Происхождение и распространение латеритов и бокситов.

Латериты — продукты современной коры выветривания силикатных пород, образующиеся в условиях тропического и субтропического климата.

В латеритном профиле выветривания различают следующие зоны

1. Поверхностная зона. Сложена сверху красной глиной, ниже плотной железистой коркой, состоящей из гидроокислов (и частью окислов) железа и гидраргиллита красного или краснобурого цвета. Нижележащая зона обогащения, пятнистая, сложена преимущественно гидраргиллитом с примесью гидроокислав железа.

2. Зона первичного разложения, сложенная главным образом каолинитом, вверху с примесью кремнезема (кремнисто-каоли- нитовая).

3. Каолинизированные кристаллические породы.

4. Неизменные кристаллические породы.

Латеритная кора выветривания образуется при интенсивном промывании почвы дождевыми водами, в результате чего выносится кремнезем и большинство катионов. На месте остаются наименее подвижные соединения. Возможно, что в этом процессе принимают участие микроорганизмы.

По поводу происхождения бокситов существуют следующие гипотезы.

1. Бокситы — хемогенный осадок, образовавшийся в морских и озерных водах благодаря коагуляции и осаждению гелей глинозема.

2. Бокситы образуются в результате воздействия серной кис лоты на каолинитовые минералы. Серная кислота возникает при окислении пирита.

3. Бокситы — хемогенное образование — ископаемая кора выветривания латеритного типа.

4. Бокситы — результат размыва латеритной коры выветривания и переотложения продуктов выветривания в морских и озерных водоемах.

5. Бокситы образуются в болотно-озерных условиях в результате концентрации глинозема растениями.

6. Образование бокситов связано с подводной вулканической деятельностью — выносом в морские воды глинозема и затем осаждение гидроокислов алюминия химическим путем.

Освобождающийся при выветривании глинозем (разложение каолина) подвижен только в резко кислых и резко щелочных услловиях, которые редко встречаются в природе. Гидроокись алюминия может образовать устойчивые в растворе коллоиды с гумусовыми веществами. В таком виде они выносятся речными водами в озера,и моря, где и происходит ее отложение в виде геля гидроокисла.

Однако образование бокситов путем хемогенной садки в водных бассейнах (гипотеза А. Д. Архангельского) вряд ли имело большое значение из-за малой подвижности соединений алюминия. Открытие и изучение новых месторождений бокситов за последние два десятилетия показало, что большая часть бокситов представляет собой либо латеритную кору выветривания, либо водно-осадочные образования, возникшие в результате размыва,и переотложения латеритной коры выветривания в озерных и морских бассейнах

1. Карбонатные породы смешанного состава.

Карбонатные породы смешанного состава - доломитовые известняки (5-50% доломита), известковые доломиты (50-95% доломита), анкеритизированные известняки (от нескольких до 30-50%) анкерита образуются путем доломитизации и анкеритизации известкового ила, реже известняков. Иногда породы такого типа возникают вследствие раздоломичивания доломитов при процессах выветривания. Макроскопически переходные породы трудно отличить от доломитов и известняков. Для этого необходим комплекс дополнительных исследований.

Углистые известняки - обычно черного цвета, содержат до 50% углистого материала и обычно встречаются в разрезах совместно с угольными пластами.

Мергели - карбонатно-глинистые породы, тонкозернистые мягкие, реже камневидные и твердые белого, желтовато-серого и зеленовато-серого цвета. Сложены они пелитоморфным или микрозернистым кальцитом (редко доломитом) и тонким глинистым материалом. Распределение глинистой составляющей равномерное, редко она образует маломощные прослои. Глинистое вещество представлено монтмориллонитом и слюдой. Иногда мергели содержат значительную долю кремнезема (в виде опала). Нередко мергели содержат глауконит (глауконитовые мергели), цеолиты, барит, пирит. Часто в мергелях содержатся слои фораминифер, кокколитофорид и др.

1. Перенос ветром: механизмы переноса, эоловые формы.

