Реферати українською » Геология » Гіпергенеза і літогенезу земної оболонки


Реферат Гіпергенеза і літогенезу земної оболонки

Страница 1 из 2 | Следующая страница

>Гипергенез

(від грецьк.hyper - над, понад, поверх іgenesis - походження, освіту * a.hypergenesis; зв. >Hypergenese; ф.hypergenese; і.hipergenesis) - процеси хім. і фіз. перетворення мінералів і 2002 р. п. в гору. частинах земної кори і її поверхні під впливом атмосфери, гідросфери і живих організмів притемп-pax, притаманних Землі.Нек-рие дослідники поділяють Р. на 2 етапу і виділяють 2 зони Р.:криптогипергенез,протекающий в анаеробної обстановці, та власне Р., пов'язані заеробними умовами. За такої тлумаченні до Р. слід зарахувати і процеси, які відбуваються при перетворення сульфіднихм-ний, включаючи як зону їх окислення, і зону цементації (вторинного збагачення) внижележащих горизонтах. Відповідно до сов. вченому М. Б.Вассоевичу (1962), Р. - важлива стадіяЛитогенеза. Їм запропоновано розрізняти 3 зони Р.; поверхневу зонусупрагипергенеза, зонимезогипергенеза іпротогипергенеза. Чільну роль Р. грають хім. розкладання, розчинення, гідроліз, гідратація, окислювання ікарбонатизация. Широко розвиненіколлоидно-хим. процеси, зокрема сорбція,раскристаллизация гелів,переосаждение і явища іонного обміну. Важливе значення маютьбиогеохим. процеси. У зоні Р. під впливомразл. чинників відбуваються освіту кори вивітрювання, зон окисленням-ний, грунтоутворення, формування складу підземних вод, вод річок, озер, морів, і океанів,хемогенное ібиогенноеосадкообразование, раннійдиагенез опадів. Серед продуктів Р. - глинисті мінерали, які утворюються прививетривании силікатних порід, багато сполук типу оксидів,гидрооксидов, солей кисневихк-т (>карбонати, сульфати, нітрати, фосфати та інших.), хлоридів. У зонах окислення руднихм-ний утворюються сполуки заліза, міді, свинцю, цинку (малахіт,церуссит,англезит та інших.), До найважливіших чинників, визначальних Р., відносять клімат. Так, прививетривании силікатних р. п. за умов поміркованого клімату виникають глинисті мінералипреим.гидрослюдистого типу, а прививетривании тих самих порід у тропіках утворюютьсякаолиновие глини і боксити. Через війну Р. формуютьсям-ния; залишкові (руди нікелю, заліза, марганцю,магнезит, боксити,каолинит);инфильтрационние (руди урану, міді, самородна сірка);россипние (золото, платина, мінерали титану, вольфраму, олова); осадові (вугілля, горючі сланці, солі, фосфорити, руди заліза, марганцю, алюмінію, урану, міді, ванадію, гравій, піски, глини, вапняки, гіпс, яшма,трепел). Термін "Р." введений А. Є.Ферсманом (1922).

>Гипергенез і кора вивітрювання

Гірські породи, сформовані у надрах Землі, можуть досягати його поверхні. І тут вони потрапляють у умови, які відрізняються від тих, у яких сформувалися. У умовах масивні гірські породи втрачають початкову фізичну й хімічнуустойчивост и- починається процес їх руйнації. Весь комплекс фізико-хімічних явищ, що відбуваються лежить на поверхні Землі,А.Е.Ферсман назвавгипергенезом. У геологічної літературі часто зустрічається стару назву цього процесу - вивітрювання. Але вивітрювання це лише деякі з комплексу явищ, що з діяльністю вітру, та її вживання правомірно лише цього вузькому розумінні. Поняття жгипергенеза охоплює розмаїття процесів, що можна розділити на фізичну й хімічне руйнація. Обидва ці типу виявляються спільно, хоча у різних умовах них може переважати над іншим. Розглянемо кожен із процесів.

Фізичне руйнація чи дезінтеграція - відбувається у з низки причин.

1.Дилатация -означає розширення, розтягнення - під цим терміном розуміють руйнація гірських порід, що з їх розширенням. Це відбувається, коли гірські породи сформовані за умов високого тиску, потрапляють на поверхні Землі. Тут величина тиску різко падає до нормального атмосферного.Сжатие і ущільнені під високим тиском гірські породи, не відчуваючи зовнішнього тиску починають розширюватися і навіть утворюються тріщини.

