Çamurtaşı - Mudrock

Çamur kayaları , ince taneli silisiklastik tortul kayaçların bir sınıfıdır . Değişen çamurtaşı türleri arasında silttaşı , kiltaşı , çamurtaşı , arduvaz ve şeyl bulunur . Taşı oluşturan parçacıkların çoğu 1 ⁄ 16  mm'den (0,0625 mm; 0,00246 inç) daha küçüktür ve sahada kolayca incelenemeyecek kadar küçüktür. İlk bakışta kaya türleri oldukça benzer görünmektedir; bununla birlikte, kompozisyon ve isimlendirmede önemli farklılıklar vardır.

Çamur kayalarının sınıflandırılmasıyla ilgili çok sayıda anlaşmazlık olmuştur. Sınıflandırmalarının önündeki birkaç önemli engel aşağıdakileri içerir:

1. Çamur kayaları, bugüne kadar en az anlaşılan ve en az çalışılan tortul kayaçlardır.
2. Çamur kayacı bileşenlerini incelenmesi nedeniyle kendi küçüklüğüne ve duyarlılık zordur ayrışma üzerine mostralarında .
3. Ve en önemlisi, bilim adamları birden fazla sınıflandırma şemasını kabul ederler.

Çamur kayaları, jeolojik kayıtlardaki tortul kayaçların %50'sini oluşturur ve kolayca Dünya'daki en yaygın tortulardır. İnce tortu, erozyonun en bol ürünüdür ve bu tortular, çamur kayalarının genel olarak her yerde bulunmasına katkıda bulunur. Zamanla artan basınçla, plakalı kil mineralleri paralel tabakalanma ( fisilite ) görünümü ile hizalanabilir . Kolayca ince tabakalara ayrılan bu ince tabakalı malzemeye çamurtaşından farklı olarak şeyl denir . Çamurtaşında bölünebilirlik veya tabakalaşma olmaması ya orijinal dokudan ya da litifikasyondan önce tortudaki organizmaları oyarak tabakalaşmanın bozulmasından kaynaklanabilir .

Çanak çömlek ve kerpiçlerin elle yapıldığı uygarlığın başlangıcından günümüze kadar çamurtaşları önemli olmuştur. Çamur kayaları üzerine ilk kitap olan Millot'un Geologie des Argils'i 1964'e kadar yayımlanmadı; ancak bilim adamları, mühendisler ve petrol üreticileri, Burgess Shale'in keşfinden bu yana çamur kayalarının önemini ve çamurkayaları ile petrolün ilişkisini anladılar . Bu her yerde bulunan kaya türüyle ilgili literatür son yıllarda artmaktadır ve teknoloji daha iyi analizlere olanak sağlamaya devam etmektedir.

isimlendirme

Çamur kayaları, tanım gereği, en az yüzde elli çamur büyüklüğünde parçacıklardan oluşur. Spesifik olarak çamur, çapı 1/16 – 1/256 ((1/16) ² ) milimetre arasında olan silt boyutlu parçacıklardan ve 1/256 milimetreden küçük kil boyutlu parçacıklardan oluşur.

Çamur kayaları çoğunlukla kil mineralleri ile kuvars ve feldispat içerir . Ayrıca 63 mikrometreden daha az bir mesafede şu parçacıkları da içerebilirler: kalsit , dolomit , siderit , pirit , markazit , ağır mineraller ve hatta organik karbon.

1/256 milimetreden daha az bileşenlerinin yüzde ellisini veya daha fazlasını içeren ince taneli silisiklastik kayaçlar için çeşitli eş anlamlılar vardır. Çamurtaşlarının , şistler , lutites ve argillites ortak kalifiye veya şemsiye terimlerdir; bununla birlikte, çamurtaşı terimi, tortul jeologlar ve yazarlar tarafından giderek artan bir şekilde tercih edilen terminoloji haline geldi.

"Çamurtaşı" terimi, silttaşı , kiltaşı , çamurtaşı ve şeyl için daha fazla alt bölümlere izin verir . Örneğin, bir silttaşı, milimetrenin 1/16 - 1/256'sına eşit olan yüzde 50'den fazla taneden yapılır. "Şist", kolayca ayrılma veya tabakalaşmaya paralel olarak kırılma yeteneği anlamına gelen bölünebilirliği belirtir. Silttaşı, çamurtaşı ve kiltaşı, bölünebilirliği olmayan taşlaşmış veya sertleştirilmiş döküntü anlamına gelir.

Genel olarak, "çamur kayaları" en yararlı niteleyici terim olabilir, çünkü kayaların katkıda bulunan tanelerin en büyük kısmına ve silt, kil veya çamur olsun, ilgili tane boyutlarına bölünmesine izin verir.

