2 месяца назад
Нету коментариев

Осадочные месторождения формируются непосредствен­но на земной поверхности, в условиях которой многие ми­нералы магматического цикла становятся неустойчивыми. Под воздействием воды и растворенных в ней солей, кисло­рода и углекислого газа, а также эрозионной деятельности ветра, резкой смены температуры воздуха, жизнедеятель­ности организмов происходит разрушение горных пород и минералов с образованием более устойчивых химических соединений. Большая часть продуктов разрушения сносит­ся водой и ветром в различные понижения земной поверх­ности, в озера и моря. В благоприятных физико-географи­ческих условиях происходит концентрация определенных минеральных компонентов, приводящая к появлению круп­ных скоплений — месторождений. Обширная группа место­рождений осадочного цикла образуется также путем химического выпадения осадков в водной среде и пре­образования различных растительных и животных остат­ков.

К полезным ископаемым осадочного происхождения относятся нефть и уголь, минеральные соли, некоторые железные и марганцевые руды, бокситы, разнообразные глины и пески, фосфориты и многие другие виды мине­рального сырья. Все они связаны с осадочными горными породами. Хотя цикл осадочного минералообразования не формирует, подобно магматогенному, линейно развиваю­щегося ряда, однако этапы формирования в известной ме­ре следуют один за другим.

Так, первая группа осадочных месторождений появля­ется на месте накопления продуктов разрушения коренных горных пород, слагающих выровненные поверхности водо­разделов. Если в этих породах содержались устойчивые против разрушения рудные минералы, то они, концентри­руясь в основании зоны выветривания, образуют элюви­альные россыпные месторождения олова, золота, хрома, вольфрама и др. (рис. 14).

Схема образования россыпных месторождений полезных ископаемых

Схема образования россыпных месторождений полезных ископаемых

Известная часть продуктов разрушения растворяется атмосферными водами и, просачиваясь вниз, уносится грунтовыми потоками. При благоприятных физико-хими­ческих условиях в зоне грунтовых вод из этих растворен­ных веществ также могут образоваться новые минералы. Они возникают или путем выпадения из растворов, до­стигших предельной концентрации, или в результате замещения ранее образованных минералов новыми, более устойчивыми в создавшейся обстановке. Так формируются инфильтрационные месторождения железа, мар­ганца, меди, гипса, фосфорита, магнезита.

Но обычно большая часть продуктов выветривания за­хватывается поверхностными водами и уносится реками в виде нерастворенных частиц пород и минералов. При этом в водном потоке происходит естественная сортировка об­ломков по величине, форме и удельному весу. Тяжелые и крупные волокутся по дну реки вниз по течению, измель­чаются и окатываются, отдельные фракции накапливаются в углублениях русла. В непосредственной близости от разрушающегося массива располагается глыбовый и гравий­но-галечный материал, затем выпадают грубо- и разнозер­нистые пески, затем более отсортированные и мелкие и дальше всех — глинистые частицы. В местах быстрого течения задерживается галечник, в местах умеренного — пески, в спокойной воде — глины. Если в обломочных породах содержатся тяжелые, твердые и химически стой­кие минералы, то водным потоком они также обраба­тываются, сортируются и откладываются в благоприятных местах. Наибольшая концентрация их происходит в различ­ных углублениях, промоинах, трещинах и впадинах водо­воротов придонной части реки. Так образуются аллю­виальные россыпные месторождения золота и платины, олова и вольфрама, алмазов и некоторых драгоцен­ных камней.

В прибрежной части морей нередко возникают морские россыпные месторождения тех же полезных ископаемых. Но значительное количество продуктов разрушения раст­воряется и уносится речными потоками. Особенно много с такими потоками в моря попадает солей калия, натрия, маг­ния. Вместе с ними в растворенном состоянии переносятся соединения железа, марганца, алюминия и других метал­лов. При достижении критической концентрации они вы­падают и осаждаются на дне водоема; возникают крупные залежи химически образованных месторождений. Среди химических осадочных месторождений наиболее широко распространены месторождения каменной и калийной со­лей, а также сернокислых солей натрия. Образуются они в морских заливах, лагунах, бухтах.

