2.2. Процессы осадконакопления
В зависимости от того, идет ли механическое накопление переносимых минералов, или имеют место еще и химические процессы новообразования минералов, различают несколько типов продуктов осадконакопления.
2.2.1. Механические осадки
Как показывает название, здесь речь идет не столько о минералообразовании, сколько о сохранении и накоплении устойчивых в поверхностных условиях минералов. К таковым относятся кварц, каолинит, рутил, ильменит, золото, платина и платиноиды, алмаз, монацит, циркон, танталит-колумбит и некоторые другие. В зависимости от механической прочности и особенно плотности происходит разделение этих минералов. При этом могут возникать, например, кварцевые пески или залежи так называемых переотложенных каолинитов, последние наиболее ценятся за чистоту и
однородность и представляют собой высококачественное сырье; таким же путем возникают переотложенные бокситы скопления минералов алюминия; за счет дифференциации возникают речные и морские россыпи.
2.2.2. Инфильтраты
Образование инфильтрационных (от «инфильтрация» просачивание) минералов идет путем отложения вещества, растворенного в поверхностных водах, в пустотах или пористых породах. Причиной такого отложения является реакция этих вод, обогащенных растворимыми компонентами пород, через которые воды «фильтровались», с породами, отличными по составу. Часто такими породами являются известняки с их карстовыми полостями или пористые песчаники. Например, при образовании зоны окисления в растворах образуются легкорастворимые ZnSO4 и CuSO4. Иногда растворы с этими сульфатами выносятся за пределы зоны окисления и, попадая в карбонатную среду или силикатно-карбонатные породы, реагируют с образованием малорастворимых соединений типа:
Zn(SO4) + Ca[CO3] Zn[CO3] (смитсонит) + Ca[SO4] (ангидрит).
Так же сульфатные растворы меди, попадая в песчано-карбонатные или карбонатно-глинистые породы, реагируют с образованием карбонатов, оксидов и других минералов меди: возникает очень важный в промышленном отношении тип медистых песчаников (Джезказган) и медистых сланцев (Мансфельд). Таким же путем, связываясь в виде ванадатов, фосфатов, арсенатов, образуются инфильтрационные месторождения урана в виде урановых слюдок (провинция Отэн во Франции, плато Колорадо в США, дающие уран и ванадий).
Этот тип минералообразования можно считать переходным к гидротермальному, а в некоторых случаях и собственно гидротермальным, если температура растворов превышает температуру вмещающих пород (например, гидротермокарст).
2.2.3. Химические осадки
А. Хемогенно-коллоидное минералообразование. Поверхностные воды нередко содержат растворенные вещества в виде коллоидов. При попадании таких коллоидных растворов в морские бассейны происходит разрушение коллоидов морской водой, являющейся электролитом. Происходит коагуляция коллоидов слипание коллоидных частиц, которые затем в виде мелких сгустков, комочков опускаются на дно, давая начало морским осадкам. В виде таких коллоидно-хемогенных осадков могут накаливаться гидроксиды Fe, Al, Mn. При этом из-за того, что стойкость
коллоидных растворов этих элементов различна, разрушаются они не одновременно, и, вследствие этого, в их отложениях нередко проявляется зональность.
Так, при выносе речкой Юрьевкой на Камчатке самыми неустойчивыми оказываются коллоиды гидроксидов железа, они коагулируют непосредственно при впадении реки в море, образуя у береговой линии гели гидроксидов Fe в смеси с гелями SiO2. При их последующей реакции могут возникать скопления силикатов Fe, например, железистых хлоритов. Дольше удерживатся в растворе, а потому дальше от береговой линии коагулируют коллоиды гидроксидов Al. Более всего устойчивы коллоиды гидроксидов марганца. Зона их, частично перекрывая зону, обогащенную гидроксидами Al, находится дальше всего от берега (рис. 24).
По мере удаления от берега, все большую роль начинают играть истинные растворы, и коллоидно-хемогенные осадки сменяются гидрохимическими в первую очередь карбонатами (сидерит, родохрозит).
Таким путем образовались месторождения железистых хлоритов (Германия, Франция), диаспор-шамозитовые породы Урала и бокситы Средиземного моря.
Б. Гидрохимическое хемогенно-осадочное минералообразование это образование минералов из пересыщенных растворов. Вот несколько таких случаев:
1) упаривание морской воды в замкнутых бассейнах (отшнурованных лагунах). По мере испарения концентрация электролитов в воде увеличивается, и она превращается в рассол, из которого в порядке достижения концентрации насыщения начинается отложение солей.
Первыми реагируют на упаривание карбонаты (рис. 25) образуется кальцит, который, реагируя с Mg, содержащимся в придонном слое воды, будет переходить в доломит CaMg[CO3]2 (придонная доломитизация). После карбонатов, а иногда одновременно с доломитизацией, начинают отлагаться сульфаты Ca.
При этом, при более низкой температуре будет отлагаться гипс
CaSO42H2O, а при более высокой безводный ангидрит CaSO4. Затем к сульфатам Са присоединяется галит NaCl, далее сильвин KCl, после него двойные соли Na, K, Mg, и, наконец, соли Mg и бораты;
2) при упаривании вод замкнутых континентальных бассейнов (бессточных озер) возникают более разнообразные минеральные ассоциации, в зависимости от химического и минерального состава пород областей сноса. Примеры: месторождения боратов в Долине Смерти (Калифорния), месторождения селитры в Чили, месторождения соды в озерной зоне Кулундинской степи. Особый случай представляют продукты упаривания озер на месте соляных куполов. При этом могут возникать месторождения боратов, как, например, на озере Индер (Северо-Западный Казахстан).
Обычно гидрохимические хемогенные осадки называют эвапоритами, хотя иногда это название относят лишь к морским образованиям.
В. Осадочное хемогенное минералообразование может идти при взаимодействии растворов с газами, выделяющимися в водоемах. Так, сероводородное заражение придонной области в результате гниения органики приводит к осаждению сульфидов (пирита, марказита, сульфидов Cu, Zn, Pb). Таким путем возможно образование оруденения в тонкозернистых или глинистых породах типа черных медистых сланцев Мансфельда (Германия). Эти же сульфиды могут быть главной составной частью медистых песчаников (Джезказган, Казахстан; Удокан, Забайкалье). К подобному типу хемогенных осадков относят и образование так называемых болотных руд (с гидроксидами Fe, фосфатом железа вивианитом Fe3[PO4]28H2O).
Достарыңызбен бөлісу: |