Расстояние, на которое перемещается осадочный материал с помощью атмосферы, определяется прежде всего размером частиц, постоянством скорости и направления воздушного потока. Пелитовые частицы могут «путешествовать» вокруг земного шара, алевритовый материал может переносится во взвешенном состоянии на тысячи км. Песок переносится перекатыванием и сальтацией, а более крупные фрагменты- только перекатыванием. Если направление ветра периодически изменяется, то осадочный материал может длительное время кочевать в пределах какой-либо определенной территории. Перемещаемый атмосферный материал – важный обломочный компонент глубоководных осадков.

Дю́на — положительные форма рельефа; песчаный холм, образовавшийся под воздействием ветра.

Барханы — положительная форма рельефа; подвижное скопление сыпучего песка, навеянное ветром и слабо закреплённое (либо не закреплённое) растительностью.

Барханы являются разновидностью дюн. Достигают в высоту 99 метров (иногда и более)^[3]. По форме (вид сверху) напоминают подкову или серп. В поперечном разрезе имеют длинный и пологий наветренный склон и короткий крутой подветренный.

Каменные грибы — останцы в форме гриба. Механизм образования грибов может быть различным: эрозия, выветривание, действие ледников, растворение окружающей породы.

Ярданги — эоловые формы рельефа, возникающие под действием ветра, преимущественно в районах с аридным климатом (пустыни, полупустыни). Представляют собой узкие параллельные, вытянутые вдоль господствующего ветра прямолинейные с асимметричными крутыми склонами борозды и разделяющие их острые гребни, образующиеся в пустынях на поверхности глинистых и суглинистых или более плотных пород. Высота ярдангов достигает нескольких метров.

1. Типы литогенеза: гумидный, аридный, нивальный, океанический, вулканогенно-осадочный.

29. Гумидный тип литогенеза –

(назван по гуминовым соединениям - органическим растительным минералам) проявляется во влажных зонах Земли, где наиболее пышно развиваются леса, травы. Это зелёные зоны Земли. Здесь количество осадков преобладает над испарением, поэтому баланс влаги положительный. А это порождает сток, транзитный сток. Все впадины, даже такие глубокие, как Байкал (1632 м) будут переполнены пресной водой, и из них рано или поздно будет сток, т.е. приведённые в подвижное состояние компоненты будут стремиться уйти в конечные бассейны стока – океаны. Поэтому осадочный процесс здесь незавершённый: не все мобилизованные компоненты осаждаются в пределах этих зон, самые подвижные из них – легко растворимые хлориты (7%), сульфаты (13%), карбонаты (80%) и др.- вымываются и выносятся за их пределы. Они большей частью не осаждаются, пополняя запас солей Мирового океана, или переводятся в осадок биогенно, реже хемогенно, но, в основном, уже в другом типе литогенеза – аридном. Поэтому для гумидного климата характерно отсутствие этих хемогенных осадков.

Гумидному типу свойственны, химические, в частности, латеритные, коры выветривания, их производные – гумидная рудная триада (Al-Fe-Mn) – бокситы, железные и отчасти марганцевые руды, первичные каолины и кварцевые пески, первичные россыпи стойких тяжёлых минералов (циркон, рутил, турмалин и др.), торфяники, угли, а также горючие сланцы, биогенные известняки, фосфориты. Наряду с незрелыми обломочными породами (аркозами, граувакками) широко распространены только здесь формирующиеся высокозрелые олигомиктовые и мономинеральные кварцевые пески. Сортировка их часто хорошая, свидетельствующая о длительном перемывании. Широко распространена косая слоистость. Характерен серый цвет пород и формаций, которые и называются сероцветными.

Обилие органического в-ва в осадках обуславливает не только серый или чёрный цвет пород, но и глубокое преобразование осадков в стадию диагенеза, нигде более не достигаемое такой интенсивности. Самая мощная движущая сила диагенеза – количество и качество (реакционная способность) захороненного органического вещества. Но приведение её в действие зависит от времени (длительности) сингенеза и диагенеза, т.е. глубина (степень) переработки обратно пропорциональны скорости осадконакопления. При быстром накоплении осадков они недолго пребывают в зоне диагенеза, тогда неистраченные потенциальные возможности органического в-ва и минеральных компонентов реализуются в более глубинных зонах, в катагенезе. Но здесь их последствия иные (битумы, газы, каменные угли и т.д.).

