IIб. Экзогенные

6.   Седиментогенные химические (6-7%)

Образуются при пересыщении истинных растворов или коагуляции коллоидных, исключительно важны как в научном, так и в практическом отношении и образуют не только осадки - породы, но и толщи - формации: эвапоритовые (солевые) , карбонатные, железорудные, кремневые и др.

7.   Диагенетические (1-2%)

Образуются минералы: доломит, опал, гипс, ангидрит, другие сульфаты (Mg, Na, K), хлориды, отчасти фосфаты, гидроокислы Fe, Mn.

Также сидерат, анкерит, родохрозит, магнезит, стронцианит, барит, целестин, флюорит, пирит, галенит, фосфаты кальция и железа, апатит, кристабалит, кварц и разнообразные глинистые минералы.

8.   Ката- и метагенетические (эпигенетические) (< 1%)

Позднекатагенетические минералы еще меньше по объему и массе и менее разнообразны минералогически. Идет упрощение минерального состава и уменьшение минерального разнообразия.

• Седиментогенные химические. Месторождение каменной соли, миоцен, Украина, Закарпатье, пос. Солотвино

8.   Ката- и метагенетические (эпигенетические) (< 1%)

Раннекатагенетические минералы: каолинит, монтмориллонит, гидромусковит, гидробиотит, хлориты и другие глинистые минералы, развивающиеся по полевым шпатам, темноцветным и другим силикатам, а также синтетически в поровом пространстве песчаников; карбонатные, сульфатные, сульфидные и цеолитовые минералы, халцедон, кварц, полевые шпаты и преобразуются органическое вещество, возникают бурые и позднее каменные угли, метан, начинается образование нефти.

Позднекатагенетические минералы еще меньше по объему и массе и менее разнообразны минералогически. Идет упрощение минерального состава и уменьшение минерального разнообразия.

Глинистые минералы - гидрослюдизация и хлоритизация, монтмориллониты исчезают, как и опал, кристаллизуется коллофан. Карбонаты перекристаллизовываются. Образуются кварц, цеолиты, полевые шпаты, титанистые минералы (анатаз, брукит), пирит (кубики) и другие сульфиды, барит, ангидрит

Глубоко преобразуется органическое вещество - вначале возникает главная масса нефти (главная фаза нефтеобразования), позднее газоконденсата и газа, возникают основные типы каменных углей).

Метагенетические минералы отражают высокие температуры и давление. Это - трансформированные минералы предыдущих стадий.

Глинистые породы метаморфизуются - перекристаллизовываются в серицитовые и хлоритовые сланцы, триоктаэдрические гидрослюды переходят в диоктаэдрические 2M1, магнезиально-железистые филлосиликаты – в хлориты, тальк, возникают маловодные цеолиты, исчезает халцедон, замещаясь кварцем, образуются альбит, олигоклаз, калишпат, эпидот, цоизит, турмалин, сфен, анатаз, брукит, рутил, апатит, пирит и другие силикаты.

А. Искусственные, или техногенные (<<1 %).

1.  Техногенные.

• Геохимические фации, выделенные по рh (Теодорович, 1958, с дополнениями)

• Матричная схема классификации осадочных геохимических фаций на основе работ Г.И.Теодоровича (1958)

• Химический состав осадочных пород (по Ф. Кларку).

• Зона осадкообразования.

«Поверхностную зону Земли, в которой совершаются процессы, имеющие то или иное непосредственное отношение к образованию осадочных пород, мы называем зоной осадкообразования или осадконакопления»

(Л.В. Пустовалов, 1940)

• Атмосфера (до 25-30 км)

• Гидросфера

• Литосфера до уровня стояния грунтовых вод (до 1-1,5 км)

• Стратисфера.

«совокупность осадочных пород, возникших за всю геологическую историю Земли, сохранившихся от денудации и не перешедших в состояние метаморфических пород»

(Л.В. Пустовалов, 1940)

Это осадочная оболочка Земли.

Верхняя граница – по зеркалу грунтовых вод.

горы – глубины 1-1,5 км

равнины - первые метры или совпадает с уровнем земли (болота)

Нижняя – изотерма 374°С – 8-10 – 5-25 км (3000-4000 атм (3-4кбар).

Прерывиста.

Мощность – 0 – 25 км

платформы – сотни м – первые км

миогеосинклинали, передовые прогибы, авлакогены – 20-25 км.

• Стратисфера. Содержание основных пород в стратисфере, % (по Ронову и др.)

• Давление в стратисфере, рассчитанное по удельному и объемному (с учетом пористости) весам (по И.В. Лучицкому)

• Стадии образования и изменения осадочных пород. Понятие об осадочном цикле.

• Стадии образования и изменения осадочных пород. Понятие об осадочном цикле.

• Гипергенез - стадия, выветривание – процесс.

• Выветривание – изменение горных пород на поверхности Земли и близко к ней под влиянием механического и химического воздействия воды, воздуха и организмов. (Л.Б. Рухин)

• Выветривание - открытая динамическая система механических, физических, химических и биологических процессов преобразования и новообразования горных пород и осадков в условиях поверхностной части литосферы. (В.Т. Фролов)

• Субаэральное выветривание.

Физическое или механическое выветривание.

Агенты: ветер, вода, лед, солнечное тепло, колебания температуры, сила тяжести, рост кристаллов.

Процессы: морозное и температурное разрыхление, замерзание воды, рост кристаллов солей, дефляция, эрозия, абразия.

Химическое выветривание.

Агенты: вода, CO₂, О₂, другие газы, кислоты, щелочи, органическое вещество.

Процессы: вынос катионов, обмен катионами, гидролиз, гидратация, окисление, восстановление, выщелачивание, синтез новых минералов

Биологическое выветривание ?

Агенты: живые организмы.

Процессы: расклинивающее действие корней, перемешивание почвы дождевыми червями, действие роющих животных, биохимическое преобразование вещества бактериями и микроорганизмами.

• Химическое выветривание. Окислительные процессы.

• Собственно окислительный процесс – окисление кислородом воздуха и воды соединений с элементами переменной валентности – железо, марганец, сера и др., а также ОВ. В этом процессе участвую также и бактерии.

Окислению подвергаются силикаты, алюмосиликаты, содержащие закисное железо и марганец (пироксены, амфиболы и др.), окислы (магнетит, ильменит), глауконит, карбонаты железа и марганца (родохрозит, сидерит и др.), сульфаты и сульфиды железа, марганца и других тяжелых металлов с образованием окислов и годроокислов.

• Химическое выветривание. Окислительные процессы.

• Сернокислый процесс – окисление железа и других тяжелых металлов кислородом воздуха, в воде при участии серной кислоты.

Кора выветривания сульфидных месторождений, глинистые и карбонатные порода, содержащие сульфиды, пласты ископаемых углей, почвы, горизонты подземных вод.

• Химическое выветривание. Окислительные процессы.

• Нейтральный и щелочной карбонатный процесс проявляется в накоплении карбонатов – кальцита, магнезиального кальцита, доломита в виде конкреций разного размера и формы в суглинках, лессовидных суглинках, супесях, а также в трещинах в виде налетов и выполнения пустот.

Коры выветривания карбонатных пород, подпочвенный горизонт (степи, лесостепи, саванны).

• Химическое выветривание. Окислительные процессы.

• Сульфатно-хлоридный процесс – капиллярное поднятие минерализованных засоленных грунтовых вод осаждение на поверхности сульфатов (гипс, глауберит), реже хлоритов (галит). Возникают засоленные почвы – солончаки и солонцы. Соляные панцири.

Аридные области Земли.

• «Пустынный загар» - железомарганцевые пленки, кремневые (силькреты) и карбонатные (калькреты) панцири.

• Химическое выветривание. Окислительные процессы.

• Кислый процесс или правильнее щелочно-кислый – каолинизация и латеритизация.

Образование каолинита по полевым шпатам и слюдам – гумидный климат умеренно влажной и тропической зоны Земли, а также влажных тропиков.

Агенты – вода, СО_2, бактерии.

1. Полевые шпаты гидрослюды

6KAlSi₃O₈ + 2CO₂ + 2H₂O

2KAl₂AlSi₃O₁₀(OH)₂ + 2K₂CO₃ + 12SiO₂

_{2. Гидрослюды каолинит}

_{4KAl2Al, Si3O10(OH)2 + 2CO2 + 8H2O}

_{3Al4 Si4O10(OH)8 + 2K2CO3}

• Химическое выветривание. Окислительные процессы.

3. мусковит (pH 9,5) иллит (pH 9,5-7,8) монотермит (pH 6,5) каолинит (pH 5)

(OH)₂ KAl₂(AlSi₃O₁₀) (OH)₂ K_1-n(H₃O)Al₂(AlSiO₁₀) K(OH)_1-n Al₂(Si₂O₅) (OH)₄ Al₂(Si₂O₅)

4. биотит вермикулит монтмориллонит галлуазит каолинит

5. анортит монтмориллонит и бейделит каолинит

6. пироксены и амфиболы низкотемперетурные хлориты, бейделлиты, монтмориллониты и другие магнезиально-железистые филлосиликаты.

7. каолинит бёмит и опал

Al₄Si₄O₁₀(OH)₈ + nH₂O

4Al(OH)₃ + 4SiO₂ + nH₂O

• Химическое выветривание. Окислительные процессы.

Коры выветривания - континентальные геологические формации, образующиеся на земной поверхности в результате выветривания горных пород.

Выветривание кислых магматических пород – гранитов, гранодиоритов; метаморфических пород – гнейсов, сланцев; осадочных пород, обогащенных полевыми шпатами и слюдой – каолинитовые коры, а также сиалитные коры - галлуазитовые, аллофановые монтмориллонитовые, бейделлитовые, гидрослюдистые.

Выветривание основных и ультраосновных пород , сланцев – латеритные коры выветривания.

• Глобальный фациальный профиль субаэральной коры выветривания по Северному полушарию (по В.Т. Фролову, 1991)

• Химическое выветривание. Восстановительные процессы.

• Глеевый процесс – восстановительный процесс без участия сероводорода.

Наиболее развитый процессы:

1. глеевая каолинитизация – образование каолинита

2. на геохимических барьерах (рост pH и Eh) – образование карбонатов Fe, фосфатов Fe (вивианита, керчинита)

Бактерии из рода Metallogenium – восстанавливают окисные соединения в закисные.

Таежные и тропические болота, горизонты подземных вод, коры выветривания и почвы.

• Восстановительные процессы сульфидного ряда – кора выветривания сульфидных месторождений, в зоне цементации или вторичного обогащения в глинистых, карбонатных породах, содержащих сульфиды Fe и тяжелых металлов, в ископаемых углях.

Реагенты – сероводород и серная кислота, образовавшиеся благодаря окислению сульфидов тионовыми бактериями.

Процессы:

1 ZnS + H₂SO₄ ZnSO₄ + H₂S

FeS₂ + ZnSO₄ FeSO₄ + S + ZnS

2 ZnSO₄ + CaCO₃ + 2H₂O ZnCO₃ + CaSO₄ + 2H₂O

Процессы выветривания – агенты, факторы, продукты и типы аналогичны субаэральному.

Различия - в соотношении типов и масштабов.

1. Каменистые развалы – мощность не более 1-1,5 м (на суше 50-60 м). В основном, на известняках и вулканитах.

2. Горизонты конденсации – перлювий – развит очень сильно и достигает несколько десятков метров.

3. Горизонты ихнитолитов, или биотурбитов – аналоги почв – метры и десятки метров (писчий мел 90 м).

4. Панцири – твердое дно – небольшой мощности (меньше, чем на суше, но разнообразнее) – известняковые, доломитовые, железо-марганцевые, фосфатные и даже пиритовые.

5. Химический элювий – гальмиролитит («гальмирос» (греч.) – соленый, «лизисис» - растворять).

Красные пелагические глины, мощность – 5-15 м, время накопления 5-15 млн.лет – все растворяется (карбонатные и кремнисты биогенные компоненты).

Остаются самые стойкие компоненты: силикатные (терригенные, вулканогенные, космические) и биогенные (зубы акул, слуховые косточки китов).

Глинистые минералы: тончайшие (< 0,001 мм) чешуйки монтмориллонита, иллита и хлорита, а также цеолиты филлипсит и др.

6. Другие литотипы гальмиролититов - глауконититы, шамозититы, фосфориты, железомарганцевые конкреции и корки, монтмориллонитовые глины по пепловым туфам и гиалокластитам, цеолиты по туфам и т.д.

• Мотогенез и седиментация. Перенос осадочного материала и его осаждение.

Главные агенты переноса – вода, ветер, лед, сила тяжести, организмы.

• Мотогенез и седиментация. Перенос воздухом, именно ветром.

Особенности: у поверхности Земли скорости ветра минимальны, на высотах 20-30 км струйные воздушные течения могут достигать скоростей 400-600 км/ч.

Механизмы, позволяющие поднимать пыль высоко над Землей:

1. Турбулентные движения воздуха в вертикальной плоскости;

2. Смерчи и ураганы;

3. Извержения вулканов.

Способы переноса:

1. Волочением: а. перекатыванием; б. сальтацией - десятки и сотни км.

Пески, гравий, валуны. Образование песчаных аккумулятивных форм – холмиков, знаков ряби, дюн, барханов.

2. Во взвешенном состоянии – сотни и тысячи км и вокруг Земли.

Алевритовые и глинистые частицы. Образование лёссов.

Генетический состав пыли:

1. Эоловый

2. Вулканическая

3. Космическая, метеоритная

4. Техногенная.

• Мотогенез и седиментация. Перенос воздухом, именно ветром.

• Мотогенез и седиментация. Перенос воздухом, именно ветром.

• Мотогенез и седиментация. Гравитационный перенос.

Коллювиальный гравитационный перенос распространен от высочайших вершин материков до глубоких впадин дна океана, ограниченных эскарпами или достаточно крутыми склонами, т.е. осуществляется повсеместно, где есть склоны.

Генетические типы отложений:

• обвальные и осыпные - гравитационные в чистом виде;

• оползневые, солифлюкционные и делювиальные - уже со значительным участием воды.

Особенности коллювиальных отложений:

• Перенос на короткие расстояния за некоторым исключениями;

• Осадочный материал сильно подвержен выветриванию;

• Обломочные частицы слабо окатаны и плохо сортированы, характерен и во многих случаях преобладает грубообломочный материал.