Çamurtaşı

Çamurtaşı, silt ve kil parçacıklarının (her birinin en az 1 / 3'ü) bir karışımını içeren silisli bir tortul kayaçtır. "Çamurtaşı" terminolojisi, kireç taşları için Dunham sınıflandırma şeması ile karıştırılmamalıdır. Dunham'ın sınıflandırmasına göre, çamurtaşı yüzde ondan daha az karbonat taneleri içeren herhangi bir kireç taşıdır. Not, bir silisiklastik çamurtaşı karbonat taneleri ile ilgilenmez. Friedman, Sanders ve Kopaska-Merkel (1992), silisiklastik kayaçlarla karışıklığı önlemek için "kireç çamurtaşı" kullanımını önermektedir.
Çamurtaşı, ince taneli silisiklastik tortul kayaçlar sınıfıdır. Değişen çamurtaşı türleri şunlardır: silttaşı, kiltaşı, çamurtaşı, kayrak taşı ve şeyl. Taşın oluştuğu parçacıkların çoğu 0.0625 mm'den (1/16 mm veya 0.0025 inç) daha azdır ve sahada kolayca çalışmak için çok küçüktür. İlk bakışta Kaya türleri oldukça benzer görünüyor, ancak kompozisyon ve isimlendirmede önemli farklılıklar var. Çamurtaşlarının sınıflandırılmasıyla ilgili büyük bir anlaşmazlık olmuştur. Aşağıdakiler de dahil olmak üzere sınıflandırmada birkaç önemli engel vardır:
1. Çamurtaşları en az anlaşılan ve bugüne kadar en az araştırılan tortul kayaçlardan biridir.
2. Çamurtaşı bileşenlerini küçük boyutları ve mostralar üzerinde hava koşullarına duyarlılıkları nedeniyle incelemek zordur.
3. Ve en önemlisi, bilim adamları tarafından kabul edilen birden fazla sınıflandırma şeması vardır.
Çamurtaşları, jeolojik kayıttaki tortul kayaçların yüzde ellisini oluşturur, ve yeryüzündeki en yaygın tortulardır. İnce tortu, erozyonun en bol bulunan ürünüdür, ve bu çökeller, genel olarak çamurtaşlarının her yerde bulunmasına katkıda bulunur. Zamanla artan basınçla, düz kil mineralleri paralel tabakalaşma (bölünme) görünümüyle hizalanabilir. Kolayca ince tabakalara ayrılan bu ince tabakalı malzeme, çamurtaşından farklı olarak şeyl diye adlandırılır. Çamurtaşındaki bölünebilirlik veya tabakalaşma eksikliği, ya orijinal dokuya ya da litiifikasyondan önce tortudaki organizmaları oyarak tabakalaşmanın bozulmasına bağlı olabilir. Uygarlığın başlangıcından itibaren, çömlekçilik ve kerpiçler elle yapıldığında, bugüne kadar, çamurtaşları önemli olmuştur. Çamurtaşı ile ilgili ilk kitap, Geologie des Argils Millot tarafından, 1964 yılına kadar yayınlanmadı; bununla birlikte, bilim adamları, mühendisler ve petrol üreticileri, Burgess Şeylinin keşfinden sonra çamurtaşı ve petrolün ilişkisinden bu yana çamurtaşının önemini anlamışlardır. Her yerde mevcut olan bu taş türü hakkındaki literatür son yıllarda artmaktadır ve teknoloji daha iyi analiz için izin vermeye devam etmektedir.