Tür	Minimum tahıl	Maksimum tahıl
Kiltaşı	0 mikron	4 mikron
çamurtaşı	0 mikron	64 mikron
silttaşı	4 mikron	64 mikron
şeyl	0 mikron	64 mikron
kayrak	hayır	hayır

Kiltaşı

Kiltaşı, taşlaşmış ve parçalanamayan bir çamur kayasıdır. Bir kayanın kiltaşı olarak kabul edilebilmesi için , partikül boyutu 1/256 milimetreden daha küçük olan en az yüzde elli kilden ( fillosilikatlar ) oluşmalıdır. Kil mineralleri çamur kayalarının ayrılmaz bir parçasıdır ve hacimce en bol bulunan birinci veya ikinci bileşeni temsil eder. Çamurları yapışkan ve plastik hale getirir veya akabilir. Kil mineralleri genellikle çok ince tanelidir ve çamur kayalarında tanınan en küçük parçacıkları temsil eder. Bununla birlikte, kuvars, feldispat, demir oksitler ve karbonatlar da tipik kil mineral taneciklerinin boyutlarına havalanabilir.

Boyut karşılaştırması için, kil büyüklüğünde bir parçacık, bir kum tanesinin 1/1000'idir. Bu, bir kil parçacığının sabit su hızında 1000 kat daha fazla yol alacağı ve dolayısıyla yerleşme için daha sessiz koşullar gerektirdiği anlamına gelir.

Kilin oluşumu iyi anlaşılmıştır ve topraktan, volkanik külden ve buzullaşmadan gelebilir. Eski çamur kayaları başka bir kaynaktır, çünkü kolayca havalanır ve parçalanırlar. Feldspat, amfiboller, piroksenler ve volkanik cam, kil minerallerinin başlıca vericileridir.

çamurtaşı

Çamurtaşı, silt ve kil boyutundaki parçacıkların (her birinin en az 1/3'ü) bir karışımını içeren silisiklastik tortul bir kayadır .

"Çamurtaşı" terminolojisi, kireçtaşları için Dunham sınıflandırma şemasıyla karıştırılmamalıdır. Dunham'ın sınıflandırmasında, bir çamurtaşı, yüzde ondan daha az karbonat taneleri içeren herhangi bir kireçtaşıdır. Silisiklastik bir çamurtaşının karbonat taneleriyle ilgilenmediğini unutmayın. Friedman, Sanders ve Kopaska-Merkel (1992), silisiklastik kayaçlarla karışmasını önlemek için "kireç çamurtaşı" kullanımını önermektedir.

silttaşı

Silttaşı, taşlaşmış, parçalanamayan bir çamur kayasıdır. Bir kayanın silttaşı olarak adlandırılabilmesi için, yüzde elliden fazla silt boyutunda malzeme içermesi gerekir. Silt, kumdan küçük, 1/16 milimetre ve kilden daha büyük, 1/256 milimetre olan herhangi bir parçacıktır. Siltin, donma ve çözülme, termal genleşme ve basıncın serbest bırakılmasını içerebilen fiziksel ayrışmanın 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, fillitlerin yılda beş ila on metreye (16 ila 33 fit) kadar yağışa maruz kaldığı Himalayalar'dadır. Kuvars ve feldspat, silt alanına en büyük katkıyı yapanlardır ve silt, yapışkan olmayan, plastik olmayan olma eğilimindedir, ancak kolayca sıvılaşabilir.

Bir kayanın silttaşı olup olmadığını belirlemek için sahada yapılabilecek basit bir test vardır, o da kayayı dişe koymaktır. Kaya, kişinin dişlerine karşı "kumlu" hissediyorsa, o zaman bir silttaşıdır.

şeyl

Şeyl, kil mineralleri ile kuvars ve feldispat siltinden oluşan ince taneli, sert, lamine bir çamurtaşıdır. Şeyl taşlaşmış ve parçalanabilir. Parçacıklarının en az yüzde 50'si 0.062 mm'den küçük olmalıdır. Bu terim, killi veya kil içeren kaya ile sınırlıdır .

