Diagenesis

In der Geologie und Meereskunde ist diagenesis jede chemische, physische oder biologische Änderung, die durch einen Bodensatz nach seiner anfänglichen Absetzung und während und nach seinem lithification erlebt ist, der der Oberflächenmodifizierung (Verwitterung) und metamorphism exklusiv ist. Diese Änderungen geschehen bei relativ niedrigen Temperaturen und Druck und laufen auf Änderungen zur ursprünglichen Mineralogie und Textur des Felsens hinaus. Es gibt keine scharfe Grenze zwischen diagenesis und metamorphism, aber der Letztere kommt bei der höheren Temperatur und dem Druck vor als der erstere.

Nach der Absetzung werden Bodensätze zusammengepresst, weil sie unter aufeinander folgenden Schichten von Bodensatz begraben und durch Minerale zementiert werden, schlägt sich das von der Lösung nieder. Körner von Bodensatz, Felsen-Bruchstücken und Fossilien können durch andere Minerale während diagenesis ersetzt werden. Durchlässigkeit nimmt gewöhnlich während diagenesis ab, außer in seltenen Fällen wie Auflösung von Mineralen und dolomitization.

Die Studie von diagenesis in Felsen wird verwendet, um die tektonische Geschichte zu verstehen, die sie erlebt haben; die Natur und der Typ von Flüssigkeiten, die durch sie zirkuliert haben. Von einer kommerziellen Einstellung helfen solche Studien im Festsetzen der Wahrscheinlichkeit, verschiedenes wirtschaftlich lebensfähiges Mineral und Kohlenwasserstoff-Ablagerungen zu finden.

Der Prozess von diagenesis ist auch in der Zergliederung des Knochen-Gewebes wichtig.

Lithification

Lithification (vom griechischen Wort lithos Bedeutung 'des Felsens' und der vom Latein abgeleiteten Nachsilbe-ific) ist der Prozess, in dem unter dem Druck kompakte Bodensätze, angeborene Flüssigkeiten vertreiben, und allmählich fester Felsen werden. Im Wesentlichen ist lithification ein Prozess der Durchlässigkeitszerstörung durch compaction und Zementierung. Lithification schließt alle Prozesse ein, die ungeeinigte Bodensätze in Sedimentgesteine umwandeln. Petrification, obwohl häufig verwendet, als ein Synonym, wird mehr spezifisch verwendet, um den Ersatz des organischen Materials durch die Kieselerde in der Bildung von Fossilien zu beschreiben. In der Geologie ist Verdichtung ein Synonym für lithification.

Die Rolle von diagenesis in der Anthropologie und Paläontologie

Der Begriff diagenesis wird in der Geologie umfassend gebraucht. Jedoch hat dieser Begriff ins Feld der Anthropologie und Paläontologie durchgeschienen, um die Änderungen und Modifizierungen zu beschreiben, die auf (dem biologischen) Skelettmaterial in einem Begräbnis-Zusammenhang stattfinden. Spezifisch, diagenesis "ist die kumulative physische, chemische und biologische Umgebung; diese Prozesse werden ursprüngliche chemische und/oder strukturelle Eigenschaften eines organischen Gegenstands modifizieren und werden sein äußerstes Schicksal, in Bezug auf die Bewahrung oder Zerstörung regeln". Um den potenziellen Einfluss von diagenesis auf dem archäologischen oder den Fossil-Knochen zu bewerten, müssen viele Faktoren bewertet werden, mit der elementaren und mineralogischen Zusammensetzung des Knochens beginnend und Boden, sowie die lokale Begräbnis-Umgebung (Geologie, Klimatologie, Grundwasser) einwickelnd.

Die zerlegbare Natur des Knochens, ein Drittel organisch (hauptsächlich Protein collagen) und zwei Drittel-Mineral (Kalzium-Phosphat größtenteils in der Form von hydroxyapatite) umfassend, macht sein diagenesis komplizierteres. Modifizierung kommt an allen Skalen vom molekularen Verlust und Ersatz, durch die crystallite Reorganisation, Durchlässigkeit und Mikrostrukturänderungen, und in vielen Fällen zum Zerfall der ganzen Einheit vor. Drei allgemeine Pfade des diagenesis des Knochens sind identifiziert worden:

  1. chemischer Verfall der organischen Phase.
  2. chemischer Verfall der Mineralphase.
  3. biologischer (mikro)-Angriff der Zusammensetzung.

Sie sind wie folgt:

  1. Die Auflösung von collagen hängt rechtzeitig, Temperatur- und Umwelt-pH ab. Bei hohen Temperaturen wird die Rate des collagen Verlustes beschleunigt, und äußerster pH kann Collagen-Schwellung und beschleunigte Hydrolyse verursachen. Wegen der Zunahme in der Durchlässigkeit von Knochen durch den collagen Verlust wird der Knochen empfindlich gegen die hydrolytic Infiltration, wo der hydroxyapatite, mit seiner Sympathie für Aminosäuren, beladenen Arten des endogenen und exogenous Ursprungs erlaubt, Wohnsitz aufzunehmen.
  2. Die hydrolytic Tätigkeit spielt eine Schlüsselrolle in den Mineralphasenumwandlungen, die den collagen zur beschleunigten Chemikalie - und Biodegradation ausstellt. Chemische Änderungen betreffen crystallinity. Mechanismen der chemischen Änderung, wie das Auffassungsvermögen von F- oder co3-können Rekristallisierung verursachen, wo hydroxyapatite aufgelöst und wiederhinabgestürzt wird, die Integration des Ersatzes des exogenous Materials berücksichtigend.
  3. Sobald eine Person beerdigt worden ist, kommt mikrobischer Angriff, der allgemeinste Mechanismus des Knochen-Verfalls, schnell vor. Während dieser Phase wird der grösste Teil des Knochens collagen verloren, und Durchlässigkeit wird vergrößert. Die Auflösung der durch den niedrigen pH verursachten Mineralphase erlaubt Zugang zum collagen durch extracellular mikrobische Enzyme so mikrobischer Angriff.

Die Rolle von diagenesis in der Kohlenwasserstoff-Generation

Wenn Tier- oder Pflanzensache während der Ablagerung begraben wird, brechen die konstituierenden organischen Moleküle (lipids, Proteine, Kohlenhydrate und Lignin-Humic-Zusammensetzungen) wegen der Zunahme in der Temperatur und dem Druck zusammen. Diese Transformation kommt im ersten paar Hundert Metern vom Begräbnis vor und läuft auf die Entwicklung von zwei primären Produkten hinaus: kerogens und Bitumen.

Es wird allgemein akzeptiert, dass Kohlenwasserstoffe durch die Thermalmodifizierung dieser kerogens (die biogenic Theorie) gebildet werden. Auf diese Weise in Anbetracht bestimmter Bedingungen (die größtenteils temperaturabhängig sind) wird kerogens zusammenbrechen, um Kohlenwasserstoffe durch einen chemischen Prozess zu bilden, der als das Knacken oder catagenesis bekannt ist.

Ein kinetisches auf experimentellen Angaben gestütztes Modell kann den grössten Teil der wesentlichen Transformation in diagenesis und eines mathematischen Modells in einem zusammenpressenden porösen Medium gewinnen, um den Auflösungsniederschlag-Mechanismus zu modellieren. Diese Modelle sind intensiv studiert und in echten geologischen Anwendungen angewandt worden.

Diagenesis ist geteilt, auf dem Kohlenwasserstoff und der Kohlenentstehung gestützt worden in: eodiagenesis (früh), mesodiagenesis (Mitte) und telodiagenesis (spät). Während der frühen oder eodiagenesis Bühne verlieren Schiefertöne Porenwasser, wenig zu keinen Kohlenwasserstoffen werden gebildet, und Kohle ändert sich zwischen der Braunkohle und subbituminös. Während mesodiagenesis kommt der Wasserentzug von Tonmineralen vor, die Hauptentwicklung der Ölentstehung kommt vor, und hoch zu niedrigen flüchtigen bituminösen Kohlen werden gebildet. Während der telodiagenesis organischen Sache erlebt das Knacken, und trockenes Benzin wird erzeugt; Halbanthrazit-Kohlen entwickeln sich.

Die Rolle von diagenesis in der Knochen-Zergliederung

Diagenesis verändert die Verhältnisse von organischem collagen und anorganischen Bestandteilen (hydroxyapatite, Kalzium, Magnesium) vom Knochen, der zu Umweltbedingungen, besonders Feuchtigkeit ausgestellt ist. Das wird durch den Austausch von natürlichen Knochen-Bestandteilen, Absetzung in der Leere oder den Defekten, der Adsorption auf die Knochen-Oberfläche vollbracht und vom Knochen durchfilternd.

Siehe auch


George H. Pendleton / Die Santaroga Barriere
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