İsimlendirme
Çamurtaşları, tanım olarak, en az yüzde elli çamur büyüklüğünde parçacıklardan oluşur. Spesifik olarak, çamur çapı bir milimetrenin 1/16 1/256 ((1/16)2) arasında olan silt büyüklüğünde parçacıklardan ve 1/256 milimetreden daha küçük olan kil büyüklüğündeki parçacıklardan oluşur. Çamurtaşları çoğunlukla kil mineralleri ile kuvars ve feldispatlar içerir. Ayrıca 63 mikrometreden daha az aşağıdaki parçacıkları da içerebilirler:
kalsit, dolomit, siderit, pirit, markazit, ağır mineraller ve hatta organik karbon. İnce taneli silisik için çeşitli eşanlamlılar vardır bir milimetrenin 1/256'sından daha az olan bileşenlerinin yüzde elli veya daha fazlasını içeren plastik kayaçlar. Çamurtaşları, şeyller, lutitler ve arjit ortak niteleyiciler veya şemsiye terimleridir; bununla birlikte, çamurtaşı terimi, tortul jeologlar ve yazarlar tarafından giderek daha fazla tercih edilen terminoloji haline gelmiştir. "Çamurtaşı" terimi silttaşı, kiltaşı, çamurtaşı ve şeyl'in daha fazla alt bölümlerine izin verir. Örneğin, bir silttaşı, bir milimetrenin 1/16-1/256'sına eşit olan yüzde 50'den fazla taneden oluşacaktır. "Şeyl", tabakalaşmaya paralel olarak kolayca parçalanma veya kopma yeteneğini ima eden çatlaklığı ifade eder. Silttaşı, çamurtaşı ve kiltaşı, parçalanma olmaksızın taşlaşmış veya sertleşmiş kırıntı anlamına gelir. Genel olarak, "çamurtaşları" en yararlı niteleyici terim olabilir, çünkü taşların, katkıda bulunan tanelerin en büyük kısmına silt, kil veya çamur gibi tane boyutlarına bölünmesine izin verir.
Kiltaşı
Bir kiltaşı, taşlaşmış ve bölünemez bir çamurtaşıdır. Bir kayanın kiltaşı olarak kabul edilebilmesi için, parçacığı bir milimetrenin 1 / 256'sından daha küçük olan en az yüzde elli kilden (filosilikat) oluşması gerekir. Kil mineralleri çamur taşlarının ayrılmaz bir parçasıdır ve hacimce en çok bulunan birinci veya ikinci bileşeni temsil eder. Dünyada 35 tanınmış kil mineral türü vardır. Çamurları yapışkan ve plastik hale getirirler veya akabilirler. Kil mineralleri genellikle çok ince tanelidir ve çamurda tanınan en küçük parçacıkları temsil eder. Bununla birlikte, kuvars, feldispat, demir oksitler ve karbonatlar da tipik kil mineral taneciklerinin boyutlarına ulaşabilir. Bir boyut karşılaştırması İçin, Kil büyüklüğünde bir parçacık, bir kum tanesinin boyutunun 1/1000'idir. Bu, bir kil parçacığının sabit su hızında 1000 kat daha fazla hareket edeceği ve böylece yerleşim için daha sessiz koşullar gerektireceği anlamına gelir. Kil oluşumu iyi anlaşılmıştır ve topraktan, volkanik külden ve buzullaşmadan gelebilir. Eski çamurtaşı başka bir kaynaktır, çünkü kolayca hava alır ve parçalanırlar. Feldispat, amfiboller, piroksen ve volkanik cam, kil minerallerinin temel bağışçılarıdır.
Silttaşı
Silttaşı, taşlanmış, bölünemez bir çamurtaşıdır. Bir kayanın silttaşı olarak adlandırılabilmesi için, yüzde elliden fazla silt büyüklüğünde malzeme içermesi gerekir. Silt, kumdan daha küçük, 1/16 milimetrelik ve kilden daha büyük, 1/256 milimetrelik herhangi bir parçacıktır. Silt, donma ve çözülme, termal genleşme ve basıncın serbest bırakılmasını içerebilen fiziksel ayrışma ürünü olduğuna inanılmaktadır. Fiziksel ayrışma kayada herhangi bir kimyasal değişiklik içermez ve en iyi şekilde bir kayanın fiziksel olarak parçalanması olarak özetlenebilir. Yeryüzünde bulunan en yüksek silt oranlarından biri, filitlerin yılda beş ila on metre (16 ila 33 fit) yağışa maruz kaldığı Himalayalar'dadır. Kuvars ve feldispat, silt alemine en büyük katkıda bulunanlardır ve silt, yapışkan olmayan, plastik olmayan olma eğilimindedir, ancak kolayca sıvılaşabilir. Bir kayanın silttaşı olup olmadığını belirlemek için sahada yapılabilecek basit bir test vardır, bu da kayayı dişlerine koymaktır. Kaya kişinin dişlerine sert geliyorsa o zaman o bir silttaşıdır.