Kalkerli ve organik zengini de dahil olmak üzere birçok şeyl çeşidi vardır; ancak siyah şeyl veya organik açıdan zengin şeyl, daha fazla değerlendirmeyi hak ediyor. Bir şeylin siyah şeyl olabilmesi için yüzde birden fazla organik karbon içermesi gerekir. Hidrokarbonlar için iyi bir kaynak kaya yüzde yirmiye kadar organik karbon içerebilir. Genellikle, siyah şeyl, karbon akışını, bozunan ve sapropel olarak bilinen bir sızıntı oluşturan alglerden alır . Bu sızıntı, istenen basınçta, üç ila altı kilometre (1.8 - 3.7 mil) derinlikte ve 90–120 °C (194–248 °F) sıcaklıkta pişirildiğinde, kerojen oluşturacaktır . Kerojen ısıtılabilir ve bir ton kaya başına 10-150 US galon (0.038-0.568 m ³ ) doğal petrol ve gaz ürünü verir.

kayrak

Arduvaz , metamorfizma geçirmiş ve iyi gelişmiş bir bölünmeye sahip sert bir çamurtaşıdır. Bu geçirdiği metamorfizma 200-250 ° C (392-482 ° F), ya da aşırı deformasyona arasındaki sıcaklıklarda gerçekleştirilir. Arduvaz, basınç ve sıcaklığa bağlı olarak metamorfizmanın alt aleminde oluştuğundan, kayrak tabakalaşmasını korur ve sert, ince taneli bir kaya olarak tanımlanabilir.

Arduvaz genellikle çatı, döşeme veya eski moda taş duvarlar için kullanılır. Çekici bir görünüme sahiptir ve ideal dekoltesi ve pürüzsüz dokusu arzu edilir.

Çamur ve çamurtaşlarının oluşumu

Çoğu çamur kayası okyanuslarda veya göllerde oluşur, çünkü bu ortamlar çökelme için gerekli olan sessiz suları sağlar. Çamur kayaları dünyadaki her çökelme ortamında bulunabilmesine rağmen, çoğunluğu göllerde ve okyanuslarda bulunur.

Çamur nakliyesi ve temini

Şiddetli yağış, çamur, kil ve silt taşınması 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 tortuları yıkar.

Sıcak, ıslak iklimler kayaları aşındırmak için en iyisidir ve tropik kıyılardaki okyanus raflarında ılıman veya kutup raflarına göre daha fazla çamur vardır. Örneğin Amazon sistemi, Peru, Ekvador ve Bolivya'daki And Dağları'ndan gelen kil, silt ve çamur sağlayan yağışlarla Dünya'daki en büyük üçüncü tortu yüküne sahiptir.

Nehirler, dalgalar ve kıyı akıntıları, düşme hızı nedeniyle çamur, silt ve kili kum ve çakıldan ayırır. Düşük eğimli ve büyük su havzalarına sahip daha uzun nehirler, çamur için en iyi taşıma kapasitesine sahiptir. Büyük miktarda suya sahip uzun, düşük eğimli nehirlere iyi bir örnek olan Mississippi Nehri, en kuzey kesimlerinden çamur taşıyacak ve malzemeyi çamurun baskın olduğu deltasında biriktirecektir.

Mudrock çökelme ortamları

Aşağıda, kaynak görevi gören çeşitli ortamların, okyanuslara ulaşım modlarının ve çamur kayaları için birikme ortamlarının bir listesi 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 sel sırasında çamur ve silt biriktiğinde kıyı üstü çökeltme yoluyla çamura katkıda bulunabilir ve terk edilmiş bir akışın çamurla doldurulduğu yerde öküz sedimantasyon.

Alüvyal bir vadinin var olması için, genellikle aktif tektonik hareketle yükselen oldukça yüksek bir bölge ve okyanusa su ve tortu için bir kanal görevi gören daha düşük bir bölge olmalıdır.

buzullar

Büyük miktarlarda çamur ve çamur, buzullar tarafından üretilir ve toprakta ve göllerde olduğu gibi karada biriktirilir. Buzullar zaten hassas olan çamur kaya oluşumlarını aşındırabilir ve bu süreç buzul kil ve silt üretimini arttırır.

Kuzey Yarımküre, dünyadaki 500 km'den (310 mi) büyük göllerin yüzde 90'ını içerir ve bu göllerin çoğunu buzullar oluşturur. Derin buzul aşındırma dahil buzullaşma ile oluşan göl yatakları bol miktarda bulunur.

Buzul olmayan göller

Kuzey Yarımküre'deki göllerin yüzde 90'ını buzullar oluştursa da, antik göllerin oluşumundan sorumlu değiller. Antik göller dünyanın en büyük ve en derin gölleridir ve günümüzün petrol rezervlerinin yüzde yirmisini barındırmaktadır. Aynı zamanda, deniz çamur kayalarından sonra en bol bulunan ikinci çamurtaşı kaynağıdır.

