Dūņu ieži — definīcija, veidi un ģeoloģiskā nozīme
Dūņu ieži — definīcija, veidi un ģeoloģiskā nozīme: pārskats par klasifikāciju, slānekļiem, nogulumiežu veidošanos, lietojumu un saikni ar naftas krājumiem.
Lielāko daļu nogulumiežu iežu uz Zemes veido dūņu ieži (angliski "mudrocks" vai "clastics"). Tie ir sīkgraudainu silīcijklāvu nogulumiežu grupa, kuru graudu izmēri ir ievērojami mazāki nekā smilšu nogulumiem. Dūņu iežu daļiņas bieži ir mikroskopiskas, tāpēc to izpēte prasa laboratorijas metodes un sīkus instrumentus.
Māla un dūņu iežus plaši klasificē dažādos veidos; tradicionāli minēto grupu piemēri ir: mālakmeņi, mālakmeņi, dūņakmeņi, slānekļi, slānekļi un slānekļi. Šī rindiņa atspoguļo to, ka terminoloģija ir daudzveidīga un reizēm pārklājas — dažus nosaukumus lieto, balstoties uz tekstūru, citus — uz slāņošanās īpašībām vai minerālo sastāvu.
Daļiņu izmēri un sadalījums
Lielākā daļa daļiņu dūņu iežos ir mazākas par 0,0625 mm (1/16 mm jeb 0,0025 collas). Tomēr rūpīgāka klasifikācija atšķir smiltis, siltu un mālu pēc plaši pieņemtā Udden–Wentworth vai saskaņotā skalas: silts parasti ir 0,0039–0,0625 mm (4–62,5 μm), bet māls — <0,0039 mm (4 μm). Šie niansētie atšķirības ietekmē dūņu iežu fizikālās un ķīmiskās īpašības.
Kāpēc dūņu iežu klasifikācija ir sarežģīta?
- Dubļi (dūņu ieži) ir viena no mazāk izpētītajām nogulumiežu grupām; to smalkā struktūra apgrūtina lauka novērojumus.
- Sīko dūņu daļiņu minerālo sastāvu un tekstūru ir grūti noteikt tikai ar makroskopiskiem paņēmieniem — nepieciešama sīkāka minerālo analīze un mikroskopija.
- Pastāv vairākas zinātniski pamatotas klasifikācijas shēmas (tekstuālas, granulometriskas, minerālas vai litoloģiskas), un dažādi pētnieki vai nozares lieto dažādus kritērijus.
Diagenēze, slāņošanās un slānekļi
Laika gaitā, palielinoties spiedienam un temperatūrai diagenēzes procesā, plāksnveida mālu minerāli (piem., kaolīnīts, illīts, smektīts) var izlīdzināties un orientēties paralēli slāņošanās plaknei. Tas rada raksturīgu paralēlu slāņošanos jeb fissility. Smalki slāņainus materiālus, kas viegli dalās plānos slāņos, parasti sauc par dūņakmens vai slānekļiem, savukārt materiālus bez izteiktas fissilitātes dēvē par mālakmeņiem vai dūņakmeņiem, atkarībā no konsistencezes un tekstūras.
Ģeoloģiskā un praktiskā nozīme
Dūņu ieži veido lielu daļu no nogulumiežu ierakstiem un ir bieži sastopami — smalkie nogulumi ir visizplatītākais erozijas produkts. Tie pilda vairākas svarīgas lomas:
- Kā segas slāņi un blīvējumi — ar ļoti zemu poru caurlaidību dažkārt nodrošina hermētisku slāni, kas ierobežo ūdens un gāzu kustību.
- Kā ģeoloģiskās liecības — dūņakmens slāņi bieži saglabā smalku fosiliju materiālu un vidēja līdz liela mēroga klimata un vides informāciju (piem., Burgess slānekļa gadījumā: Burgesa slānekļa atklājumi).
- Kā naftas un gāzes avots vai rezervoārs — organiskas dūņu nogulsnes var būt bagātas ar organisko vielu un pēc termiskās pārkārtošanās kļūt par hidrokarbūnu avotiem; tie arī darbojas kā segas slāņi virs porainākiem akmeņiem, kas satur naftu (naftas saistība).
