Rotssiklus

Die rotssiklus is 'n basiese konsep in geologie wat die oorgange deur geologiese tyd tussen die drie hoofgesteentes beskryf word: sedimentêr, metamorfies en stollingsvormig. Elke rotstipe word verander wanneer dit uit sy ewewigstoestande gedwing word. Byvoorbeeld, 'n stollingsgesteente soos basalt kan afbreek en oplos wanneer dit aan die atmosfeer blootgestel word, of 'n stollingsgesteente kan smelt as dit onder 'n kontinent afgetrek en onderdruk word. As gevolg van die dryfkragte van die rotssiklus, plaattektoniese siklus en die watersiklus, bly gesteentes nie in ewewig nie en verander soos hulle in nuwe omgewings inbeweeg. Die rotssiklus verduidelik hoe die drie rotstipes met mekaar verband hou en hoe prosesse oor tyd van die een tipe na ‘n ander verander. Die aspeke van die siklusse maak rotsveranderinge 'n geologiese siklus, en op planete wat lewe bevat, 'n biogeochemiese siklus.

Oorgang na stollingsgesteente. 
Wanneer rotse diep onder die aarde se oppervlak onderdruk word, kan dit in magma in smelt. As die omstandighede nie meer bestaan ​​vir die magma om in 'n vloeibare toestand te bly nie, verkoel en verhard dit tot 'n stollingsgesteente. 'n Rots wat binne die aarde afkoel word indringend of plutonies genoem. Dit verkoel baie stadig, wat veroorsaak dat dit in 'n growwe korreltekstuur soos rotsgraniet verander. As gevolg van vulkaniese aktiwiteite kan magma (wat lawa genoem word wanneer dit die aarde se oppervlak bereik) baie vinnig afkoel as dit aan die aarde se atmosfeer blootgestel word. Hierdie gesteentes word ekstrusiewe of vulkaniese gesteentes genoem. Hierdie gesteentes is fyn en korrelrig en koel soms so vinnig af dat geen kristalle kan vorm nie. Dit verander dan in 'n natuurlike glas, soos obsidian. Alhoewel die mees algemene fyn en korrelrige rots as basalt bekend staan. Enige van die drie hooftipes gesteentes (stollingsgesteentes, sedimentêre en metamorfiese gesteentes) kan tot magma smelt en in ‘n stollingsgesteente afkoel..

Sekondêre veranderinge 
Epigenetiese veranderinge (sekondêre prosesse wat by lae temperature en druk plaasvind) kan onder 'n aantal verskillende tipes rotse gerangskik word, elk van wat tipies is van 'n groep rots- of rotsvormende minerale, hoewel gewoonlik meer as een van hierdie veranderinge in dieselfde rots aan die gang is. Silifisering: die vervanging van die minerale deur kristallyne of kriptokristallyne silika, is die mees algemene in felsiese rots, soos rhioliet, maar word ook in serpentyn gevind, ens. Kaolinisasie is die ontbinding van die veldspate, wat die mees algemene minerale in magmiese gesteentes is, in kaolien (saam met kwarts en ander kleiminerale) en word die beste in graniet en syeniete getoon. Serpentinisering is die verandering van olivien na serpentyn (met magnetiet); dit is tipies van peridotiete, maar kom in die meeste mafiese gesteentes voor. In uralitisering vervang sekondêre hornblende augiet; chloritisering is die verandering van augiet (biotiet of hornblende) na chloriet en word in baie diabase, dioriets en groenstene gesien. Epidotisering kom ook voor in rotse van hierdie spesifieke groep, en behels die ontwikkeling van die epidoot uit biotiet, hornblende, augiet of plagioklaasveldspaat.

Oorgang na metamorfiese rots 
Rotse wat aan hoë temperature en druk blootgestel word, kan fisies of chemies verander word om 'n ander tipe rots te vorm, wat metamorfiese rotse genoem word. Regionale metamorfose verwys na die effekte op groot massa's rotse oor 'n wye gebied, tipies geassosieer met bergbou-gebeure binne orogeniese gordels. Hierdie rotse vertoon dikwels onderskeie bande van verskillende mineralogie en kleure, wat foliasie genoem word. 'n Ander belangrike tipe metamorfose word veroorsaak wanneer 'n liggaam van rots in kontak kom met 'n magmaliggaam wat die omliggende rots verhit. Hierdie kontakmetamorfose lei tot 'n rots wat deur die uiterste  hitte van die magma en/of die byvoeging van vloeistowwe vanuit die magma wat chemikalieë aan die omliggende rots toevoeg, verander en geherkristalliseer is (metasomatisme). Enige vooraf bestaande tipe rots kan deur die prosesse van metamorfose gewysig word.

