Sumber Daya Mineral Hampir semua Materi Bumi yang digunakan oleh manusia untuk sesuatu. Kami membutuhkan logam untuk membuat mesin, pasir dan kerikil untuk membuat jalan dan bangunan, pasir untuk membuat chip komputer , kapur dan gipsum untuk membuat beton, tanah liat untuk membuat keramik, emas, perak, tembaga dan aluminium untuk membuat sirkuit listrik, dan berlian dan korundum ( safir, ruby, emerald ) untuk abrasive dan perhiasan. Sebuah deposit mineral adalah volume batu diperkaya dengan satu atau lebih bahan. Dalam arti mineral ini mengacu pada bahan yang bermanfaat, definisi yang berbeda dari cara kita mendefinisikan kembali mineral dalam Bab 2. Berikut mineral kata dapat setiap zat yang berasal dari Bumi. Mencari dan mengeksploitasi deposit mineral memerlukan penerapan prinsip-prinsip geologi yang telah Anda pelajari selama kursus ini. Beberapa mineral yang digunakan sebagai mereka ditemukan di dalam tanah, yaitu mereka tidak memerlukan pengolahan lebih lanjut atau sangat sedikit pengolahan. Sebagai contoh - batu permata, pasir, kerikil, dan garam (garam karang) . Kebanyakan mineral harus diproses sebelum mereka digunakan. Sebagai contoh: Besi adalah ditemukan dalam kelimpahan dalam mineral, namun proses ekstraksi besi dari mineral yang berbeda bervariasi dalam biaya tergantung pada mineral. Hal ini paling mahal untuk mengekstrak besi dari mineral oksida seperti hematit (Fe2O3), magnetit (Fe3O4), atau limonit [Fe (OH)]. Meskipun zat besi juga terjadi di olivines, pyroxenes, amphiboles, dan biotit, konsentrasi besi dalam mineral ini kurang, dan biaya ekstraksi meningkat karena ikatan yang kuat antara besi, silikon, dan oksigen harus dipecahkan. Aluminium adalah mineral yang paling berlimpah ketiga dalam kerak bumi. Ini terjadi pada mineral yang paling umum dari kerak - yang feldspars (NaAlSi3O8, KalSi3O8, & CaAl2Si2O8, tetapi biaya penggalian Aluminium dari mineral ini demikian tinggi, deposito mengandung mineral gibbsite [Al (OH) 3], yang. biasanya dicari. Hal ini menjelaskan mengapa daur ulang dari Aluminium adalah biaya efektif, karena Aluminium tidak harus dipisahkan dari oksigen atau silikon. Karena hal-hal seperti biaya ekstraksi, biaya tenaga kerja, dan biaya energi bervariasi dengan waktu dan dari satu negara ke negara, apa yang merupakan suatu deposito ekonomis mineral bervariasi dalam waktu dan tempat. Secara umum, semakin tinggi konsentrasi zat, yang lebih ekonomis itu adalah untuk saya. Jadi kita mendefinisikan bijih sebagai deposit mineral dari yang satu atau lebih zat yang berharga dapat diekstraksi ekonomis. Sebuah deposit bijih akan terdiri dari mineral bijih, yang mengandung zat berharga. Gangue mineral adalah mineral yang terjadi dalam deposito tapi tidak mengandung substansi yang berharga Karena ekonomi adalah apa yang mengontrol grade atau konsentrasi zat dalam deposit yang membuat deposit menguntungkan untuk tambang, zat yang berbeda membutuhkan konsentrasi yang berbeda untuk menjadi menguntungkan .. Tapi, konsentrasi yang dapat ditambang secara

ekonomis perubahan karena kondisi ekonomi seperti permintaan untuk substansi dan biaya ekstraksi. Contoh:

Konsentrasi tembaga di deposito bijih tembaga telah menunjukkan perubahan sepanjang sejarah. Dari tahun 1880 sampai sekitar tahun 1960 kelas bijih tembaga menunjukkan penurunan tetap dari sekitar 3% menjadi kurang dari 1%, terutama disebabkan peningkatan efisiensi pertambangan. Dari sekitar 1960-1980 kelas meningkat menjadi lebih dari 1% karena meningkatnya biaya energi dan berlimpah yang dihasilkan oleh tenaga kerja lebih murah di negara lain. Emas harga bervariasi setiap hari. Ketika harga emas yang tinggi, tambang ditinggalkan lama kembali terbuka, ketika harga turun, tambang emas dekat. Biaya tenaga kerja saat ini begitu tinggi di AS yang beberapa tambang emas dapat beroperasi secara menguntungkan, namun di negara-negara dunia ketiga di mana biaya tenaga kerja lebih rendah, tambang emas yang memiliki konsentrasi bijih jauh di bawah yang ditemukan di AS dapat beroperasi dengan keuntungan.

Untuk setiap substansi kita dapat menentukan konsentrasi diperlukan dalam deposit mineral untuk pertambangan menguntungkan. Dengan membagi konsentrasi ini ekonomis dengan kelimpahan rata-rata kerak substansi itu, kita dapat menentukan nilai yang disebut faktor konsentrasi. Tabel di bawah kerak daftar kelimpahan rata-rata dan faktor konsentrasi untuk beberapa bahan penting yang biasa dicari. Sebagai contoh, Al, yang memiliki banyak kerak ratarata 8%, memiliki faktor konsentrasi 3 sampai 4. Ini berarti bahwa setoran ekonomi Aluminium harus berisi antara 3 dan 4 kali kelimpahan rata-rata kerak, yaitu antara 24 dan 32% Aluminium, agar secara ekonomis

Zat Al (Aluminium) Fe (Besi) Ti (Titanium) Cr (Kromium) Zn (Seng) Cu (Tembaga) Ag (Perak)

Rata-rata kerak Kelimpahan 8,0% 5,8% 0,86% 0,0096% 0,0082% 0,0058% 0.000008%

Faktor Konsentrasi 3 sampai 4 6 to7 25 sampai 100 4.000 sampai 5.000 300 100 sampai 200 ~ 1000

Pt (Platinum) Au (Emas) U (Uranium)

