Более двух столетий геологи продвинули свою науку, рассматривая Землю как машину для переработки. Один из способов представить это студентам – это концепция, называемая рок-циклом, обычно сводящаяся к диаграмме. На этой диаграмме есть сотни вариаций, многие из которых содержат ошибки и отвлекающие картинки. Попробуйте это вместо этого.
Диаграмма цикла горных пород
Породы в общих чертах подразделяются на три группы: магматические, осадочные и метаморфические, и простейшая диаграмма “цикла горных пород” показывает их три группы в круге со стрелками, указывающими от «магматического» к «осадочному», от «осадочного» к «метаморфическому» и снова от «метаморфического» к «магматическому». В этом есть какая-то правда: по большей части магматические породы распадаются на поверхности Земли на отложения, которые, в свою очередь, становятся осадочными породами. И по большей части обратный путь от осадочных пород к магматическим породам проходит через метаморфические породы.
Но это слишком просто. Во-первых, на диаграмме нужно больше стрелок. Магматические породы могут превращаться непосредственно в метаморфические породы, а метаморфические породы могут превращаться непосредственно в отложения. На некоторых диаграммах просто нарисованы стрелки между каждой парой, как по кругу, так и поперек него. Остерегайтесь этого! Осадочные породы не могут плавиться непосредственно в магму, не подвергаясь метаморфизму на этом пути. (Незначительные исключения включают плавление при ударах из космоса, плавление от ударов молнии с образованием фульгуритов и плавление трением с образованием псевдотахилитов.) Таким образом, полностью симметричный «цикл горных пород», который одинаково связывает все три типа горных пород, является ложным.
Во-вторых, камень, принадлежащий к любому из трех типов горных пород, может оставаться на своем месте и вообще не перемещаться по циклу в течение длительного времени. Осадочные породы могут повторно использоваться через отложения снова и снова. Метаморфические породы могут подниматься и опускаться по степени метаморфизма, поскольку они погребены и обнажены, без плавления или разрушения на отложения. Магматические породы, сидящие глубоко в коре, могут быть переплавлены новыми притоками магмы. На самом деле это одни из самых интересных историй, которые могут рассказать горные породы.
В-третьих, камни – не единственные важные части цикла, такие как промежуточные материалы в уже упомянутом цикле горных пород. –Магма и осадок. И чтобы такая диаграмма вписалась в круг, некоторые стрелки должны быть длиннее других. Но стрелки так же важны, как и камни, и диаграмма помечает каждый процесс, который он представляет.
Цикл горных пород не является круговым
Обратите внимание, что все эти изменения не учитывают суть цикла, потому что существует нет общего направления к кругу. Со временем и тектоникой материал поверхности Земли движется вперед и назад без определенной закономерности. Диаграмма больше не является кругом и не ограничивается камнями. Поэтому «цикл горных пород» плохо назван, но это тот, которому нас всех учат.
Обратите внимание на еще одну вещь в этой диаграмме: каждый из пяти материалов цикла горных пород определяется одним процесс, который делает это. При плавлении образуется магма. При затвердевании образуется вулканическая порода. Эрозия образует осадок. Литификация образует осадочную породу. Метаморфизм делает породу метаморфической. Но большинство этих материалов можно уничтожить более чем одним способом. Все три типа горных пород могут подвергаться эрозии и метаморфозам. Магматические и метаморфические породы также могут плавиться. Магма может только затвердеть, а отложения могут только литифицироваться.
Один из способов увидеть эту диаграмму – это то, что камни являются промежуточными станциями в потоке материала между осадками и магмой, между захоронением и потрясениями. На самом деле у нас есть схема материального цикла тектоники плит. Если вы понимаете концептуальную основу этой диаграммы, вы можете перевести ее в части и процессы тектоники плит и воплотить эту великую теорию в жизнь в своей собственной голове.