оотто. Коры выветривания. Кора выветривания континентальная геологическая формация, образующаяся на земной поверхности в результате выветривания горных пород. Факторы и условия образования
 Скачать 18.9 Kb.
|
|
Коры выветривания (строение, условия формирования, роль климатических, геоморфологических и других факторов в их образовании). Связь с полезными ископаемыми. Кора выветривания — континентальная геологическая формация, образующаяся на земной поверхности в результате выветривания горных пород. Факторы и условия образования 1. Биоклиматические условия Образование продуктов выветривания находится в тесной зависимости от физечески-географичечсикх условий и среди них в первую очередь климата. С климатом связано поступление воды, необходимой для протекания большей части реакций на пов-ти Земли, а также обеспечение процессов выветривания энергией. Энергия расходуется на разрушение кристаллохимических структур первичных минералов и построение новых. Процесс выветривания преимущественно обусловлен энергией солнечной радиации. Степень использования поступающей энергии зависит от атмосферного увлажнения. В условиях значительного атмосферного увлажнения полнота использования солнечной радиации резко возрастает. Значение элементов климата определяется не только их непосредственным воздействием на выветривание, но и тем, что климат в значительной мере регулирует биологические и почвообразовательные процессы, часто играющие ведущую роль в гипергенном преобразовании горных пород. Изменение биоклиматических условий преимущественно в зависимости от атмосферного увлажнения обуславливает возникновение двух основных типов выветривания – ГУМИДНОГО и АРИДНОГО. Каждому типу соответствуют коры определенного состава и строения. ГУМИДНЫЙ тип характеризуется: Высокой влажностью и лесной растительностью(большая биомасса). Почвенные воды обладают кислой реакцией и активно воздействуют на минералы горных пород. АРИДНЫЙ тип характеризуется : Травянистой растительностью (биомасса в десятки раз меньше биомассы лесов) Почвенные воды имеют нейтральную или слабощелочную реакции, поэтому промывания выветривающейся толщи не происходит. 2. Рельеф Большая роль в процессах гипергенеза принадлежит рельефу. На положительных элементах рельефа гипергенные минералы образуются из химических элементов, которые входят в состав горных пород, слагающих этот элемент рельефа. В таких условиях формируется АВТОМОРФНАЯ (ЭЛЮВИАЛЬНАЯ) КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ. Она образуется полностью за счет ресурсов исходной породы, без существенного поступления химических элементов с соседних участков. Некоторые химические элементы выносятся из нее почвенно-грунтовыми водами в виде истинных и коллоидных растворов. Эти подвижные соединения переносятся с водами в понижения рельефа и выпадают в форме различных минералов, которые слагают ГИДРОМОРФНУЮ КОРУ. Состав коры зависит от состава и процессов, протекающих при формировании автоморфной коры выветривания. Связь между составом автоморфной и гидроморфной кор получила название ГЕОХИМИЧЕСКОГО СОПРЯЖЕНИЯ. 3. Время Определенное время требуется для преобразования первичных минералов и формирования коры выветривания. Б.Б. Полынов разработал ТЕОРИЮ ЕДИНОГО ПРОЦЕССА ВЫВЕТРИВАНИЯ. Развитие процесса выветривание происходит в определенной последовательности: ПЕРВАЯ стадия. Преобладают процессы механического разрушения магматической горной породы и возникают различные формы обломочного элювия. ВТОРАЯ стадия. Происходит извлечение из кристаллохимических структур силикатов щелочных и щелочноземельных элементов, главным образом кальция и натрия. Образуются пленки конкреций кальцита. ТРЕТЬЯ стадия. Совершаются глубокие изменения кристаллохимической структуры силикатов и возникают глинистые минералы. Образуется сиаллитный элювий. ЧЕТВЕРТАЯ стадия. Происходит разложение некоторых силикатов и образование оксидов, при этом кора выветривания обогащается оксидами железа или алюминия. Поэтому такая кора выветривания названа аллитной. Конкретные климатические условия и особенности состава исходных пород могут способствовать этому процессу или задерживать его на той или иной стадии. Итогом гипергенного преобразования исходной породы является установление динамического равновесия между составом коры выветривания и физико-географическими условиями. Для этого нужно очень большое время. Процесс выветривания может прерваться на любой стадии из за изменений физ-гео условий или под воздействием геологических событий. Необходимо различать время (длительность) формирования коры, с одной стороны, а с другой – ее геологический возраст. Строение В строении развитых кор выветривания выделяется ряд горизонтов, состав которых соответствует разным последовательным стадиям выветривания субстата. В совокупности эти горизонты образуют профиль коры выветривания. Нижние горизонты, залегающие непосредственно на материнских породах, соответствуют обломочной стадии, вверх степень выветренности повышается. Например, кора выветривания на гранитах имеет следующее строение профиля (снизу вверх): 1 - горизонт щебенчатой, или обломочной, коры выветривания, образованный дезинтегрированным в ходе физического выветривания гранитом; 2 - гидрослюдистый горизонт, в породах которого, представляющих собой слабосцементированную массу, прослеживается структура исходного граниты, но значительная часть щелочей и щелочноземельных элементов из минералов вынесена, и большая часть полевых шпатов замещена агрегатом тонкочешуйчатых гидрослюд; 3 - коалинитовый горизонт, представляющий собой светлую глинистую массу с отдельными участками рыхлого щебнистого материала и красно-бурые пятна от скопления гидрооксидов железа из этого горизонта полностью удалены все одно и двухвалентные катионы, гидрослюды здесь замещены коалинитом. выветривании горных пород иного состава горизонты профиля слагаются другими минералами. Каждый тип горных пород характеризуется своими особенностями состава и строения коры выветривания. Связь с полезными ископаемыми С корами выветривания связаны разнообразные месторождения полезных ископаемых. Например, железнорудное месторождение Курской магнитной аномалии представляет собой в верхней части древнюю, раннепалеозойскую кору выветривания магнетитсодержащих кварцитов. В мезозойской коре выветривания Южного Урала имеются крупные залежи никелевых и железных легированных руд, а также каолинита. Во многих странах известны месторождения бокситов, образовавшихся при выветривании горных пород силикатного состава. Особенно благоприятны для этого нефелиновые сиениты. [более подробная информация в учебнике на стр.180] в воде агрессивных органических и неорганических компонентов при образовании коры выветривания наиболее подвижные породообразующие элементы (Na, К, Ca, Mg, Si) выносятся, а менее подвижные (Fe, Al, Ti, Zr и др. ) накапливаются. Поскольку проявление агрессивных свойств просачивающихся вод с глубиной уменьшается, кора выветривания приобретает зональное строение: от коренных, слабо изменённых пород до интенсивно выветрелых вблизи дневной поверхности. Под зоной коры выветривания понимают часть коры, обладающую определённым минеральным составом, физическими свойствами и структурно-текстурными особенностями. По форме залегания выделяют площадную кору выветривания, перекрывающую коренные породы сплошным покровом мощностью от десятков сантиметров до десятков метров, и линейную, вытянутую в одном направлении вдоль тектонических нарушений или контактов горных пород и проникающую по трещинам на глубину 100-200 м, а иногда до 1500 м. Кора выветривания — это толща материнских пород верхней части литосферы (магматических, метаморфических или осадочных), преобразованных в континентальных условиях различными агентами (факторами) выветривания. От коренных пород отличается рыхлой структурой и химическим составом. Формирование коры выветривания происходило во все геологические периоды, её наличие свидетельствует о континентальном выветривании территории. Кора выветривания характеризуется вертикальной зональностью — в верхней части породы наиболее разложены, содержат гидроксиды алюминия, железа, кремния. Эта часть коры называется латеритной. Следующая, каолиновая зона содержит гидроксиды железа. Третья, гидрослюдисто-монтморилоннитово-бейделитовая зона, связана с распадом магматических пород. Ниже лежат породы, не подвергшиеся выветриванию. В основе коры выветривания часто находятся гипсовые и известняковые стяжения, в верхней части коры — накопление гидрослюд, монтмориллонитов. Кора выветривания — комплекс горных пород, образующихся на поверхности Земли в результате действия на коренные породы солнечной радиации, механического и химического воздействия воды, воздуха и живых организмов. По категории залегания выделяют площадные, линейные и смешанные коры выветривания. Толщина коры выветривания — от нескольких метров до 100 м и более. В геологической истории Земли было несколько эпох формирования мощных кор: докембрийская, верхнепалеозойская, триас-юрская, мело-палеогеновая, плиоцен-четвертичная. Реликты этих древних кор хранятся под толщей осадочных отложений или выходят на дневную поверхность. После своего образования коры выветривания нередко подвергались повторным процессам обеления, каолинизации, шамозитизации, пиритизации, карбонатизации, оглеения, засоления и т. д. С древними корами выветривания связано образование ряда полезных ископаемых. Около 1/3 всех химических элементов, имеющих практическое значение, достигает повышенных концентраций в них. В корах выветривания образуются месторождения руд алюминия, железа, марганца, никеля, кобальта, урана, редких элементов, бария, неметаллических полезных ископаемых, таких как каолины, огнеупорные глины, магнезиты и др. С ними связано образование россыпей золота, платины, касситерита, титаномагнетита, циркона, монацита, драгоценных камней и др. |