0.0000005% 0.0000002% 0,00016%

600 4.000 sampai 5.000 500 sampai 1000

Perhatikan bahwa kita mungkin tidak akan pernah kehabisan zat yang berguna, karena kita selalu dapat menemukan deposit dari setiap substansi yang memiliki konsentrasi yang lebih rendah daripada yang saat ini ekonomis. Jika pasokan deposito saat ini ekonomis berkurang, harga akan meningkat dan faktor konsentrasi akan meningkat

Asal Deposito Mineral Deposit mineral dapat diklasifikasikan atas dasar mekanisme yang bertanggung jawab untuk berkonsentrasi substansi berharga. Mineral hidrotermal Deposit - Konsentrasi oleh berair panas (air-kaya) cairan mengalir melalui patah tulang dan ruang pori dalam batuan. Deposito hidrotermal dihasilkan ketika air tanah bersirkulasi untuk kedalaman dan memanaskan baik dengan datang dekat tubuh beku panas di kedalaman atau dengan mengedarkan untuk kedalaman yang besar sepanjang gradien panas bumi. Air panas tersebut dapat melarutkan zat berharga di seluruh volume besar batu. Seperti air panas bergerak ke daerah dingin dari kerak, zat terlarut yang diendapkan dari larutan air panas. Jika pendinginan berlangsung dengan cepat, seperti yang mungkin terjadi pada fraktur terbuka atau setelah mencapai permukaan badan air dingin, maka curah hujan akan berlangsung selama area yang terbatas, mengakibatkan konsentrasi zat mencapai nilai yang lebih tinggi daripada yang awalnya hadir di batu-batu melalui air berlalu. Contoh:

Deposito sulfida masif di samudera menyebarkan pusat. Cairan panas yang beredar di atas kamar magma di pegunungan samudra bisa mengais unsur-unsur seperti belerang, Tembaga Seng, dan dari batu melalui mana mereka lulus. Seperti cairan panas bermigrasi kembali ke dasar laut, mereka datang dalam kontak dengan tanah dingin atau air laut dan tiba-tiba endapan logam ini sebagai mineral sulfida seperti kalkopirit sfalerit (sulfida seng) dan (Tembaga, Besi sulfida). Vein deposito sekitar intrusi batuan beku. Air panas beredar di sekitar intrusi batuan beku scavenges logam dan silika dari kedua intrusi dan batuan sekitarnya. Ketika cairan yang disuntikkan ke patah tulang terbuka, mereka keren cepat dan endapan terutama kuarsa, tetapi juga berbagai mineral sulfida, dan kadang-kadang emas, dan perak dalam urat kuarsa. Kaya deposito dari tembaga, seng, timah, emas, perak, timah, merkuri, dan hasil molibdenum.

Stratabound endapan mineral dalam sedimen danau atau laut. Ketika air tanah panas yang mengandung logam berharga memulung sepanjang jalur aliran mereka memasuki sedimen tak terkonsolidasi di bagian bawah danau atau laut, mungkin endapan mineral bijih di ruang pori antara butir di sedimen. Mineral tersebut dapat mengandung konsentrasi tinggi timbal, seng, dan tembaga, biasanya dalam mineral sulfida seperti galena (timbal sulfida), sfalerit (seng sulfida), dan kalkopirit (tembaga-besi sulfida). Karena mereka termasuk dalam strata sedimen mereka disebut deposit mineral stratabound. Deposit Mineral magmatik - zat ini terkonsentrasi dalam tubuh batuan beku oleh proses magmatik seperti fraksinasi kristal dan menetap kristal.

Proses magmatik seperti peleburan parsial, fraksinasi kristal, atau kristal menetap di dapur magma dapat berkonsentrasi mineral bijih yang mengandung zat-zat yang berharga dengan mengambil unsur-unsur yang dulunya luas tersebar dalam konsentrasi rendah dalam magma dan berkonsentrasi dalam mineral yang terpisah dari magma. Contoh:

Pegmatites - Selama kristalisasi fraksional air dan unsur-unsur yang tidak memasukkan mineral dipisahkan dari magma oleh kristalisasi akan berakhir sebagai sisa terakhir dari magma asli. Residu ini kaya akan silika dan air bersama dengan unsur-unsur seperti Elemen Langka Bumi (banyak yang penting untuk membuat fosfor pada tabung gambar televisi berwarna), Lithium, Tantalum, Niobium, Boron, Berilium, Gold, dan Uranium. Residu ini sering disuntikkan ke patah tulang sekitar intrusi batuan beku dan mengkristal seperti batu yang disebut pegmatite yang khas terdiri dari kristal besar. Kristal Perkenalan. Sebagai mineral mengkristal dari tubuh magma, mineral berat dapat tenggelam ke dasar dari dapur magma. Mineral berat seperti kromit, olivin, dan ilmenit mengandung konsentrasi tinggi kromium, Titanium, Platinum, Nikel, dan Besi. Unsurunsur ini sehingga mencapai konsentrasi yang lebih tinggi di lapisan yang terbentuk pada bagian bawah ruang magma

Mineral Deposit sedimen - zat dipekatkan dengan presipitasi kimia dari danau atau air laut.

Meskipun proses sedimen klastik dapat membentuk deposit mineral, deposit mineral sedimen istilah terbatas pada sedimentasi kimia, di mana mineral yang mengandung zat berharga diendapkan langsung keluar dari air. Contoh:

o

Deposito Evaporite - Penguapan air danau atau air laut di hasil hilangnya air dan dengan demikian konsentrat zat-zat terlarut dalam air yang tersisa. Bila air menjadi jenuh dalam substansi terlarut seperti itu mereka endapan dari air. Simpanan dari halit (garam meja), gypsum (digunakan di plester dan dinding papan), boraks (digunakan dalam sabun), dan silvit (kalium klorida, kalium dari yang diekstrak untuk digunakan dalam pupuk) hasil dari proses ini.

Formasi zat besi - Ini deposit besi kaya rijang dan sejumlah mineral bantalan besi lain yang disimpan dalam cekungan dalam kerak benua selama Proterozoikum (2 milyar tahun atau lebih tua). Mereka tampaknya tipe deposito evaporite, namun jika demikian, komposisi air laut pasti sangat berbeda dari saat ini

Deposit Mineral placer - zat dipekatkan dengan air permukaan yang mengalir baik di sungai atau sepanjang garis pantai.

