Контрольные вопросы:

1. Как образуются моря, озёра?

2. В нашей Республике имеются ли болота? Почему?

3.В пределах стран СНГ, где распространён торф?

Тема 4.9: Геологические результаты экзогенных процессов План

1. Стадии образования осадочных пород.

2.Генетические типы осадочных пород.

3. Основные фациальные группы осадочных пород.

Ключевые слова: Экзогенный процесс, метаморфизм, водоемы, субаэральный, обломочные, оргоначенные, хемогенные, уплотнение, катагенез, литогенез, эпигенез, лагуна, фация.

Образование осадочных горных пород - сложный и длительный процесс, связанный с экзогенными процессами, и можно выделить следующие стадии: 1) образование исходного осадочного материала; 2) перенос осадочного материала; 3)накопление осадка (седиментогенез); 4) преобразование осадка в осадочную породу (диагенез); 5) изменение осадочной породы до начала метаморфизма или начала выветривания (катагенез). Процесс формирования осадочной породы с 1 по 5 стадии - носит название литогенеза.

Исходным материалом осадочных пород служат продукты разрушения магматических, метаморфических и ранее образовавшихся осадочных пород на поверхности земли.

Разрушаются горные породы и входящие в их состав минералы в результате экзогенных процессов, причём основная масса продуктов разрушения образуется в результате выветривания. Под действием поверхностных вод и в меньшей степени ледников и ветра продукты разрушения переносятся к областям седиментации (осадконакопления). Весь этот материал находится на стадии переноса, при соответствующих условиях рельефа и геохимической обстановки может перейти в осадок. При этом начинается 3 стадия образования породы - седиментогенез, или накопление осадка. Осаждение частиц может быть временным, когда частицы вновь подхватываются движением среды, или окончательным, когда происходит накопление осадка, т.е. постепенное закрепление частиц на дне.

Подавляющая масса осадков накапливается в конечных водоёмах стока - озёрах и, главным образом, морях, океанах. Такие осадки называют субаквальными. В отличие от них осадки, накапливающиеся на суше, вне водной среды, называются субаэральным. В конечных водоёмах в зависимости от характера поступающего материала, а так же от гидродинамического и гидрохимического режимов формируются осадки трёх типов: 1)обломочные; 2) органогенные; 3) хемогенные.

На стадии седиментогенеза закладываются такие важнейшие свойства осадка, как минеральный состав, размер и форма слагающих его частиц, слоистость и т.п., которые затем наследуются породой.

Следующим этапом формирования породы является стадия диагенеза. Диагенез - совокупность процессов, преобразующих осадок в осадочную породу. Свежесформированные осадки обычно образуют рыхлые, сильно обводнённые слои, насыщенные разнообразными химически активными соединениями.

Кроме минерального вещества в осадке присутствуют органическое вещество в виде остатков отмерших организмов и живые бактерии. В целом для такого осадка характерно отсутствие физики-химического равновесия между слагающими его твёрдыми, жидкими и газообразными компонентами.

Преже всего в осадке происходит поглащение свободного кислорода в результате жизнедеятельности бактерий и разложения органического вещества.

После этого начинается редукция гидрооксидов Fe, Mg, Ca и сульфидов. Одновременно некоторые минералы, находящиеся в твёрдой фазе, такие, как Ca СО₃, Mg СО₃,SiO₂, постепенно растворяются, достигая стадии насыщенных растворов.

Обогащаются такими газами как CO₂, H₂S, CH₄ теряют кислород и сульфаты, резко повышается их щелочной резерв. Изменение состава вод, насыщающих осадок, даёт толчок развитию двух новых процессов.

Первый процесс заключается в установлении физико-химического взаимодействия между водами осадка и бассейна. Из осадка в наддонные воды бассейна уходят CO₂, H₂S, CH₄ и другие соединения, из наддонных вод в воды осадка поступают О2, сульфат ион SO^-2 ₄ и связанные с ним Ca ²⁺ и Mg²⁺. Всё это приводит к дальнейшему изменению состава и концентрации вод осадка.

Второй процесс идёт непосредственно в осадке и заключается в образовании новых, диагенетических минералов. Эти новые минералы называются аутигенными, т.е. образованными на месте. Так в виде сложной серии взаимосвязанных процессов исходная химически неуравновешенная система осадка перестраивается и превращается в систему, внутренне уравновешенную, - осадок становится породой.

Одновременно с физико - химическими процессами происходят уплотнение осадка и отжатие избытка насыщающих его вид. Уплотнение осадка осуществляется под действием нагрузки прикрывающих его новых порций осадков, а так же в результате образования диагенетических минералов, которые цементируют отдельные частицы.

На стадии диагенеза уплотнение сильнее всего проявляется в кремнистых и карбонатных осадках, которые подвергаются полному окаменению.

Стадией диагенеза заканчивается процесс собственного формирования осадочной породы. Она продолжает существовать в земной коре до тех пор, пока находится в термодинамических условиях, характерных для верхних горизонтов коры, в глубинных зонах осадочная порода не остаётся неизменной. Наступает стадия катагенеза. На этой стадии породы подвергаются различным изменениям, однако в основных чертах сохраняет своё строение и минеральный состав. Катагенез - совокупность процессов, изменяющих осадочную породу в период её существования до начала метаморфизма или выветривания.

В условиях нисходящих тектонических движений земной коры в раной мере проявляются все три фактора катагенеза, что приводит к уплотнению и обезвоживанию породы, растворению одних минералов и образованию других, перекристаллизации минералов. Под действием давления происходят сближением частиц породы, их взаимоприспособление, образование более плотной упаковки. Это приводит к отжатию содержащихся в породе вод, которые мигрируют в вертикальном или горизонтальном направлении.

В условиях восходящих тектонических движений основным фактором катагенеза является воздействие подземных вод. При подъёме территории появляются дополнительные области разгрузки, в связи с чем усиливаются привнос и вынос вещества в пластах осадочных пород.

Так осуществляется круговорот осадочных пород в природе разрушения коренных пород, преобразование обломков в новую породу, новое разрушение.

Первичной формой залегания осадочных образований является слои, или пласт. Пластом называется геологическое тело, сложенное однородной осадочной породой, ограниченными двумя параллельными поверхностями направления , имеющее примерно постоянную мощность и занимающую значительную площадь.

(кровля, подошва пласта, мощность - истинная, видимая, линзообразная, гнездообразная форма залегания, простирание пласта, падение пласта, угол падения, элементы залегания пласта, согласное, несогласное залегание, поверхность размыва, перерыв в осадконакопление и т.д.)

Комплекс отложений, отличающихся составом и физико - географическими условиями образования от соседних отложений того же стратиграфического возраста, называется фацией, т.е. однородной по составу комплекса пород, образовавшихся в сходных физико - географических условиях. В соответствии с тремя основными физико - географическими обстановками на поверхности Земли выделяют 3 основные группы фаций:

1)Морские; 2) Континентальные; 3) Лагунные. Наиболее широко распространенны морские фации, поскольку основная масса осадочных горных пород образуется в море.

Морские отложения весьма разнообразны по составу: они включают как грубообломочные, так и тонкозернистые терригенные осадки, значительные площади покрыты известняками, доломитами, мергелями, нередко встречаются глубоководные илы и химические осадки.

Однако распределение всего многообразия морских осадков подчинено определённым закономерностям и обусловливается в основной глубиной морского бассейна. Поэтому в группе морских фаций выделяют:

Прибрежные (сформировавшиеся на глубине до 20м ), мелководные (20-200 м), средних глубин (200-2000 м) и глубоководные (образующие на глубинах море более 2 км) фаций.