Şeyl
Şeyl, kil minerallerinin yanı sıra kuvars ve feldispat siltinden oluşan ince taneli, sert, lamine bir çamur kayasıdır. Şeyl taşlanmış ve bölünebilir. Parçacıklarının en az yüzde 50'si 0.062 mm'den daha küçük olmalıdır. Bu terim, killi veya kil içeren kayalarla sınırlıdır. Kireçli ve organik zengin de dahil olmak üzere birçok şeyl çeşidi vardır; bununla birlikte, siyah şeyl veya organik yönden zengin şeyl, daha fazla değerlendirmeyi hak ediyor. Bir şeylin siyah bir şeyl olması için, yüzde birinden fazla organik karbon içermesi gerekir. Hidrokarbonlar için iyi bir kaynak kaya, yüzde yirmiye kadar organik karbon içerebilir. Genel olarak, siyah şeyl, karbon akışını alglerden alır, çürür ve sapropel olarak bilinen bir sızıntı oluşturur. Bu sızıntı istenen basınçta pişirildiğinde, üç ila altı kilometre (1.8 - 3.7 mil) derinlikte ve 90120 C (194248 F) sıcaklıkta pişirildiğinde, kerojen oluşturacaktır. Kerojen ısıtılabilir ve ton kaya başına 10-150 ABD galonuna (0,0380,568m3) kadar doğal petrol ve gaz ürünü verebilir.
Kayrak
Kayrak, metamorfizma geçirmiş ve iyi gelişmiş bir bölünme özelliğine sahip sert bir çamurtaşıdır. 200250 C (392482 F) arasındaki sıcaklıklarda metamorfizma veya aşırı deformasyon geçirmiştir. Kayrak, basınç ve sıcaklığa bağlı olarak alt metamorfizma alanında oluşturulduğundan, kayrak tabakalaşmasını korur ve sert, ince taneli bir kaya olarak tanımlanabilir. Kayrak genellikle çatı, döşeme veya eski moda taş duvarlar için kullanılır. Çekici bir görünüme sahiptir. ideal bölünmesi ve pürüzsüz dokusu arzu edilir.
Çamur ve çamurtaşları'nın oluşumu
Çamurtaşları çoğu okyanuslarda veya göllerde oluşur. Çünkü bu ortamlar çökelme için gerekli sessiz suları sağlar. Çamurtaşı yeryüzündeki her çökelme ortamında bulunabilmesine rağmen, çoğunluğu göllerde ve okyanuslarda bulunur.
Çamur taşımacılığı ve tedarik
Şiddetli yağış, çamur, kil ve silt taşımacılığı için gerekli kinetik hareketi sağlar. Bangladeş ve Hindistan da dahil olmak üzere Güneydoğu Asya, Musonlardan yüksek miktarda yağmur alır, bu da daha sonra Himalayalardan ve çevresindeki bölgelerden Hint Okyanusu'na tortularını yıkıyor. Ilık, nemli iklimler kayaları aşındırmak için en iyisidir ve tropikal kıyıların açıklarındaki okyanus raflarında, ılıman veya kutup sahanlıklarından daha fazla çamur bulunur. Örneğin Amazon sistemi, Peru, Ekvador ve Bolivya'daki And Dağları'ndan kil, alüvyon ve çamur sağlayan yağışlarla Dünya üzerindeki en büyük üçüncü tortu yüküne sahiptir. Nehirler, dalgalar ve kıyı akıntıları, düşme hızından dolayı çamur, silt ve kili kum ve çakıldan ayırır. Düşük eğimlere ve geniş su havzalarına sahip daha uzun nehirler, çamur için en iyi taşıma kapasitesine sahiptir. Büyük miktarda suya sahip uzun, düşük eğimli nehrin iyi bir örneği olan Mississippi Nehri, en kuzeydeki bölümlerinden çamur taşıyacak ve malzemeyi çamur ağırlıklı deltasında biriktirecektir.