Kecepatan air yang mengalir menentukan apakah mineral yang dibawa dalam suspensi atau disimpan. Ketika kecepatan air melambat, mineral besar atau mineral dengan kepadatan yang lebih tinggi disimpan. Mineral berat seperti emas, berlian, dan magnetit dengan ukuran yang sama sebagai mineral kuarsa seperti kepadatan rendah akan disimpan pada kecepatan lebih tinggi dari kuarsa, sehingga mineral berat akan terkonsentrasi di daerah di mana air saat kecepatan rendah. Deposit mineral yang terbentuk dengan cara ini disebut deposito placer. Mereka terjadi di setiap wilayah di mana kecepatan arus rendah, seperti di deposito titik bar, antara tanda riak, di balik jeruji terendam, atau dalam lubang di bagian bawah sungai. Emas California terburu-buru pada tahun 1849 dimulai ketika seseorang menemukan deposit emas placer kaya di sungai menguras Sierra Nevada Mountains. Emas awalnya terbentuk di pembuluh darah hidrotermal, tapi itu terkikis keluar dari pembuluh darah dan dibawa dalam sungai di mana ia disimpan di deposito placer.

Deposit Mineral Sisa - zat dipekatkan dengan proses pelapukan kimiawi.

Selama pelapukan kimiawi dan tubuh asli batuan sangat berkurang dalam volume oleh proses pencucian, yang menghilangkan ion dari batu asli. Elemen yang tidak membentuk kehabisan batu sehingga terjadi pada konsentrasi yang lebih tinggi dalam batuan sisa. Bijih yang paling penting dari Aluminium, bauksit, bentuk-bentuk di iklim tropis dimana suhu air yang tinggi dan throughput tinggi selama pelapukan kimiawi tanah laterit yang sangat menghasilkan tercuci kaya zat besi dan aluminium. Deposit bauksit Kebanyakan relatif muda karena mereka membentuk dekat permukaan bumi dan mudah dihilangkan oleh erosi bertindak atas jangka waktu yang lama. Selain itu, deposit mineral yang ada dapat berubah ke deposit mineral sangat terkonsentrasi oleh pelapukan dalam proses yang disebut pengayaan sekunder

Mineral Deposit dan Lempeng Tektonik

Karena berbagai jenis deposit mineral bentuk dalam lingkungan yang berbeda, lempeng tektonik memainkan peran penting dalam lokasi geologi lingkungan yang berbeda. Diagram ke kanan menunjukkan deposit mineral yang berbeda yang terjadi dalam lingkungan tektonik yang berbeda.

Sumberdaya Energi Energi mencapai permukaan Bumi dari dua sumber utama, dan dengan demikian memungkinkan kita untuk membagi energi menjadi dua jenis.

Energi surya - yang tiba di Bumi sebagai radiasi elektromagnetik dari Matahari. Energi Nuklir - yang dihasilkan dalam bumi oleh peluruhan radioaktif dari atom.

Pada kenyataannya, kedua jenis adalah energi nuklir karena mereka melibatkan energi yang memegang atom bersama-sama. Untuk tujuan dari kursus ini kita akan mengklasifikasikan sumber-sumber energi ke dalam dua kelompok dan selanjutnya membagi masing-masing kelompok ke dalam sumber energi dasar yang dapat dimanfaatkan oleh manusia.

Energi surya Energi yang berasal langsung dari Matahari

Energi matahari langsung - yang digunakan untuk memanaskan air dan rumah - dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dengan sel surya *. Energi Angin - Energi matahari menyebabkan pemanasan atmosfer yang menghasilkan konveksi dari udara dan menghasilkan angin. PLTA Energi * - berasal dari Matahari karena Sun penyebab penguapan lautan. Konveksi atmosfer bergerak air yang menguap ke ketinggian yang lebih tinggi di mana ia kemudian dapat berjalan menuruni bukit dan digunakan untuk menghasilkan listrik. Energi yang berasal langsung dari Matahari

o

Energi Biomassa - melibatkan pembakaran kayu, atau produk sampingan organik lainnya. Bahan organik tersebut dihasilkan oleh fotosintesis, suatu proses kimia yang berasal energi dari Matahari dan toko yang energi sampai bahan yang dibakar.

o

Fossil Fuels * - Biomassa energi yang dikubur dalam bumi di mana disimpan sampai manusia ekstrak dan membakarnya untuk melepaskan energi. Minyak (Oil & gas alam), serpih minyak, dan pasir tar. Batu bara

Energi Nuklir Energi Panas Bumi * - Peluruhan elemen radioaktif telah menghasilkan panas sepanjang sejarah Bumi. Ini adalah panas yang menyebabkan suhu meningkat dengan kedalaman di Bumi dan bertanggung jawab untuk melelehkan batuan mantel untuk membentuk magma. Magma dapat membawa ini ke atas, ke kerak. Air tanah yang beredar di sekitar intrusi batuan beku membawa kembali panas ke permukaan. Jika hal ini air panas dapat disadap, dapat digunakan langsung ke rumah panas, atau jika terjebak di kedalaman besar di bawah tekanan yang dapat diubah menjadi uap yang akan memperluas dan drive turbin untuk menghasilkan listrik. Energi Nuklir Langsung * - uranium radioaktif terkonsentrasi dan dibuat menjadi batang bahan bakar yang menghasilkan sejumlah besar panas sebagai hasil dari peluruhan radioaktif. Panas ini digunakan untuk mengubah air menjadi uap. Perluasan uap kemudian dapat digunakan untuk menggerakkan turbin dan menghasilkan listrik. Setelah diusulkan sebagai cara yang murah, bersih, dan aman untuk menghasilkan energi, tenaga nuklir telah datang di bawah merugikan beberapa. Biaya pembuatan pembangkit listrik tenaga nuklir memastikan bersih dan aman dan masalah membuang limbah radioaktif, yang tidak aman, serta pertanyaan tentang keamanan tanaman di bawah perawatan manusia, telah memberikan kontribusi untuk ketidaksayangan ini Dalam daftar di atas, sumber energi yang memerlukan pengetahuan geologi untuk eksploitasi ditandai dengan asterisk (*). Sementara menggunakan energi matahari langsung untuk memanaskan air dan rumah tidak memerlukan pengetahuan geologi, pembuatan sel surya tidak, karena bahan untuk membuat sel-sel tersebut membutuhkan pengetahuan tentang deposit mineral tertentu. Energi pembangkit tenaga listrik membutuhkan pengetahuan geologi dalam rangka

untuk memastikan bahwa bendungan yang dibangun di daerah di mana mereka tidak akan runtuh dan membahayakan populasi manusia. Menemukan bahan bakar fosil dan energi panas bumi tentu membutuhkan pengetahuan geologi. Energi nuklir langsung membutuhkan ahli geologi untuk menemukan deposit uranium untuk menghasilkan bahan bakar, ahli geologi untuk menemukan situs untuk pembangkit listrik tenaga nuklir yang tidak akan runtuh karena hal-hal seperti gempa bumi, tanah longsor, banjir, atau letusan gunung berapi, dan membutuhkan ahli geologi untuk membantu menentukan yang aman situs penyimpanan untuk produk limbah nuklir. Pada matakuliah ini kita akan berkonsentrasi pada Bahan Bakar Fosil.

Fossil Fuels Asal bahan bakar fosil, dan energi biomassa pada umumnya, dimulai dengan fotosintesis. Fotosintesis adalah reaksi kimia yang paling penting bagi kita sebagai manusia, karena tanpa itu, kita tidak bisa. Fotosintesis adalah reaksi yang menggabungkan air dan karbon dioksida dari atmosfer Bumi dan dengan energi matahari untuk membentuk molekul organik yang membentuk tumbuhan dan oksigen penting untuk respirasi. Karena semua bentuk kehidupan tergantung pada tanaman untuk makanan, baik secara langsung atau tidak langsung, fotosintesis adalah dasar bagi kehidupan di Bumi. Reaksi kimia sangat penting, bahwa setiap orang harus tahu itu karena merupakan cara tanaman menghasilkan makanan dari bahan anorganik dan merupakan dasar bagi sebagian besar dari rantai makanan.

Perhatikan bahwa jika reaksi berjalan secara terbalik, menghasilkan energi. Jadi ketika oksigen ditambahkan ke bahan organik, baik melalui pembusukan oleh reaksi dengan oksigen di atmosfer atau dengan menambahkan oksigen secara langsung dengan kembali membakar dioksida, energi yang dihasilkan, dan air dan karbon ke bumi atau atmosfer. Untuk menghasilkan bahan bakar fosil, bahan organik harus cepat dikubur di Bumi sehingga tidak teroksidasi (bereaksi dengan oksigen di atmosfer). Kemudian serangkaian reaksi kimia yang lambat terjadi yang mengubah molekul organik menjadi hidrokarbon. Hidrokarbon adalah molekul organik kompleks yang terdiri dari rantai hidrogen dan karbon. Petroleum (minyak dan gas alam) terdiri dari banyak hidrokarbon seperti berbeda, tapi yang paling penting dari ini adalah kelompok yang dikenal sebagai parafin. Parafin memiliki rumus kimia umum: CnH2n +2 Sebagai nilai n dalam meningkatkan rumus, senyawa berikut dihasilkan:

Pembentukan Minyak

Bahan organik yang akhirnya menjadi minyak bumi berasal dari organisme mikroskopis fotosintetik, seperti plankton dan bakteri, awalnya disimpan bersama dengan tanah liat di lautan. Batuan yang dihasilkan biasanya serpihan, namun, sebagian besar minyak bumi terjadi pada batuan permeabel jauh lebih seperti batupasir, batugamping, atau rock yang sangat retak. Dengan demikian, jelas bahwa minyak bumi bermigrasi, seperti air tanah, dan terakumulasi dalam batuan yang lebih permeabel. Proses pembentukan minyak bumi melibatkan beberapa langkah:

Bahan organik dari organisme harus diproduksi dalam jumlah besar.

Bahan organik ini harus dikubur cepat sebelum oksidasi terjadi.

Lambat reaksi kimia mengubah bahan organik menjadi hidrokarbon yang ditemukan dalam minyak bumi.

Sebagai hasil dari pemadatan sedimen yang mengandung minyak bumi, minyak dan gas alam dipaksa keluar dan bermigrasi ke dalam batuan permeabel. Migrasi ini mirip dengan aliran air tanah.

Minyak bumi harus bermigrasi ke dalam batuan reservoir yang dalam beberapa cara yang dibatasi oleh batuan kedap untuk mencegah minyak dari bocor keluar ke permukaan bumi. Seperti struktur geologi disebut perangkap. Semua proses ini harus terjadi dalam jarak tertentu suhu dan tekanan. Jika tekanan tinggi dan suhu yang ditemui sebagai hasil dari metamorfosis atau aktivitas batuan beku, minyak bumi akan dipecah menjadi non-berguna bentuk hidrogen dan karbon

Perangkap Minyak Karena minyak dan gas alam memiliki kepadatan rendah mereka akan bermigrasi ke atas melalui Bumi dan terakumulasi dalam reservoir hanya jika struktur geologi hadir untuk menjebak minyak bumi. Struktur geologi dimana batuan kedap terjadi di atas batuan reservoir permeabel diperlukan. Tugas ahli geologi minyak bumi mencari minyak reservoir, adalah untuk menemukan kondisi dekat permukaan bumi di mana perangkap seperti mungkin terjadi. Perangkap minyak dapat dibagi menjadi mereka bentuk yang sebagai akibat dari struktur geologi seperti lipatan dan kesalahan, yang disebut perangkap struktural, dan mereka bentuk yang sebagai hasil dari hubungan stratigrafi antar satuan batuan, yang disebut perangkap stratigrafi. Jika minyak telah bermigrasi ke reservoir yang dibentuk oleh salah satu perangkap, perhatikan bahwa minyak bumi, seperti air tanah, akan terjadi dalam ruang pori batu. Gas alam akan terjadi di atas minyak, yang pada gilirannya akan terlalu air dalam ruang pori dari reservoir. Hal ini terjadi karena kepadatan gas alam lebih rendah daripada minyak, yang lebih rendah dari air.

Perangkap Struktural Anticlines - Jika batuan permeabel seperti batu pasir atau batu kapur yang terjepit di antara lapisan batuan kedap air seperti serpihan atau mudstones, dan batu dilipat menjadi sebuah antiklin, minyak bumi dapat bermigrasi ke atas dalam batuan reservoir permeabel, dan akan terjadi di wilayah engsel dari antiklin.

Sejak anticlines di bawah permukaan sering bisa ditemukan dengan melihat orientasi batuan di permukaan, perangkap Anticlinal adalah di antara yang pertama yang akan dieksploitasi oleh ahli geologi minyak bumi. Perhatikan bahwa synclines tidak akan membentuk jebakan minyak karena minyak harus naik di atas air terperangkap. Kesalahan - Jika patahan dapat mendekatkan batuan permeabel dan kedap sehingga batuan permeabel selalu memiliki batuan kedap air di atas mereka, maka jebakan minyak dapat terbentuk. Perhatikan bahwa kedua kesalahan normal dan kesalahan sebaliknya dapat membentuk jenis jebakan minyak. Karena kesalahan yang sering tersingkap di permukaan bumi, lokasi perangkap seperti itu sering dapat ditemukan dari eksplorasi permukaan.

Kubah garam - Selama Periode Jurassic, Teluk Meksiko adalah sebuah baskom dibatasi. Hal ini mengakibatkan tingkat penguapan yang tinggi & pengendapan lapisan tebal garam pada bagian bawah baskom. Garam akhirnya ditutupi dengan sedimen klastik. Tetapi garam memiliki kepadatan lebih rendah daripada kebanyakan sedimen dan lebih ulet dari batuan sedimen yang paling. Karena kepadatan yang rendah, garam bergerak ke atas melalui batuan sedimen sebagai kubah garam. Intrusi garam deformasi strata sedimen sepanjang margin nya, melipatnya ke atas

untuk menciptakan perangkap minyak. Karena beberapa kubah garam mendekati permukaan, permukaan sedimen yang melapisi kubah kubah garam sering ke atas, membuat lokasi dari garam bawah permukaan dan perangkap minyak mungkin mudah untuk menemukan.

Stratigrafi Perangkap Unconformities - Sebuah ketidakselarasan sudut mungkin membentuk jebakan minyak cocok jika lapisan atas ketidakselarasan adalah batuan kedap dan lapisan batuan permeabel terjepit di antara lapisan kedap air di bawah strata cenderung ketidakselarasan tersebut. Jenis perangkap lebih sulit untuk menemukan karena ketidakselarasan mungkin tidak tersingkap di permukaan bumi

Mencari perangkap mungkin seperti ini biasanya membutuhkan bawah permukaan teknik eksplorasi , seperti pengeboran sumur eksplorasi atau menggunakan gelombang seismik untuk melihat apa struktur yang tampak seperti Lensa - Lapisan pasir sering membentuk lensa seperti tubuh yang mencubit keluar. Jika batuan sekitar lensa ini pasir yang permeabel dan deformasi telah menghasilkan strata miring, minyak dan gas alam dapat bermigrasi ke dalam tubuh pasir dan akan terjebak oleh batuan kedap. Ini semacam jebakan juga sulit untuk menemukan dari permukaan, dan membutuhkan teknik eksplorasi bawah permukaan

Distribusi Minyak Distribusi batuan yang mengandung minyak bumi meluas. Namun, sejak waduk hasil minyak dari migrasi ke atas dan karena batuan yang lebih tua memiliki lebih banyak waktu untuk mengikis atau bermetamorfosis, kebanyakan reservoir minyak bumi terjadi pada batuan yang lebih muda. Kebanyakan minyak yang dihasilkan dari batuan usia Kenozoikum, dengan kurang dihasilkan dari batuan Mesozoikum dan usia Paleozoikum.

Shale Minyak dan Tar Sands

Serpih minyak adalah serpih yang mengandung bahan organik berlimpah yang belum membusuk sepenuhnya untuk memproduksi minyak. Minyak dapat diekstraksi dari serpihan minyak, tetapi mereka harus dipanaskan sampai suhu yang cukup tinggi untuk mendorong minyak keluar. Karena proses ini membutuhkan banyak energi, eksploitasi minyak serpih saat ini tidak efektif biaya, tetapi mungkin menjadi begitu sebagai sumber minyak bumi lainnya menjadi habis. Deposit serpih minyak dikenal sangat luas. Sands tar adalah batupasir yang memiliki akumulasi tebal minyak kental dalam ruang pori mereka. Ekstraksi minyak ini juga membutuhkan pemanasan batu dan karena itu energi yang intensif dan saat ini tidak efektif biaya

Batu bara Batubara adalah batuan sedimen / metanorphic diproduksi di rawa-rawa dimana terdapat akumulasi skala besar bahan organik dari tanaman. Sebagai tanaman mati mereka menumpuk untuk pertama menjadi gambut. Pemadatan gambut karena drive penguburan dari komponen volatil seperti air dan metana, akhirnya menghasilkan berwarna hitam organik kaya batubara lignit disebut. Selanjutnya pemadatan dan hasil pemanasan dalam lebih kaya karbon disebut batubara bituminous. Jika batu menjadi bermetamorfosis, batubara antrasit kelas tinggi yang disebut diproduksi. Namun, jika suhu dan tekanan menjadi sangat tinggi, semua karbon diubah menjadi grafit. Grafit akan membakar hanya pada suhu tinggi dan karena itu tidak berguna sebagai sumber energi. Batubara antrasit menghasilkan energi yang paling ketika dibakar, dengan sedikit energi yang dihasilkan oleh batubara bitumen dan lignit. Batubara yang ditemukan di tempat tidur disebut lapisan , biasanya mulai dengan ketebalan dari 0,5 sampai 3m, meskipun beberapa jahitan mencapai 30 m. Dua periode produksi batubara besar yang dikenal dalam sejarah geologi. Selama Periode Karbon dan Permian, benua tampaknya terletak di dekat khatulistiwa dan ditutupi oleh laut dangkal. Jenis lingkungan ini disukai pertumbuhan vegetasi dan penguburan yang cepat untuk menghasilkan batubara. Cadangan batubara diketahui jauh melebihi orang-orang dari bahan bakar fosil lainnya, dan mungkin menjadi taruhan terbaik kami untuk sumber energi masa depan. Namun, pembakaran batubara nilai rendah, seperti lignit dan batubara bitumen menghasilkan sejumlah besar produk limbah yang mencemari atmosfer. Masalah ini perlu diatasi sebelum kita dapat lebih memanfaatkan sumber energi.

Lempeng Tektonik prosesSejak tahun 1950-an, beberapa penemuan menyebabkan pemahaman baru tentang bagaimana bumi bekerja. Ini termasuk Lempeng Tektonik, yang menjelaskan struktur litosfer bumi (kulit luar) dan kekuatan yang mendorong perubahan-perubahan dalam strukturnya. Tektonik berasal dari kata Yunani tekton, yang berarti pembangun. Ilmuwan pertama yang mengusulkan bahwa benua hanyut (kunci untuk Lempeng Tektonik kemudian) adalah meteorologi astronom, Jerman dan geofisika, Alfred Wegener pada tahun 1912. Ahli geologi penting lainnya yang membantu mengembangkan teori ini adalah dua Afrika Selatan Alex du Toit dan Lester Raja, dan Australia Samuel Carey. Teori pemekaran dasar laut telah digariskan oleh Harry Hess dari Princeton University, Amerika Serikat, dan dikonfirmasi oleh FJ Vine dan DH Matthews dari Inggris.

Bukti untuk Lempeng TektonikKetika ahli geologi pada akhir 1800 mulai mempelajari berbagai area Bumi, mereka mengetahui bahwa suksesi stratigrafi banyak yang jenis batuan yang sama, usia, fosil dan pengaturan pengendapan. Setelah tahun 1950, ahli geologi menyadari bahwa ini juga diterapkan pada bagian tertua di Bumi yang membentuk cratons stabil dan sabuk batuan metamorf. Bukti batuan terbentuk di tempat yang sama dan waktu dan kemudian secara luas terpecah, menyebabkan ideide dari siklus benua super dan lautan baru. Bukti untuk menyebarkan laut-episode termasuk anomali magnetik simetris sejajar dengan mid-ocean ridges, zona gempa bumi besar, gunung berapi aktif di beberapa margin laut, dan distribusi hewan di dunia (misalnya pembatasan kelompok mamalia tertentu ke Australia). Berdasarkan sifat mekanik, terutama ketahanan terhadap kekuatan geser, Bumi dapat dibagi menjadi tiga lapisan luar utama:

Litosfer: adalah kaku dingin, kulit luar lebih tahan dari Bumi. Jika itu tidak kaku, maka gununggunung hanya akan tingkat sendirinya. Ini adalah terbuat dari kedua kerak dan bagian paling atas dari mantel atas. Di bawah kerak samudera itu meluas ke 70 km, sementara di bawah kerak benua itu meluas sampai ke 150 km. The Lithos Kata Yunani untuk batu.

Astenosfer: ini dimulai dengan penurunan tajam dalam kekuatan geser yang dikenal sebagai Zona Kecepatan Rendah (LVZ). Kekuatan yang lebih rendah dalam sifat mekanik bumi berarti bahwa lapisan ini dapat mengalir lebih bawah stres. Dalam astenosfer, Zona Kecepatan Rendah meluas ke 250 km, yang di bawah kekuatan geser meningkat secara progresif sebagai akibat dari kompresi, sampai pada kedalaman 400 km ada peningkatan yang cepat tiba-tiba. Dasar astenosfer didefinisikan oleh gempa bumi terdalam yang diketahui (sekitar 700 km) dan adalah tempat turun lempeng litosfer bawah paling mungkin. Kata astheno berasal dari kombinasi dari bahasa Yunani - (berarti tanpa) dan stheno (yang berarti kekuatan). Mesosfer: Di bawah astenosfer adalah mesosfer yang meluas sampai ke inti luar (pada kedalaman 2900 km). Mesosfer ini terdiri dari bahan padat kuat dan kecepatan gelombang geser meningkat dengan cepat dengan kedalaman.

Apa piring?

Litosfer terdiri dari pelat kaku pada non-kaku bawah permukaan (dari sekitar 70 km - 700 km di kedalaman). Proses tektonik sebagian besar berlangsung di tepi piring. Sebuah lempeng bergerak sebagai entitas tunggal sepanjang permukaan bumi di atas mantel plastik. Ada dua jenis piring:

Lempeng samudera terbentuk di mid-ocean ridges. Mereka menebal ketika mereka bergerak menjauh (sekitar 1 km untuk setiap juta tahun) dan memiliki komposisi basaltik. Lempeng benua yang jauh lebih kompleks sebagai batu mereka bervariasi dalam komposisi dan ketebalan.

Perbedaan antara laut dan lempeng benua pergi ke beberapa ratus beberapa kilometer. Pelat bergerak di bawah gaya horisontal yang menyebabkan mereka untuk berbenturan, menggabungkan, putus, atau, dalam kasus lempeng samudera, yang bisa ditarik ke bawah (subduksi). Kekuatan yang bekerja pada atau dekat pertengahan samudera pegunungan disebut punggungan-mendorong kekuatan. Hal ini didorong oleh naiknya magma dari daerah mantel yang mendorong piring pergi di kedua sisi punggungan. Pendorong lain (terutama di mana lempeng samudera sedang subduksi di bawah lempeng benua) adalah lempengan-tarik. Ini diproduksi oleh lempeng samudera yang secara signifikan lebih dingin dan karenanya lebih padat daripada mantel yang mendasari. Mereka mendapatkan menarik di bawah lempeng benua yang berdampingan, menyeret lempeng samudera yang tersisa setelah itu. Di dasar piring, tarik terjadi ketika bergerak di atas mantel yang mendasari. Benua massa tanah dan laut utama lantai kontras kuat. Sebagai contoh, Gunung Everest, bit tertinggi dari benua, adalah 8 848 m, namun Palung Mariana dengan kedalaman 10 912 m, vertikal lebih besar.Kerak samudera

Lautan mencakup lebih dari 70% dari permukaan bumi dan menempati datar besar-bottomed cekungan dilalui oleh 2 km tinggi kelautan sistem punggungan. Pada margin aktif mereka, mereka memiliki parit berdekatan dengan margin lempeng merusak (misalnya di sepanjang Samudra Pasifik) sementara pada margin pasif mereka memiliki luas lereng benua sampai 200 km lebar (misalnya di sepanjang Samudera Atlantik).