Oorgang na sedimentêre rots 
Rotse wat blootgestel word aan die atmosfeer is veranderlik onstabiel en afhanklik aan die prosesse van verwering en erosie. Verwering en erosie breek die oorspronklike rots af in kleiner fragmente en dra opgesloste materiaal weg. Hierdie gefragmenteerde materiaal word versamel en begrawe deur addisionele materiaal. Terwyl n individuele sandkorrel nogsteeds ŉ lid van die rotsklas waaruit dit gevrom was is, is n rots wat opgemaak is uit sulke korrels en saamgesmelt is sedimentêr. Sedimentêre rotse kan gevorm word uit die litifikasie van hierdie begrawe kleiner fragmente (klastiese sedimentêre rots), die akkumulasie en litifikasie van materiaal wat deur lewende organismes gegenereer word (biogenies sedimentêre rots - fossiele), of litifikasie van chemies neergeslaan materiaal uit 'n mineraaldraende oplossing as gevolg van verdamping (neerslag sedimentêre gesteente).Klastiese rotse kan gevorm word uit fragmente wat uitmekaar gebreek is van groter rotse van enige aard, as gevolg van prosesse soos erosie of van organiese materiaal, soos plantreste. Biogene en neerslaggesteentes vorm uit die afsetting van minerale uit chemikalieë wat uit alle ander rotstipes opgelos is.

Kragte wat die rotssiklus dryf

Plaattektoniek 
Hoofartikel: Plate Tectonics

In 1967 publiseer J. Tuzo Wilson 'n artikel in Nature waarin die herhaalde opening en sluiting van oseaanbekkens beskryf word, veral met die fokus op die huidige Atlantiese Oseaan gebied.Hierdie konsep, 'n deel van die plaattektoniekrevolusie, het bekend geword as die Wilson cycle. Die Wilson cycle het diepgaande gevolge gehad vir die moderne interpretasie van die rotssiklus, aangesien plaattektoniek erken word as die dryfkrag vir die rotssiklus.

Spreirante 
By die divergerende grense van die middel-oseaan word nuwe magma geproduseer deur mantelopwelling en 'n vlak smeltsone. Hierdie jong basaltmagma is 'n vroeë fase van die stollingsgedeelte van die siklus. Soos die tektoniese plate aan weerskante van die rant uitmekaar beweeg, word die nuwe rots van die rant weggedra, die interaksie van verhitte sirkulerende seewater deur breuke begin die retrograde metamorfose van die nuwe rots.

Subduksiesones 
Die nuwe basaltiese oseaniese kors ontmoet uiteindelik 'n subduksie sone soos dit wegbeweeg van die spreidende rif. Soos hierdie kors in die mantel teruggetrek word, veroorsaak die toenemende druk- en temperatuur toestande 'n herstrukturering van die mineralogie van die rots, hierdie metamorfose verander die rots om eklogiet te vorm. Soos die plaat basaltkors en sommige ingeslote sedimente dieper gesleep word, word water en ander meer vlugtige materiale verdryf en styg in die oorliggende wig van rots bo die subduksiesone, wat teen 'n laer druk is. Die laer druk, hoë temperatuur en nou vlugtige ryk materiaal in hierdie wig smelt en die gevolglike dryfmagma styg deur die bo-oorliggende rots om eilandboog- of kontinentale marge-vulkanisme te produseer. Hierdie vulkanisme sluit meer silisiese lawas in hoe verder van die rand van die eilandboog of kontinentale marge is, wat 'n dieper bron en 'n meer gedifferensieerde magma aandui.Soms kan sommige van die gemetamorfoseerde afgaande plaat opstoot of op die kontinentale marge versper word. Hierdie blokke mantelperidotiet en die metamorfiese eklogiete word as ofiolietkomplekse blootgestel.

Die nuut uitgebarste vulkaniese materiaal is onderhewig aan vinnige erosie afhangende van die klimaatstoestande. Hierdie sedimente versamel binne die komme aan weerskante van 'n eilandboog. Soos die sedimente dieper begrawe raak, begin litifikasie en sedimentêre gesteentes ontstaan.

Kontinentale botsing 
Op die slotfase van die klassieke Wilson-siklus, twee kontinentale of kleiner terranes ontmoet by 'n konvergente sone. As die twee massas van kontinentale kors ontmoet, kan nie een onderdruk word nie want albei is lae digtheid silicium klip. As die twee massas bots word geweldige drukkragte verdraai en verander die betrokke rots. Die resultate is streeks metamorfose binne die binnekant van die opvolgende orogenie of bergbougeleentheid. As die twee massas saamgepers, gevou en foutief in ń bergreeks deur die kontinentale botsing die hele suite van voorafbestaande stollings en sedimentêre en vroeër metamorfiese rots eenhede aan hierdie nuwe metamorfiese gebeurtenis onderwerp.

Versnelde erosie 
Die hoë bergreekse geproduseer by kontinentale botsings is onmiddellik onderworpe aan die kragte van erosie. Erosie verslyt die berge en massiewe hope sediment word ontwikkel in aangrensende oseaan marges, vlak see, en as kontinentale afsettings. Wanneer hierdie sediment hope dieper begrawe is word hulle verligt in sedimentêre rots. Die metamorfiese, stollings, en sedimentêre rotse van die berge word die nuwe hope van sedimente in die aangrensende wasbakke en uiteindelik sedimentêre rots.

'n Proses van ontwikkelling 
Die plaattektoniek rotssiklus sluit ‘n proses van ontwikkeling in. Die generasies van magma, beide in die verspreiding van rigagtige omgewings en binne in die wig bo die subduksiesone, bevorder die uitbarsting van ‘n meer silika-ryk en vlugtige material in die kors of boonste mantel. Die digtigheid van die materiaal word verlaag en veroorsaak dat die materiaal neig om binne-in die kors te bly, in plaas van om terug in die mantel onderdruk te word. Die magmatiese aspekte van die plaattektoniek neig na geleidelikke segregasie tussen-in of binne-in die mantel en kors. Soos magma form, bestaan die oorspronklike smelting uit meer silisiese fases met laer smeltpunte. Die proses lei na gedeeltelike smelting en nog segregasie van die litosfeer. Daarby, word die silisiese kontinentale kors se dryfvermoë, as relatief beskou en word normaalweg nie terug in die mantel gesubduseer nie. Soos die tyd vorder, groei die kontinentale massas.

Die rol van water 
Die teenwoordigheid van ‘n oormate van water op die Aarde, speel ‘n belangrike rol in die rotssiklus. Beide die erosieproses en die verweringsproses is afhanklik van water. Water, in die vorm van neerslag en suur grondwater is redelik effektief om minerale en gesteentes op te los – veral stollingsgesteente, metamorfiese gesteente en mariene sedimentêre gesteente wat as onstabiel onder naby-ondervlak en atmosferiese toestande beskou word. Die water vervoer ione wat in ‘n oplossing en afgebreekte fragmente: produkte van verwering, opgelos is. Lopende water vervoer ‘n groot aantal sediment van riviere terug in die oseaan en binnelandse komme in. Die opgehoopte en begrawe sedimente word weer in rots omskep.

‘n Minder ooglopende rol van water is die metamorfiese proses wat in die vars volkaniese rots op die vars seebodem wanneer seewater, soms verhit, deur die frakture en krake van klip vloei. Die metamorfiese prosesse word deur serpentinisering geïllustreer en speel ‘n belangrike rol in die vernietiging van vulkaniese gesteentes.

‘n Belangrike deel can die rossiklus, sluit die rol van water in, asook ander vlugtige stowwe in die smelting van bestaande rots in die aardse kors binne-in die wig bo 'n subduksiesone. Water, asook die teenwoordigheid van koolstofdioksied en ander koolstofverbindings van oorvloedige mariene kalksteen binne die sedimente bo-op die afgaande plaat is bronne van die smelting van smelt-induserende vlugtige stowwe. Dus, is die koolstofsiklus ‘n deel van die rotssiklus.

  Migmatite – Mengsel van metamorfiese gesteente en stollingsgesteente.

Verwysings

Bronne 
 Fichter, Lynn S., (2000), The Wilson Cycle and a Plate Tectonic Rock Cycle, James Madison University, Department of Geology and Environmental Science. Retrieved 18 Aug. 2005.
 Die ses fundamentele konsepte oor die aarde se geologie - NASA
 Wilson-siklus - 'n gedetailleerde plaattektoniese rotssiklus
 Modelleer die rotssiklus met STELLA
 Wilson siklus
 ’n Sirkelvormige Wilson-siklus? Archived