- Inženierzinātnēs dūņu ieži ir nozīmīgi, jo tie var saturēt izmainīgas mitruma un izplešanās īpašības (piem., smektītu saturs), kas ietekmē būvkonstrukciju stabilitāti — par to interesējas inženieri.
Vēsturiskā un kultūrvēsturiskā loma
Kopš civilizācijas pirmsākumiem cilvēki izmanto dūņas un mālu, lai veidotu keramikas izstrādājumus, ķieģeļus un citus būvmateriālus. Dūņu iežu pētniecība akcelerēja tikai rūpnieciskās un enerģētiskās attīstības laikā; pirmais plašāks darbs par dūņu akmeņiem tika publicēts 1964. gadā, kopš tā laika to nozīme ģeoloģijā, naftas izpētē un inženierzinātnēs pieaug.
Kā lauka apstākļos atšķirt dažādus dūņu iežus
- Pārbaudiet fissility: vai ieži viegli dalās plānās loksnēs? Ja jā — var būt slāneklis (shale).
- Tekstūra: vai materiāls ir homogēns un sablīvēts (mudstone) vai fingrainēts un plastisks (claystone)?
- Krāsa un organiska viela: tumšā krāsa var liecināt par augstu organisko vielu saturu — potenciālu kā naftas avotu.
- Laboratorijā — granulometrija un minerālu analīze (rentgenspektra difrakcija, mikroskopija) nodrošina drošāku klasifikāciju.
Apkopojot — dūņu ieži ir visizplatītākie nogulumi uz Zemes un vienlaikus vieni no sarežģītāk izpētāmajiem. Lai gan uz lauka daudzi ieži var izskatīties līdzīgi, to minerālais sastāvs, tekstūra, slāņošanās un diagenētiskie procesi nosaka to praktisko un ģeoloģisko nozīmību.
Sarkanais dubļu akmens ap karbonizētu sakni
Māla akmens Slovākijā
Slānekļi no Marcellus, Ņujorka
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir gļotādas?
A: Dubļi ir smalkgraudainu silīcijklāvu nogulumiežu iežu grupa. Tie veido lielāko daļu nogulumiežu iežu uz Zemes, un to skaitā ietilpst mālakmeņi, mālakmeņi, dūņakmeņi, slānekļi un slānekļi.
J: Cik mazas ir dūņu iežu daļiņas?
A: Daļiņas dūņakmeņos ir mazākas par 0,0625 mm (1/16 mm jeb 0,0025 collas), kas ir pārāk mazas, lai tās varētu viegli izpētīt uz lauka.
J: Kāpēc pastāv domstarpības par dūņu iežu klasifikāciju?
A: Pastāv domstarpības par dūņu iežu klasifikāciju, jo tās ir mazas un grūti pētāmas, zinātnieki ir pieņēmuši vairākas klasifikācijas shēmas, kā arī tāpēc, ka tās ir vienas no līdz šim vismazāk izprastajām un nepietiekami izpētītajām nogulumiežu iežiem.
J: Cik izplatīti ir dūņu ieži?
A: Dubļi veido pusi no visiem ģeoloģisko liecību nogulumiežu iežiem un ir viegli izplatītākie nogulumi uz Zemes, jo smalkas nogulsnes ir bagātīgs erozijas produkts.
Jautājums: Kas notiek, kad laika gaitā palielinās spiediens attiecībā uz dūņu iežu sastāvu?
A: Kad laika gaitā palielinās spiediens attiecībā uz dūņu iežu sastāvu, plākšņu mālu minerāli var izlīdzināties ar paralēliem slāņiem (fissility). Šo materiālu, kas sadalās plānos slāņos, sauc par slānekli, atšķirībā no dubļu akmens.
J: Kā cilvēki kopš seniem laikiem ir izmantojuši dubļu iežus?
A: Cilvēki jau kopš seniem laikiem ir izmantojuši dūņakmeni, lai darinātu keramiku un ar rokām darinātu ķieģeļus - tas vienmēr ir bijis svarīgs civilizācijas resurss.
J: Kad tika publicēta pirmā grāmata par dubļu iežiem?
A:Pirmā grāmata par dubļu akmeni tika publicēta tikai 1964. gadā.
Meklēt