2.Температурное руйнація - викликано добовими і сезонними коливаннями температури. Припускають:

- що різніпородообразующие мінерали мають різними швидкостями нагрівання і охолодження. Ця різниця призводить до ослаблення сил зчеплення між зернами мінералів ірастрескиванию гірських порід;

- в гірських породах у різному кількості ємикротрешини і пори. У разі низьких температур, яка у них вода замерзаючи, збільшується обсягом і тим самим тисне, завдяки якому мікротріщини збільшуються і це розтріскування порід. У разі сухого і спекотного клімату, вода по тріщинам рухається до і випаровується. У цьому можуть кристалізуватися солі, які у воді, які теж тиснуть на тріщини і приводять до руйнації.

3. Механічне руйнація порід рослинами - коренева система проникає по тріщинам, розширюючи і кількість їх, що призводить до руйнації порід.

4. Хімічне руйнація - в поверхневих умовах відбуваються хімічні реакції, що призводять до освіті нових мінералів, стійких цих умовах.Химическими реагентами є поверхневі і підземні води, часто мінералізовані і містять Про 2, ЗІ 2 тощо. Основні типи хімічногоразрушени я- розчинення, окислювання, гідратація і гідроліз. Розглянемо їх.

>Растворение відбувається під впливом води мінералів і народу гірських порід. Найбільш розчинний и-карбонати,галоиди, сульфати.Образующиеся у своїй порожнечі в масиві гірських порід призводять до обвалів і руйнації. Встановлено, що хімічні елементи, що входять до склад гірських порід, мають різною здатністю розчинятися й виноситимуться, тобто. рухливістю.

У цій ознакою вони групуються на:

Елементи
енергійно виносяться >Cl,Br,J,S
легко виносяться >Ca,Na, K

рухливі

інертні

SiO2,Mn,P,Cu,Ni, Co

>Al, Fe,Ti

>Окисление відбувається під впливом кисню та води на мінерали, в формулу яких входять Fe,Cu,Mn,Al. Найінтенсивніше окислювання зокрема усульфидах. Так для мінералу піриту реакція проходить:

>FeS2 +>mO2 +>nH2O Fe2O3.nH2O (>лимонит),

дуже багато якого над сульфідними родовищами називають “залізна капелюх”.

>CuFeS2 +>H2O+O2 +CO2 Cu2O+Cu2 (>CO3)(OH)2 +>Fe2O3nH2O

>халькопириткуприт малахітлимонит

>Гидратация - процес входження до кристалічну грати мінералів молекули води. Типовий приклад- перетворенняангидрита в гіпс:

>CaSO4 +>2H2O CaSO4 H2O

ангідрит гіпс

>Гидролиз - процес руйнації кристалічною грати під впливом води та іонів всиликатах іалюмосиликатах. Наприклад, у польовихшпатов:

· каркасна структура перетворюється наслоевую,

· з кристалічною грати виносяться розчинні сполуки До,Na,Ca;

Процес гідролізу відбувається на кілька стадій, кількість яких і кінцевий продукт залежить від кліматичних умов. Так помірного кліматіортоклаз перетворюється накаолинит, на цьому процес завершується. Але Якщо ця реакція відбувається за спекотному і вологому кліматі, то процес гідролізу триває ікаолинит перетворюється на боксит (окисли ігидроокислиAl).

Останніми десятиліттями геологи велике значення стали надавати процесамгипергенеза, що відбуваються під водою, із загальним назвоюгальмиролиз. Через війну утворюютьсяFe-Mn-Si руди,глауконит і глини.

Розглянуті різні процесигипергенеза, зазвичай, протікають спільно. Але інтенсивність кожного їх неоднакова і передовсім від клімату, тобто. кількості осадів та температури.Н.М.Страхов (плакат) показав як і різних кліматичних зонах змінюється співвідношення між хімічним і фізичним процесами руйнації.

Продуктигипергенез а - мінерали й гірські породи. Вони можуть залишатися дома чи переміщатися за умов розчленованого рельєфу.

>Элювий - це продукти фізичного руйнації, решта дома після своєї освіти. Вони уявляють собою уламковий матеріал різного розміру - від брил (>куруми) доелювиальних пісків і глин.

>Коллюви і - самі продукти фізичного руйнації, але усунуті до підніжжя схилу гори (осипу, обвали). Причому їх переміщення швидкі.

Формування кори вивітрювання

Кора вивітрювання - це специфічний продукт фізичного та хімічного процесівгипергенеза. Її формування відбувається на кілька стадій:

1.Обломочна я - переважає фізичне руйнація гірських порід (дезінтеграція).

