Минеральный состав обломочной части песков и песчаников. Петрографическая классификация В.Д. Шутова с дополнениями (основной и дочерний треугольные диаграммы).

Классифицирование пород производится только по обломочной части. Состав цемента и других аутигенных минералов не учитывается. Вершины треугольной диаграммы соответствуют главным обломочным породообразующим компонентам

Рис. 7. Классификационная диаграмма песчаных пород минерально-петрокластического класса. а - основной треугольник состава с изображением минеральных видов и их границ; б, в - дополнительные треугольники для изображения разновидностей песчаных пород: б - семейства граувакк, в - семейства аркозов. Стрелками показаны направления «созревания» песчаных пород в зоне седиментации

Билет № 43.

Элювиальные коры выветривания, зависимость их строения от климата. Условия, необходимые для образования химических и физических кор выветривания.

Основными агентами выветривания здесь, как и на дне водоемов, являются вода, кислород, СОг, другие газы, живые организмы, органическое вещество, кислоты, щелочи, солнечное тепло и колебания температуры, а также ветер, сила тяжести, а основными процессами - морозное и температурное разрыхление, расклинивающее действие корней, замерзание воды, роста кристаллов солей, тектонические разрывы, составляющие физическое и механическое выветривание, а также гидролиз, гидратация, окисление, выщелачивание, синтез новых минералов и другие процессы, составляющие химическое выветривание, перемешивание почвы дождевыми червями, действие роющих животных и другие, составляющие биологическое выветривание, часто рассматриваемое как механическое.

Главным фактором физического выветривания являются температурные колебания: суточные, сезонные, а также погодные. Вследствие анизотропии кристаллов коэффициенты их линейного расширения при нагревании днем или летом различаются по разным направлениям, что даже при небольшом числе повторений в твердом теле порождает микротрещины, которые со временем только расширяются. Монолитная порода становится рыхлой, превращается в развал каменистый (или руины) сначала блоковый, потом глыбовый, щебенчатый, дресвяный, песчаный и, наконец, алевритовый - предел физического разрушения. Еще более интенсивно этот деградационный процесс идет в полиминеральной породе. Во влажных, особенно теплых зонах Земли к нему сразу или вскоре подключается химическое выветривание, а при недостатке тепла или влаги - в полярных и пустынных зонах - формируется более или менее чистый физический элювий, представленный обломочной корой выветривания - каменистыми развалами. Мощность такой коры обычно до первых метров. Коренная порода в обломках остается химически свежей, неизмененной, т.е. седиментологически незрелой. Эта незрелость проявляется и в несортированности, неслоистости и неокатанности материала. Однако сверху обломки бывают идеально округлены, но не окатыванием, а ветровым срезанием выступающих углов.

Химическое выветривание развивается только в гумидных, влажных, зонах Земли, но для наиболее полного его развития требуется и теплый климат.Эти оба фактора - вода и тепло - действуют в одном направлении, и поэтому тропические влажные зоны отличаются наиболее мощными (до 50-100 м и более) латеритными корами выветривания, в которых развиты все горизонты: 1) железные панцири (0-10 м), 2) бобовый алюминиево-железный (1-30 м или больше), 3) пятнистый, иллювиальный (инфильтрационный) железокаолиновый (1-20 м), 4) чисто каолиновый (5-20 м и больше) и 5) монтмориллонит-гидромусковитовый (10-30 м и больше), постепенно переходящий в невыветрелую породу. Местами этот профиль замещается первичными кварцевыми песками - кислой фацией латеритной коры выветривания.

Генезис каждого горизонта определяется как общими, так и своими условиями. Общим условием является холмистый или даже мелко-среднегорный рельеф, обеспечивающий мощную зону просачивания (до 1-1,5 км) и, следовательно, интенсивный промывной гидролиз: поверхностные воды, проникая по трещинам и капиллярам, несут с собой кислород, органические кислоты и другие агенты выветривания и удаляют одни компоненты и продукты выветривания и накапливают другие. Это накопление чаще всего пассивное, за счет удаления других компонентов: кремнезема, щелочей. равнинный рельеф, при котором зеркало неподвижных грунтовых вод расположено близко к поверхности; хотя и способствует накоплению продуктов выветривания (тем, что из-за малой амплитуды рельефа они мало смываются), но мощность коры мала (до первых метров), да и скорость выветривания из-за менее интенсивного промывного гидролиза уменьшается2. Характеристика зоны осадкообразования, ее объем и границы.Поверхностную зону Земли, в которой совершаются процессы, имеющие то или иное непосредственное отношение к образованию осадочных пород, мы называем зоной осадкообразования или осадконакопления. По Пустовалову.Характеристики

1. Пространственное положение

В самом деле, процессы образования осадочных пород охватывают буквально всю поверхность Земли, будь то суша или морское дно. Но кроме того, они развёртываются во всей толще гидросферы и в атмосфере, а также в верхней части литосферы.

