Перенос водными потоками осуществляется: перемещением во взвешенном состоянии,

Перенос водными потоками осуществляется: перемещением во взвешенном состоянии, сальтацией перекаты- ванием Гипергенез (выветривание) – совокупность процессов разрушения пород на поверхности земли и на дне водоемов. Перенос (транспортировка) осуществляется несколькими способами: под воздействием сил гравитации, водных потоков (наземных и подземных), льда, воздуха, а также животных организмов. Мобилизация осадочного вещества – процесс «подготовки» пород к его дальнейшему превращению – осаждению и переносу.

Стадия седиментогенеза Под седиментогенезом понимаются процессы переноса и отложения вещества на поверхности Земли с образованием разнообразных осадков. Характер этих процессов зависит: 1)от агентов переноса, 2)размеров частиц переносимого материала и 3)степени их растворимости. Основными агентами переноса являются водные (временные, постоянные, озерные и морские течения) и воздушные потоки. Форма переноса прежде всего зависит от степени растворимости вещества. Нерастворимые обломки и частицы переносятся механическим путем за счет энергии потока, трудно растворимые вещества - в виде коллоидных растворов, а легко растворимые – в виде истинных растворов. Первичными источниками вещества, участвующего в процессах седиментогенеза, являются: 1) продукты выветривания; 2) продукты жизнедеятельности организмов; 3) вулканы. Выделяют три группы осадков: - механические, - химические и - биогенные.

Механические осадки рек Транспортировка основной массы обломочных частиц осуществляется на поверхности Земли реками. Например, р.Миссиссиппи в год перено-сит в Атлантический океан 406 млн т веществ, что приводит к сниже-нию поверхности суши в области ее водосбора ежегодно на 56 мкм. Обломочное вещество переносится реками тремя способами, которые определяются крупностью зерен и скоростью потока: 1) волочением по дну; 2)перекатыванием; 3)во влекомом состоянии - сальтацией (прыжками) или во взвешенном состоянии. В процессе переноса происходит механическая дифференциация обломочного материала, которая контролируется следующими основными факторами: - динамическими характеристиками водного потока (скорость течения, турбулентность, бурность, расход воды и т.д.), - физико-химическими характеристиками обломочных частиц (размеры, форма, плотность, смачиваемость, характер поверхности, спайность, твердость, растворимость в воде и др.), - геолого-геоморфологической обстановкой (горные, предгорные и равнинные территории, характер размываемых горных пород, неотектоническая активность и др.).

Обстановка формирования русловой слоистости

Виды механической дифференциации обломков по крупности Под влиянием указанных факторов совершается дифференциация обломочных частиц по крупности, форме и плотности. Механическая дифференциация обломков по крупности наиболее четко прослеживается в трех направлениях: вниз по течению реки (продольная), в поперечном направлении к долине реки и по вертикали (в разрезе аллювия). Продольная дифференциация приводит к резкому различию осадков горных, предгорных и равнинных рек. На горных участках рек отлагаются наиболее грубообломочные осадки (валунно-галечные). Они отличаются слабой сортировкой по крупности, значительным диапазоном обломков (от глыб до глинистых), обилием обломков пород и сростков минеральных зерен. В предгорьях речные осадки представлены гравийно-галечным материалом, а в равнинных зонах – песками и алевритами. Кроме того, вниз по течению рек происходит постепенное окатывание обломочных частиц, дробятся обломки пород и сростки зерен, истираются минералы с низкой твердостью. Дифференциация в поперечном направлении сводится к изменению крупности обломочных осадков при переходе от русла к прирусловым отмелям и далее к пойме. Наиболее грубыми по составу являются русловые осадки, самыми тонкообломочными – удаленные от русла пойменные осадки. Дифференциация в вертикальном разрезе заключается в изменении крупности речных осадков от нижних горизонтов к верхним. Русловые осадки в основании нередко представлены галечниками, а сверху - песками.

Механическая дифференциация по форме и плотности частиц Наряду с дифференциацией обломков по крупности в долинах рек отчетливо прослеживается разделение их по форме частиц. Особенно это характерно для рек, где среди минеральных частиц широко распространены слюды и хлориты. Последние в большом количестве выносятся с гор и предгорьев, начинают отлагаться на равнинах и концентрируются в дельтах рек. Дифференциация обломочных зерен по плотности обусловливает формирование в долинах рек россыпных месторождений полезных ископаемых (золота, платины, алмазов и др.). Они накапливаются в зонах повышенных скоростей водного потока, которые способствуют смыву более легких обломков (кварца, полевых шпатов и др.) и тем самым концентрации зерен повышенной плотности. Зоны концентрации приурочены к основанию русловых отложений и имеют вид гнезд, линз и прослоев. Необходимым условием при этом является присутствие на территории богатых источников россыпных минералов.

Прибрежно-морские механические осадки Важную роль в качестве агентов переноса обломочного матери-ала играют морские волны. Обычной причиной возникновения волн являются сильные ветры. Ветровая волна проникает на значительную глубину, которая достигает в океане 200 м. Кроме того, возникновение гигантских волн (цунами) обусловлено землетрясениями; они проникают на глубину до 1000 м и более. Основной ареной действия волн является прибрежно-морская зона. Волны сортируют обломочный материал по крупности, обеспечивают его идеальную окатанность, способствуют истиранию всех механически неустойчивых минералов. Одновременно происходит перенос обломочных зерен вдоль побережья океана на значительное расстояние в направлении ветра. Здесь же происходит и сортировка зерен по плотности, накапливаются минералы повышенной плотности, что приводит к формированию т.н. «естественных» шлихов. Так образуются прибрежно-морские россыпные месторождения титано-циркониевых минералов, золота, алмазов и др.

Морские течения Подводные течения в морях и океанах представляют собой своеобразные каналы транспортировки песчаных и гравийных зерен, в то время как глинистые частицы отлагаются в спокойных зонах океана. Нередко эти течения являются продолжением речных потоков на дне океанов. Зона действия морского течения довольно узкая (не более нескольких десятков км), но простирается на расстояние до 10 тыс. км. Скорость течения достигает 10 км/час. Особым видом океанических течений являются турбидиты. Они представляют собой мутьевой поток разнородных частиц, который создается в результате стремительного обрушения по крутому океаническому склону обломочного материала. Данный процесс получил название лавинная седиментация. Причиной такого обрушения являются землетрясения, волны цунами и даже сильные штормы. Эти своеобразные «грязевые» потоки могут двигаться со скоростью до 100 км/ч. Их осадки иногда покрывают площади в сотни кв. км. Признаком турбидитного происхождения является градационная слоистость осадков на дне океана.

Модель турбидита

Механические осадки, отложенные ветром При ветровом переносе происходит значительно более быстрое осаждение обломочных частиц (в 30-50 раз быстрее, чем в воде). Поэтому механические осадки отличаются слабой сортировкой по крупности зерен. Процесс механической дифференциации частиц происходит в результате изменения скорости воздушного потока. Обычными осадками, отложенными ветром, являются пески, а также лессы. Характерным признаком ветрового переноса частиц перед отложением является приобретение ими матовой поверхности из-за соударения зерен с большой скоростью. Признаки ветрового переноса хорошо различимы под электронным микроскопом в виде характерных ямок на зернах.

Химические осадки коллоидного происхождения Речные воды и морские течения переносят огромное количество коллоидных веществ, масса которых нередко превышает массу обломочного материала. Коллоидные частицы (мицеллы) имеют весьма малые размеры – от 1 до 100 мкм. Кроме того, все они имеют одинаковый электрический заряд, вследствие чего отталкиваются друг от друга. Это обусловливает сколь угодно длительный процесс их перемещения (миграции). В коллоидальном состоянии переносятся глинистые частички, кремнезем, органическое вещество, соединения железа, марганца, фосфора и ряда малых элементов (V, Cr, Ni, Co и др.). Многие другие элементы сорбируются мицеллами выше перечисленных веществ. Значительная часть коллоидного вещества осаждается в устьях рек, дельтах, старицах и прибрежной части моря. Часть его осаждается в нижних и средних течениях рек вместе с глинистым веществом.

Коагуляция коллоидов Переход коллоидных частиц в осадок называется коагуляцией коллоида и обусловлен следующими факторами: - действием электролитов, в результате которого происходит нейтрализация зарядов коллоидных частиц, и они под влиянием силы тяжести оседают на дно водоема, слипаются и увеличиваются в размерах; - слиянием разнозаряженных коллоидов, что также приводит к нейтрализации зарядов мицелл; - испарением воды, что сопровождается увеличением концентрации коллоидных частиц выше допустимого предела и их осаждением; - под влиянием различных облучений (гамма-излучения, рентгеновского и др.), - при попадании коллоидных растворов в узкие трещинки, капиллярные каналы и т.д.