Цикъл на скалите (скален цикъл): магмени, метаморфни и седиментни

Цикълът на скалите е процесът, при който скали от един вид се превръщат в скали от друг вид чрез физични и химични промени в Земната кора. Този постоянен обмен между магмени, метаморфни и седиментни скали обяснява защо съставът и структурата на литосферните скали се променят във времето.

Три основни групи скали

Съществуват три основни вида скали: магмени, метаморфни и седиментни скали. Всяка от тези групи има характерни начини на образуване и свойства и може да се превърне в друг вид чрез един или няколко геоложки процеса.

Как се променят скалите — основни процеси

Основните процеси, които движат скалния цикъл, включват:

• Топене — скалите се разтопяват и образуват магма. Ако магмата достигне повърхността, тя се нарича лава.
• Охлаждане и кристализация — магмата кристализира и втвърдява се до магмени скали (напр. гранит, базалт).
• Изветряне и ерозия — вятър, вода, лед и химични процеси разпадат и разнасят скалите, образувайки седименти. (В текста вече има линк към изветряне/ерозия.)
• Уплътняване и циментиране (литификация) — седиментите се натрупват, уплътняват и се "циментират" от минерални разтвори, формирайки седиментни скали.
• Метаморфизъм — под влиянието на високо налягане и температура (често при погребване или при сблъсък на тектонни плочи) скалите се трансформират физически и химически в метаморфни скали (напр. мрамор от варовик, шист от глинести седименти).
• Транспорт — вода, лед и вятър пренасят частици на големи разстояния, определяйки къде ще се натрупат седиментите.

Как магмените, метаморфните и седиментните скали си взаимодействат

Магмените скали са втвърдена магма и могат да се образуват както под, така и над земната повърхност. Те могат да:

• се разтопят отново при ново погребване или субдукция и да станат магма;
• да бъдат изветрени и ерозирани до седимент;
• да бъдат подложени на силно налягане и температура и да трансформират в метаморфни скали.

Метаморфните скали възникват, когато магмени или седиментни скали са подложени на високо налягане и температура. Те могат да:

• ерозират до седименти;
• се разтопят и да образуват магма;
• дали в резултат на регионален метаморфизъм в планинските вериги, където континентални плочи се сблъскват.

Седиментните скали представляват уплътнени и циментирани седименти, често съдържащи отпечатъци и останки от живи организми (фосили). Те могат да:

• ерозират обратно в частици и да бъдат превърнати в нови седиментни скали;
• бъдат погребани и пресовани в метаморфни скали;
• при погребване и нагряване се разтопят и да дадат начало на магма и по-късно на магмени скали.

Примери на пътища в скалния цикъл

Някои типични трансформации:

• Гранит (магмена скала) → изветрява и ерозира → частици → плитка литификация → пясъчник (седиментна скала).
• Варовик (седиментна) → погребване и нагряване → мрамор (метаморфна).
• Седимент → погребване и топлина → метаморфна скала → топене → магма → охлаждане → магмена скала.

Ролята на тектониката и повърхностните процеси

Процесите протичат в различен ред и цикълът е практически непрекъснат. На Земята ключови фактори са:

• вятър, реки и ледници — които фрагментират и транспортират скали, създават седименти;
• движение на тектонни плочи — сблъсъкът или потъването (субдукцията) води до високи налягане, температура и топене;
• Субдукцията — потапяне на океанска кора под континентална или друга океанска кора, при което материали се разтопяват и предизвикват магматизъм;
• вулканизъм и сепарация на магма — връщат материалите на повърхността като нови магмени скали.

Времеви мащаби и значение

Скалният цикъл се развива в широки времеви мащаби — от хиляди до стотици милиони години. Той е от ключово значение за формирането на почвите, находищата на полезни изкопаеми, складирането на въглерод (в седиментни скали като въглища и варовик) и за палеонтологията (фосилите в седиментите дават информация за древния живот).

За хората и околната среда

Познанията за скалния цикъл помагат при търсенето на минерални ресурси, оценяването на геоложки рискове (като вулканизъм и земетресения) и разбирането на климатични промени в дългосрочен план. Например, седиментите и скалите влияят на водните ресурси и на стабилността на терена при строителство.

Цикълът на скалите е динамичен и сложен, с много взаимосвързани пътища. Всяка скала може да бъде участник в множество трансформации, в зависимост от условията на температура, налягане, химична среда и движение на земната кора.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява цикълът на скалите?

В: Кои са трите основни вида скали?

В: Как тези скали се превръщат една в друга?

В: Какво се случва, когато се нагряват дълбоко под земята?

В: Откъде идват седиментите?

В: Как се образува метаморфната скала?

В: Какви процеси протичат в Земята, за да се променят скалите?

Търсене по буква