Осадкообразование на поверхности литосферы начинается на самых высоких вершинах гор, где морозное выветривание и ледниковая экзарация производят огромное количество грубых и тонких частиц, перемещающихся дальше силой тяжести по склонам лавинами, реками и подземными водами. Процессы осадкообразования продолжаются и в пустынях, и в болотах, оэёрах и лагунах, морях и океанах и т.д.

Принадлежность всей гидросферы к зоне осадконакопления не вызывает сомнения: в ней совершаются многочисленные и энергичные процессы, имеющие прямое отношение к осадкообразованию – синтез частиц, транспорт разнообразного материала и его осаждение, а также трансформация в результате механического, физического, химического и биологического воздействия на частицы, осадки и породы.

Следовательно, гидросфера участвует в осадкообразовании и вещественно и энергетически.

Атмосфера также принадлежит зоне осадкообразования, потому что в её нижней части (по крайней мере до высоты 25-30км, на которой происходят струйные течения со скоростью во многие сотни км/час, переносящие эоловую, вулканическую и другую пыль) осуществляется перенос твёрдых, жидких и газовых частиц (энергетический вклад), осуществляется химическое воздействие атмосферы (её газов и воды).

Т.о., зона осадкообразования геометрически охватывает нижнюю часть атмосферы (25-30км), всю гидросферу и верхнюю часть литосферы (до уровня грунтовых вод). Если сравнить её с биосферой, то зона осадкообразования полностью с ней совпадает по границам и составу. Это не случайно, а показывает суть осадочного процесса: он на Земле в основном биологический – по движущим силам и материальному вкладу биосферы. Это делает осадконакопление, как и жизнь на Земле, в основном, космическим явлением. Поэтому осадочный процесс нельзя понять в отрыве от биосферы.

3. Агрегатное состояние

Если близко рассмотреть зону осадкообразования, то обнаруживается резкая контрастность и неоднородность агрегатного состояния в-ва: здесь в равной степени господствуют все три состояния: твёрдое, жидкое, газовое. Ни в одной зоне Земли нет такого контрастного соотношения. Из этого следует ожидать энергичность процессов взаимодействия между этими состояниями. И действительно З.О. отличается наиболее динамичными и глубокими процессами преобразования в-ва , и самым большим уровнем потребления энергии, преимущественно космической.

3. Источники энергии

Источниками энергии осадочных процессов являются: солнечная световая и тепловая, а также лунная – приливно-отливная. Аккумулируют солнечную энергию в наиболее концентрированном виде прежде всего живое в-во, а затем глинистые и другие осадочные минералы. Благодаря живому в-ву накапливаются и сохраняются огромные запасы солнечной энергии, которые всегда можно получить. Эта энергия становится причиной глобальных процессов преобразования в-ва, накопления химических элементов, мобилизация. Транспортировка и отложение, а также преобразование в диагенезе и сингенезе. Благодаря солнечной энергии становится возможным синтез новых экзогенных, особенно глинистых минералов.

Лунные приливы и отливы перемещают огромные массы воды и вещества, формируя особый генетический тип – приливные отложения.

Кроме перечисленных видов энергии. Проявляются и земные, телурические виды энергии:

- гравитационная (сила земного притяжения)

- внутриземное тепло (в виде теплового потока и в аккумулированном состоянии – в эндогенных минералах)

- энергия радиоактивного распада

- энергия химических реакций

Т.о. в зоне осадкообразования тесно взаимодействуют все 4 оболочки Земли: атмосфера, гидросфера, литосфера и биосфера; в-во в 3х своих состояниях:

Виды энергии: как космические так и земные. Это взаимодействие отличается большой подвижностью и изменчивостью во времени и пространстве. Колебания происходят в течении часов, суток, сезонов, годов и более длительных циклов, совершается аритмично.

В противоположность весьма подвижным: гидросфере, атмосфере и биосфере – литосфера неоднородна по площади и часто меняется на коротких расстояниях:

гранитный массив контактирует с карбонатными породами. Поэтому материальное, вещественное участие литосферы в осадконакоплении очень сильно меняется от участка к участку.