Kas ir diaģenēze?

Diaģenēze ir termins, ko lieto divos veidos, no kuriem pirmais attiecas uz procesu, kurā vielas komponenti tiek pārkārtoti jaunā vai citā vielā. Otrais un biežāk lietotais lietojums attiecas uz visiem procesiem, kuriem nogulumi tiek pakļauti vai tiek pakļauti laika posmā, kas sākas ar to nogulsnēšanos un turpinās līdz to pārvēršanai klintī. Tas attiecas arī uz papildu ķīmiskajiem un fizikālajiem procesiem, kas var mainīt šos akmeņus līdz pat metamorfismam. Ģeoloģijā metamorfisms ir iežu izmaiņa ģeoloģisku procesu rezultātā, kas ietver temperatūras un spiediena galējības.

Ģeologi iežus iedala trīs kategorijās, pamatojoties uz to veidošanās apstākļiem. Nogulumieži veidojas, nogulumu slāņiem pārvēršoties klintīs, kas prasa daudz laika un spiediena. Magmatiskos iežus veido lavas vai magmas atdzesēšana. Magma un lava ir divi termini viena un tā paša veida materiālam, bet magma attiecas uz izkausētu iezi, kad tas joprojām atrodas zem Zemes virsmas, un lava attiecas uz izkausētu iezi pēc tam, kad tas izkļūst uz virsmas. Metamorfie ieži ir magmatiskie vai nogulumieži, kas ir pārveidoti spiediena, leņķisko spēku vai temperatūras galējībās, bet pilnībā neizkausējot iezi un neuzsūcot to magmas slānī.

Visi gan ķīmiskie, gan fizikālie procesi, kas tiek pakļauti nogulumos, pārvēršoties klintīs, kā arī vairāki procesi, kas ietekmē iežu īpašības, tiek grupēti kopā ar terminu diaģenēze. Šie procesi galvenokārt ir ķīmiski, bet ietver arī fiziskus procesus, piemēram, noslāņošanos. Tomēr diaģenēze neietver laika apstākļu ietekmi, kas pieder citai ģeoloģisko procesu klasei.

Diagenētiskie procesi var būt ļoti sarežģīti, un to skaits ir pārāk liels, lai tos uzskaitītu šāda izmēra rakstā, taču tos var iedalīt vairākās kategorijās. Viens no svarīgākajiem diagenētisko procesu veidiem ir nogulumu slāņos esošā bioloģiskā materiāla pārvēršana ogļūdeņražos, kas ir jēlnaftas un citu fosilo kurināmo veidošanās sākums. Fosilizācija ir diagenētisks process, kas notiek molekulārā līmenī, jo atsevišķās organisma šūnās, īpaši kaulos, atsevišķi savienojumi tiek aizstāti ar kalcītu un citiem minerāliem, kas tiek izšķīdināti ūdenī un nogulsnēti, ūdenim filtrējoties cauri nogulumu slāņiem.

Cementēšana ir svarīga diaģenēzes fāze, kuras rezultātā atsevišķi nogulumu graudi tiek savienoti viens ar otru. Šis ir ķīmisks process, kurā no ūdens tiek izgulsnēts izšķīdis minerāls, piemēram, kalcīts vai silīcija dioksīds, kad tas filtrējas cauri nogulsnēm. Virsējo nogulumu slāņu spiediens izraisa fizisku diagenētisku procesu, ko sauc par sablīvēšanos. Šī sablīvēšana kopā ar minerālūdens filtrēšanu liek nogulšņu graudiem savienoties ar izšķīdušajiem minerāliem. Nogulsnēm izžūstot, minerāli sacietē, veidojot dabīgu cementu. Smilšakmens ir izplatīta iežu forma, kas veidojas šādā veidā.

Ir iespējamas arī daudzas sarežģītākas diaģenēzes fāzes, tostarp nogulumu slāņu sastāva maiņa, filtrējot ūdeni, kas satur izšķīdušās minerālvielas. Šajā procesā var veidoties jauni minerāli, un dažreiz daži minerāli vai savienojumi var tikt izskaloti no nogulumiem un aizstāti ar citiem. Litifikācija, kas notiek diaģenēzes laikā, ir faktiska nogulumu pārvēršana klintīs. Tomēr diaģenēze var turpināties pēc litifikācijas.
Daudzi diaģenēzes procesi ilgst tūkstošiem vai miljoniem gadu. Ģeologi, paleontologi, antropologi un arheologi, cita starpā, analizē iežus, lai secinātu diagenētiskos procesus, kas tos radīja. Tādā veidā viņi uzzina daudz par pagātni, tostarp informāciju par tektoniskām kustībām Zemes garozā, vides datus un citu informāciju par iežu veidošanos un Zemes vēsturi.