
- •Введение
- •Анализ особенностей формирования пород в литогенезе
- •1.1. Особенности формирования осадочного материала
- •Факторы и процессы формирования компонентов осадочных пород
- •1.2. Анализ седиментогенеза
- •Анализ обстановки осадконакопления
- •1.3. Анализ диагенеза
- •Особенности формирования и преобразования хемогенно-органогенных пород
- •3.1. Глиноземистые породы
- •3.1.1. Источник и мобилизация вещества
- •3.1.2. Транспортировка и накопление вещества
- •3.1.4. Преобразование глиноземистых пород
- •3.2. Железистые породы
- •3.2.1. Источники мобилизация вещества
- •3.2.2. Транспортировка и накопление вещества
- •3.2.3. Диагенез
- •3.2.4. Преобразование железистых пород
- •3.3. Марганцевые породы
- •3.3.1. Источник и мобилизация вещества
- •3.3.2. Транспортировка и накопление вещества
- •3.3.4. Преобразование пород
- •3.4. Кремнистые породы
- •3.4.1. Источник и мобилизация кремнезема
- •3.4.2. Транспортировка и накопление
- •3.4.3. Постседиментационные преобразования кремнистых пород
- •3.5. Карбонатные породы
- •3.5.1. Источник и мобилизация материала
- •3.5.2. Накопление карбонатных осадков
- •3.5.3. Диагенез
- •3.5.4. Эпигенетические преобразования пород
- •3.6. Фосфатные породы
- •3.6.1. Первичные источники мобилизация фосфора
- •3.6.2. Транспортировка и накопление вещества
- •3.6.3. Диагенез
- •3.6.5. Литогеохимические особенности фосфоритов
- •3.7. Соляные породы
- •3.7.1. Источники мобилизации вещества
- •3.7.2. Транспортировка, осаждение и накопление солей
- •3.7.3. Постседиментационные преобразования соляных пород
- •3.8. Каустобиолиты
- •3.8.1. Источник вещества
- •3.8.2. Транспортировка и накопление органического вещества
- •3.8.3. Диагенез
- •3.8.4. Преобразование каустобиолитов на стадиях катагенеза и метагенеза
- •3.8.5. Наложенный эпигенез
- •Особенности фомрирования и преобразования экзогенных обломочных пород нормально-осадочного происхождения
- •4.1. Классификация обломочных пород экзогенного происхождения
- •4.2. Процессы формирования экзогенных обломочных пород
- •4.2.1. Источник и мобилизация материала
- •4.2.2. Транспортировка продуктов разрушения
- •4.2.3. Отложение продуктов механического разрушения
- •5. Вулканогенно-обломочные породы
- •5.1.Вулканокластические породы
- •5.3 Процессы формирования вулканогенно-осадочных пород
- •Глинистые породы
- •6.2 Процессы формирования глинистых пород
- •6.2.3 Преобразования глинистых пород
- •Методика литогенетического анализа
- •7.1. Литогенетический анализ осадочных пород
- •7.2. Литогенетический анализ породно-слоевых ассоциаций и осадочно-породных бассейнов
- •7.3. Пример литогенетического анализа
- •Литература
4.2.2. Транспортировка продуктов разрушения
Вслед за выветриванием и параллельно с ним происходит перенос продуктов разрушения. Перенос образовавшихся обломков обычно осуществляется следующими путями:
под действием силы тяжести;
водными потоками;
ледниками;
ветром;
морскими течениями.
