Водородный потенциал в основных типах вод в зоне гипергенеза

Кислые торфяные болота – 4. Воды буроугольных месторождений -5. Бессточные воды аридной зоны – 9. Содовые озера – 10. Кратерные озера – 1-3. Рудничные воды колчеданных месторождений – 1,9. Воды в скоплениях самородной серы в песчаниках – 1,9. Вода насыщенная углекислотой – 5. Океаническая вода - 8,2-8,5. Раствор, насыщенный карбонатом кальция – 10,03.

Геохимия осадочного процесса.

Осадочные породы образуются в результате взаимодействия литосферы, атмосферы и живого вещества. Принципы геохимической классификации осадков были сформулированы еще В.М.Гольдшмидтом. К.Ранкама и Т.Сахама дополнили его классификацию, выделив:

1.Остаточные продукты (неразложившийся материал химического и физического выветривания).

2.Гидролизаты – продукты гидролиза, дающие начало глинам, бокситам.

3.Оксидаты – преимущественно гидроокислы железа и марганца, возникающие в в участках водных бассейнах, богатых кислородом.

4.Редусаты – осадки, образовавшиеся в восстановительных условиях (сульфиды и др.).

5.Продукты хемогенного осаждения – осадки, образовавшиеся при при превышении предела растворимости соединений.

6.Эвапориты – осадки, образовавшиеся при испарении природных растворов.

7.Биолиты – органогенные осадки.

Закономерности осаждения растворенных в водной среде химических элементов в осадочном процессе отражена на рис. 12 (по Н.М.Страхову, 1963). Образующиеся при этом конечные ассоциации минералов химических осадков в зависимости от величины рН и еН среды приведены на диаграмме В.Крамбейна и Р.Гаррелса (рис. 13), а также в известных схемах осадочной дифференциации вещества Л.В.Пустовалова и Страхова (см. соответствующий подраздел далее).

Рис. 12. Схема осаждения растворенных веществ в водной массе современных морей (по Н.М.Страхову. 1963).

Химическая дифференциация осадков. Различия в интенсивности миграции разных элементов в зоне гипергенеза определяет и их поведение в процессе миграции и отложения в виде осадка. Эти различия отражены в схемах химической дифференциации вещества Л.В.Пустовалова и дополненной Н.М.Страховым. Химическую дифференциацию Л.В.Пустовалов сводил к последовательному выпадению из путей миграции соединений в порядке возрастания их растворимости, т.е. геохимической подвижности. Так, по его представлениям еще на континенте выпадает основная часть растворенного железа, а более растворимые соединения марганца сдвинуты в сторону моря и их главные месторождения приурочены к прибрежно-морским осадкам, где они часто ассоциируют с кремнеземом. Основная масса кремнезема также выпадает не на суше, а в прибрежной зоне моря, даже более мористой по сравнению с отложением марганца, Часть кремнезема связывается с соединениями железа и глиноземом и дает силикаты железа (глауконит, шамозит и др.), в которых преобладает уже двухвалентное железо, более подвижное, чем трехвалентное. Дальше от берега выпадает карбонат кальция. Но в этой схеме не учитывается влияние климата (самые растворимы соединения сульфаты и хлориды вообще отлагаются в особых условиях и выпадают из этой схемы). Недоучитывается в этой схеме также роль органического вещества. Н.М.Страхов предложил раздельные схемы дифференциации вещества для гумидного и аридного климата а также для кларковых и рудных концентраций вещества в осадках (рис. 13, 14, 15).

Рис.13. Схема химической дифференциации вещества во влажном климате (по Н.М.Страхову). (RT– редкие земли).

Рис.14. Схема химической дифференциации вещества в аридном климате (по Н.М.Страхову).

Рис.15. Последовательность выпадения осадков (по Н.М.Страхову).