Учебное пособие для студентов специальности I 51. 01. 01 " Геология и разведка месторождений полезных ископаемых"
жүктеу/скачать 5.81 Mb.
|
10.ГЕОХИМИЯ ГИПЕРГЕННЫХ ПРОЦЕССОВВ почвах, поверхностных водах, биосфере, атмосфере, коре выветривания до зоны метаморфизма действуют гипергенные (экзогенные) процессы. Основными источниками энергии гипергенных процессов является энергия Солнца и гравитационная энергия положения. Процессы направлены на изменение изверженных, метаморфических и осадочных горных пород и проявляются под воздействием воды, растворенных в ней веществ, свободного кислорода, деятельности живых организмов. Породы трансформируются в песок, глину, коллоиды, оксиды и гидроксиды. Здесь создаются условия для выноса химических элементов с континентов и аккумуляции их в океанах. Химический состав пород более разнообразен, чем в зоне глубинных (гипогенных) геохимических процессов, формируются крупные промышленные месторождения железа, марганца, алюминия и других металлов. Здесь сосредоточены разнообразные месторождения нерудного сырья, горючие полезные ископаемые. Перенос химических элементов осуществляется химическим, механическим и биогенным путем. Ведущие химические элементы (O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K) земной коры перераспределяются с образованием новых минеральных ассоциаций. В.М. Гольдшмидт описал основные черты миграции главных химических элементов в земной коре в условиях гипергенеза (табл. 14). Им выделены резюдаты, гидролизаты, оксидаты, карбонаты, эвапориты. По Э. Дегенсу (1967), выделяются следующие вещества в осадках и осадочных породах:
Ведущими геохимическими процессами в зоне гипергенеза являются окисление, восстановление, гидролиз, гидратация, сорбция, карбонатизация, механическая и химическая денудация, осадконакопление, галогенез. Их активизация определяется климатическим (аридным или гумидным) и тектоническим факторами. В гумидном климате полнее протекают процессы выщелачивания, растворения, гидролиза и миграции. Высоковалентные (III, IV) катионы типа Al3+, Fe3+, Ti4+, Zn4+ образуют комплексные ионы с органическими кислотами и мигрируют. Органические соединения создают восстановительные условия, поэтому окисление протекает при более высоком потенциале Eh. Таблица 14 Схема классификации миграции главных элементов литосферы в гипергенных процессах, по В.М. Гольдшмидту
В аридном климате миграция химических элементов слабо выражена. Преобладают окисление и гидратация. Концентрируются щелочи, так как мало органических кислот для их нейтрализации. Щелочная реакция содействует переходу в растворенное состояние Si, Al, Cr, V в форме Na2SiO3, NaVO3 и т.д. Щелочные элементы (Na, K, Ca и др.) в реакции с СО2 образуют карбонаты, в присутствии которых формируются легкорастворимые комплексные соединения Sc, Y, U, Th, Cu, Nb, Ta. Тектонический фактор приводит к перегруппировке элементов и их соединений между платформами и геосинклиналями. На платформах процесс выветривания протекает длительное время. Породы разрушаются и химические элементы переносятся на значительные расстояния. Глубокий процесс выветривания обуславливает преобладание хемогенного материала над обломочным. Мощность осадочных пород на платформах незначительная. Характерные формации: чистых кварцевых песков и песчаников; в гумидном климате – каолинитов, в аридном – монтмориллонита; известняков, реже доломитов; железорудные формации представлены озерными и болотными рудами, железистыми корами выветривания; бокситов среди песчано-глинистых пород; в переходной зоне геосинклинали – соленосные и нефтематеринские формации. В геосинклиналях процесс выветривания протекает быстро; породы привносятся и отлагаются с неполным разложением материала; обломочный материал преобладает над хемогенным; мощность отложений большая; механическое осаждение крупных частиц; коагуляция коллоидных растворов; образование осадка из перенасыщенных растворов; биологическое извлечение компонентов. Результаты выветривания:
FeS2 → FeSO4 ∙ 7H2O → Fe2(SO4)3 ∙ 9H2O → KFe3(OH)6(SO4)2 → 2Fe2O3 ∙ 3H2O пирит мелантерит фибраферит ярозит лимонит
Особенности гипергенеза заключаются в соприкосновении различных геосфер (гидро-, лито-, био-, атмосферы), где происходит грандиозный процесс перегруппировок химических элементов, их миграция и осаждение, что приводит к образованию новых минеральных видов. Ниже рассмотрим геохимию отдельных геосфер в гипергенной зоне. жүктеу/скачать 5.81 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|