Механический перенос продуктов разрушения происходит различными способами в различных геологических и физико-географических условиях. Перенос продуктов разрушения под действием силы тяжести. Непосредственно после разрушения эти продукты под действием силы тяжести могут перемещаться вниз по склонам возвышенностей. При большом угле наклона, превышающем угол естественного откоса, обломки пород могут скатываться вниз по склону. Если углы наклона значительно меньше, чем угол естественного откоса, и не превышает нескольких градусов, перемещение продуктов разрушения под действием силы тяжести происходит совершенно незаметно в течение весьма длительного времени, измеряемого десятками и сотнями тысяч лет. Это перемещение облегчается действием временных водных потоков, образующихся после дождей, таяния снега. Вследствие сползания по склонам возвышенностей происходит перемещение самого разнородного материала, начиная от глин и кончая крупными глыбами. При таком перемещении сортировки обломочного материала по крупности не происходит. В результате такого переноса образуются делювиальные (склоновые) и пролювиальные (у подножья склонов) осадки. В странах с равнинным рельефом делювий и пролювий представляют песчано-глинистые и глинистые отложения. В местностях с расчлененным рельефом временные потоки отлагают гравийно- галечниковые и песчано-глинистые осадки. В горах проливные дожди и быстрое таяние снега приводит к образованию бурных потоков (муров или селей), состоящих из воды, грязи и обломков. Сели стремительно вырываются из ущелий, снося все на своем пути и отлагая обломочный материал на предгорных равнинах. Эти отложения характеризуются полным отсутствием сортировки обломочного материала. Агент переноса и осаждения продуктов выветривания - текучие воды - дождевые, талые потоки и реки. Весьма большое значение имеет перенос продуктов разрушения водными потоками, имеющими постоянное русло и долину. Возникшие таким путем отложения называются аллювиальными. Перенос материала таким путем может происходить на значительные расстояния. В результате такого переноса часть материала перемещается внутри континента, давая начало континентальным аллювиальным отложениям, а значительная часть наиболее тонкого материала - глинистого, илистого, песчаного - выносится за пределы континентов в моря и океаны, давая начало морским механическим осадкам. Речные воды перемещают громадное количество осадочного материала. Подсчеты показали, что все реки земного шара выносят за один год в конечные бассейны седиментации - моря, озера, океаны - около 13 млрд. т продуктов механического разрушения и около 5 млрд. т продуктов химического разложения материнских пород. Кроме того, значительное количество осадочного материала (аллювий) отлагается в руслах и долинах рек. Перенос обломочного материала и коллоидных частиц водными потоками происходит различными способами:
путём волочения по дну;
в виде грубой механической взвеси;
в виде коллоидных(золы) и субколлоидных(суспензии) растворов.
Волочение обломков по дну составляет около 96%, а во взвешенном состоянии – около 4%. При волочении по дну происходит истирание материала, окатывание обломков. Наиболее мягкие минералы и горные породы постепенно истираются, остающиеся обломки одновременно с увеличением степени окатанности и уменьшением в размерах по мере переноса ещё и обогащаются более твердым материалом, а при очень длительном переносе приобретают почти чисто кварцевый состав. Во взвешенном состоянии переносится материал, крупность которого не превышает нескольких сотых долей мм (не более 0,1 мм). В результате того, что частицы здесь отделены друг от друга водной средой, при переносе не происходит ни истирания более мягкого материала, ни округления углов, поэтому даже при длительном переносе обломки сохраняют угловатую форму и разнородный состав. Агент переноса продуктов механического разрушения - движущийся лёд. Перенос обломков горных пород может осуществляться ледниками, двигающимися с незначительной скоростью, (десятки - сотни метров в год). В настоящее время ледники занимают около 10% поверхности суши, покрывая территории полярных областей и вершины высоких гор. Ледники способны на своей поверхности и внутри себя переносить обломки любой крупности, вплоть до огромных глыб. При переносе ледниками сортировки материалов по крупности не происходит, не происходит и окатывания обломков. Таким образом, материал, перенесенный и отложенный ледниками в результате таяния льда, обладает теми же особенностями, что и материал делювиальных осадков. Материал, перенесенный ледниками, дает начало ледниковым отложениям, слагающим так называемые морены, располагающиеся в основном вдоль окончания ледника. Моренные образования представляют собой смесь глины и песка с гравием и валунами. Характерной особенностью морен является полное отсутствие сортировки материала. По периферии ледников - под действием воды, образовавшейся в результате таяния льда, формируются такие образования, как флювиогляциальные пески и ленточные глины. Важную транспортирующую роль обломков играют айсберги и припайные льды, образующиеся на границе с сушей и неоднократно взламывающиеся приливно-отливными течениями и сильными штормами. Общее количество обломочного материала, переносимого ледниками, не подсчитывалось. Имеющиеся единичные определения свидетельствуют о значительной роли ледников как фактора переноса и отложения продуктов физического выветривания (например, некоторые альпийские ледники выносят в год более 6000 м3 обломочного материала). На склонах гор в областях с нивальным климатом помимо переноса и отложения обломочного материала льдом, происходит перемещение и накопление морозного выветривания, образующих порой обширные каменные россыпи. Агент переноса обломочного материала - воздушные потоки - ветер.Значительную роль в переносе материала играет ветер. Отложения, перенесенные воздушными потоками, носят название эоловых. Они особенно характерны для пустынных областей и окружающих их зон. Перенос воздушными потоками происходит как волочением по поверхности, так и во взвешенном состоянии; главная масса материала переносится первым способом. Во взвешенном состоянии переносится наиболее тонкий материал - пыль, с крупностью частиц не превышающей сотых и десятых долей мм, а волочением - песчаный материал, с крупностью частиц до 1-2 мм. При особенно большой скорости воздушные потоки могут перемещать и более крупный материал, например, перекатывать гальки размером в несколько см.
Перенос воздушными потоками во взвешенном состоянии может происходить на расстоянии в несколько сотен км. Так, пыль, выдуваемая из Сахары, оседает на северном побережье Средиземного моря. Однако основная масса материала отлагается в зоне, непосредственно окаймляющей область пустынь. В процессе переноса обломочные частицы окатываются и
сортируются по размеру. Эоловые пески являются наиболее отсортированными. В результате деятельности ветра образуются барханы и дюны, песчаные гряды и бугры. В областях с засушливым климатом осадки выпадают редко и обычно в виде кратковременных обильных ливней. У подножия гор после таких ливней возникают веерообразные конусы выноса обломочного материала. Агенты переноса продуктов разрушения – морские и озёрные течения и волнения. В морские и озерные бассейны поступают с суши растворенные в воде вещества и часть обломочного материала, не осевшего на путях переноса. Значительная масса обломочного материала попадает в водоемы в результате размывания (абразии) берегов. Главными агентами переноса в водных бассейнах являются течения и волнения. Течения вовлекают в круговорот почти всю толщу воды шельфа до глубины 200-250 м и иногда большую - до глубины 1000-2000 м. Скорость морских течений колеблется от 0,01 до 2-3 м/сек и более. Ареной действий течений является почти вся акватория водных бассейнов, но наиболее интенсивные действия их наблюдаются в периферической части бассейнов. Существуют транзитные течения пересекающие огромные водные бассейны. Примером такого течения является Гольфстрим, пересекающий Атлантический океан. Морские течения переносят огромное количество обломочного и другого материала. Об истинных размерах этого переноса мы не имеем пока правильного представления. Работа морских течений сочетается с деятельностью волн. Ареной действия волн является главным образом прибрежная зона литорали и сублиторали. Ветровая волна, воздействующая на осадок, сортирует материал по крупности, формирует текстуру осадка и осуществляет перенос, обломочного материала. Подходя к берегу под косым углом, она выбрасывает на пляж обломочные частицы, которые смываются обратным потоком воды. И все это повторяется вновь и вновь. Таким образом, осадки перемещаются вдоль берега на десятки километров. Волна, подходящая к берегу под прямым углом, выбрасывает обломочный материал на пляж, способствуя формированию пляжных накоплений. Материал, поступающий с суши, перерабатывается морем - происходит механическая обработка частиц, их окатывание, сортировка по размеру и удельному весу, разнос по площади бассейна и отложение. Разнос и отложение регулируется гидродинамикой бассейна. Обычно основная масса обломочного материала захороняется на периферии вблизи берега. Грубообломочный материал откладывается на пляже и у берега, песчаный и алевролитовый - в области мелководья и только глинистый - в центральной части бассейна. Благодаря деятельности волн на пляже происходит обогащение осадков тяжелыми минералами. Таким путем образуются россыпные месторождения титана, циркония, редких земель и др. Изменчивость морских течений и их периодичность является причиной образования песчаных и алевритовых осадков с диагональной слоистостью прибрежно-морского типа. В процессе разноса и отложения обломочного материала в водных бассейнах осуществляется разделение его по размеру частиц и удельному весу и дальнейшее отделение обломочного материала от глинистых и растворенных веществ. Значение различных агентов переноса продуктов разрушения различно для различных климатических зон: гумидного, аридного и нивального климата. В областях с гумидным климатом главными агентами переноса обломочного материала являются текучие воды - дождевые, талые и реки, второстепенными - ветер, сила тяжести; в морских и озерных бассейнах большую роль играют морские течения и волнения. В областях с аридным климатом главным агентом переноса является ветер. В областях с нивальным климатом главный агент переноса - движущийся лед. Второстепенное значение имеет перемещение и накопление обломков на склонах гор и возвышенностей под действием силы тяжести, а по периферии ледников - под действием воды, образовавшейся в результате таяния льда.