Mùa hè sẽ không trọn vẹn nếu không có chuyến đi đến bờ cát của đại dương, vịnh, hồ hoặc sông. Khi những thứ nặng nề nằm giữa các ngón chân của bạn, bạn có thể tự hỏi tại sao các bãi biển là những bãi cát đặc biệt và tại sao cát lại trông và cảm nhận như vậy.
Và một lần nữa, bạn có thể không - bạn đã không đến bãi biển để suy nghĩ, Bạn đã? Nhưng đối với những người có tâm trạng thắc mắc, một bãi biển đầy cát về cơ bản là nơi đá bị nghiền nát, phong hóa cùng với một số mảnh vỡ của sinh vật và các sinh vật khác đã được thu thập, bị sóng đánh tung và trầm tích từ các khu vực nội địa.
"Cát về cơ bản là vật liệu bạn có được khi gặp sự cố trong đá, khi đá thời tiết và phân hủy trong hàng trăm ngàn và hàng triệu năm", Jeff Williams, nhà khoa học cao cấp của Trung tâm Khoa học Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ cho biết.
Cát nghiền nó ra
Không phải tất cả các khoáng sản đá được xây dựng như nhau để kéo dài. Vì vậy, theo thời gian, quá trình phong hóa mang lại một số thành phần phổ biến nhất định cho cát khi các vật liệu mạnh hơn vẫn tồn tại.
"Một số khoáng chất rất không ổn định và bị phân hủy, trong khi các khoáng chất khác như fenspat, thạch anh và hornblend ổn định hơn", Williams nói. "Chúng cứng hơn, khoáng chất kháng hơn, và vì vậy chúng có xu hướng ở lại phía sau."
Những khoáng chất này - có nhiều trong lớp vỏ Trái đất - ở dạng dưới đất tạo thành rất nhiều hạt cát bao gồm các bãi biển. "Có lẽ thành phần phổ biến nhất sẽ là cát thạch anh với một số fenspat", Williams nói.
Công thức khoáng sản này mang lại cho các bãi biển loại nước da "bãi biển" điển hình, có màu nâu nhạt được tìm thấy ở nhiều nơi trên lục địa Hoa Kỳ và các nơi khác. "Việc nhuộm sắt trên thạch anh và oxit sắt trên fenspat tạo cho cát có màu nâu hoặc nâu, nhưng điều này thay đổi rất nhiều", Williams nói với LiveScience.
Thật vậy, mỗi bãi biển về cơ bản là một sản phẩm của môi trường khu vực và địa phương, và theo đó là một loại duy nhất.
"Cát trên mỗi bãi biển giống như dấu vân tay - nó là duy nhất cho bãi biển cụ thể nơi bạn tìm thấy", Williams nói. "Thành phần, màu sắc và kích thước hạt độc đáo của cát là kết quả của các loại đá nguồn mà nó đến từ, nhưng cũng là kết quả của các quá trình ven biển làm thay đổi cát trong thời gian dài."
Ví dụ về các quá trình này bao gồm các loại sóng và dòng chảy trong một khu vực, cũng như lịch sử mực nước biển cho bờ biển cụ thể đó.
Cầu vồng cát
Tất cả các biến này xen kẽ để tạo ra những bãi biển trông cực kỳ khác biệt, tùy thuộc vào vị trí. Ví dụ, trong panhandle Florida, Williams lưu ý, cát thường rất trắng vì hàm lượng thạch anh cao so với fenspat và hornblend.
Xa hơn về phía nam quanh Miami, cát cũng có xu hướng khá trắng, nhưng vì một lý do hoàn toàn khác: Một lượng đáng kể các hạt cát được tạo thành từ canxi cacbonat, hoặc những mảnh vỏ nhỏ li ti từ sinh vật biển.
Các vùng nhiệt đới có nhiều cát có nguồn gốc từ vỏ này hơn các vùng ôn đới, nơi cát chủ yếu dựa trên silica dưới dạng thạch anh.
Williams chỉ vào một số ví dụ gọn gàng khác. "Nhiều bãi biển ở Bermuda không chỉ có cát trắng mà còn có các hạt cát màu hồng hoặc đỏ", ông nói. Nguồn gốc của màu sắc nổi tiếng này là phần còn lại của các sinh vật đơn bào nhỏ bé được gọi là Foraminifera có vỏ màu hồng hoặc đỏ.
Hawaii, trong khi đó, nổi tiếng với những bãi biển cát đen, kết quả của những tảng đá núi lửa tối tăm. Một số bãi biển trên Đảo Lớn của Hawaii thậm chí có tông màu xanh lục, nhờ sự hiện diện của khoáng chất olivine.
Bãi cũ, bãi mới
Như một suy nghĩ về cát cuối cùng, hãy xem xét thực tế rằng cát trên hầu hết các bãi biển của chúng ta, đặc biệt là ở Bờ Đông và Bờ Vịnh, khá cũ: khoảng 5.000 năm hoặc lâu hơn, Williams nói. Ngày nay, rất ít cát mới đến bờ biển từ nội địa lục địa như trước đây.
Việc xây dựng đường, đập, vân vân, là một lý do. "Sự phát triển dọc theo đường bờ biển cản trở việc vận chuyển cát từ nội địa đến bờ biển", ông Williams nói.
Lý do chính khác là mực nước biển tăng chung trong khoảng 12.000 năm qua, đã làm ngập các thung lũng sông và tạo ra các cửa sông lớn như Cảng Charleston, Vịnh Chesapeake, Vịnh Delwar và Sông Hudson. Những cái bẫy cửa sông này sẽ là cát trước khi nó đến bờ biển, Williams giải thích.
Như một sự ràng buộc, sự xói mòn của các bãi biển, đặc biệt là sau các cơn bão lớn thường đòi hỏi phải nuôi dưỡng bãi biển, hoặc các dự án bổ sung. Cát được nạo vét từ ngoài khơi và đọng lại trên bờ để xây dựng lại bất động sản bị mất.
Williams lưu ý rằng các dự án này, trong khi thường thành công, phải đấu tranh với các đặc tính khác nhau của cát, người ta có thể nhận được ngay cả trong các khu vực rất gần. "Bạn phải chú ý cẩn thận đến tính thẩm mỹ," Williams nói. "Mọi người thích có cùng loại vật liệu trên bãi biển như bãi biển bản địa."
