Wissenschaft

Mineralien, die auf der Erdoberfläche leben

Geologen kennen Tausende verschiedener Mineralien, die in Gesteinen eingeschlossen sind. Wenn jedoch Gesteine ​​an der Erdoberfläche freigelegt werden und der Verwitterung zum Opfer fallen , bleiben nur eine Handvoll Mineralien übrig. Sie sind die Bestandteile des Sediments, das im Laufe der geologischen Zeit in das Sedimentgestein zurückkehrt .

 

Wohin die Mineralien gehen

Wenn die Berge zum Meer zerfallen, brechen alle ihre Felsen, ob magmatisch, sedimentär oder metamorph, zusammen. Durch physikalische oder mechanische Verwitterung werden die Gesteine ​​zu kleinen Partikeln. Diese werden durch chemische Verwitterung in Wasser und Sauerstoff weiter abgebaut . Nur wenige Mineralien können einer Verwitterung auf unbestimmte Zeit widerstehen: Zirkon ist eines und einheimisches Gold ist ein anderes. Quarz ist sehr lange beständig, weshalb Sand als nahezu reiner Quarz so hartnäckig ist. Bei genügend Zeit löst sich sogar Quarz in Kieselsäure, H 4 SiO 4 . Die meisten Silikatmineralien. aus denen Gesteine ​​bestehen, werden nach chemischer Verwitterung zu festen Rückständen. Diese Silikatrückstände bilden die Mineralien der Landoberfläche der Erde.

Die Olivine, Pyroxene und Amphibole von magmatischen oder metamorphen Gesteinen reagieren mit Wasser und hinterlassen rostige Eisenoxide, hauptsächlich die Mineralien Goethit und Hämatit. Dies sind wichtige Bestandteile in Böden, aber sie sind weniger häufig als feste Mineralien. Sie verleihen Sedimentgesteinen auch braune und rote Farben.

Feldspat. die häufigste Silikatmineralgruppe und Hauptwohnsitz von Aluminium in Mineralien, reagiert ebenfalls mit Wasser. Wasser zieht Silizium und andere Kationen („CAT-eye-ons“) oder Ionen mit positiver Ladung mit Ausnahme von Aluminium heraus. Die Feldspatmineralien verwandeln sich somit in hydratisierte Aluminosilikate, die Tone sind.

 

Erstaunliche Tone

Tonmineralien sind nicht viel zu sehen, aber das Leben auf der Erde hängt von ihnen ab. Auf mikroskopischer Ebene sind Tone winzige Flocken, wie Glimmer, aber unendlich kleiner. Auf molekularer Ebene ist Ton ein Sandwich aus Schichten aus Siliciumdioxid-Tetraedern (SiO 4 ) und Schichten aus Magnesium- oder Aluminiumhydroxid (Mg (OH) 2 und Al (OH) 3 ). Einige Tone sind ein richtiges dreischichtiges Sandwich, eine Mg / Al-Schicht zwischen zwei Siliciumdioxidschichten, während andere Sandwiches mit offener Oberfläche aus zwei Schichten sind.

Was Tone für das Leben so wertvoll macht, ist, dass sie mit ihrer winzigen Partikelgröße und ihrer offenen Konstruktion sehr große Oberflächen haben und leicht viele Ersatzkationen für ihre Si-, Al- und Mg-Atome aufnehmen können. Sauerstoff und Wasserstoff sind reichlich vorhanden. Aus der Sicht lebender Zellen sind Tonmineralien wie Werkstätten voller Werkzeuge und Stromanschlüsse. In der Tat werden sogar die Bausteine ​​des Lebens durch die energetische, katalytische Umgebung von Tonen belebt.

 

Die Entstehung von Clastic Rocks

Aber zurück zu den Sedimenten. Mit der überwiegenden Mehrheit der Oberflächenmineralien, die aus Quarz, Eisenoxiden und Tonmineralien bestehen, haben wir die Inhaltsstoffe von Schlamm. Schlamm ist der geologische Name des Sediments, bei dem es sich um eine Mischung von Partikelgrößen handelt, die von Sandgröße (sichtbar) bis Tongröße (unsichtbar) reichen. Die Flüsse der Welt liefern dem Meer sowie großen Seen und Binnenbecken ständig Schlamm. Hier entstehen die klastischen Sedimentgesteine. Sandstein, Schlammstein und Schiefer in ihrer ganzen Vielfalt.

 

Die chemischen Niederschläge

Wenn die Berge bröckeln, löst sich ein Großteil ihres Mineralgehalts auf. Dieses Material tritt auf andere Weise als in Ton wieder in den Gesteinskreislauf ein und fällt aus der Lösung aus, um andere Oberflächenmineralien zu bilden.

Calcium ist ein wichtiges Kation in magmatischen Gesteinsmineralien, spielt jedoch im Tonkreislauf nur eine geringe Rolle. Stattdessen verbleibt Calcium im Wasser, wo es sich mit Carbonationen (CO 3 ) verbindet. Wenn es im Meerwasser ausreichend konzentriert ist, kommt Calciumcarbonat als Calcit aus der Lösung. Lebende Organismen können es extrahieren, um ihre Calcitschalen aufzubauen, die ebenfalls zu Sedimenten werden.

Wo reichlich Schwefel vorhanden ist, verbindet sich Kalzium mit ihm als mineralischem Gips. In anderen Umgebungen fängt Schwefel gelöstes Eisen ein und fällt als Pyrit aus.

Beim Abbau der Silikatmineralien bleibt auch Natrium übrig. Das bleibt im Meer, bis die Umstände die Salzlösung auf eine hohe Konzentration austrocknen, wenn Natrium sich mit Chlorid verbindet, um festes Salz oder Halit zu ergeben.

Und was ist mit der gelösten Kieselsäure? Auch das wird von lebenden Organismen extrahiert, um ihre mikroskopisch kleinen Kieselsäureskelette zu bilden. Diese regnen auf den Meeresboden und werden allmählich chert. So findet jeder Teil der Berge einen neuen Platz auf der Erde.

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