2.Сиаллитная - переважає гідроліз із заснуванням глинистих мінералів (>каолинит,нонтронит).

3.Аллитная - переважає окислювання глинистих мінералів до оксидів ігидрооксидов Fe,Al,Mn, Si. Утворюються мінерали -лимонит, гематит, боксит,пиролюзит, опал, халцедон. Продукти стадії вирізняються в червоно-бурий колір і нагадуютьобожжений цегла, тому їх ще називаютьлатеритами (>later-висушенний цегла).

Розвиток всіх стадій залежить від клімату, рельєфу, складу материнських порід тощо. Натомість мінерального складу кори вивітрювання залежить від цього, скільки стадійгипергенеза протікало в масиві гірських порід та яким був первинний хімічний склад цих вихідних (чи материнських) порід. Кора вивітрюванняультраосновних порід відрізняється мінеральним складом від кори, освіченою по породам кислого складу.

>Кори вивітрювання за часом своєї освіти діляться на сучасні й давні.

До сучасним належить грунт - є продукт біохімічного процесу, серед якої провідну роль грають продукти біохімічних реакцій залишків рослинності.

Давні кори вивітрювання (див. приклад) формувалися різними геологічних етапах розвитку земної кори та його вік сягає млн. і млрд. років.

За формою й умовам залягання кори вивітрювання діляться на майданні і лінійні.

Корисні копалини - продуктигипергенеза

1.Обломочние МП І-елювиальние розсипиAu,Pt,Sn, алмазів. Утворюються завдяки стійкості мінералів до руйнації і нагромадженню велювии.

2. Залишкові кори вивітрювання (тобто. після формування кори вивітрювання новоутворені мінерали залишаються дома). З ними пов'язаніМПИNi, Co,Cr, Fe,каолинових глин, бокситів.

3.Инфильтрационние - утворюються з допомогою розчинення корисних компонентів пригипергенезе лише з порід і перенесення їх водними розчинами і осадження за іншими породах. Такий спосіб освіти деяких родовищ урану, ванадію, заліза й інших копалин.

>Литогенез

(від лито...и...генез), сукупність природних процесів освіти і всіх подальших змін осадових гірських порід.Гл. чинникиЛитогенез — тектонічні руху, і клімат. ПоняттяЛитогенез було вперше введено в 1893—94 І. Вальтером, який виділив торік у процесі освіти осадових порід 5 основних фаз: вивітрювання гірських порід,денудация (включаючи перенесення вихідний матеріал опадів), відкладення,диагенез іметаморфизм. У цикліЛитогенез розрізняють такі стадіїЛитогенез: 1) освіту й мобілізація вихідного речовини опадів на процесі фізичного та хімічного руйнації материнських порід та її перенесення доречно поховання — поверховийгипергенез; 2) надходження опадів на кінцевіводоеми стоку - та закінчать. осадження —седиментогенез; 3) фізико-хімічне зрівноважування насиченого водою осаду,завершающееся перетворенням їх уосадочную породу —диагенез; 4) подальші зміни породи зі збільшенням глибини її поховання під впливом зростаючих температури і тиску, а окремих випадках і впливу водних розчинів і газів —катагенез (іноді цю стадію неточно називаютьепигенезом); 5) наступне перетворення складу порід, особливо глинистих, при подальшому їх зануренні —метагенез, чи власнеметаморфизм; найчастіше проявляється угеосинклиналях.

Деякі дослідники (радянські геологи М. М.Страхов, М. У. Логвиненко та інших.) належать доЛитогенез лишегипергенез,седиментогенез ідиагенез, аметагенез розглядають як самостійну стадію міжкатагенезом іметаморфизмом.

Зміна занурення цієї ділянки земної кори його підйомом перериває прогресивнийЛитогенез одній із його стадій і обумовлює наступ регресивногоЛитогенез, яке завершуєтьсягипергенезом, спочатку прихованим, чи підземним (>протекающим в анаеробних умовах), та був — поверховим, коли породи піддаютьсяденудации, останній один циклЛитогенез і початкуючою новий.

Радянський геолог М.М.Страхов вперше (1956) виділив основні типиЛитогенез: льодовий,гумидний,аридниий івулканогенно-осадочний, які були, очевидно, починаючи зпослерифейского часу. При льодовомулитогенезе процесиосадкообразования відбуваються у тих ділянках материків, покритих льодом;Литогенез відбувається у формі механічногопородообразования зневираженной диференціацією речовини.Гумиднийлитогенез типовий дляпородообразования суші й у морях за умов вологого клімату. Приаридномлитогенезепородообразование відбувається на материках й у морях за умов посушливого клімату.Вулканогенно-осадочнийлитогенез характеризуєтьсяпородообразованием у тих ділянках з наземним і підводнимвулканизмом і що прилягають до них територіях (див.Вулканогенно-осадочние породи). Перші три типуЛитогенез обумовлені кліматом, і тому вони поширені Землізонально, причому найчіткіше вони виражені на платформах.Вулканогенно-осадочнийЛитогенез залежить від клімату і виявляєтьсяинтразонально, головним чиномгеосинклинальних областях, т. е. майданами, найбільштектонически активних. Кожен типЛитогенез має характерним поєднанням осадових порід, виражають специфічний хід механічної та хімічної осадової диференціації, і навіть біогенних процесів і вулканізму.

ЗЛитогенез як процесом осадовогопородообразования пов'язано формування дуже багатьох найрізноманітніших з корисними копалинами, зокрема вугілля копалин, нафти, природних горючих газів, залізничних і марганцевих руд, бокситів, фосфоритів, розсипів імн. ін.

>Литогенез і осадові гірські породи

>Осадочние гірські породи - це породи сформовані лежить на поверхні чиприповерхностной частини Земний кори з допомогою осадження продуктів екзогенних процесів. Самі екзогенні процеси з приводу спрямованості та результатів можна умовно розділити на 3 групи:

Руйнівні - проміжні - творчі

До першої групи ставляться:

·гипергенез

· геологічна діяльність вітру, водних потоків, льодовиків, ставків і боліт, підземних вод, морів.

У цих процесів утворюються:

· рихлий уламковий матеріал,

· нові мінерали і мінералізовані розчини.

Знову освічений рихлий матеріал і мінерали можуть залишатися дома свого формування (кора вивітрювання) чи переміщатися. При переміщенні чи транспортуванні й трапляються проміжні процеси. Залежно від відстані, швидкості переміщення, обсягу й розмірів стерпного матеріалу та інших чинників можуть тривати подальшу руйнацію і розпочатися часткова акумуляція (чи осадження) стерпного матеріалу.

Руйнування при транспортуванні - це:

· перетворення великих уламків в дрібні,

· перетворення кутастих уламків вокатанние,

· сортуванняобломочного матеріалу за величиною (вертикальна і латеральна).

Часткова акумуляція відбувається зазвичай при транспортуванні матеріалу великі відстані або за різкій зміні умов транспортування. Відбувається поділ пухкого матеріалу. Одна його частину переміщається далі, іншу осідає. У цьому може статися укрупнення розмірів уламків. Так, при руйнуванні гірських порід можуть вивільнятися дрібні частки самородного золота, платини та інших елементів. При частковому осадженні з допомогоюмагкости і гнучкості дрібнізолотини злипаються й творять клубокзолотин чи самородок.

>Созидательние процеси включають:

·осадконакопление чи >седиментогенез;

· перетворення пухких опадів на тверду гірську породу - >диагенез.

Основними чинниками накопичення опадів є рельєф,геохимическая обстановка і середовище (водна чи повітряна).Отложение частинок може бути тимчасовим й постійним.

Почнемо розгляд з середи накопичення опадів. Вона то, можливо водяної та повітряної.

Водна середовище - озера, річки й переважно моря. Тут формуються опади трьох типів-обломочние, біогенні іхемогенние.

Повітряна середовище - ділянки суші поза водного середовища. Опади тут представленіобломочними іхемогенними типами.

>Геохимическая обстановка визначає хімічну >осадочную диференціацію речовини, котра, заЛ.В.Пустовалову - послідовне осадження мінеральних речовин, у річкових, морських і прибережних водоймах внаслідок різних хімічних процесів.

Основні причини хімічної диференціації є:

· зміна pH у природних водах,

· розбіжність у ЄП- тобто.окислительно-восстановительного потенціалу до зоніосадкообразования.

Так встановлено, що послідовність осадженнягидрооксидов металів з природних вод відбувається за зміні рНcреди:

>гидрооксид рН

>Fe(OH)3 2.0

>Al(OH)3 4.0

>Fe(OH)2 5.5

>Mn(OH)2 8.5

>Mg(OH)2 ~ 10.0

>Окислительно-восстановительний потенціал визначає форму мінеральних сполук-окисную,силикатную чикарбонатную. Ці переходи, тобто. диференціація також має спрямованість:

Суша — узбережжі — море

окисли — сульфати й —карбонати і

>галоиди

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація