31) Гипергенез и кора выветривания

ГИПЕРГЕНЕЗ (от греч. hyper — над, сверх, поверх и genesis — происхождение, образование * а. hypergenesis; н. Hypergenese; ф. hypergenese; и. hipergenesis) — процессы химического и физического преобразования минералов и горных пород в верхних частях земной коры и на её поверхности под воздействием атмосферы, гидросферы и живых организмов при температураx, характерных для поверхности Земли. Некоторые исследователи подразделяют гипергенез на 2 этапа и соответственно выделяют 2 зоны гипергенеза: криптогипергенез, протекающий в анаэробной обстановке, и собственно гипергенез, связанный с аэробными условиями. При таком толковании к гипергенезу следует относить и процессы, протекающие при преобразовании сульфидных месторождений, включая как зону их окисления, так и зону цементации (вторичного обогащения) в нижележащих горизонтах. Согласно советскому учёному Н. Б. Вассоевичу (1962), гипергенез — важная стадия литогенеза. Им предложено различать 3 зоны гипергенеза: поверхностную зону супрагипергенеза, зоны мезогипергенеза и протогипергенеза.

Главенствующую роль в гипергенезе играют химическое разложение, растворение, гидролиз, гидратация, окисление и карбонатизация. Широко развиты коллоидно-химические процессы, в частности сорбция, раскристаллизация гелей, переосаждение и явления ионного обмена. Большое значение имеют биогеохимические процессы. В зоне гипергенеза под влиянием различных факторов происходят образование коры выветривания, зон окисления месторождений, почвообразование, формирование состава подземных вод, вод рек, озёр, морей и океанов, хемогенное и биогенное осадкообразование, ранний диагенез осадков. Среди продуктов гипергенеза — глинистые минералы, образующиеся при выветривании силикатных пород, много соединений типа оксидов, гидрооксидов, солей кислородных кислот (карбонаты, сульфаты, нитраты, фосфаты и др.), хлоридов. В зонах окисления рудных месторождений образуются соединения железа, меди, свинца, цинка (малахит, церуссит, англезит и др.). К числу важнейших факторов, определяющих гипергенез, относят климат. Так, при выветривании силикатных горных пород в условиях умеренного климата возникают глинистые минералы преимущественно гидрослюдистого типа, а при выветривании этих же пород в тропиках образуются каолиновые глины и бокситы. В результате гипергенеза формируются месторождения: остаточные (руды никеля, железа, марганца, магнезит, бокситы, каолинит); инфильтрационные (руды урана, меди, самородная сера); россыпные (золото, платина, минералы титана, вольфрама, олова); осадочные (уголь, горючие сланцы, соли, фосфориты, руды железа, марганца, алюминия, урана, меди, ванадия, гравий, пески, глины, известняки, гипс, яшма, трепел). Термин "гипергенез" введён А. Е. Ферсманом (1922).

КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ (а. crust of weathering, mantle of waste; н. Verwitterungsdecke, Verwitterungskruste, Verwitterungsrinde; ф. croute alteree; и. соrteza de erosion) — континентальная геологическая формация, образовавшаяся на земной поверхности в результате изменения исходных горных пород под воздействием жидких и газообразных атмосферных и биогенных агентов. Продукты изменения, оставшиеся на месте своего образования, называют остаточной корой выветривания, а перемещённые на небольшое расстояние, но не потерявшие связь с материнской породой — переотложенной корой выветривания. Выделяют также инфильтрационную кору выветривания, сформировавшуюся в результате инфильтрации железа, марганца, никеля, кальция, магния, кремния или других элементов, перешедших в раствор при выветривании и вновь отложенных в залегающих ниже выветрелых или невыветрелых породах. Некоторые геологи к коре выветривания относят продукты размыва и переотложения почв, остаточные коры выветривания и горные породы (т.н. аккумулятивная кора выветривания — делювий, пролювий, аллювий и т.д.).

Термин "кора выветривания" введён в геологическую литературу швейцарским геологом А. Геймом (1879).

32) Типы тектонических движений

Тектонические движения можно разделить на два типа: радиальные – колебательные, или эпейрогенические движения, и тангенциальные, орогенические. В первом типе движении напряжения передаются в направлении, близком к радиусу Земли, во втором — по касательной к поверхности оболочек земной коры. Очень часто эти движения бывают, взаимосвязаны, или один тип движений порождает другой. В результате этих типов движений создаются три вида тектонических деформаций:

1) деформации крупных прогибов и поднятий;

2) складчатые;

3) разрывные.

Первый тип тектонических деформаций, вызванный радиальными движениями в чистом виде, выражается в пологих поднятиях и прогибах земной коры, чаще всего большого радиуса. Колебания, вызывающие образование подобных форм, в отличие от сейсмических колебаний совершаются относительно медленно, ощутимых разрушений не приносят и непосредственным наблюдениям человека не поддаются.

Складчатые деформации вызываются тангенциальными движениями и выражаются в виде складок, образующих длинные или широкие пучки, иногда короткие, быстро затухающие моршины.

Третий тип тектонических деформаций характеризуется образованием разрывов в земной коре и перемещением отдельных участков ее вдоль трещин этих разрывов. Разрывные нарушения очень часто являются производными от первых двух типов, но в большей мере от складчатых. Установить причину той или иной деформации не всегда удается, так как, кроме вышеуказанных типов движений, деформации могут образоваться в связи с внедрением магмы и т. и. Поэтому нарушения в земной коре классифицируют не по типу вызвавших их движении, а по форме или каким-либо другим особенностям самих нарушений.

33) Эпейрогенические движения земной коры

Эпейрогенические движения представляют медленные, вековые поднятия или опускания земной коры в вертикальном направлении (Ломоносов, 1757, п. 10,86; Джильберт, 1890). Если амплитуда таких движений значительна, опускающиеся участки перекрываются морем, превращаясь в морское дно; наоборот, участки с восходящим движением, если оно достаточно велико, становятся сушей, поднимаясь над уровнем океана.

Многие геологи считают, что эпейрогенические движения имеют следующие отличительные черты:

1) они распространены на огромных пространствах земной поверхности, на платформах и в геосинклинальных областях, а также в океанических впадинах;

2) они не способны изменить тектоническую структуру земной коры.

35) Разрывные нарушения и их классификация

Разрывные нарушения представляют трещины, поверхности скольжения, зоны смятия или разлома, с большими или меньшими перемещением по ним. Своими сравнительно большими размерами и существенной амплитудой смещения (вдоль плоскости разрыва или в перпендикулярном к нему направлении) разрывные нарушения отличаются от безамплитудных (или микроамплитудных) трещин в горных породах, которые тоже в конечном итоге являются разрывами

Разлом — нейтральный термин, характеризующий разрывное нарушение с относительно крутым или вертикальным падением и с существенным перемещением в плоскости разрыва. Это определение не подразумевает способа образования разрывного нарушения и не зависит от направления относительного перемещения висячего и лежачего крыла. В нейтральности заключается большое удобство термина «разлом», тому что очень часто в начальные стадии изучения бывает трудно определить, к какому генетическому типу нарушение относится.

Все сбросы по морфологическому и в значительной мере по генетическому признаку, подразделяются на три большие группы:

а) взбросы — разрывные нарушения, приводящие к сокращению (в плане) поверхности прилегающего к нарушению участка земной коры. Для взброса характерно относительное приподнимание висячего бока или соответственно опускание лежачего бока.

б) сбросы — разрывные нарушения, привод, к увеличению (в плане) поверхности прилегающего к нарушению участка земной коры. Для нормального сброса характерно относительное опускание висячего бока или соответствующее поднятие лежачего бока.

в) сдвиги — разрывные нарушения с горизонтальным (или обладающим горизонтальным) направлением перемещения одного или обоих блоков, составляющих бока нарушения. Это чисто морфологический признак для выделения сдвигов.

Если при наблюдении в плане смещение по сдвигу происходит слева направо в противоположном от наблюдателя крыле (независимо от того, как карта ориентирована), сдвиг называется правым, тогда как сдвиг с перемещением справа налево в противоположном от наблюдателя крыле будет называться левым сдвигом.

Взбросы и сбросы во многих случаях характеризуются наличием горизонтальной составляющей перемещения и, таким образом, превращаются в взбросо-сдвиги и сбросо-сдвиги. Об этом ВАЖНОМ обстоятельстве необходимо всегда помнить, анализируя происшедшие вдоль разрыва перемещения, потому что в чистом виде взбросы, сбросы и сдвиги встречаются нечасто, и недооценка вертикального или горизонтального элемента перемещения может привести к большим ошибкам. Номенклатура наименований, зависящая от направления перемещений нависающего блока по разрывному крушению, представлена на рис. 2.

Надвиги, поддвиги — разрывные нарушения с полого залегающей поверхностью разрыва под углами менее 30° к горизонту. Покровы и шарьяжи — разрывные нарушения с полого залегающей поверхностью разрыва под углами менее 5° к горизонту. Взбросы и надвиги естественно объединяются в одну группу, потому что между ними имеются все переходы. Нарушения, промежуточные между взбросами и надвигами и наклоненные под средними углами или изменяющие угол наклона, именуют взбросо-надвигами.

Поддвиги — нарушения, в которых активную роль играл блок лежачего бока, пододвигавшийся под блок висячего бока. Решение вопроса о том, какой из блоков был активным, т. е. является ли нарушение взбросо-надвигом или поддвигом очень трудно. Предложенные в геологической литературе критерии мало надежны.

Раздвиги — разрывные нарушения, представляющие самостоятельный тип в тех случаях, когда вдоль трещины не происходило перемещений существенной амплитуды. Движение было ограничено разверзанием в направлении, перпендикулярном к стенкам трещины.

Кроме таких трещин, дайки магматических пород могут заполнять также трещины взбросов, нормальных сбросов, сдвигов, надвигов и межформационных срывов. Однако последние случаи встречаются значительно реже.

Межформационные срывы — нарушения, следующие поверхности наслоения в осадочных породах или вообще крупным пологолежащим поверхностям раздела между разнообразными породами и комплексами пород.

Среди всех этих многочисленных в структурно-морфологическом отношении разрывных нарушений необходимо различать две генетически совершенно различные группы разрывов — разрывные нарушения, образующиеся при тектонических движениях, вызванных сокращением больших частей земной коры, и разрывные нарушения, образующиеся при расширении значительных частей земной коры.