Тема. I. Условия образования осадочных пород
1.2. Стадии образования осадочных горных пород (продолжение) Лекция № 2
1.1.3. Осадочная дифференциация вещества
При разрушении материнских пород, переносе и отложении осадочного материала происходит разделение (дифференциация) вещества в результате которой формируются осадки определенного состава. Дифференциация происходит по крупности, плотности, химическому составу. Понятие об осадочной дифференциации ввел в литологию Л.В. Пустовалов в 1940 г. Он различал два типа дифференциации: механическую и химическую.
Механическая дифференциацияосадочного материала проявляется в сортировке обломочных частиц по величине, плотности и форме зерен.
В результате такой сортировки мы видим, что горные области окаймляются полосами грубообломочного материала, по мере удаления от источника сноса размерность частиц уменьшается.
Дальность переноса зависит от формы частиц. Так, например, округлые частицы обладают высокой скоростью осаждения и оседают первыми. Пластинчатые минералы благодаря своей форме обладают повышенной плавучестью и уносятся дальше от источника сноса, намного обгоняя зерна других минералов. Сортировка обломочного материала по плотности приводит к образованию россыпей золота, платины, приуроченные к участкам рек, характеризующихся высокой подвижностью водной среды.
Химическая дифференциация вещества заключается в последовательном осаждении соединений из водных растворов в соответствии с их растворимостью. Л.В. Пустовалов отметил, следующий порядок отложения химических соединений в осадок от места сноса:
Окислы Fe → Mn → SiO2 → Силикаты Fe → Соли закиси Fe → CaCO3 → CaMg(CO3)2 → CaSO4 → NaCl → KCl → → MgCl2(MgSO4)
В этом ряду Л.В. Пустовалов не учитывал роль климатических, тектонических, физико-химических факторов и характера жизнедеятельности организмов, которые нарушают схему последовательности отложения вещества из водных растворов. Следует отметить еще и такой факт, что в процессе развития Земли роль отдельных факторов претерпевала значительные изменения. Так, например, железные руды в докембрии представляли собой отложения, удаленные от берега. Фанерозойские железистые отложения приобретают широкое развитие в прибрежно-морских условиях и представлены мелководными оолитовыми рудами, а в мезозойскую эпоху появляются континентальные железные руды.
В результате химической дифференциации вещества в природе локально обособлены определенные химические типы осадочных пород –карбонатные, кремнистые, фосфатные, железистые, галлоидные. Продукты осадочной дифференциации, соседние по расположению в схеме, обычно встречаются совместно. Например, гипсы часто переслаиваются с доломитами и каменной солью, но никогда не ассоциируют с бурыми железняками и фосфоритами.
В настоящее время помимо механической и химической типов дифференциации выделяют: физико-химическую – дифференциацию коллоидного материала; и хемобиогенную – осаждение и дифференциацию вещества благодаря жизнедеятельности организмов.
Закономерный природный процесс дифференциации в отложении вещества неотъемлемо связан с противоположным процессом – его интеграцией. А именно, осадочный материал, поступающий в зону осадконакопления с разных источников сноса, смешивается. В результате одновременного осаждения обломочного, хемогенного, биогенного вещества образуются породы смешанного (гибридного) состава.