Остаточные, подвижные и аккумулятивные продукты выветривания - седиментогенеза




Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Остаточные, подвижные и аккумулятивные продукты выветривания - седиментогенеза

Остаточные, подвижные и аккумулятивные продукты выветривания - седиментогенеза

05.09.2017


Эти геохимические группы продуктов выветривания играют самую важную роль в формировании литофациального облика осадочных пород и их петрографо-минералогического и геохимического состава. Из них остаточные продукты отражают устойчивую часть минерального состава пород, подвижные — соединения, поступающие в растворы или превращающиеся в газовое состояние; аккумулятивные представляют рыхлые продукты, перемещенные и переотложенные водой, ветром, льдом, гравитацией, организмами. Образование остаточных и подвижных продуктов седиментогенеза определяется преимущественно элювиальными, иллювиальными и инфильтрационными процессами; образование аккумулятивных продуктов седиментогенеза — главным образом процессами механогенеза и химической садки.
Остаточные продукты выветривания и седиментогенеза состоят из гипогенных устойчивых к выветриванию минералов и гипергенных минералов, образующихся в процессе выветривания и седиментогенеза и устойчивых в отдельных условиях гипергенной среды. Можно сослаться лишь на немногие работы, в которых рассматриваются вопросы устойчивости минералов в процессе выветривания. За исключением немногих минералов (рутил, циркон, турмалин, монацит и др.), в них приводятся самые противоречивые и трудносопоставимые данные. В литературе наиболее часто приводится схема последовательной устойчивости минералов при их выветривании, предложенная С. Голдичем (см. рис. 5). Согласно этой схеме, менее устойчивыми к выветриванию являются темноцветные минералы — оливин, авгит, амфиболы, биотит; наиболее устойчивым — кварц и промежуточное положение занимают основные, средние и кислые плагиоклазы и калиевые полевые шпаты. В его схеме последовательное расположение минералов обратно реакционному ряду высокотемпературного петрогенеза, построенного Боуэном. Более устойчивыми в гипергенных условиях являются минералы, образованные на поздних стадиях кристаллизации изверженных пород, менее устойчивыми — ранние минералы.