Çamurtaşı çökelme ortamları
Aşağıda, kaynak görevi gören çeşitli ortamların bir listesi, okyanuslara ulaşım modları ve çamurtaşları için çökelme ortamları bulunmaktadır.
Alüvyal ortamlar
Hindistan'daki Ganj, Çin'deki Sarı ve Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Aşağı Mississippi, alüvyon vadilerinin güzel örnekleridir. Bu sistemler sürekli bir su kaynağına sahiptir ve taşkın sırasında çamur ve silt biriktiğinde banket üstü sedimantasyonu ve terk edilmiş bir akıntının çamurla doldurulduğu kağnı sedimantasyonu yoluyla çamura katkıda bulunabilir. Alüvyal bir vadinin var olması için, genellikle aktif tektonik hareketle yükselen yüksek bir bölge ve okyanusa su ve tortu için bir kanal görevi gören bir alt bölge olması gerekir.
Buzullar
Çok miktarda çamur ve toprak buzullar tarafından üretilir ve hem toprak hem de göllerde karada biriktirilir. Buzullar, halihazırda hassas olan çamurtaşı oluşumlarını aşındırabilir ve bu süreç buzul kil ve silt üretimini artırır.
Kuzey Yarımküre, 500 km'den (310 mil) daha büyük olan dünya göllerinin yüzde 90'ını içerir ve bu göllerin çoğunu buzullar oluşturdu. Derin buzul temizleme de dahil olmak üzere buzullaşma ile oluşan göl yatakları bol miktarda bulunmaktadır.
Buzul olmayan göller
Buzullar Kuzey Yarımküre'deki göllerin yüzde 90'ını oluştursa da, eski göllerin oluşumundan sorumlu değiller. Antik göller dünyanın en büyük ve en derin gölleridir ve bugünün petrol rezervlerinin yüzde yirmisine sahiptir. Aynı zamanda deniz çamurtaşlarının ardından en bol ikinci çamurtaşı kaynağıdır. Antik göller, çamurların bolluğunu uzun ömürlerine ve büyük birikintilerine borçludur. Bu birikintiler, oksijen ve yağıştaki değişikliklere duyarlıydı ve paleo iklim tutarlılığının sağlam bir hesabını sunuyordu.
Deltalar
Bir delta, nehirlerin veya akıntıların bir su kütlesine tortu bıraktığı yerde oluşan su altı birikintisidir. Mississippi ve Kongo gibi deltalar, büyük bir tortu birikimi potansiyeline sahiptir ve tortuları derin okyanus sularına taşıyabilir. Delta ortamları, okyanusa girerken sularının yavaşladığı hem silt hem kilin biriktiği bir nehrin ağzında bulunur. Büyük miktarda çamur biriktiren düşük enerjili deltalar, kıyı akıntılarının da düşük olduğu göllerde, körfezlerde, denizlerde ve küçük okyanuslarda bulunur. Kum ve çakıl bakımından zengin deltalar, dalgaların hakim olduğu yüksek enerjili deltalardır hem çamur hem silt nehrin ağzından çok daha uzağa taşınır.
Sahil şeridi
Kıyı akıntıları, çamur kaynağı ve dalgalar kıyı şeridi çamur birikiminde önemli bir faktördür. Amazon Nehri, kuzeydoğu Güney Amerika'nın kıyı bölgesine çoğunlukla kil olan 500 milyon ton tortu tedarik ediyor. Bu çökeltinin 250 tonu sahil boyunca hareket eder ve çökelir. Burada biriken çamurun çoğu 20 metreden (65 fit) daha kalın ve okyanusa 30 kilometre (19 mil) kadar uzanıyor. Amazon tarafından taşınan tortunun çoğu And Dağlarından gelebilir ve tortunun kat ettiği son mesafe 6.000 km'dir (3.700 mil).
