Karakteristik Siklus Sedimen, Tahapan dan Contoh

Itu siklus sedimen Mereka merujuk pada serangkaian tahapan yang melaluinya elemen mineral tertentu yang ada di kerak bumi pergi. Fase -fase ini menyiratkan urutan transformasi yang membentuk seri temporal melingkar yang diulang dalam waktu yang lama.

Ini adalah siklus biogeokimia di mana penyimpanan elemen terjadi terutama di korteks bumi. Di antara unsur -unsur mineral yang dikenakan siklus sedimen adalah belerang, kalsium, kalium, fosfor dan logam berat.

Siklus litologis. 1 = magma; 2 = kristalisasi (pendinginan batu); 3 = batuan beku; 4 = erosi; 5 = sedimentasi; 6 = Sedimen dan batuan sedimen; 7 = tektonik dan metamorfisme; 8 = batuan metamorf; 9 = Fusion. Sumber: Woudloper/Woodwalker [domain publik]

Siklus dimulai dengan paparan batu yang mengandung unsur -unsur ini dari kedalaman korteks ke permukaan atau di dekatnya. Kemudian, batuan ini tunduk pada pelapukan dan menderita proses erosi dalam aksi faktor atmosfer, hidrologi dan biologis.

Bahan yang terkikis diangkut dengan air, gravitasi atau angin ke kemudian terjadi sedimentasi atau pengendapan bahan mineral dalam substrat. Lapisan sedimen ini menumpuk selama jutaan tahun dan menderita proses pemadatan dan semen.

Dengan cara ini litifikasi sedimen terjadi, yaitu, transformasi mereka lagi menjadi batuan padat ke kedalaman yang besar. Selain itu, dalam fase perantara siklus sedimen, fase biologis juga terjadi yang terdiri dari pelarutan dan penyerapan oleh organisme hidup.

Bergantung pada mineral dan keadaan, mereka dapat diserap oleh tanaman, bakteri atau hewan, pindah ke jaringan trofik. Maka mineral akan diekskresikan atau dilepaskan oleh kematian organisme.

[TOC]

Karakteristik

Siklus sedimen merupakan salah satu dari tiga jenis siklus biogeokimia dan dikarakterisasi karena matriks penyimpanan utama adalah litosfer. Siklus ini memiliki disiplin studi sendiri, yang disebut sedimentologi.

Waktu siklus

Siklus sedimen ditandai karena waktu yang dibutuhkan untuk memenuhi tahapan yang berbeda sangat panjang, diukur bahkan dalam jutaan tahun. Ini karena mineral ini tetap lama termasuk dalam batu di kedalaman di kerak bumi.

Tahap siklus sedimen

Penting untuk tidak melupakan fakta bahwa itu bukan siklus yang tahapannya mengikuti urutan yang ketat. Beberapa fase dapat dipertukarkan atau disajikan beberapa kali selama proses.

- Paparan

Batuan yang terbentuk hingga kedalaman tertentu di kerak bumi mengalami proses diastrofik yang berbeda (fraktur, lipat dan ketinggian) yang akhirnya membawanya ke permukaan atau di dekat ini. Dengan cara ini mereka terpapar pada aksi faktor lingkungan, baik edafik, atmosfer, hidrologi atau biologis.

Diastrofisme adalah produk dari pergerakan konveksi mantel tanah. Gerakan -gerakan ini juga menghasilkan fenomena vulkanik yang mengekspos batuan lebih dramatis.

- Pelapukan

Setelah batuan terpapar, ia menderita pelapukan (dekomposisi batuan dalam fragmen kecil) yang menderita atau tidak perubahan dalam komposisi kimia atau mineralogi. Meteorisasi adalah faktor kunci dalam pembentukan tanah dan dapat bersifat fisik, kimia atau biologis.

Fisik

Dalam hal ini faktor -faktor yang menyebabkan pecahnya batu tidak mengubah komposisi kimianya, hanya variabel fisik seperti volume, kepadatan dan ukuran. Ini disebabkan oleh agen fisik yang berbeda seperti tekanan dan suhu. Dalam kasus pertama, baik pelepasan tekanan dan latihannya adalah penyebab istirahat batu.

Pelapukan. Sumber: Prince Roy, Taipei [CC BY (https: // CreativeCommons.Org/lisensi/oleh/2.0)]

Misalnya, ketika batuan muncul dari kedalaman kulit kayu, mereka dilepaskan dari tekanan, mengembang dan retak. Di sisi lain, garam yang terakumulasi dalam retakan juga memberikan tekanan dengan merekristalisasi, fraktur pendalaman.

Dapat melayani Anda: 10 sungai di wilayah Amazon terpenting

Selain itu, variasi suhu harian atau musiman menyebabkan ekspansi dan siklus kontraksi yang akhirnya merusak batu.

Kimia

Ini mengubah komposisi kimia batuan dalam proses disintegrasi karena agen kimia bertindak. Di antara agen kimia yang terlibat adalah oksigen, uap air dan karbon dioksida.

Mereka menyebabkan berbagai reaksi kimia yang mempengaruhi kohesi batu dan mengubahnya, termasuk oksidasi, hidrasi, karbonasi dan disolusi.

Biologis

Agen biologis bertindak untuk kombinasi faktor fisik dan kimia, termasuk di antara tekanan pertama, gesekan dan lainnya. Sedangkan agen kimia adalah sekresi asam, alkalis dan zat lainnya.

Misalnya, tanaman adalah agen pelapukan yang sangat efektif, mematahkan batu dengan akarnya. Ini berterima kasih kepada aksi fisik pertumbuhan radikal dan sekresi yang dipancarkan.

- Erosi

Erosi bertindak langsung di atas batu dan pada produk pelapukan, termasuk tanah yang terbentuk. Di sisi lain, ini menyiratkan pengangkutan bahan yang terkikis, menjadi agen erosif yang sama dengan alat transportasi dan dapat berupa angin dan air.

Erosi. Sumber: Carl Wycoff [CC BY (https: // CreativeCommons.Org/lisensi/oleh/2.0)]

Erosi gravitasi juga diindikasikan, ketika perpindahan dan keausan material di lereng yang diucapkan terjadi. Dalam proses erosif, bahan terfragmentasi dalam partikel mineral yang lebih rendah, rentan untuk diangkut ke jarak yang besar.

Angin

Aksi angin erosif dilakukan baik dengan seret dan keausan yang pada gilirannya mengerahkan partikel yang terseret pada permukaan lain.

Air

Erosi air bertindak baik dengan aksi fisik dampak air hujan atau arus superfisial, maupun aksi kimia. Contoh ekstrem dari efek erosif curah hujan adalah hujan asam, terutama di batuan berkapur.

- Mengangkut

Partikel mineral diangkut oleh agen seperti air, angin atau gravitasi pada jarak besar. Penting untuk memperhitungkan bahwa setiap alat transportasi memiliki kapasitas beban yang ditentukan, dalam hal ukuran dan jumlah partikel.

Oleh gravitasi mereka dapat menggerakkan bahkan batuan besar masih belum berubah, sedangkan angin mengangkut partikel yang sangat kecil. Selain itu, kondisi medium jarak, karena gravitasi mengangkut batuan besar pada jarak pendek, sedangkan angin menggerakkan partikel kecil pada jarak yang sangat jauh.

Air untuk bagiannya, dapat mengangkut berbagai ukuran partikel, termasuk batu besar. Agen ini dapat membawa partikel pada jarak pendek atau sangat jauh, tergantung pada alirannya.

- Sedimentasi dan akumulasi

Ini terdiri dari deposisi material yang diangkut, karena penurunan kecepatan transportasi dan keparahan. Dalam hal ini, sedimentasi sungai, pasang atau seismik dapat terjadi.

Pengendapan. Sumber: calogerogalati [cc by-s (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)]

Karena kelegaan Bumi terdiri dari gradien yang beralih dari ketinggian maksimum ke dasar laut, di sinilah sedimentasi terbesar terjadi. Seiring berjalannya waktu, lapisan sedimen terakumulasi.

- Pelarutan, penyerapan dan pembebasan biologis

Setelah pelapukan bahan berbatu telah terjadi, layak bahwa pembubaran mineral yang dilepaskan dan penyerapannya oleh makhluk hidup terjadi. Penyerapan ini dapat dilakukan oleh tanaman, bakteri atau bahkan secara langsung oleh hewan. 

Tanaman dikonsumsi oleh herbivora dan ini oleh karnivora, dan semua oleh pengurai, melewati mineral untuk menjadi bagian dari jaringan trofik. Ada juga bakteri dan jamur yang secara langsung menyerap mineral dan bahkan hewan, seperti macaw yang mengonsumsi tanah liat.

Dapat melayani Anda: skala benua

- Litifikasi

Siklus diselesaikan dengan fase litifikasi, yaitu dengan pembentukan batu baru. Ini terjadi ketika mineral dibentuk membentuk lapisan berturut -turut yang menumpuk menggunakan tekanan besar.

Strata pada kedalaman yang lebih besar di korteks dipadatkan dan cemean membentuk batuan padat dan lapisan -lapisan ini akan kembali mengalami proses diastrofik.

Pemadatan

Sebagai hasil dari tekanan yang diberikan oleh lapisan sedimen yang ditumpuk dalam fase sedimentasi berturut -turut, lapisan yang lebih rendah dipadatkan. Ini menyiratkan bahwa pori atau ruang yang ada di antara partikel sedimen berkurang atau menghilang.

Penyemenan

Proses ini terdiri dari deposit zat penyemenan antara partikel. Zat -zat ini, seperti kalsit, oksida, silika, dan lainnya mengkristal dan semen bahan yang membentuk batu padat.

Contoh siklus sedimen

- Siklus sedimen belerang

Sulfur adalah komponen penting dari asam amino tertentu seperti sistin dan metionin, serta vitamin seperti tiamin dan biotin. Siklus sedimennya termasuk fase gas.

Mineral ini memasuki siklus karena pelapukan batu (papan tulis dan batuan sedimen lainnya), dekomposisi bahan organik, aktivitas vulkanik dan kontribusi industri. Juga penambangan, ekstraksi minyak dan pembakaran bahan bakar fosil adalah sumber belerang dalam siklus.

Bentuk sulfur dalam kasus ini adalah sulfat (SO4) dan hidrogen sulfida (H2S); Sulfat keduanya berada di tanah dan larut dalam air. Sulfat diserap dan berasimilasi oleh tanaman melalui akarnya dan lulus ke jaringan trofik.

Saat organisme mati, bakteri, jamur, dan pengurai lainnya bertindak, melepaskan sulfur dalam bentuk gas hidrogen sulfida yang melewati atmosfer. Hidrogen sulfida dengan cepat teroksidasi saat dicampur dengan oksigen, membentuk sulfat yang mengendap ke tanah.

Bakteri belerang

Dalam lumpur rawa dan dalam dekomposisi bahan organik secara umum, bakteri anaerob Act. Ini memproses SO4 menghasilkan gas H2S yang dilepaskan ke atmosfer.

Hujan asam

Ini terbentuk karena prekursor seperti H2S, dikeluarkan untuk atmosfer oleh industri, bakteri belerang dan letusan gunung berapi. Prekursor ini bereaksi dengan uap air dan membentuk SO4 yang kemudian mengendap.

- Siklus kalsium sedimen

Kalsium ditemukan di batuan sedimen yang terbentuk di dasar laut dan danau berkat kontribusi organisme yang dilengkapi dengan cangkang berkapur. Demikian juga, ada kalsium gratis yang terionisasi di dalam air, seperti di lautan pada kedalaman yang lebih besar dari 4.500 m di mana kalsium karbonat dibubarkan.

Batuan kaya kalsium seperti batu kapur, dolomit dan fluorit antara lain, lapuk dan lepaskan kalsium. Air hujan melarutkan CO2 atmosfer, menghasilkan asam karbonat yang memfasilitasi pembubaran batu kapur, melepaskan HCO 3- dan Ca 2+.

Kalsium dalam bentuk kimia ini diseret oleh air hujan ke sungai, danau dan lautan. Ini adalah kation yang paling berlimpah di tanah di mana tanaman menyerapnya sementara hewan mengambilnya dari tanaman atau secara langsung dilarutkan dalam air.

Kalsium adalah bagian penting dari cangkang, exoskeleton, tulang dan gigi, jadi ketika mati itu diintegrasikan kembali ke lingkungan. Dalam kasus lautan dan danau.

- Siklus sedimen kalium

Kalium adalah elemen mendasar dalam metabolisme seluler, karena memainkan peran yang relevan dalam regulasi osmotik dan fotosintesis. Kalium adalah bagian dari mineral tanah dan batu, menjadi tanah liat yang kaya akan mineral ini.

Dapat melayani Anda: angin mawar

Proses meteorisasi melepaskan ion kalium yang larut dalam air yang dapat diserap oleh akar tanaman. Manusia juga menambahkan kalium ke tanah sebagai bagian dari praktik pemupukan tanaman.

Melalui sayuran, kalium didistribusikan dalam jaringan trofik, dan kemudian dengan aksi pengurai untuk kembali ke tanah.

- Siklus sedimen fosfor

Cadangan fosfor utama berada di sedimen laut, tanah, batuan fosfat dan guano (kotoran burung laut). Siklus sedimennya dimulai dengan batuan fosfat yang, saat mengenakan dan mengikis, melepaskan fosfat.

Demikian juga, manusia menggabungkan jumlah fosfor tambahan ke tanah dengan menerapkan pupuk atau pupuk. Senyawa fosfor diseret bersama dengan sisa sedimen hujan ke arah arus air dan dari sana ke laut.

Senyawa ini sebagian sedimen dan lainnya dimasukkan ke dalam jaringan trofik laut. Salah satu loop siklus terjadi ketika fosfor yang dilarutkan dalam air laut dikonsumsi oleh fitoplankton, ini pada gilirannya oleh ikan.

Kemudian ikan dikonsumsi oleh burung laut, yang kotorannya mengandung sejumlah besar fosfor (guano). Guano digunakan oleh manusia sebagai pupuk organik untuk menyediakan fosfor untuk tanaman.

Fosfor yang tetap ada di sedimen laut menderita proses litifikasi yang membentuk batuan fosfat baru.

- Siklus sedimen logam berat

Di antara logam berat adalah beberapa yang memenuhi fungsi penting untuk kehidupan, seperti besi, dan lainnya yang bisa menjadi racun, seperti merkuri. Di antara logam berat ada lebih dari 50 elemen seperti arsenik, molibdenum, nikel, seng, tembaga dan krom.

Beberapa seperti besi berlimpah, tetapi sebagian besar elemen ini ditemukan dalam jumlah yang relatif kecil. Di sisi lain, dalam fase biologis siklus sedimennya dapat menumpuk dalam jaringan hidup (bioakumulasi).

Dalam hal ini, tidak mudah dibuang, akumulasi meningkat di sepanjang rantai makanan yang menyebabkan masalah kesehatan yang serius.

Sumber

Logam berat berasal dari sumber alami, dengan pelapukan dan erosi tanah. Ada juga kontribusi antropik yang penting melalui emisi industri, membakar bahan bakar fosil dan limbah elektronik.

Siklus sedimen umum

Secara umum, logam berat mengikuti siklus sedimen yang dimulai dari sumber utamanya yaitu litosfer dan transit melalui atmosfer, hidrosfer dan biosfer. Proses pelapukan melepaskan logam berat ke tanah dan dari sana mereka dapat mencemari air atau menyerbu atmosfer melalui angin yang diseret oleh angin.

Aktivitas gunung berapi juga berkontribusi pada emisi logam berat ke atmosfer dan hujan menyeret mereka dari udara ke lantai dan dari ini ke badan air. Sumber menengah membentuk loop dalam siklus karena aktivitas manusia yang disebutkan di atas dan pada saat masuknya logam berat ke jaringan trofik.

Referensi

1. Calow, hlm. (Ed.) (1998). Ensiklopedia Ekologi dan Manajemen Lingkungan.
2. Christopher R. Dan fielding, c.R. (1993). Tinjauan Sedimentologi Sungai. Geologi Sedimen.
3. Margalef, r. (1974). Ekologi. Edisi Omega.
4. Márquez, a., Garcia, o., Senior, w., Martínez, g., González, a. dan Fermin. yo. (2012). Logam Berat di Sedimen Superfisial Sungai Orinoco, Venezuela. Buletin Institut Oseanografi Venezuela.
5. Miller, g. Dan Tyler, J.R. (1992). Ekologi dan Lingkungan. Grup Editorial Iberoamérica.KE. dari c.V.
6. Rovira-Sanroque, J.V. (2016). Kontaminasi logam berat di sedimen Sungai Jarama dan bioasimilasi tabungnya (Annelida: Oligochaeta, Tubificae). Tesis doktoral. Fakultas Ilmu Biologi, Complutense University of Madrid.
7. Odum, e.P. dan Warrett, G.W. (2006). Dasar -dasar Ekologi. Edisi Kelima. Thomson.