מטאמורפיזם אזורי הקשורה לבניית הרים בדרך כלל דורש מיליוני שנים.המס של סלעים כדי ליצור מאגמה והקירור הבא כדי ליצור סלעים עזים יכול להתרחש לאורך זמן החל מימים (עבור קירבה מהירה) למיליונים גדולים (מדומים עמוק) למיליונים (מדומים עמוק).

The Rock Cycle on Other Planets

מחזור הסלע עדיין פעיל על פני כדור הארץ כי הליבה שלנו חמה מספיק כדי לשמור על המעבר המתפתל, האווירה שלנו עבה יחסית, ויש לנו מים נוזליים. על כמה כוכבי לכת אחרים או הלוויינים שלהם, כגון הירח, מחזור הסלע כמעט מת כי הליבה כבר לא חם מספיק כדי להניע הדבקה מתפתל ואין אווירה או מים נוזליים.

זה מדגיש את התנאים הייחודיים שהופכים את כדור הארץ פעיל מבחינה גיאולוגית.נוכחות של מים נוזליים, טייפ טקטוניים צלחת, ואת פנים פעיל הם כולם הכרחיים עבור מחזור סלע מתפקד לחלוטין. מאדים היה פעם מחזור סלע פעיל יותר כאשר היה מים נוזלי על פני השטח שלה ופנים פעיל יותר, אבל תהליכים אלה חדלו במידה רבה. ונוס יש פעילות געשית אבל חסר מים הכרחי עבור תהליכים רבים של מזג אוויר.

מחקרים מטאוריים, חקר החלל ותצפיות אסטרונומיות חושפים כי מחזור הסלע אינו תופעה ממוקדת-הארץ בלבד, אלא תהליך בקנה מידה גדול המקשר את האבולוציה הגיאולוגית של גופים פלנטריים לאבק הבין-כוכבי שנוצר על ידי מוות סטרלדר.פרספקטיבה רחבה זו מסייעת לנו להבין את הגיאולוגיה של כדור הארץ בהקשר של מדע פלנטרי ואבולוציה של גופים סלעיים ברחבי היקום.

יישומים מעשיים ומחקר עתידי

הבנת מחזור הסלע יש יישומים מעשיים רבים מעבר לאינטרס האקדמי. גיאולוגים משתמשים בידע של מחזור הסלע כדי לאתר משאבים טבעיים, לחזות סיכונים גיאולוגיים ולהבין שינויים סביבתיים.

מחקר

ידע כיצד סוגי סלע שונים צורה מסייע לגולוגים לחזות היכן ניתן למצוא משאבים יקרי ערך.הבנת כי פיקדונות מסוימים בצורת סביבות מסוימות igneous מסייע להתמקד במאמצי מחקר. הידיעה כי צורות נפט באגן הסדימנטריות מסייעות לזהות אזורים מבטיחים לחיפושי נפט וגז.הבנת תהליכים מטאמורפיים מסייעות לאתר פיקדונות של מינרלים ואבני חן יקרות ערך.

הערכה

הבנת תהליכים של מזג אוויר ושחיקה מסייעת לחזות מפולות, סלעים, וסיכוןים גיאולוגיים אחרים.ידע כיצד סוגי סלע שונים מגיבים למזג אוויר מסייע למהנדסים לעצב מבנים יציבים יותר ותשתיות.הבנת הקשר בין טקטוניים לבין מחזור הסלע מסייע להעריך רעידת אדמה וסיכוןים געשיים.

ניהול סביבתי

הבנת מחזור הסלע היא חיונית לניהול אתגרים סביבתיים.ידע של תהליכים ממזג אוויר מסייע לחזות כיצדמזהמים יעברו דרך אדמה וממים קרקעיים.הבנת תחבורה של סימנט מסייע לנהל שחיקה ואיכות מים.

פתרונות אקלים

חוקרים מסוימים חוקרים דרכים להאיץ תהליכים טבעיים כדי להסיר CO2 מהאווירה.מזג אוויר סלעי משופר כרוך להפיץ סלעים סילקויים קרקעיים על קרקע חקלאית, שם הם מזג אוויר מהר יותר מאשר באופן טבעי, הסרת CO2 מהאווירה. בעוד מבטיח, גישה זו עומדת בפני אתגרים הקשורים לאנרגיה הנדרשת לשחיקת שלי וסלעים, וחוסר ודאות לגבי כמה יעיל זה יהיה בקנה מידה גדול.

מסקנה

מחזור הסלע מייצג את אחד התהליכים היסודיים והמתמשכים ביותר של כדור הארץ.כלל, מחזור הסלע מדגיש את האופי הדינמי של הגיאולוגיה של כדור הארץ ואת החיבורים של סוגי סלע שונים.מ היווצרות סלעים חדשים ומסתוריים במחסניות באמצע האוקיינוסים ועד מזג האוויר של ההרים העתיקים, מן הדהור של סממנטים באגן האוקיינוס ועד למטמורפיזם של סלעים תת-קרקעיים עמוקים, מחזור הסלעים המתמיד של כוכב הלכת שלנו.

הבנת מחזור הסלע מספקת תובנות על ההיסטוריה של 4.5 מיליארד שנים של כדור הארץ, עוזרת לנו לאתר וללנהל משאבים טבעיים, וחושף את היחסים המורכבים בין תהליכים גיאולוגיים ואקלים.זה מדגים כיצד החום הפנימי של כדור הארץ, tectonics, מחזור המים, ואפילו החיים עצמם פועלים יחד כדי ליצור את הכוכב הדינמי שאנו חיים בו.

ככל שפעילויות אנושיות משפיעות יותר ויותר על תהליכים גיאולוגיים, החל מפגיעה בשחיקה באמצעות שינויים בשימוש בקרקע, כדי לשחרר במהירות פחמן מאוחסן בסלעים במשך מיליוני שנים, הבנת מחזור הסלע הופכת להיות חשובה יותר ויותר.ידע זה עוזר לנו להעריך את המאזניים שבהם תהליכים טבעיים פועלים ואת גודל ההשפעה האנושית על מערכות כדור הארץ.

מחזור הסלע מזכיר לנו שכדור הארץ אינו כוכב לכת סטטי אלא עולם דינמי, המשתנה שבו ההרים של היום יהפכו בסופו של דבר למשקעים של מחר, שבו הסלעים מתחת לרגלינו יש סיפורים לספר על אוקיינוסים עתיקים, התפרצויות געשיות והתנגשויות יבשתיות. על ידי לימוד מחזור הסלע, אנו מקבלים לא רק ידע מדעי, אלא גם הערכה עמוקה יותר לכוכב הלכת שאנו קוראים לו בית.

למידע נוסף על תהליכים גיאולוגיים ומדעי כדור הארץ, בקר באתר האינטרנט של FLT:0מאוחדים סקר הגיאולוגי של ארצות הברית Geological SurveyrovFLT:1 ו-FLT:2 National Geographic EducationBuildFLT 3, המציע משאבים נרחבים על סלעים, מינרלים ומערכות דינמיות של כדור הארץ.