Karena kerak samudera menyebar jauh dari pegunungan laut pertengahan, lantai samudera tertua ditemukan di margin laut. Batuan tertua kelautan hanya 200 juta tahun namun kebanyakan kurang dari 100 juta tahun. Ini berasal dari kerak samudera tua yang subduksi di piring margin destruktif. Dalam kasus yang jarang terjadi, beberapa dasar laut yang lebih tua mendorong (obducted) ke kerak benua yang berdekatan membentuk pegunungan-jenis sabuk dan ofiolit serpentinite (misalnya di Pegunungan Alpen di Eropa).Kerak benua

Berbeda dengan kerak samudera, kerak benua telah terus-menerus terbentuk di sebagian besar sejarah bumi, dengan batuan tertua dari Greenland dating kembali ke 4,2 miliar tahun, dan mineral tertua, seorang zirkon dari wilayah Pilbara Australia Barat kencan pada 4,5 miliar tahun. Tiga jenis utama dari kerak benua adalah:

Terkena perisai benua (atau cratons) dari terutama Prakambrium (lebih tua dari 570 juta tahun) kristal beku dan bermutu tinggi (terbentuk pada suhu tinggi dan tekanan) batuan metamorf. Platform kontinental terutama dari lembut dilipat muda kelas rendah (terbentuk pada suhu rendah) batuan metamorf atasnya batuan Prakambrium ruang bawah tanah. Muda, sabuk gunung terutama Kenozoikum (kurang dari 65 juta tahun) yang mengandung cacat batuan metamorf dan kemudian beku (baik vulkanik dan plutonik) batuan.

Panas di BumiPanas mengalir keluar dari bagian dalam Bumi. Sebagian besar panas yang dihasilkan pada hasil hadiah dari pembusukan berumur panjang isotop radioaktif (terutama dari unsur uranium kalium, dan thorium). Namun, pada awal (lebih dari empat miliar tahun lalu), sebagian panas mungkin berasal dari pembusukan berumur pendek isotop radioaktif, dampak meteorit dan pemadatan gravitasi. Seperti kalium, uranium dan thorium terkonsentrasi di kerak benua atas, panas yang dihasilkan oleh pembusukan rekening mereka untuk beberapa 40% dari benua aliran panas rata-rata. Sebaliknya, panas mengalir di dalam wilayah laut sebagian besar berasal dari mantel (yaitu melalui magmatism sepanjang mid-samudera pegunungan). Pengukuran aliran panas diberikan sebagai miliwatt per meter persegi (mWm2) dan di permukaan bumi bervariasi dari 30 sampai lebih dari 200, dengan rata-rata 80 mWm2. Aliran panas tertinggi di daerah vulkanik, seperti pegunungan samudra pertengahan (terutama di daerah cepat pemekaran dasar laut) dan daerah vulkanik muda di benua (misalnya Rift Afrika Timur). Arus panas terendah terjadi di dasar laut tua dan parit, dan dalam cekungan cepat mereda pada kerak benua. Benua memiliki aliran panas rata-rata 55, sedangkan lautan memiliki aliran panas rata-rata 95. Lebih dari 60% dari kehilangan panas mengalir dari Bumi lolos dari kerak samudera baru di tengah-laut pegunungan.

Konveksi

Paling panas di Bumi ditransfer oleh konveksi. Hal ini terjadi ketika pemanasan dari bawah menurun kepadatan sehingga material dipanaskan naik. Ketika mencapai bagian atas dari kolom dipanaskan panas menyebar ke samping dan pendinginan terjadi. Pada pendinginan, kepadatan meningkat sekali lagi dan tenggelam materi. Bahan yang memiliki pengaruh terbesar pada konveksi dalam bumi adalah air laut, air tanah di kerak, dan magma.Gradient Panas Bumi

Seperti sumur panas dari interior bumi, suhu harus meningkatkan dengan kedalaman. Tingkat aliran panas dengan kedalaman adalah Gradient Panas Bumi. Hal ini biasanya dihitung dari pengukuran di tambang dan lubang bor dan berkisar dari 8 C / km sampai ke 65 C / km tetapi rata-rata sekitar 35 C / km di kerak benua. Angka-angka ini hanya berlaku untuk bagian atas Bumi seperti di bawahnya, perhitungan menjadi rumit karena perubahan dalam komposisi dan sifat fisik. Gradien panas bumi lebih rendah di bawah daerah cratonic tua dan lebih tinggi di sabuk lipat (kerak tebal) dan daerah vulkanik.

Tekanan di dalam BumiTekanan dalam bumi meningkat dengan kedalaman. Satuan standar untuk tekanan adalah Pascal (Pa) yang terlalu kecil untuk keperluan geologi. Sebaliknya, bar yang digunakan, dengan satu bar yang hampir sama dengan satu atmosfir (1 atm = 101 325 Pa). Sebuah pengukuran umum dari tekanan dalam bumi adalah kilobar (kb atau 1000 bar). Tekanan datang dari berat batuan di atasnya. Sebagai kepadatan rata-rata batuan kerak 2,8 gm / cm3, sehingga tekanan di dalamnya meningkat ke bawah dengan 0,28 kb / km. Batuan Mantle memiliki kepadatan lebih tinggi, yang selanjutnya meningkatkan tekanan ke bawah.Isostasy

Meskipun relatif kaku dan kuat, kulit terluar dari bumi (litosfer) tidak dapat mendukung tekanan yang dikenakan atasnya dengan baik berat positif dari sabuk gunung atau berat lebih negatif dari sebuah cekungan laut. Untuk fitur ini ada, mekanisme kompensasi yang diperlukan. Prinsip isostasy adalah bahwa di bawah kedalaman kompensasi, tekanan dari bahan atasnya adalah sama di mana-mana. Isostasy diakui oleh para ilmuwan Perancis yang bekerja di Andes Peru pada abad kedelapan belas ketika mencoba untuk menentukan bentuk bumi. Mereka harus membuat koreksi untuk pengukuran vertikal mereka untuk memperhitungkan defleksi horisontal yang disebabkan oleh tarik gravitasi Andes. Namun, mereka juga menemukan koreksi ini adalah kurang dari defleksi dihitung. Perbedaan ini (disebut anomali Bouguer) muncul dari sebuah anomali negatif di bawah massa Andes yang mengkompensasi massa positif dari pegunungan. Pengamatan serupa dilakukan di Himalaya pada abad kesembilan belas dan ini kompensasi bawah permukaan telah dikonfirmasi oleh variasi medan gravitasi bumi lebih dari daerah yang

luas. Anomali umumnya negatif di daerah benua ditinggikan, dan positif lebih dari cekungan laut.Mid-laut pegunungan