Antik göller, bol miktarda çamurtaşı olmalarını, uzun ömürlerine ve kalın tortulara borçludur. Bu tortular, oksijen ve yağıştaki değişikliklere karşı hassastı ve sağlam bir paleoiklim tutarlılığı hesabı sunuyordu.

Deltalar

Delta, nehirlerin veya akarsuların bir su kütlesine tortu biriktirdiği yerde oluşan su altı veya su altı tortudur. Mississippi ve Kongo gibi deltalar, tortu birikimi için büyük potansiyele sahiptir ve tortuları derin okyanus sularına taşıyabilir. Delta ortamları, sularının okyanusa girerken yavaşladığı ve silt ve kil biriktirdiği bir nehrin ağzında bulunur.

Çok 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 ve çamur ve siltin nehrin ağzından çok daha uzağa taşındığı yüksek enerjili deltalardır.

Sahil şeritleri

Kıyı akıntıları, çamur arzı ve dalgalar kıyı şeridi çamur birikiminde önemli bir faktördür. Amazon Nehri, kuzeydoğu Güney Amerika'nın kıyı bölgesine, çoğunlukla kil olan 500 milyon ton tortu sağlıyor. Bu tortunun 250 tonu kıyı boyunca hareket eder ve biriktirilir. Burada biriken çamurun çoğu 20 metreden (65 fit) daha kalındır ve okyanusa 30 kilometre (19 mil) uzanır.

Amazon tarafından taşınan tortunun çoğu Andes dağlarından gelebilir ve tortunun kat ettiği son mesafe 6.000 km'dir (3.700 mil).

Deniz ortamları

Dünya yüzeyinin yüzde 70'i okyanuslarla kaplıdır ve deniz ortamları, dünyanın en yüksek oranda çamur kayasını bulduğumuz yerlerdir. Sınırlı kıtaların aksine, okyanusta çok sayıda yanal süreklilik bulunur.

Buna karşılık, kıtalar çamur ve siltin geçici koruyucularıdır ve çamur kaya çökellerinin kaçınılmaz evi okyanuslardır. Çeşitli parçacıkların gömülmesini ve yeniden dirilişini anlamak için aşağıdaki çamurtaşı döngüsüne bakın.

Okyanuslarda derin deniz hendekleri, abisal düzlükler, volkanik deniz dağları, yakınsak, ıraksayan ve dönüşümlü levha kenarları dahil olmak üzere çeşitli ortamlar vardır. Kara, okyanus tortullarının ana kaynağı olmakla kalmaz, aynı zamanda okyanusta yaşayan organizmalar da katkıda bulunur.

Dünyanın nehirleri, en büyük hacimde asılı ve çözünmüş kil ve silt yüklerini okyanus raflarında biriktirildikleri denize taşır. Kutuplarda, buzullar ve yüzen buz birikintilerini doğrudan deniz tabanına bırakır. Rüzgarlar, kurak bölgelerden ince taneli malzeme sağlayabilir ve patlayıcı volkanik patlamalar da 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 çamurtaşı türleri üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Örneğin , Amerika Birleşik Devletleri'nin subtropiklerinde akan Apalachicola Nehri , yüzde altmış ila seksen oranında kaolinit çamuru taşırken, Mississippi yalnızca yüzde on ila yirmi kaolinit taşır.

çamurtaşı döngüsü

Bir çamurtaşının yaşamının başlangıcını, bir dağın tepesinde, levha tektoniği ile yükselmiş veya bir yanardağdan havaya fırlatılmış olabilecek tortu olarak hayal edebiliriz. Bu tortu yağmura, rüzgara ve yerçekimine maruz kalır ve bu da kayayı aşındırıp parçalayarak parçalanır. Kilden silte, çakıl taşlarına ve kayalara kadar değişen parçacıklar da dahil olmak üzere ayrışma ürünleri, birçok tortul çamurtaşı türünde katılaşabileceği aşağıdaki havzaya taşınır.

Sonunda, çamurtaşı, basınç ve sıcaklığın çamurtaşını metamorfozlanmış bir gnays haline getirdiği yer altı yüzeyinin kilometrelerce altına hareket edecek. Başkalaşıma uğrayan gnays, taşra kayası veya bir yanardağda magma olarak tekrar yüzeye çıkacak ve tüm süreç yeniden başlayacak.