Deniz ortamları
Dünya yüzeyinin yüzde 70'i okyanusla kaplıdır, ve deniz ortamları, dünyanın en yüksek çamurtaşı oranını bulduğumuz yerdir. Sınırlı olan kıtaların aksine, okyanusta çok fazla yanal süreklilik vardır. Buna karşılık, kıtalar geçici çamur ve silt koruyucularıdır ve çamur kayaç tortularının kaçınılmaz evi okyanuslardır. Çeşitli parçacıkların gömülmesini ve yeniden doğuşunu anlamak için aşağıdaki çamurtaşı döngüsüne bakın. Okyanuslarda derin deniz hendekleri, abisal ovalar, volkanik deniz dağları, yakınsak, ıraksak ve dönüşen plaka kenarları gibi çeşitli ortamlar vardır. Kara sadece okyanus çökeltilerinin ana kaynağı değil, aynı zamanda okyanus içinde yaşayan organizmalar da katkıda bulunuyor. Dünyanın nehirleri, en büyük hacimde askıya alınmış ve çözülmüş kil ve alüvyon yüklerini okyanus raflarında biriktirdikleri denize taşır. Kutuplarda, buzullar ve yüzen buz damlası birikintileri doğrudan deniz tabanına düşer. Rüzgarlar kurak bölgelerden ince taneli malzeme sağlayabilir ve patlayıcı volkanik püskürmeler de katkıda bulunur. Bu kaynakların tümü, katkı oranlarına göre değişir. Tortu, yerçekimi ile okyanusların daha derin kısımlarına hareket eder ve okyanustaki süreçler karadakilerle karşılaştırılabilir. Konum, okyanus ortamlarında bulunan çamurtaşlarının türleri üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'nin subtropiklerinde akan Apalachicola Nehri yüzde altmış ila seksen kaolinit çamuru taşırken, Mississippi yalnızca yüzde on ila yirmi kaolinit taşır.
Çamurtaşı döngüsü
Çamurtaşı yaşamının başlangıcını, bir dağın tepesinde, plaka tektoniği ile yükselmiş veya bir yanardağdan havaya doğru itilmiş tortu olarak hayal edebiliriz. Bu tortu yağmur, rüzgar ve yerçekimine maruz kalır ve bu da taşı hava etkisiyle kırıp parçalamaktadır. Kilden siltlere, çakıl taşlarına ve kayalara kadar değişen parçacıklar da dahil olmak üzere ayrışma ürünleri, birçok tortul çamur taşı türü varsa katılaşabileceği aşağıdaki havzaya taşınır. Sonunda, çamurtaşı, basınç ve sıcaklığın çamur taşını metamorfize olmuş bir gnaysa dönüştürdüğü yeraltı yüzeyinin kilometrelerce altına doğru hareket edecektir. Metamorfize uğramış gnays bir kez daha taşra kayası veya bir volkandaki magma olarak yüzeye çıkacak ve tüm süreç tekrar başlayacaktır.
Önemli özellikler
Renk
Çamurtaşları, kırmızı, mor, kahverengi, sarı, yeşil ve gri ve hatta siyah dahil olmak üzere çeşitli renklerde oluşur. Gri tonları en çok çamurtaşlarında yaygındır ve koyu siyah renkler organik karbonlardan gelir. Yeşil çamurtaşları, organik maddenin ferrik demir ile birlikte ayrıştığı indirgeyeceği koşullarında oluşur. Ayrıca pelajik veya serbest yüzen türlerin sudan yerleştiği ve çamurtaşında ayrıştığı deniz ortamlarında da bulunabilirler. Çamurtaşı içindeki demir oksitlendiğinde kırmızı çamurtaşları oluşur ve kırmızının yoğunluğuna bağlı olarak taşın tamamen oksitlenip oksitlenmediğini belirlemek mümkündür.
Fosiller
İnce taneli taşlar, fosilleri erozyon, çözünme ve diğer erozyon süreçlerinden koruduğu için fosiller, çamurtaşı oluşumlarında iyi korunmuştur. Fosiller, özelikle geçmiş ortamları kaydetmek için önemlidir. Paleontologlar belirli bir alana bakabilir ve çamurtaşındaki fosillerin türü ve bolluğu yardımıyla tuzluluk, su derinliği, su sıcaklığı, su bulanıklığı ve sedimantasyon oranlarını belirleyebilirler.
