Kivimite tsükkel: kuidas vulkaanilised, settekivimid ja metamorfsed tekivad

Avasta kivimite tsükkel: kuidas vulkaanilised, settekivimid ja metamorfsed kivimid tekivad, muutuvad ja liiguvad läbi magma, erosiooni ja kõrge surve.

Kivimite tsükkel on pidev geoloogiline protsess, mille käigus ühe tüübi kivimid muunduvad teiseks läbi erinevate füüsikaliste ja keemiliste protsesside. See tsükkel toimub väga aeglaselt — tavaliselt miljonite aastate jooksul — ja mõjutab Maa pinnast, siseelundit ning elutingimusi.

Peamised kivimitüübid

On olemas kolm põhilist kivimitüüpi: vulkaanilised kivimid (sageli nimetatakse neid ka magmakivimiteks), metamorfsed kivimid ja settekivimid. Igal tüübil on oma tekketingimused, struktuur ja omadused, kuid nad võivad omavahel muunduda.

Vulkaanilised (magmakivimid)

Vulkaaniline kivim ehk kivistunud magma tekib siis, kui sulanud kivim (magma) jahtub ja kristalliseerub. Kui magma tõuseb ja purskub pinnale, nimetatakse seda laavaks; kui see jahtub maa sees, tekivad sügavkivimid. Näited: graniit (sügavkivi) ja basalt (pinnakivi). Vulkaanilised kivimid võivad:

• tahtmelt sula tagasi magmaks (osaline või täielik sulamine);
• erodeeruda ja vajuda setetena basseinidesse, mis hiljem kivistuvad (setted));
• olla mõjutatud kõrgest rõhust ja temperatuurist ning muutuda metamorfseks kivimiks.

Settekivimid

Setteline kivim tekib setetest — väikestest kivimi- ja mineraaliosakestest, orgaanilisest materjalist ja fossiilijäänustest — mis ladestuvad vees või maapinnal ja hiljem tihenevad ning tsementeeruvad. Näited: liivakivi, lubjakivi ja orgaanilised settekivimid nagu teatud tüüpi kivisüsi. Settekivimite tekkimine hõlmab järgmisi samme:

• murdumine ja ilmastikutingimused: kivimid lagunevad mehaaniliselt ja keemiliselt (tuul, vesi, jää jne);
• transport: voolav vesi, tuul või liustikud kannavad osakesi;
• ladestumine: setted kuhjuvad basseinides või rannikutel;
• tihendamine ja tsementeerumine: ülemised kihid suruvad alumisi kokku ja mineraalilahused toimivad „tsemendina“, muutes setted kivimiks.

Metamorfsed kivimid

Metamorfne kivim on juba olemasolev vulkaaniline või setteline kivim, mis on kokenud kõrget temperatuuri, tugevat survet või keemilist mõjutust ja mille mineraloogia ning tekstuur on sel põhjusel muutunud. Metamorfoosi tulemusena võib tekkida kiuline või kihiline struktuur (näiteks gneiss või šist). Metamorfsed protsessid hõlmavad:

• rekristalliseerumist — mineraalide muutumist suuremate või teistsuguste kristallideks ilma täieliku sulamiseta;
• foolsatsiooni ehk kiulise ehituse tekkimist suure surve suunas;
• keemilist reaktsiooni mineraalidega läbi kuumade veepõhiste lahuste.

Põhiprotsessid, mis juhivad tsüklit

Kivimite muutumist põhjustavad mitmed protsessid, mille hulka kuuluvad:

• jahtumine ja kristalliseerumine: magma jahtudes moodustuvad kristallid — tekivad vulkaanilised kivimid;
• sulatamine: kivimite sulamine moodustab magma (sügaval Maa sees);
• ilmastik ja erosioon: mehaaniline ja keemiline ilmastik lagundavad kivimeid, tekitades setted (ilmastik/erosioon));
• tihendamine ja tsementeerumine: setted muutuvad settekivimiks tihenedes ja tsementeerudes (tsementeerumine));
• surve ja kuumus: tektooniliste jõudude ning maa-aluse kuumuse mõjul tekib metamorfos;
• tektroonilised protsessid ja subduktsioon: ühe tektoonilise plaadi sukeldumine teise alla (subduktsioon) surub materjali sügavale, kus kõrge temperatuur ja rõhk võivad kivimid sulatada või metamorfiseerida;
• taasavaldumine ja uplift: maapinna tõus viib kivimid pinnale, kus nad võivad uuesti ilmastiku toimel laguneda ja alustada tsüklit otsast;
• keemilised protsessid: vees lahustuvad mineraalid ja mineraalide ümbersättumine muudavad kivimite koostist.

Kuidas tsükkel töötab praktiliselt

Üks kivimi elu võib välja näha nii: sügavkivim (näiteks graniit) tekib jahtunud magmast; ta tõuseb ja ilmestub; pinnal see laguneb ja erodeerub seteteks; setted ladestuvad meredepressioonis ja kivistuvad liivakiviks või lubjakiviks; hiljem tektooniline surve ja kuumus metamorfiseerivad need kivimid gneissiks või šistiks; osa materjalist võib sügavale sattudes sulada magmaks ja protsess algab uuesti.

Tähtsus ja näited

Kivimite tsükkel seletab, miks Maa pind koosneb erinevatest kivimitest ja miks leidub fossiile settekivimites. Tsükkel mõjutab ka ressursse, näiteks ehitusmaterjale (liivakivi, graniit), metallimaakide kontsentratsiooni ja fossiilkütuste teket. Aja jooksul võivad samad kivimid läbida mitu muundumisfaasi, mistõttu geoloogid kasutavad kivimite omadusi Maa ajaloo ja protsesside tõlgendamiseks.

Need protsessid ei toimu ühes kindlas järjekorras; kivimite tsükkel on dünaamiline ja korduv. Maa peal ning selle sees kombineeruvad dünaamilised jõud — tuul, vesi, jää, gravitatsioon ja tektoonika —, et kanda kivimid ühest seisundist teise ja hoida geoloogilist ringlust edasi käimas.

Küsimused ja vastused

Küsimus: Mis on kiviringlus?

K: Millised on kolm peamist kivimiliiki?

K: Kuidas need kivimid teineteiseks muutuvad?

K: Mis juhtub, kui soojendatakse sügaval maa all?

K: Kust pärinevad setted?

K: Kuidas moodustub metamorfne?

K: Millised protsessid toimuvad Maal, et muuta kivimeid?

Otsing