رسوبگذاری: از آب گلآلود تا سنگهای سخت
رسوبات از چه چیزی ساخته میشوند؟
همه چیز از ذرات بسیار ریز شروع میشود. این ذرات میتوانند منشاء مختلفی داشته باشند:
| نوع رسوب | منشأ و مثال | مثال در طبیعت |
|---|---|---|
| آواری | ذرات حاصل از خرد شدن سنگهای دیگر توسط باد، آب و یخ. مانند شن، ماسه و سیلت. | ساحل دریا یا کنار رودخانه که از ماسه پوشیده شده است. |
| شیمیایی | از تبخیر آب یا تغییرات شیمیایی در آب دریاها تشکیل میشوند. مانند نمک و گچ. | رسوبات سفید دور حوضچههای آبشور یا "استالاکتیت"های آهکی در غار. |
| زیستی | از بقایای جانداران دریایی مانند صدف، مرجان و اسکلت موجودات ریز تشکیل میشود. | صخرههای مرجانی یا سنگهای آهکی که حاوی فسیل هستند. |
چه عواملی بر سرعت تهنشینی مؤثرند؟
اگر یک لیوان آب گلآلود را روی میز بگذارید، پس از مدتی ذرات تهنشین میشوند. اما چرا و با چه سرعتی؟ چند عامل کلیدی وجود دارد:
این عوامل را در طبیعت میبینیم: در پیچ رودخانه که آب آرامتر است، ذرات درشتتر مانند شن تهنشین میشوند. اما در تنگههای باریک و با جریان تند، آب فقط ذرات ریز را حمل میکند. همین اتفاق در سدها میافتد؛ وقتی آب پشت سد آرام میگیرد، رسوبات زیادی در پشت آن جمع میشود.
از رسوب تا سنگ: یک داستان طولانی
تهنشین شدن ذرات فقط ابتدای ماجراست. لایههای رسوبی نرم، باید به سنگ سخت تبدیل شوند. این فرآیند سنگشدگی۳ نام دارد و دو مرحله اصلی دارد:
۱. فشردهشدن: با گذشت زمان، لایههای جدید روی لایههای قدیمیتر قرار میگیرند. وزن این لایههای فوقانی، آب را از لایههای زیرین خارج کرده و ذرات را به هم نزدیکتر و فشرده میکند. مانند فشردن یک اسفنج خیس.
۲. سیمانیشدن: مواد معدنی موجود در آب (مانند آهک یا سیلیس) در فضای خالی بین ذرات رسوب حل میشوند و پس از تبخیر آب، مانند چسب، ذرات را به هم میچسبانند و یک توده سخت ایجاد میکنند. این همان اتفاقی است که در تشکیل سنگ ماسهای رخ میدهد.
رسوبگذاری در خدمت انسان
این پدیده طبیعی فقط یک موضوع درسی نیست، بلکه در زندگی و صنعت کاربردهای زیادی دارد:
• تصفیه آب: در تصفیهخانههای آب، برای زلال کردن آب، به آن مواد منعقدکننده اضافه میکنند. این مواد باعث به هم چسبیدن ذرات ریز و تشکیل ذرات درشتتر میشوند که سریعتر تهنشین میشوند و آب تمیز از بالای حوضچه برداشت میشود.
• کشاورزی: لایههای حاصل از سیلاب در دشتها، خاک بسیار حاصلخیزی را تشکیل میدهند که برای کشاورزی عالی است. به این خاکهای رسوبی آبرفتی میگویند.
• باستانشناسی و نفت: لایههای رسوبی مانند صفحات یک کتاب تاریخ زمین هستند. فسیلها و آثار تمدنهای قدیمی در این لایهها حفظ میشوند. همچنین، نفت و گاز طبیعی هم اغلب در میان سنگهای رسوبی به دام افتادهاند.
پرسشهای مهم و اشتباهات رایج
پاسخ: خیر. سنگها سه دسته اصلی دارند: رسوبی، آذرین (مانند سنگهای آتشفشانی) و دگرگونی (سنگهایی که بر اثر حرارت و فشار زیاد تغییر کردهاند). بنابراین رسوبگذاری تنها یکی از راههای تشکیل سنگ است.
پاسخ: بله، این یک چالش بزرگ است. زیرا با گذشت زمان حجم مخزن سد پر از رسوب میشود و از ظرفیت ذخیره آب آن کاسته میشود. همچنین رسوبات میتوانند توربینهای تولید برق را خراب کنند. برای مقابله با این مشکل، گاهی اوقات با ایجاد سیلابهای کنترلشده، بخشی از رسوبات را از مسیر اصلی آب خارج میکنند.
پاسخ: خیر، اما آب رایجترین محیط برای آن است. رسوبگذاری میتواند در هر سیالی که حرکت آن کند یا متوقف شود، رخ دهد. حتی ذرات ریز گرد و غبار در هوای آرام (مثلاً داخل یک اتاق بسته) نیز به تدریج روی سطوح تهنشین میشوند که میتوان آن را نوعی رسوبگذاری در هوا دانست.
پاورقی
۱رسوبگذاری (Sedimentation): فرآیند تهنشین شدن و تجمع ذرات جامد معلق در یک سیال (معمولاً آب) به دلیل نیروی گرانش.
۲رسوبات (Sediments): مواد جامدی که از هوازدگی و فرسایش سنگها به وجود آمده و توسط آب، باد یا یخ حمل و در جایی تهنشین شدهاند.
۳سنگشدگی (Lithification): فرآیند تبدیل رسوبات سست و ناپیوسته به سنگهای سخت و یکپارچه رسوبی از طریق فشردگی و سیمانیشدن.