En ünlü çamurtaşı oluşumlarından biri, Kambriyen döneminde oluşan Batı Kanada'daki Burgess Şeylidir. Bu sahada, yumuşak vücutlu canlılar, bir bütün olarak, denizdeki çamurun faaliyeti ile korunmuştur. Katı iskeletler genellikle korunmuş eski yaşamın tek kalıntılarıdır; Bununla birlikte, Burgess şeyli, kemikler, iskeletler, dişler gibi sert vücut kısımlarını ve ayrıca kaslar, solungaçlar ve sindirim sistemleri gibi yumuşak vücut kısımlarını içerir. Burgess şeyli, 500 milyon yıllık türün sayısız örneğini koruyan yeryüzündeki en önemli fosil konumlarından biridir ve korunması çamurtaşları'nın korunmasına bağlıdır. Dikkate değer bir diğer oluşum da Morrison Formasyonudur. Bu alan, Amerika Birleşik Devletleri'nde Montana'dan New Mexico'ya kadar uzanan 1.5 milyon mil kareyi kapsıyor. Dünyanın en önemli dinozor mezarlık alanlarından biri olarak kabul edilir ve birçok fosili dünyanın dört bir yanındaki müzelerde bulunabilir. Bu site, Allosaurus, Diplodocus, Stegosaurus ve Brontosaurus dahil olmak üzere birkaç dinozor türünden dinozor fosilleri içermektedir. Akciğerli balıklar, tatlı su yumuşakçaları, eğrelti otları ve iğne yapraklılar da vardır. Bu birikinti, çamurtaşları biriktiren göller, bataklıklar ve nehirlerle nemli, tropikal bir iklim tarafından oluşturuldu. Kaçınılmaz olarak, çamurtaşları, yaklaşık 150 milyon yıl önce, geç Jura dönemine ait sayısız örneği korumuştur.
Petrol ve doğalgaz
Çamurtaşları, özellikle siyah şeyl, dünya çapında değerli petrolün kaynağı ve kaplarıdır. Çamurtaşları ve organik malzeme biriktirme için akıntısız su koşulları gerektirdiğinden, çamurtaşları petrol için en olası kaynaktır. Çamurtaşları çoğu zaman düşük gözenekliliğe sahiptir, geçirimsizdir ve eğer çamurtaşı siyah şeyl değilse, petrol ve doğalgaz rezervuarları için bir yalıtım malzemesi olarak kullanılabilir. Bir rezervuarda bulunan petrol durumunda, petrolü çevreleyen kaya kaynak kaya değildir, oysa siyah şeyl bir kaynak kayadır.
Önem
Daha önce belirtildiği gibi, çamurtaşları Dünya'nın tortul jeolojik kaydının yüzde ellisini oluşturur. Yeryüzünde yaygındırlar ve çeşitli endüstriler için önemlidirler. Metamorfize şist, zümrüt ve altını tutabilir. çamurtaşları hem kurşun hem de çinko gibi cevher metallerini barındırabilir. Çamurtaşları, düşük gözeneklilikleri nedeniyle petrol ve doğalgazın korunmasında önemlidir ve çöp alanlarından zararlı sıvı sızıntısını önlemek için mühendisler tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır. Kumtaşları ve karbonatlar, tarihimizdeki yüksek enerjili olayları kaydeder ve bunların incelenmesi çok daha kolaydır. Yüksek enerjili olaylar arasında, dünya tarihimizde daha sessiz, normal koşullar kaydeden çamurtaşı oluşumları vardır. Jeolojik tarihimizin daha sessiz, normal olaylarını henüz anlamıyoruz. Kumtaşları büyük tektonik resmi ve su derinliğinin bazı göstergelerini sağlar; çamurtaşları, oksijen içeriğini, genel olarak daha zengin bir fosil bolluğu ve çeşitliliğini ve çok daha bilgilendirici bir jeokimyayı kaydeder. Çamur ve çamurtaşlarının yer bilimleri için bazen takdir edilmeyen önemi nedeniyle Londra Jeoloji Derneği, 2015'i "Çamur Yılı" olarak adlandırdı.
İlgili yayınlar