Из других классификаций минералов по их относительной устойчивости к выветриванию наиболее детальной является схема А.А. Кухаренко (табл. 4). Устойчивость минералов к выветриванию возрастает слева направо, а в столбцах сверху вниз.
Известны работы, в которых дается группировка породообразующих минералов по отношению к механическому истиранию. Минералого-геохимическая группировка устойчивости минеральных образований на основе удельного веса, растворимости, летучести и других свойств дана А.Е. Ферсманом. Им выделяются следующие группы:
1. Самородные элементы: алмаз, золото, платина, осмистый иридий и аналоги.
2. Окислы кремния, алюминия, железа, титана, циркония, олова, марганца, тория, урана и некоторые другие.
3. Сложные соединения типа ильменита, магнетита, хризоберилла, шпинели и др.
4. Соли комплексных кислот: шеелит CaWO4, вольфрамит (Fe,Mn)WO4, колумбит (Fe, Mn) Nb2O6, монацит (Ce, La)PO4, ксенотим YPO4 и др.
5. Силикаты: оливин (Fe, Mg)2SiO4, все типы соединений Al2SiO5, особенно андалузит и кианит, топаз, гранат и др.
6. Некоторые сульфиды: киноварь HgS, висмутовый блеск BiS, реже молибденовый блеск MoS.
В целом устойчивость минералов в процессе выветривания и седиментогенеза определяется кристаллохимическими свойствами, в частности строением кристаллической решетки, спайностью, однородностью, внутренней энергией, содержанием и типом кристаллизационной воды и другими факторами. С. Гравенор и Дж. Говетт называют следующие факторы, регулирующие скорость разрушения минералов: характер поверхности минералов, атомная структура, текстура, концентрация, pH среды, сродство водорода к минералу, скорость движения растворов, наличие связывающих агентов.
Наиболее прочными являются соединения кислорода с кремнием, алюминием, кальцием, магнием, натрием; наименее прочными — кислородные соединения серы, углекислые и др. Основные представители силикатов и алюмосиликатов разлагаются быстрее кислых, причем это одинаково относится как к начальной стадии, так и к конечному разложению полевого шпата; магнезиальные силикаты и алюмосиликаты в начальной стадии разлагаются быстро, однако в образовавшихся продуктах связь магния с кремнеземом держится весьма прочно и в продуктах выветривания встречаются остаточные вторичные или менее гидратированные магнезиальные силикаты. Несомненно, скорость выветривания минералов и пород определяется также многочисленными ландшафтными факторами — гидротермическими параметрами, уровнем грунтовых вод и их составом, биогеохимической активностью организмов и др.
В этой проблеме большой интерес представляет изучение ряда вопросов: первичных и вторичных минералов остаточного происхождения; их возраста и условий образования в целях реконструкции палеогеохимической обстановки характера выветривания и выноса продуктов разрушения; связи выветривания со структурными особенностями минералов.
Подвижные продукты выветривания, участвующие в седиментогенезе, можно разделить на две большие группы: 1) механического стока и 2) химического стока. В первом случае земное вещество мигрирует во взвешенном состоянии и в форме волочения. В механическом переносе важную роль играют разрушающая и размывающая роль рек, процессы денудации и береговой абразии, почвенная эрозия и др. В химическом стоке продукты выветривания и седиментогенеза участвуют в растворенном и коллоидном состоянии.
Подвижные продукты химического стока состоят из хлоридов, карбонатов, сульфатов органических коллоидов и других химических и минералогических компонентов, выносимых растворами и газами. Мигрируя в цикле выветривание — се-диментогенез, они выполняют важную роль в разных аспектах: обогащают минеральным и органическим веществом аккумулятивные осадки; отражают состав горных пород областей сноса; характеризуют стадии выветривания и выщелачивания первичных пород; участвуют в формировании солевого и газового состава природных вод; влияют на pH—Eh геохимической среды седиментогенеза; являются важными компонентами минеральных и органических соединений.
Аккумулятивными осадочными отложениями являются все генетические типы, образовавшиеся в результате переноса и отложения рыхлого материала водой, ветром, льдом, силами гравитации, деятельностью организмов.
Детальное рассмотрение их не входит в содержание данной работы, за исключением продуктов, образующихся в результате деятельности организмов. Некоторые геохимические аспекты образования аккумулятивных осадочных отложений изложены в работах А.Е. Ферсмана, Б.Б. Полынова, К.И. Лукашева, К.И. Лукашева и В.К. Лукашева.
В работах А.Е. Ферсмана аккумулятивные продукты седиментогенеза характеризуются главным образом как геохимические фации разных способов механогенеза и как россыпные месторождения полезных ископаемых. Б. Б. Полынов уделил большое внимание выяснению геохимических закономерностей сопряжения между остаточными и аккумулятивными формами коры выветривания (аллитными, сиаллитны-ми, карбонатными и хлоридно-сульфатными). Он в числе первых на основе изучения миграционной способности основных породообразующих элементов вывел ряды относительной подвижности элементов. К энергично выносимым в процессе выветривания и почвообразования им отнесены Cl (S, Br), к легко выносимым — Ca, Na, Mg, К, к подвижным — Mn, Р, SiO2 (силикаты), к инертным (слабо подвижным) — Fe, Al, Ti.
К.И. Лукашев применил эти ряды подвижности к разработке вопросов зональной специфики миграции химических элементов и климатической классификации геохимических типов выветривания.
Из сказанного видно, что Б.Б. Полынов предложил очень важный геохимический подход к изучению остаточных и подвижных продуктов выветривания и почвообразования, получивший широкое применение в литологии, геохимии и почвоведении.
Положив в основу ландшафтно-зональную специфику геохимических процессов и связанных с ними остаточных, подвижных и аккумулятивных продуктов выветривания, К.И. Лукашев объяснил зональное распределение в зоне гипергенеза продуктов сиаллитизации, аллитизации, ферролизации, карбонатизации и др., указывающее на их типоморфные особенности выветривания и седиментогенеза.