Önemli özellikler

Renk

Çamur kayaları çeşitli renklerde oluşur: kırmızı, mor, kahverengi, sarı, yeşil ve gri ve hatta siyah. Gri tonları en çok çamur kayalarında görülür ve siyahın daha koyu renkleri organik karbonlardan gelir. Yeşil çamurtaşları, organik maddenin ferrik demir ile birlikte ayrıştığı indirgeme koşullarında oluşur. Ayrıca pelajik veya serbest yüzen türlerin sudan çıkıp çamur kayasında ayrıştığı deniz ortamlarında da bulunabilirler. Çamurtaşı içindeki demir oksitlendiğinde kırmızı çamurtaşları oluşur ve kırmızının yoğunluğuna bağlı olarak kayanın tamamen oksitlenip oksitlenmediği belirlenebilir.

fosiller

Fosiller çamur kaya oluşumlarında iyi korunur, çünkü ince taneli kaya fosilleri erozyon, çözünme ve diğer erozyon süreçlerinden korur. Fosiller özellikle geçmiş ortamları kaydetmek için önemlidir. Paleontologlar, çamur kayadaki fosillerin türü ve bolluğu yardımıyla belirli bir alana bakabilir ve tuzluluk, su derinliği, su sıcaklığı, su bulanıklığı ve sedimantasyon oranlarını belirleyebilirler.

En ünlü çamur kaya oluşumlarından biri , Kambriyen döneminde oluşan Batı Kanada'daki Burgess Şeyli'dir . Bu alanda, bir denizdeki çamurun faaliyeti ile, bazıları bütün olarak, yumuşak gövdeli canlılar korunmuştur. Katı iskeletler, genellikle, eski yaşamın korunmuş tek kalıntılarıdır; ancak Burgess Shale kemikler, iskeletler, dişler gibi sert vücut kısımlarını ve ayrıca kaslar, solungaçlar ve sindirim sistemleri gibi yumuşak vücut kısımlarını içerir. Burgess Shale, 500 milyon yıllık türlerin sayısız örneğini koruyan, dünyadaki en önemli fosil konumlarından biridir ve korunması, çamur kayalarının korunmasından kaynaklanmaktadır.

Dikkate değer bir diğer oluşum ise Morrison Formasyonu'dur . Bu alan, Amerika Birleşik Devletleri'nde Montana'dan New Mexico'ya uzanan 1,5 milyon mil kareyi kapsıyor. Dünyanın en önemli dinozor mezarlıklarından 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 fosillerini içerir . Akciğerli balıklar, tatlı su yumuşakçaları, eğrelti otları ve kozalaklı ağaçlar da vardır. Bu birikinti, çamur kayalarını biriktiren göller, bataklıklar ve nehirler ile nemli, tropik bir iklim tarafından oluşturulmuştur. Kaçınılmaz olarak, çamurtaşı, kabaca 150 milyon yıl önce Jura'nın sonlarına ait sayısız örneği korumuştur.

Petrol ve doğal gaz

Çamur kayaları, özellikle siyah şeyl, dünya çapında değerli petrol kaynaklarının kaynağı ve kaplarıdır. Çamur kayaları ve organik maddeler, çökelme için sessiz su koşulları gerektirdiğinden, petrol için en olası kaynak çamur kayalarıdır. Çamurtaşlarının gözenekliliği düşüktür, geçirimsizdirler ve genellikle, çamurtaşı siyah şeyl değilse, petrol ve doğal gaz rezervuarları için bir mühür olarak faydalı olmaya devam eder. Bir rezervuarda bulunan petrol durumunda, petrolü çevreleyen kaya kaynak kaya değil, siyah şeyl bir kaynak kayadır.

Önem

Daha önce belirtildiği gibi, çamur kayaları, Dünya'nın tortul jeolojik kaydının yüzde ellisini oluşturur. Yeryüzünde yaygındırlar ve çeşitli endüstriler için önemlidirler.

Metamorfozlu şeyl zümrüt ve altın tutabilir ve çamurtaşları kurşun ve çinko gibi cevher metallerini barındırabilir. Çamur kayaları, düşük gözeneklilikleri nedeniyle petrol ve doğal gazın korunmasında önemlidir ve mühendisler tarafından depolama alanlarından zararlı sıvı sızıntısını önlemek için yaygın olarak kullanılır.

Kumtaşları ve karbonatlar, tarihimizdeki yüksek enerjili olayları kaydeder ve bunları incelemek çok daha kolaydır. Yüksek enerjili olaylar arasında, Dünya'mızın tarihinde daha sessiz, normal koşullar kaydeden çamur kaya oluşumları bulunur. Henüz anlayamadığımız, jeolojik tarihimizin daha sessiz, normal olaylarıdır. Kumtaşları, büyük tektonik resmi ve su derinliğinin bazı göstergelerini sağlar; Çamur kayaları 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 önemini kabul eden Londra Jeoloji Derneği, 2015'i "Çamur Yılı" olarak adlandırdı.

Referanslar