Ini transek cekungan laut besar dunia dan situs aktif untuk menghasilkan kerak baru dari magma naik dari mantel bawah patah tulang ini linier. Pada peta batimetri, mereka membentuk topografi tertinggi dalam lautan dalam. Vulkanik yang paling di Bumi terjadi di sini dan mereka juga situs tembaga-seng-timbal-mineralisasi emas. Karena interaksi kompleks dari piring yang berbeda, pegunungan menyebar memiliki tingkat penyebaran yang berbeda, seperti halnya piring sendiri. Secara umum, pertengahan samudera pegunungan dibagi menjadi orang-orang dengan tingkat penyebaran yang tinggi, dan mereka dengan tingkat penyebaran yang rendah. Perbedaanperbedaan dalam tingkat kenaikan magma menyebabkan pola unik dari jenis batuan.Subduksi zona

Karena semua kerak baru yang diciptakan di pertengahan punggung samudera menyebarkan tampaknya tidak memperluas Bumi, kerak yang lebih tua entah bagaimana harus dikembalikan kembali ke mantel. Ini terjadi di sepanjang tepi lempeng zona subduksi. Seperti kerak samudera dingin, menjadi padat sehingga pada batas dengan kerak benua yang berdekatan, itu terkulai di bawah kerak benua di bawah dorongan dari pegunungan menyebar. Zona subduksi juga terjadi antara lempeng samudera, terutama lempeng samudera yang berbeda-beda usia. Di beberapa daerah di belakang lempeng samudera, menyebarkan dimulai ketika magma baru juga naik dari subduksi lempeng samudera bawah-akan memberikan back-arc cekungan. Back-arc cekungan sendiri mempengaruhi pelat bawah-pergi dan membelokkan ke arah back-arc menyebar. Downkerak samudera akan mengandung mineral hidro (air laut dan beberapa terperangkap), dan ini dirilis di kedalaman. Ini air yang dikeluarkan inisiat mencair lebih sehingga magma baru naik melalui piring dan menghasilkan gunung berapi yang besar di sepanjang busur, membentuk busur pulau.Gempa bumi dan kesalahan besar

Robert Hooke pada 1705 mengakui bahwa gempa bumi berasal dari gerakan tanah dan Mallet (1810-1881) menyadari kerusakan akibat gempa gelombang (disebut gelombang seismik) yang dihasilkan oleh gerakan tersebut. Gelombang A menyebar melalui regangan bahan, yang kemudian cenderung menjadi dikembalikan ke keadaan semula (Hukum Newton Equilibrium di alam semesta). Gempa bumi cukup rilis regangan built-up dalam bumi, dari gerakan lempeng tektonik atau gerakan batuan cair. Meskipun gelombang seismik menyebar dari gangguan tanah, hanya gempa bumi dan ledakan nuklir adalah sumber gelombang cukup besar untuk dideteksi di seluruh dunia. Ada dua jenis gelombang yang dapat digunakan untuk mempelajari interior bumi:

P-gelombang Gelombang Primer atau kompresi. Lebih cepat gelombang yang memiliki kecepatan 5 km / s di bagian atas kerak, 8 km / s di bagian atas mantel, dan 14 km / s di bagian bawah mantel. Mereka dapat melakukan perjalanan melalui cairan dan sebagainya dapat melewati cairan inti luar Bumi. S-gelombang adalah gelombang geser atau melintang. Lebih lambat dari P-gelombang, mereka tidak dapat melakukan perjalanan melalui cairan dan tidak melewati inti Bumi.

Gerakan Gelombang seismik melalui Bumi

Ketika gelombang seismik yang dihasilkan, mereka menyebar keluar bola tetapi menjadi terdistorsi oleh daerah kepadatan berbeda atau sifat elastis. Semakin cepat P-gelombang adalah yang pertama tiba di stasiun merekam dan penundaan waktu antara P-dan S-gelombang kedatangan membantu menentukan mana gempa berasal. Dibutuhkan beberapa stasiun seismik tersebut untuk menentukan lokasi dan ukuran dari gempa bumi secara akurat. Ketika dua lempeng tektonik bertemu, gaya gesek besar membangun dengan waktu sampai pada titik kritis pecah terjadi, menghasilkan kesalahan dan gempa bumi. Gempa bumi di cekungan laut menghasilkan tsunami tetapi mereka di benua juga menghancurkan dengan melepaskan energi dalam gelombang rebound. Gempa bumi terbesar sering sepanjang zona tumbukan dua lempeng benua. Kebanyakan gempa bumi besar di seluruh dunia terjadi di sepanjang tepi lempeng, khususnya di sekitar tepi dari Lempeng Pasifik. Sebuah kesalahan yang terkenal adalah Patahan San Andreas di Amerika Serikat barat.Hotspot

Banyak gunung berapi di dunia terjadi di sepanjang tepi lempeng (misalnya Pacific Rim of Fire), tapi beberapa terjadi seluruhnya di kantong terisolasi dalam piring (misalnya Taman Nasional Yellowstone di Amerika Serikat). Bentuk terakhir dari hotspot upwelling magma yang menembus kerak, membentuk curahan vulkanik tebal. Ini upwellings stasioner mendasari pergerakan lempeng, sehingga mereka membentuk garis gunung berapi yang bermigrasi dalam arah yang berlawanan dengan pergerakan lempeng. Mungkin rantai hotspot paling dikenal adalah Kepulauan Hawaii, di mana gunung berapi yang lebih tua akhirnya lenyap di bawah permukaan laut seperti gunung mereda. Beberapa hotspot tampaknya berasal dari inti Bumi, yang lain dari lapisan dalam kurang dalam mantel. Saat ini sekitar 50 hot spot yang dikenal di Bumi. Hotspots meletus sepanjang margin timur Australia dan di Laut Tasman.Tektonik dan deposit mineral

Karena lempeng tektonik adalah proses skala besar yang mentransfer panas, air dan magma, itu mendasari pembentukan deposit mineral banyak. Karena membentuk deposit dalam pengaturan piring khusus tektonik, kita dapat menggunakan pengetahuan kita tentang proses lempeng tektonik ini untuk mencari deposito terbentuk di masa lalu dalam pengaturan tektonik yang sama.