חשיבות הסלעים

רוברטה אלסנדרה פדרסולי
תואר בביורפואה

סלעים אחראים במידה רבה לאבולוציה של בני אדם לאורח חייהם הנוכחי. ברמה הכלכלית, הם נמצאים בשימוש נרחב במצבם ה"גולמי" בבנייה אזרחית, כמקור אנרגיה או עם זאת, מינרלים ומתכות, ככל הנראה, חשיבותם הבלתי ניתנת למדידה אינה מוערכת, מכיוון שבמקרים רבים יש לה תפקיד תמיכה.

באמצעות שימוש בסוג סלע, ​​במקרה זה פחם מינרלי, הראשון מהפכה תעשייתית שהתקדמה לקראת השימוש בנפט (וכל נגזרותיו) כיום. כמו כן, בזכות הסלעים יש לנו מערכות מים תת קרקעיות שדרכן ניתן לספק מי שתייה לכמעט מחצית מאוכלוסיית העולם. שלא לדבר על חקר מינרלים ומתכות שברובם משובצים בסלעים.

המחקר שלהם רלוונטי גם הוא, שכן הליתוספירה, הידועה יותר בתור קרום כדור הארץ, מורכבת בעצם מסלעים. למעשה, כדור הארץ הוא בעצם סלע גדול במצבים שונים, שכן ממש מתחת לקרום נמצאת המעטפת. המעטפת אחראית ל-80% מנפח כוכב הלכת, היא מסה דביקה, שכאשר היא מתקררת, היא יוצרת את הסלעים המעצים השולטים. לימודם מספק לנו מידע רב ערך על המבנה היבשתי, כמו גם על השונות שלו לאורך השנים.

עם זאת, כדי להבין את תפקידם של סלעים עבור כדור הארץ ועבור חיינו, חשוב לדעת מה הם וסוגיהם השונים, כפי שנדון בהמשך.

מה הם, איך נוצרים ומסווגים סלעים?

השילוב הטבעי של מינרלים בטבע מוליד צבר מוצק הנקרא סלע. הסיווג שלו מבוסס על היחס של כל מינרל הקיים במבנה שלו. לדוגמה, בזלת מורכבת בעצם מסיליקון, אלומיניום וברזל. גרניט מורכב מקוורץ, פלדספאר ונציץ.

תהליך וסביבת היווצרותם של הסלעים מאפשרים לנו לחלק אותם לשלוש קבוצות גדולות: סלעים מגמטיים או מאציים (הנוצרים ממאגמה), סלעים סלעי משקע (הנוצרים על ידי משקעים של תרכובות כימיות ואורגניות) וסלעים מטמורפיים (הנוצרים על ידי פירוק של אחרים סלעים).

משלוש הקבוצות הללו נוצרות מספר תת-קבוצות של סלעים שהרכבם המינרלי (מינרלים, תרכובות אורגניות וחומר זגוגי) הוא הבסיס לסיווגם. המינרלים החיוניים יגדירו את טיבו והמינרלים הנלווים ישמשו לשמות הזנים השונים. דוגמה מאוד ממחישה היא קוורץ שמקורם של המינרלים הנלווים לו אבנים כמו אמטיסט, קריסטל, סיטרין, אגת, אוניקס ועוד רבים אחרים. כמו כן, ישנם סלעים בעלי הרכב "כמעט טהור", כלומר נוצרו ממינרל בודד וידועים כמונומינרלים. מה שמבדיל את סוג הסלע הזה ממינרל הוא נפחו, שכן הם מופיעים בטבע בשטחי אדמה נרחבים או בצורת גבעה.

בנייה אזרחית

מאז התקופה הפרהיסטורית, האדם חיפש דרכים להבין ולחקור סלעים. התפתחות אורח החיים של תרבויות קשורה לשיפור השימוש בו. הבתים שנבנו בתחילה מבוץ התפתחו למבנים גדולים כמו הפירמידות (שבנויות עם סלעי גיר) ו מקדשים יווניים (שיש) ומאוחר יותר יצירת בטון על ידי הרומאים (טרנספורמציה פיזיוכימית של סלעים).

נכון לעכשיו, בשימוש נרחב בבנייה אזרחית, בולטים הבאים: צפחה, גרניט, שיש, חימר, אבן גיר ובזלת. הם נלקחים בדרך כלל מהטבע במצבו הגולמי ומעוצבים בהתאם לשימוש בו.

– צפחה: סלע מטמורפי מקורו בסלעים חרסיתיים ומשמש בעיקר לרצפות וציפויים. כמו כן, ניתן להשתמש בו על משטחים שכן יש לו ספיגה נמוכה ועמידות בחום גבוהה.

– גרניט: הם סלעים מגמטיים בעלי חשיבות מסחרית קיצונית בשל עמידותם לציפויים ולקישוטים. כמו כן, זהו חומר הבחירה באנדרטאות.

– שיש: סלע מטמורפי מאבן גיר שנמצא במגוון צבעים ומרקמים להפוך אותו למושך מאוד מבחינה ויזואלית לשימוש בקישוטים, פסלים וציפויים דקורטיביים משובחים.

– חימר: נאסף מסלעי משקע הוא גמיש ביותר ולכן הוא משמש ב ייצור לבנים, רצפות וציפויים, כמו גם סוגים שונים של כלים נוי.

- אבן גיר: סלע משקע עם אחד המינרלים המגוונים ביותר לשימוש במלט, סיד, אבן כתוש, כמו גם בתעשיית המתכות, הכימית, הצבע וכמתקן חומציות של קומות.

– בזלת: סלע מגמטי בשימוש נרחב בבנייה אזרחית בצורת אבן כתוש ואגרגט בתערובות של אספלט, טיט ובטון.

מקורות אנרגיה

מקורו בתהליך בליה של סלעי משקע לאורך מאות שנים, או יותר ובכן אלפי שנים, שבהם הפירוק האיטי של החומר האורגני יוצר את מה שאנו מכנים דלקים מאובנים. למרות היותם מקור אנרגיה לא מתחדש, הם נמצאים בשימוש הרב ביותר מאז המהפכה התעשייתית הראשונה ועד היום, והם אחראים ליותר מ-80% מהאנרגיה שנוצרה ב-2019. הדלקים העיקריים הם פחם, גז טבעי ונפט.

– פחם מינרלי: משמש בעיקר לייצור חשמל במפעלים תרמו-אלקטריים.

- גז טבעי: רב תכליתי במיוחד, הוא מסוגל להחליף מקורות אנרגיה אחרים לשימוש במפעלים תרמו-אלקטריים, כמו גם כמעט את כל נגזרות הנפט ב שריפת דלקים למכוניות (למעט סולר במטוסים), כחומר גלם בתעשייה הפטרוכימית בייצור ממיסים דשנים.

– שמן: נחשב למקור החשוב ביותר כיום, הוא משמש בעיקר כדלק לרכב כגון סולר ובנזין. הנגזרות שלו הופכות לצבעים, ממיסים, חומרי ניקוי, פלסטיק, גומי, חומרי נפץ, בין יישומים רבים אחרים.

הפקת מינרלים ומתכות

– מלח: מתקבל בתהליך של חילוץ סלעים או אידוי מי ים. הוא חיוני במטבח ולגופנו.

– משקעים מתכתיים: הם המתכות המתקבלות אך ורק מהפקת סלעים, כלומר, הם תוצרים של תהליך היווצרותם. ביניהם אנו מדגישים יהלומים (גביש), זהב, כסף, עופרת, פח, נחושת, אלומיניום, אבץ, מנגן וסידן. השימושים בו מגוונים ככל האפשר, החל מנוי, תעשייה כימית, מוליכים חשמליים, בידוד, רכיבים חשמליים ואלקטרוניים וכו'.

– חנקה, פוספט ואשלגן: הם משמשים כחומרי שימור, דשנים בתרופות ובתעשייה הכימית של קוטלי עשבים, חומרי ניקוי וחומרי נפץ.

חַקלָאוּת

סלעים ממלאים תפקיד חשוב ביצירת קרקעות המתאימות לחקלאות. עם זאת, הטכנולוגיה והידע שיש לנו כיום מאפשרים לנו לדמות את המינרליזציה הטבעית של הקרקע כדי להבטיח ביצועים חקלאיים טובים יותר.

זרחן הוא אחד ממרכיבי המזון החיוניים לצמחים וגידולים חקלאיים צורכים כמעט 90% מהזרחן המופק, מה שמבטיח יבול גבוה יותר.

השימוש בסלע (אבק סלעים) מפחית חומציות ומגביר את פוריות הקרקע. אלטרנטיבה בת קיימא לדשנים כימיים שצוברת מקום במפגשי החקלאות והסביבה הנוכחיים כאופציה טובה להוזלת עלויות הייצור תוך מתן אפשרות לתיקון הקרקע וכתוצאה מכך שיפור של פִּריוֹן.

תיירות

התיירות, כפי שאנו כבר יודעים, מערבת את הכלכלה המקומית וחשובה מאוד למשפחות באזור זה, כמו גם מתנה ויזואלית שהטבע נותן לנו. ישנן תצורות סלע שונות ברחבי העולם המושכות תיירים מכל העולם.

כדוגמאות מפורסמות שאנו מביאים:

– גרנד קניון, תצורה טבעית של שכבות סלע אדומות הנמצאות בארצות הברית.

– The Giant's Causeway בצפון אירלנד הוא תצורת סלע הנובעת מהתפרצות געשית המורכבת מכמה עמודי בזלת מחוברים זה לזה.

– גל סלע הוא סלע בצורת גל הנמצא באוסטרליה. הצורה המתקבלת באופן טבעי עם השנים משחיקת החלק התחתון, יחד עם צבע הפסים שנשטף בגשמים, מעניקים לו מראה ייחודי.

– פריטו מורנו הוא אחד הקרחונים המפורסמים בעולם. כן, קרחונים הם גם סלעים. נוצר על ידי מטמורפיזם של אלפי פתיתי שלג, הנוף היפה הזה ממוקם בפטגוניה הארגנטינאית.

למרות שאיננו המוקד במאמר זה, חשוב להדגיש שלשימושים השונים בסלעים יש מחיר סביבתי. גדל וכי החיפוש אחר תחליפים אקולוגיים נוספים נמצא בדיון מתמיד בין הפוטנציאלים והמחקרים העיקריים שלהם התפתחות.

לימודים והיסטוריה

פטרולוגיה, ענף בגיאולוגיה המוקדש אך ורק לחקר סלעים, היא בעלת חשיבות עליונה שכן קרום כדור הארץ מורכב ביסודו מסלעים.

ההיסטוריה של כדור הארץ משובצת בסלעים, או דרך מאובנים או דרך שינוי בהרכב הסלעים, ועם זה נוכל להעריך את השפעת תנאי האקלים עליו סביבה והאורגניזמים שחיו שם. הבנת השיפוץ המורכב שאליו כדור הארץ עובר ללא הרף מאז שהזמנים הנידחים ביותר שלו מאפשרים להציץ לאבולוציה של האדם והטבע עד לרגע הנוכחי ולדרך בה אנו הולכים לקראת עתיד.

היבט חשוב נוסף להכיר את הסלעים לעומק הוא התלות שלנו ב משאבים טבעיים שאנו מקבלים מהם כדי לשמור על אורח החיים שלנו. כפי שכבר נאמר, מהסלעים אנו שואבים מינרלים שונים, דלקים, מים ורעים תִכנוּן משאבים אלו יכולים להשפיע על חייהם של מיליוני אנשים.

זה גם עם הידע הזה שאנחנו יכולים לנסות לחזות את פעולת הטבע, כגון התפרצויות געשיות ו תנועות של לוחות טקטוניים, ועם זה להעריך את הסיכונים הפוטנציאליים המאפשרים אמצעי תכנון צָפוּי. אבל לא רק פעולת הטבע מייצרת סיכונים פוטנציאליים, פעולת האדם משפיעה על תהליכי שקיעה ושחיקה וכתוצאה מכך בסביבה, המשפיעה על הקהילה בה מַעֲרֶכֶת.

הפניות

– סלעים ומינרלים - NPS

– מהם סלעי משקע? - USGS

– סלעי משקע - נשיונל ג'יאוגרפיק

– World Energy Outlook 2021

– דלק מאובנים - בריטניקה