Тема 5. ОБРАЗОВАНИЕ СЛОИСТЫХ ТОЛЩ Г. В.

Тема 5. ОБРАЗОВАНИЕ СЛОИСТЫХ ТОЛЩ Г. В. Лебедев Пермский университет

Схема образования осадочных горных пород http: //www. jewellery. org. ua/foto 08 /imgs 182. jpg • Образование слоистых толщ представляет собой сложный многофакторный процесс, включающий три последовательных этапа: 1) выветривание (дезинтеграция) горных пород; 2) транспортировка продуктов выветривания; 3) литогенез.

• Дезинтеграция горных пород происходит в результате физических и химических процессов в процессе выветривания , причем наиболее интенсивно в горных районах. Состав горных пород на площадях их разрушения ( питающих провинциях ) существенным образом определяет состав осадков в бассейне осадконакопления. • Транспортировка (перенос материала) может происходить в виде механических обломков, в коллоидной и/или ионной форме. Она может осуществляться на расстояния до нескольких тысяч километров. В большинстве случаев перенос механических обломков осуществляется по схеме: коренные породы → элювий → делювий (коллювий) → пролювий → аллювий → бассейн осадконакопления. • Осадконакопление и образование горных пород из отложившегося материала ( литогенез ) включает в себя три основные стадии : 1) седиментогенез (накопление осадка); например, образование водного глинистого или песчаного осадка; 2) диагенез (обезвоживание осадка); например, образование глины или песка; 3) катагенез (образование плотной консолидированной породы), например аргиллита или песчаника. • Дальнейшее преобразование горных пород (метагенез) связано с метаморфическими процессами.

Дезинтеграция (разрушение) горных пород • Дезинтеграция горных пород происходит в результате физических и химических процессов в процессе выветривания , причем наиболее интенсивно в горных районах. Состав горных пород на площадях их разрушения ( питающих провинциях ) существенным образом определяет состав осадков в бассейне осадконакопления. • Физическое выветривание происходит вследствие колебаний температуры, под воздействием атмосферы, воды (льда), организмов, под воздействием тектонических сил, гравитационного поля Земли. Особенно активно физическое выветривание проявляется в районах с резко континентальным климатом, характеризующимся большими колебаниями суточных и сезонных температур. • Химическое выветривание обусловлено тем, что многие минералы, оказавшись у поверхности Земли вступают в различные химические реакции: гидролиз, гидратация, растворение (выщелачивание) и др. Основными факторами этого типа выветривания являются: атмосферные и грунтовые воды, свободные кислород, углекислота, растворенные в воде органические и минеральные кислоты. • Определенный вклад в процессы дезинтеграции горных пород вносят живые организмы (бактерии, грибки, роющие животные, растения и т п. ). Этот процесс часто выделяют в качестве самостоятельного биологического выветривания.

Перенос (транспортировка) осадочного материала • Перенос осадочного материала осуществляется главным образом с помощью воды и ветра, заметную роль могут играть движущиеся ледники, айсберги, прибрежные льды, а также силы гравитации, приводящие к образованию оползней, обвалов, осыпей. Чем мельче частицы, тем дальше они могут быть перенесены. • Главной транспортирующей силой в районах гумидного (тропического или умеренного) климата является вода , которая стремиться к океанам (морям), озерам. В зависимости от размеров и характера материал переносится: 1) путем перекатывания, 2) во взвешенном состоянии или 3) в растворенном виде. При понижении динамики водного потока происходит отложение обломков согласно закону механической осадочной дифференциации: глыбы – валуны- галька – гравий – песок – алеврит – пелит. Вещества, находящиеся в коллоидном и истинном растворе только вследствие химических процессов. • В пустынных областях (аридный климат) господствуют эоловые процессы. Они обусловливают сортировку обломочного материала по крупности: 1) крупные обломки, остающиеся на месте образования; 2) песок, образующий дюнные ландшафты, 3) тончайшая пыль (л ё сс), выносимая ветром из пустынь и отлагающаяся в соседних районах. • В районах многолетней мерзлоты глетчеры транспортируют обломочные продукты любых размеров и отлагают их в донных и конечных моренах. Близ отступающих ледников образуются флювиогляциальные (водно-ледниковые) отложения.

Классификация осадочных горных пород • По условиям образования осадочные горные породы подразделяются на: – обломочные (брекчия, песчаник, алевролит, аргиллит и др. ); – хемогенные (боксит, доломит, ангидрит, каменная соль, мирабилит и др. ); – биогенные ( коралловые известняки, диатомиты), торф, каменный уголь и др. ); – смешанные (туффиты, туфопесчаники, туфогравелиты и др. ). • Литологический состав осадочной горной породы определяется составом привнесенного в бассейн осадочного материала, физико-химическими условиями среды осадконакопления ( p. H , Eh , температура, концентрация солей и т. п. ), физико-географическими условиями, климатом, жизнедеятельностью организмов, магматическими процессами, протекающими на территории и др.

Седиментогенез (накопление осадка) • Осадочный материал накапливается в пониженных участках рельефа. • Скорость накопления осадков колеблется в широких пределах: от долей миллиметра (глубоководные зоны морей и океанов) до нескольких метров в год (устья крупных горных рек). • Осадок , накопившийся на дне водоема или на поверхности суши, обычно представляет собой неравновесную систему, состоящую из твердой, жидкой и газовой фазы. Между ними начинается физико-химическое взаимодействие , в котором принимают участие обитающие в осадке организмы. • В процессе переноса и осаждения происходит осадочная дифференциация материала. Образующиеся в результате этих процессов осадочные породы в большинстве своем отличаются от магматических и метаморфических пород более простым химическим составом, высокой концентрацией отдельных компонентов или более высокой однородностью частиц по размеру. • Наряду с дифференциацией может происходить и смешивание (интеграция) осадочного материала , поступающего из разных источников сноса. Этот процесс приводит к образованию полиминеральных пород, сложенных как разнородными обломочными компонентами, так и биогенными и хемогенными образованиями.

Диагенез [[ гр. diagenesis – перерождение, преобразование ]] • Во время диагенеза происходит уплотнение осадка под тяжестью вышеобразующихся слоев, его обезвоживание и перекристаллизация. Взаимодействие составных частей осадка между собой и окружающей средой приводит к растворению и удалению неустойчивых компонентов осадка и формированию устойчивых новообразований. Разложение отмерших животных организмов и растений вызывает изменение p. H и Eh осадка. К концу диагенеза жизнедеятельность бактерий и других организмов полностью прекращается, и система осадок – среда приходит в равновесие. • Продолжительность стадии диагенеза может достигать десятков и даже сотен тысяч лет. • Мощность зоны осадка, в которой протекают диагенетические преобразования составляет 10 — 50 м , но, в ряде случаев, по-видимому, может быть и больше.

Катагенез [ гр. kata – приставка, означающая движение сверху вниз + genesis – рождение, происхождение ] • В стадию катагенеза осадочные породы претерпевают существенные преобразования, сопровождаемые изменением химико-минералогического состава, строения и физических свойств. • Основными факторами преобразования пород являются температура, давление, вода, растворенные в ней соли и газообразные компоненты, p. H и Eh среды. Направленность и интенсивность преобразований в значительной степени определяются составом и физическими свойствами пород. • В процессе катагенеза происходит уплотнение пород , их обезвоживание, растворение неустойчивых соединений, а также перекристаллизация и образование новых минералов.

http: //popovgeo. professorjour nal. ru/lecture_14 Схема образования и преобразования осадочных горных пород

Схема образования и преобразования осадочных горных пород http: //lithology. ru/files/pics/frolov/3/frolov 3 -25. png