Geologer kender tusinder af forskellige mineraler, der er låst i klipper, men når klipper udsættes for jordoverfladen og bliver offer for forvitring, er der kun en håndfuld mineraler tilbage. De er ingredienserne i sediment, der overstiger geologisk tid vender tilbage til sedimentær sten.
Når bjergene smuldrer mod havet, brydes alle deres klipper, uanset om de er stødende, sedimentære eller metamorfe. Fysisk eller mekanisk forvitring reducerer klipperne til små partikler. Disse bryder yderligere ned efter kemisk forvitring i vand og ilt. Kun et par mineraler kan modstå forvitring på ubestemt tid: zirkon er en, og indfødt guld er en anden. Quartz modstår i meget lang tid, og derfor er sand, næsten ren kvarts, er så vedvarende. Givet tilstrækkelig tid opløses endda kvarts i kiselsyre, H4SiO4. Men det meste af silikatmineraler som sammensætter klipper bliver til faste rester efter kemisk forvitring. Disse silikatrester er det, der udgør mineraler fra jordens overflade.
Olivinen, Pyroxenes, og amfiboler af stødende eller
metamorfe klipper reagerer med vand og efterlader rustne jernoxider, mest mineraler goethit og hematit. Dette er vigtige ingredienser i jord, men de er mindre almindelige som faste mineraler. De tilføjer også brune og røde farver til sedimentære klipper.feldspat, den mest almindelige silikatmineralgruppe og det vigtigste hjem for aluminium i mineraler, reagerer også med vand. Vand trækker silicium og andre kationer ("CAT-eye-ons") eller ioner med positiv ladning bortset fra aluminium. Feldspatmineralerne forvandles således til hydratiserede aluminosilikater, der er lerarter.
Fantastiske luer
Lermineraler er ikke meget at se på, men livet på Jorden afhænger af dem. På mikroskopisk niveau er ler små flager glimmer men uendeligt mindre. På molekylært niveau er ler en sandwich lavet af ark af silica tetrahedra (SiO4) og lag magnesium- eller aluminiumhydroxid (Mg (OH))2 og Al (OH)3). Nogle ler er en ordentlig tre-lags sandwich, et Mg / Al-lag mellem to silicagrupper, mens andre er åbne ansigtssandwicher i to lag.
Det, der gør lerier så værdifulde for livet, er det med deres lille partikelstørrelse og åben ansigt, de har meget store overfladearealer og kan let acceptere mange erstatningskationer for deres Si, Al og Mg atomer. Oxygen og brint er tilgængelige i overflod. Set fra levende cellers synspunkt er lermineraler som maskinbutikker fulde af værktøjer og strømtilslutninger. Selv livets byggesten er oplivet af lerernes energiske, katalytiske miljø.
Makings of Clastic Rocks
Men tilbage til sedimenter. Med det overvældende flertal af overflademineraler bestående af kvarts, jernoxider og lermineraler har vi ingredienserne i mudder. Mudder er det geologiske navn på sediment, der er en blanding af partikelstørrelser, der spænder fra sandstørrelse (synlig) til lerstørrelse (usynlig), og verdens floder leverer støt mudder til havet og til store søer og indlandet bassiner. Det er her den klastiske sedimentære klipper fødes, sandsten og mudsten og skifer i al deres sort.
De kemiske præcipitater
Når bjergene smuldrer, opløses meget af deres mineralindhold. Dette materiale gentager klippecyklus på andre måder end ler, der udfældes ud af opløsningen til dannelse af andre overflademineraler.
Calcium er en vigtig kation i stollende mineraler, men det spiller en lille rolle i lercyklussen. I stedet forbliver calcium i vandet, hvor det er tilknyttet carbonation (CO3). Når det koncentreres nok i havvand, kommer calciumcarbonat ud af opløsningen som kalsit. Levende organismer kan udtrække det for at opbygge deres kalsitskaller, der også bliver sediment.
Hvor svovl er rigeligt, kombineres calcium med det som mineralgipsen. I andre omgivelser fanger svovl opløst jern og udfældes som pyrit.
Der er også natrium tilbage fra nedbrydningen af silikatmineraler. Det hænger i havet, indtil omstændighederne tørrer saltvand op til en høj koncentration, når natrium forbinder klorid for at give fast stof salt eller halit.
Og hvad med den opløste kiselsyre? Også dette ekstraheres af levende organismer for at danne deres mikroskopiske silicaskeletter. Disse regn ned på havbunden og bliver gradvist Chert. Således finder hver del af bjergene et nyt sted på Jorden.