Γεωλογία καθίζησης

Ιζηματοποίηση, στις γεωλογικές επιστήμες, διαδικασία εναπόθεσης στερεού υλικού από κατάσταση εναιώρησης ή διαλύματος σε υγρό (συνήθως αέρα ή νερό). Σε γενικές γραμμές, περιλαμβάνει επίσης εναποθέσεις από παγετώδη πάγο και εκείνα τα υλικά που συλλέγονται μόνο υπό την ώθηση της βαρύτητας, όπως στα αποθέματα του ταύρου, ή συσσωρεύσεις πετρωμάτων στη βάση των βράχων. Ο όρος χρησιμοποιείται συνήθως ως συνώνυμο της ιζηματογενής πετρολογίας και της ιζηματολογίας.

γεωργική τεχνολογία: ίζημα

Το ίζημα είναι ένας πόρος εκτός τόπου του οποίου το διπλό αποτέλεσμα είναι να καταστρέψει τη γη από την οποία προήλθε και να βλάψει την ποιότητα του νερού που εισέρχεται.

Η φυσική της πιο κοινής διαδικασίας καθίζησης, η καθίζηση στερεών σωματιδίων από υγρά, είναι από καιρό γνωστή. Η εξίσωση ταχύτητας διακανονισμού που διατυπώθηκε το 1851 από τον GG Stokes είναι το κλασικό σημείο εκκίνησης για οποιαδήποτε συζήτηση της διαδικασίας καθίζησης. Ο Stokes έδειξε ότι η τελική ταχύτητα καθίζησης των σφαιρών σε ένα ρευστό ήταν αντιστρόφως ανάλογη με το ιξώδες του ρευστού και άμεσα ανάλογη με τη διαφορά πυκνότητας υγρού και στερεού, την ακτίνα των εμπλεκόμενων σφαιρών και τη δύναμη της βαρύτητας. Η εξίσωση του Stokes ισχύει, ωστόσο, μόνο για πολύ μικρές σφαίρες (κάτω από 0,04 χιλιοστά [0,0015 ίντσες] σε διάμετρο) και ως εκ τούτου έχουν προταθεί διάφορες τροποποιήσεις του νόμου του Stokes για μη σφαιρικά σωματίδια και σωματίδια μεγαλύτερου μεγέθους.

Καμία εξίσωση ταχύτητας καθίζησης, ωστόσο έγκυρη, δεν παρέχει επαρκή εξήγηση ακόμη και των βασικών φυσικών ιδιοτήτων των φυσικών ιζημάτων. Το μέγεθος κόκκων των κλασικών στοιχείων και η διαλογή, το σχήμα, η στρογγυλοποίηση, το ύφασμα και η συσκευασία τους είναι τα αποτελέσματα σύνθετων διαδικασιών που σχετίζονται όχι μόνο με την πυκνότητα και το ιξώδες του υγρού μέσου αλλά και με τη μεταφραστική ταχύτητα του εναποθέτοντος υγρού, τη προκύπτει από αυτήν την κίνηση, και την τραχύτητα των κρεβατιών πάνω στα οποία κινείται. Αυτές οι διαδικασίες σχετίζονται επίσης με διάφορες μηχανικές ιδιότητες των στερεών υλικών που προωθούνται, με τη διάρκεια της μεταφοράς ιζημάτων και με άλλους ελάχιστα κατανοητούς παράγοντες.

Η καθίζηση θεωρείται γενικά από τους γεωλόγους όσον αφορά τις υφές, τις δομές και το ορυκτό περιεχόμενο των αποθέσεων που καθορίζονται σε διαφορετικά γεωγραφικά και γεωμορφολογικά περιβάλλοντα. Έχουν καταβληθεί μεγάλες προσπάθειες για τη διάκριση μεταξύ ηπειρωτικών, κοντά στην ακτή, θαλάσσια και άλλων κοιτασμάτων στο γεωλογικό αρχείο. Η ταξινόμηση των περιβαλλόντων και τα κριτήρια αναγνώρισής τους εξακολουθεί να αποτελεί αντικείμενο ζωντανής συζήτησης. Η ανάλυση και η ερμηνεία των αρχαίων καταθέσεων έχει προχωρήσει με τη μελέτη της σύγχρονης καθίζησης. Οι ωκεανογραφικές και λεμονικές αποστολές έχουν ρίξει πολύ φως στην καθίζηση στον Κόλπο του Μεξικού, τη Μαύρη Θάλασσα και τη Βαλτική Θάλασσα, και σε διάφορες εκβολές ποταμών, λίμνες και λεκάνες απορροής σε όλα τα μέρη του κόσμου.

Η χημική καθίζηση γίνεται κατανοητή με όρους χημικών αρχών και νόμων. Αν και ο διάσημος φυσικός χημικός JH van't Hoff εφάρμοσε τις αρχές της ισορροπίας φάσης στο πρόβλημα της κρυστάλλωσης άλμης και την προέλευση των αποθέσεων αλατιού ήδη από το 1905, καταβλήθηκε μικρή προσπάθεια για την εφαρμογή της φυσικής χημείας στα προβλήματα της χημικής καθίζησης. Πιο πρόσφατα, ωστόσο, έχει διερευνηθεί ο ρόλος του δυναμικού redox (αμοιβαία μείωση και οξείδωση) και του pH (οξύτητα-αλκαλικότητα) στην καθίζηση πολλών χημικών ιζημάτων και έχει γίνει μια νέα προσπάθεια για την εφαρμογή γνωστών θερμοδυναμικών αρχών σε την προέλευση των αποθέσεων ανυδρίτη και γύψου, στη χημεία του σχηματισμού δολομίτη και στο πρόβλημα των σιδηρούχων λίθων και των σχετικών ιζημάτων.

Ο γεωχημικός εξετάζει επίσης τη διαδικασία καθίζησης όσον αφορά τα τελικά χημικά προϊόντα. Για αυτόν, η καθίζηση είναι σαν μια γιγαντιαία χημική ανάλυση στην οποία τα κύρια συστατικά του πυριτικού φλοιού της Γης διαχωρίζονται το ένα από το άλλο με τρόπο παρόμοιο με αυτόν που επιτεύχθηκε κατά την ποσοτική ανάλυση του υλικού βράχου στο εργαστήριο. Τα αποτελέσματα αυτής της χημικής κλασμάτωσης δεν είναι πάντα τέλεια, αλλά σε γενικές γραμμές τα αποτελέσματα είναι εξαιρετικά καλά. Η γεωχημική κλασμάτωση, η οποία ξεκίνησε τον προκαμπριανό χρόνο, είχε ως αποτέλεσμα μια τεράστια συσσώρευση νατρίου στη θάλασσα, ασβεστίου και μαγνησίου στους ασβεστόλιθους και δολομίτες, πυρίτιο στις κρεβατοκάμαρες και ορθοκάρτιζους ψαμμίτες, άνθρακα στα ανθρακικά και ανθρακούχα αποθέματα, θείο στο θειικά άλατα, σίδερο στις σιδερένιες πέτρες και ούτω καθεξής. Παρόλο που ο μαγικός διαχωρισμός, σε ορισμένες περιπτώσεις, παρήγαγε μονομεταλλικά πετρώματα όπως ο δουνίτης και ο πυροξενίτης, καμία πυριγενής ή μεταμορφική διαδικασία δεν μπορεί να ταιριάξει με τη διαδικασία καθίζησης σε αποτελεσματική απομόνωση και συγκέντρωση αυτών και άλλων στοιχείων.