Гумидный тип распространён на большой части площади континентов, к нему можно отнести и всю поверхность океанов, во всяком случае большую часть. Поэтому естественно ожидать неоднородность этого типа. И действительно, тип подразделяется прежде всего по тепловому режиму:

- теплый (тропический) подтип (2000 мм/год)

- умеренный подтип (700-800 мм/год)

Первый подтип образует один пояс – экваториальный (широты 0 до 15-20^о), второй подтип – два: в северном и южном полушариях (35 ^о -40^о до 60-65^о северной и южной широты). В современной геологической эпохе, отличающейся скоплением суши в северном полушарии, наиболее распространён северный умеренный подтип: это зоны тайги, тундры, степей. Из-за более низкой среднегодовой температуры сравнительно с экваториальной зоной и разным количеством осадков, химическое выветривание практически не доходит до латеритного типа. Поэтому не образуются бокситы и ряд других элювиальных пород, хотя каолин, и возможно, руды железа формируются.

1. Аридный тип литогенеза.

Аридный тип литогенеза (от лат. aridus -сухой) назван по аридным зонам Земли, где недостаточно влаги для произрастания растений и эти зоны становятся пустынными, часто без почв и растительного покрова (осадков 50-100 мм/год, испарение 4000 мм/год). Это коренным образом меняет седиментогенез. Прежде всего баланс метеорных осадков отрицательный: осадков меньше испарения. Помимо отсутствия сплошного растительного покрова, нехарактерности углей, это проводит к исключению химического выветривания, которое вырождается до образования лишь тонкой плёнки - пустынного загара. Однако здесь полно развивается физическое выветривание с образованием каменистых развалов. Обломочные породы незрелые, химически неизменённые – аркозы и граувакки. Сортировка их часто плохая. Цвет большинства пород красный, жёлтый, что ясно указывает на дефицит восстанавливающего органического вещества. Соединения Fe³⁺определяют красноцветность формации.

Дефицит воды порождает бессточность впадин, водная поверхность в которых часто на десятки и первые сотни метров ниже уровня океана (Каспийское море на 26-28 м) Этим объясняется парадокс пустынь: несмотря на дефицит воды, осадки здесь в основном хемогенные: из растворов выпадают карбонаты, сульфаты, хлориды, бораты и другие эвапориты. Это означает, что осадочный процесс идёт до конца, т.е. становится завершённым: всё, что мобилизовано в пределах аридного типа литогенеза, а также в соседних гумидных областях, осаждается здесь.

Кроме хемогенных эвапоритов образуются ещё только обломочные породы всех гранулометрических типов – от глыбовых и блоковых до алевритов. Глинистые породы практически не образуются, хотя некоторые глинистые минералы весьма характерны для аридного типа литогенеза (полыгорскиты, сепиолиты) и монтмориллониты. Но они образуются в небольших количествах и в основном сингенетическим способом. Поскольку рудная триада Al-Fe-Mn здесь не образуются, аридные отложения большей частью пустые, хотя красноцветы нередко несут оруденения Cu-Pb-Zn (аридная рудная триада), а также залежи или концентрации урана, фтора, брома, бора, стронция, рубидия, цезия, йода.

Аридные формации приурочены к двум широтным поясам, расположенным к северу и югу от экватору, примерно между 15-20 ^о и 25-35 ^о северной и южной широты, иногда сдвигаются к экватору (Перу) или к 40-45^о в центральной Азии. Гоби-Сахарский район самый крупный на Земле. В Северной и Центральной Америке зона пустынь охватывает штаты Калифорния, Аризона, Юта и др. и прилегающие штаты Мексики. Южный пояс пустынь развит в Чили (Атакама), Южной Африке (Калахари) и занимает большую часть Австралии. Все эти районы имеют низменный рельеф, и многие участки их располагаются ниже уровня моря.

К аридному типу литогенеза относятся внутриконтинентальные моря и прилегающие части океанов.

В них помимо хемогенного и биогенного накопления известняков и доломитов (Персидский залив, Красное и Каспийское море и др.) формируются биогенные силициты (кремнистые породы) и фосфориты, а иногда и планктонные горючие сланцы.

Из генетических типов отложений аридный литогенез в наиболее типичном виде представлен эоловыми песками дюн (перевеянные отложения) и пролювиальными лёссами, развитым пролювием (селевые и лёссовые отложения), хемогенными эвапоритами (озёрными и морскими), физическим элювием, кремневыми и карбонатными, а иногда и гипсовыми панцирями, аридным аллювием, сухими дельтами, маломощными торфяниками.

Аридная красноцветность отличается от гумидной присутствием карбонатов, иногда солей, магнезиальных глинистых минералов, частым развитием монтмориллонита.

Набор генетических типов свидетельствует об ослаблении динамической роли водных потоков и max проявлением силы и эффективности ветра, пыльных бурь и других явлений и процессов (сели, осыпи, наводнения), а также проявлении только в этих условиях механизма выпаривания водоёмов, в той или иной мере изолированных от океана или крупных морей и высаживанием всех растворённых в них солей, включая и самые растворимые.

1. Нивальный тип литогенеза.

Ледовый или нивальный (от лат. nivalis - снежный, холодный) тип литогенеза отвечает весьма неразвитому седиментогенезу полярных зон, в которых вода круглый год находится в твёрдом состоянии и практически исключена из агентов формирования осадков (осадков больше испарения). Это самый бедный породами и рудами (их практически нет) тип литогенеза, при котором господствующим типом образований будут морены и парагенетически связанные с ними водно-ледниковые отложения и лишь при морском ледовом процессе – наряду с морскими (шельфовыми) моренами формируются механогенные и редкие биогенные морские отложения. Петрографически ледовые образования только обломочные, весьма грубые, несортированные, с малой окатанностью, неслоистые, химически незрелые (свежие, невыветрелые). Выветривание лишь физическое: механическое и морозное, способное измельчить не тоньше алевритового материала. Другой способ мобилизации – ледовая экзарация, т.е. отрыв скал и кусков коренных пород вмерзшим или движущимся льдом. Его отложение происходит при вытаивании у подножья движущегося или остановившегося ледника (донная или основная морена) и по его краю и фронту (боковые и конечные морены). Одновременно происходит конденсация материала при стаивании льда сверху (абляционная морена). В последнем случае возможны реки и озёра на поверхности живого ледника и в них сезонное перемещение и отложение материала с признаками сортировки и слоистости.

С собственно ледниковыми, или гляциальными отложениями парагенетически тесно связаны приледниковые или перигляциальные отложения – ледниково-речные (или флювиогляциальные) и ледниково-озёрные (лимно-гляциальные) отложения.

Первые (флювиогляциальные) обычно образуют песчаные зандровые поля, нередко с прослоями конгломератов. Вторые (лимно-гляциальные)-ленточные глины, или варвы (с годовой или сезонной ритмичностью), обычно песчано-алевритово-глинистого состава. Они относятся уже к гумидному типу литогенеза.

В настоящее время оледенение приурочено к Антарктиде, Гренландии, др. островам Арктики (Шпицберген, Северная Земля и др.), а также к высокогорным участкам континентов вне полярных областей. Плейстоценовое материковое оледенение было больше по площади, оно охватило север Европы, Азии и Америки и Антарктиду. Огромным по площади было и оледенение в позднепалеозойское время (поздний карбон - ранняя пермь) Гондваны. Намечаются значительные оледенения в ордовике, венде. Вероятно, ледники никогда полностью не покидали Землю. При мощности льда в 4-4,5км лёд оказывал такое давление на фундамент, что он прогибался ниже уровня мирового океана. При стаивании льда – наступает подъём территории, например, Скандинавии в голоцене.

Вокруг областей материкового оледенения распространяется почти на полпланеты седиментационный шлейф специфических отложений, свидетельствующих о факте оледенения, а также об условиях и процессах седиментации.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: