книги из ГПНТБ / Борголов И.Б. Геология с основами минералогии и петрографии учеб. пособие для студентов с.-х. вузов, обучающихся по специальности агрономия, агрохимия и почвоведение

ется сильвинит и путем отделения из него NaCl получают высококачественное калийное удобрение.

Урало-Эмбинские калийные месторождения, охватываю­ щие довольно значительный район, начиная от междуречья Урала и Эмбы и северной части Казахской ССР и кончая Оренбургской и Саратовской областями, также образова­ лись в" результате усыхания древнего Пермского моря. В пределаіх этого обширного района размещается много бога­ тых залежей калийных солей. Основными минералами агро­

(3 K2S0 4 -Na2S0 4) и другие, т. е. здесь встречаются главным образом сернокислые соли калия. К этой же группе следует отнести открытые в последние годы крупные месторождения калийных солей в районе озер Эльтон и Баскунчак.

Прикарпатские месторождения калийных солей разме­ щаются в Станиславской и Львовской областях. Среди ми­

(K2S0 4 -MgS0 4 -2 CaS0 4 -2 H20 ), шенит (K2S0 4 -MgS0 4 -6 H20 )

и сильвинит. Особенностью месторождений данного района является то, что к соленосным пластам примешано до 30% ила.

По-видимому, продолжением прикарпатских месторожде­ ний являются известные в районе Полесья Белорусской ССР калийные агроруды. Это относительно небольшие месторож­ дения, представленные сильвинитом, карналлитом и гали­ том (NaCl). Месторождения калийных солей разведаны также в Казахстане, Узбекистане, Туркмении и в других местах.

Наша страна занимает первое место в мире по запасам сырья для производства калийных удобрений. Запасы их в пересчете на КгО составляют 6,51 млрд. тонн. По выпуску же калийных удобрений СССР находится на пятом месте после ФРГ, США, Франции и ГДР. Однако производство калийных удобрений в СССР ускоренно возрастает. Так, по сравнению с 1958 г. добыча калийных солей увеличилась в два раза. Из числа зарубежных месторождений калийных

Известковые агроруды. Известно, что большинство куль­ турных растений, а также почвенных микроорганизмов луч­

120

ше развиваются в условиях слабокислой или нейтральной среды при pH, равном 6 —7. Щелочная или кислая реакции среды оказывают на них отрицательное действие. В качест­ ве известковых удобрений для нейтрализации кислых почв применяются различные известняки, известковые туфы, до­ ломиты, мергели, а также отходы промышленности, богатые известью. Это наиболее дешевый вид минеральных удобре­ ний, так как месторождения углекислого кальция пользуют­ ся чрезвычайно широким распространением в природе.

Твердые известковые породы — различные известняки и доломиты, вносятся в почву в виде известковой или доломи­ товой муки после их соответствующего размола. Быстрота и эффективность взаимодействия с почвой размолотого из­ вестняка и доломита в сильной степени зависит от тонины размола. Поэтому к тонине размола предъявляются опреде­ ленные требования. Так, например, известковая, или доло­ митовая мука должна проходить через сито с отверстиями 1,65 мм, не менее 90% ее — через сито с отверстиями 1,0 мм и не менее 60%— через сито с отверстиями 0,18 мм. Коли­ чество примесей не должно превышать 15%, а влажность должна быть не более 1 2 %.

Известковые туфы обычно представлены рыхлым карбо­ натом кальция, не требующим размола, и поэтому они могут непосредственно применяться для известкования кислых почв. В туфах лишь некоторое количество более крупных и твердых частиц подвергается перед внесением отсеиванию или измельчению. Также без размола употребляются мерге­ ли, имеющие рыхлое строение. Что же касается плотных мергелей, то их рекомендуют вывозить на поле зимой и скла­ дывать небольшими кучами. Под влиянием влаги и темпера­ туры они разрыхляются, превращаясь в рассыпчатую массу.

К отходам промышленности, богатым известью и пригод­ ным для использования в качестве известковых удобрении, относятся сланцевая зола, дефекат, различные металлурги­ ческие шлаки, отходы известковых заводов и др. По своей эффективности некоторые из них даже превышают природ­ ные известковые удобрения. Например, доменные и мар­ теновские шлаки, имеющие следующий химический состав-

СаО — 30-50%; Si02 - 1 2 —4 7 % А120 3 — 10—15%; МпО — 0,4—5,6%; Р20 5 — 0 ,1 —3,5%; S — 0,5—4,5%. Эффективность их часто выше, чем обычной извести. Это объясняется при­ сутствием в шлаках фосфора, марганца и других элементов питания растений.

121

Гипсовые агроруды. Для нейтрализации щелочкой реак­ ции солонцовых и солонцоватых почв служат гипсовые агроруды.

Для гипсования щелочных почв обычно используется сыромолотый гипс — белый или серый порошок, получаемый путем размола природного гипса. В соответствии со стан­ дартом к тонине его размола предъявляются определенные требования. Например, гипсовая мука должна проходить через сито с отверстиями 1 мм и не менее 70—80% — через сито с отверстиями 0,25 мм. Влажность размолотого типса не должна превышать 8% во избежание его слеживания.

Кроме сыромолотого гипса, иногда для гипсования почв пользуются фосфогипсом, представляющим собой отход при производстве фосфорных удобрений. Это очень тонкий по­ рошок серого или белого цвета, содержащий 70—75% CaSO*

происхождение. Многие из них образовались совместно с ка­ лийными месторождениями в результате осаждения на дне древних морей и озер. Поэтому месторождения гипса ши­ роко распространены в галогенных толщах пермского воз­ раста Приуралья (Соликамск, озера Эльтон и Баскунчак и другие).

На востоке СССР месторождения гипса имеются в Крас­ ноярском крае, Иркутской области и Якутской АССР. На­ пример, в районе станции Делюр ВСЖД разведаны такие крупные месторождения, как Гладкая Гора, Петухова Гора, Гора Делюр, Ташкейское и другие. Из многих других место­ рождений гипса в Иркутской области в настоящее время эксплуатируется Заларинское месторождение, в 20 км от станции Залари ВСЖД-

В Якутской АССР разведано Олекминское гипсовое мес­ торождение с общими запасами в 417,8 млн. тонн. К вновь выявленным месторождениям гипса относятся Джелиндинское и Ойсутское соответственно на реках Мархе и Вилюй.

Органические агроруды. Этот вид агроруд включает раз­ нообразные месторождения торфа, сапропель, а также реч­ ные и озерные (прудовые) илы, которые имеют биогенное происхождение. Такие агроруды называются полными удоб­ рениями, поскольку в них содержатся в различных количест­ вах все необходимые элементы питания растений.

Торф. Все торфяные залежи образовались в результате

122

отмирания и неполного разложения большой массы болот­ ных растений в условиях избыточного увлажнения и недос­ татка воздуха. По условиям образования различают верхо­ вые, переходные и низинные торфы. Наибольшую ценность как органические удобрения представляют низинные торфы, встречающиеся обычно в пониженных участках рельефа с близким уровнем грунтовых вод, обогащенных различными минеральными солями. В образовании данной разновидно­ сти торфов принимают участие гипновые мхи, из травянис­

между низкозольными верховыми и низинными торфами. В верхних слоях они приближаются по своим свойствам к вер­ ховым, а в более глубоких слоях — к низинным.

Низинные торфы, с высокой зольностью и обладающие сильной степенью разложения (более 40%), используются как удобрение без предварительного компостирования. Наи­ большую ценность в этом отношении представляют торфо­ туфы как известково-органические удобрения и горфо-виви- аниты как фосфорные органические удобрения.

Как показали многолетний опыт и практика колхозов и совхозов, применение торфа, особенно в компостированном виде с навозом, а также с различными минеральными удоб­ рениями, резко повышают урожаи всех сельскохозяйствен­

Колоссальными торфяными ресурсами располагает За­ падная Сибирь. Здесь выявлено и разведано до 2700 торфя­ ных месторождений общей площадью свыше 16 млн. гекта­ ров. Среди них крупнейшими являются Васюганское, пло­ щадью около 5 млн. га, Лайминское — 500 тыс. га, Кумин-

123

токе.

Сапропель. Как указывалось выше, сапропеля образу­ ются главным образом за счет отмирания планктона и его накопления на дне пресноводных и слабосолоноватых во­ доемов. Впоследствии эти органические остатки перемеши­ ваются с донными осадками водоемов. Основной составной частью их является аморфная органическая масса, обога­ щенная жировыми и белковыми веществами.

Применение сапропелей весьма разнообразно. Большую ценность они представляют как азотное удобрение, так одна тонна аммиачной селитры может быть заменена четырьмя тоннами сапропеля.

Сходные с сапропелем условия образования имеют реч­ ные и озерные илы, представляющие собой землистую мас­

0,8% К2О. Илы могут применяться как органическое удобре­ ние либо непосредственно, либо после их компостирования с другими минеральными удобрениями. Если же они при­ меняются в чистом виде, то их предварительно проветрива­ ют. Это необходимо для уменьшения влажности и полного окисления содержащихся в них закисных соединений. При внесении в почву свежих илов (без проветривания) возмож­ но сильное угнетение растений от закисных соединений и тем самым снижение урожайности.

Агроруды, содержащие микроэлементы. Содержание ми­ кроэлементов в этих агрорудах обычно невысокое, и поэто­ му в качестве микроудобрений могут быть использованы бед­ ные непромышленные руды, а также отходы действующих рудников, обогатительных фабрик и металлургических за­ водов. Например, в 1958 г. были произведены эксперимен­ тальные исследования по использованию отходов Тырныаузского молибденового комбината, которые имели следующий

124

Раздел III. УЧЕНИЕ О ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

Глава V. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

§ I. ПОНЯТИЕ ОБ ЭНДОГЕННЫХ И ЭКЗОГЕННЫХ ПРОЦЕССАХ И МЕТОДЕ АКТУАЛИЗМА

На протяжении длительной истории развития Земля и ее недра не оставались неизменными, а претерпевали и претер­ певают различные изменения. При этом меняется как состав слагающих земную кору горных пород, так и ее строение. Все эти изменения и преобразования имеют место з резуль­ тате проявления различных геологических процессов, таких, как землетрясения, извержения вулканов, выветривание, ге­ ологическая деятельность ветра и т. л. Одни из них, как, например, землетрясения, извержения вулканов и т. п., про­ текают бурно и совершаются прямо на глазах человека, а другие действуют медленно и постоянно, в течение длитель­ ного промежутка времени, благодаря чему приводят к ко­ лоссальным изменениям лика Земли. К таким медленно про­ текающим геологическим процессам относится подавляю­ щее большинство геологических явлений: эпейрогенические движения земной коры, геологическая деятельность ветра, морских волн и течений и т. п.

Источниками энергии геологических процессов могѵт быть тепло, выделяемое Землей при распаде радиоактивных изотопов, гравитационная дифференциация вещества Земли, вращение ее вокруг своей оси, тепло, посылаемое на Землю Солнцем и др. По источнику энергии все геологические про­ цессы можно условно подразделить на эндогенные, обус­ ловленные энергией, выделямой самой Землей, и экзоген­ ные, источник энергии которых находится за пределами Земли.

Под действием внутренних сил Земли происходит пере­ мещение магмы в недрах ее, а при благоприятных условиях

126

она выбрасывается на земную поверхность с образованием мощных лавовых потоков и покровов. В результате прояв­ ления эндогенных процессов одни участки земной коры опускаются, а другие поднимаются и, таким образом, созда­ ются основные формы рельефа и строения земной коры.

Что же касается экзогенных процессов, то они, в отли­ чие от эндогенных процессов, действуют в противополож­ ном направлении. Эти процессы стремятся, наоборот, разру­ шить и сгладить все неровности земной поверхности, т. е. созданные эндогенными процессами торные хребты и впади­ ны, и, таким образом, нивелируют ее.

Все происходящие в природе изменения и преобразова­ ния совершаются во взаимодействии и в непрерывной борь­ бе внутренних и внешних сил Земли. В одни отрезки време­ ни ведущую роль играют первые из них, а в другие.— вто­ рые. В таком противоборстве эндогенных и экзогенных фак­ торов, в их глубоком взаимодействии и единстве заключа­ ется диалектика исторического развития нашей планеты.

Понятие о методе актуализма. Применяемые в геологии методы исследования резко отличаются от методов, исполь­ зуемых в других науках, например, в физике, химии, зооло­ гии и др. Известно, что в области указанных., наук любые научные выводы и закономерности возможно проверить пу­ тем постановки различных экспериментов. Что же касается геологии, то постановка экспериментов здесь весьма затруд­ нительна. Это можно объяснить тем, что в данной науке исключительно важную роль играет фактор времени, и ре­ зультаты действия различных геологических процессов про­ являются по истечении длительного промежутка времени, измеряемого тысячами и более лет. Учитывая это, теологи при своих исследованиях уделяют особое внимание совре­ менным геологическим процессам, например, деятельности атмосферных агентов, извержениям вулканов, землетрясени­ ям и т. п., устанавливают закономерности, которым подчи­ няются те или иные геологические процессы в настоящее время и затем знания о них переносят на прошлые геологи­ ческие процессы. Такой метод исследования известен под названием метода актуализма. В основу его положен прин­ цип: «Настоящее есть ключ к пониманию прошедшего».

До Великой Октябрьской социалистической революции актуалистичеекий метод в геологии был в значительной мере механистическим. Установленные для современной эпохи за­ кономерности нередко механически переносились на прош-

127

лые геологические эпохи, без учета особенностей и специфи­ ки развития прошлых геологических процессов. Совсем иной характер получил данный метод в применении к геологии в наше советское время. Под влиянием диалектического мате­ риализма актуалистический метод в геологии рассматрива­ ет теперь все явления и процессы в постоянном развитии и движении, в непрерывном течении и изменении, в их взаи­ мосвязи и взаимообусловленности.

§2. ОСНОВНЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ ЗЕМНОЙ КОРЫ

ИОСОБЕННОСТИ ИХ РАЗВИТИЯ

Формирование различных участков земной коры на про­ тяжении длительной истории ее развития происходило поразному. Одни из них в результате значительного погруже­ ния характеризовались большой интенсивностью тектони­ ческих движений и магматических проявлений с накоплени­ ем на них колоссальных толщ осадочных отложений; другие же испытывали сравнительно слабые эпейрогенические дви­ жения и отличались относительно спокойным развитием и малой интенсивностью магматических проявлений, с накоп­ лением на таких участках осадочных отложений незначитель­ ной мощности. Первые из них известны под названием геоеинклинальньі'Х областей, а вторые же платформенных. В пограничных зонах между платформами и геосинклиналями образуются своеобразные структурные элементы — краевые прогибы, краевые швы н иногда окраинные вулканические пояса. Первые из них образуются на границе геосинклинальных областей с более или менее погруженным участком плат­ формы. Они возникают и развиваются в эпоху превращения геоеинклинальных областей в горную страну. Геоморфологи­ чески краевые прогибы выражаются системой предгорных впадин, отделяющих растущие горные сооружения от смеж­ ных равнинных пространств платформы. В отличие от них краевые швы возникают на контакте геосинклинальной об­ ласти с крупными платформенными выступами. Образова­ ние окраинных вулканических поясов связано с наличием в пограничной зоне серии глубинных разломов, по которым происходят многократные и весьма интенсивные излияния магмы.

Следует отметить, что каждая из указанных структурных областей характеризуется особыми, только ей свойственны­ ми комплексами геологических образований, особыми фаци­

12-

ями, тектоническими формами и определенными комплек­ сами полезных ископаемых.

Геосинклинальные области представляют собой чрезвы­ чайно мобильные участки земной коры, которые испытали в течение длительного времени интенсивные колебательные движения с тенденцией к прогибанию. В результате проги­ бания происходит накопление мощных толщ вулканических

свойственно активное развитие как эффузивного, так и ин­ трузивного магматизма.

В процессе развития геосинклинальные области расчле­ няются на многочисленные зоны интенсивного опускания и относительного поднятия (внутренние геосинклинали и гео­ антиклинали). Резко расчлененный рельеф этих областей обусловливает поступление в бассейн огромных масс обломочного материала как за счет привноса их извне, так и за счет размыва внутренних геоантиклиналей.

По М. М. Чарыгину и др. (1968), в развитии геосинклина­ лей можно различать две стадии, каждая из которых харак­ теризуется накоплением своеобразных комплексов горных пород и особыми формами магматических проявлений.

В первую стадию происходит интенсивное прогибание земной коры в пределах геосинклинальной области с накоп­ лением мощных толщ глинисто-сланцевых отложений. Из­ редка среди них встречаются прослои и линзы известняков, эффузивных пород и вулканических туфов. Обычно все эти породы обладают темно-серой окраской с зеленоватым от­ тенком и известны под названием глинисто-сланцевой фор­ мации. В период максимального прогибания накопление осадков происходит преимущественно за счет подводной вул­ канической деятельности. В это время геосинклинальная об­ ласть представляет собой углубляющийся морской бассейн, в котором накапливаются многокилометровые толщи маг­ матических и осадочных пород, получившие название вулка­ ногенно-обломочной или спилито-кератофировой формации. Основную массу данной формации составляют андезито-ба­ зальтовые лавы, вулканические туфы и разнообразные крем­ нистые породы — кремнистые сланцы, яшмы и т. п.

Вторая стадия развития геосинклиналей характеризует­ ся преимущественным воздыманием земной коры. В это вре­ мя море отступает и на месте геосинклинальной области образуется архипелаг островов, разделенных глубокими