В таких полузакрытых водоемах, сообщающихся с мо­рем, растворы солей периодически достигают высокой кон­центрации и в результате на дно выпадает твердый осадок в виде соляных минералов (галита, сильвина, карналлита и др.). Осаждение из раствора этих минералов происходит только в условиях жаркого и сухого климата, когда с по­верхности водоемов идет интенсивное испарение, а приток морской воды через песчаный вал не компенсирует расхо­да. Поэтому содержание солей в солеродном бассейне воз­растает и, когда оно в 5 раз превысит норму (3,5%), начи­нается осаждение гипса, а при 11-кратном превышении — каменной соли. Калийные и магнезиальная соли из рас­твора выпадают при полном отделении лагуны от моря.

Подобным путем происходит соленакопление и в совре­менную эпоху. Примером такого осадочного процесса явля­ется отложение солей в заливе Кара-Богаз-Гол на Каспий­ском море. Этот залив связан с морем небольшим проливом, через который в него поступает морская вода, а с ней и растворенная соль. Летом, когда вода нагревается до 31°, происходит интенсивное испарение, в результате чего кон­центрация солей в заливе резко возрастает и достигает 28,5 %. Зимой, когда температура воды понижается до 5,8°, соли начинают усиленно выпадать из плотного раствора и оседать на дне залива.

Образование осадочных полезных ископаемых в различ­ных водоемах происходит не только в результате химиче­ского осаждения. Довольно обширная группа их возникает в процессе жизнедеятельности животных и растительных организмов. Многие морские беспозвоночные животные строят свои раковины и скелеты из углекислого кальция, кремнезема, фосфора. При массовом отмирании таких жи­вотных формируются залежи известняков, фосфоритов, кремнистых пород и других осадочных образований. В при­роде встречаются известняки, которые целиком состоят из различных обломков раковин, например известняк-раку­шечник.

Особое место среди месторождений осадочного проис­хождения занимают залежи углей и нефти, образующиеся из остатков органического мира.

В огромных и пышных лесах каменноугольного и по­следующих геологических периодов, по берегам морей, озер и рек происходило накопление различных древесных остат­ков наподобие современных торфяников. С течением вре­мени при местных погружениях земной коры, подвергаясь затоплению, эти леса погибали и заносились глинистыми и песчаными частицами. Когда данный участок испытывал очередное поднятие, на нем снова возникали благоприят­ные условия для произраста­ния обильных лесов. Посте­пенно из отмирающей расти­тельности формировался но­вый слой торфяника, кото­рый при последующем про­гибании вместе со стволами деревьев снова покрывался песчано-глинистым материа­лом.

Так повторялось много раз. Оказавшись под слоем пород, растительная масса без доступа кислорода при участии бактерий подверга­лась особому виду разложе­ния. За миллионы лет рых­лые торфяники постепенно превращались в бурый уголь. При большом давлении и высокой температуре бурые угли преобразовывались в каменные, а затем и в антрациты. В ряде случаев среди угольных пластов хорошо сохранились отпечатки листьев и даже целые стволы деревьев (рис. 15). Так, при ритмич­ном местном опускании и поднятии участков суши в ус­ловиях влажного и теплого климата, изобилующего бога­той растительностью, происходило накопление мощных угленосных толщ, состоящих из песчано-глинистых и дру­гих пород с многими десятками угольных пластов. В от­дельных из них, например в Донецком угольном бассейне, общая мощность угленосной толщи превышает 10 тыс. м, в ней заключено 260 угольных пластов. В Печорском угольном бассейне сформировалась угленосная толща мощностью 900 м с 75 пластами угля.

Остатки окаменелых стволов деревьев

Остатки окаменелых стволов деревьев

Об образовании нефти и природного газа существуют различные представления. В конце прошлого века Д. И. Менделеев, вслед за французскими химиками, раз­вивал минеральную (карбидную) гипотезу нефтеобразова­ния. Эта гипотеза не получила должного признания и не выдержала испытания временем и сейчас поддерживается лишь отдельными учеными. Господствующее положение в пауке принадлежит гипотезе органического происхождения нефти. Согласно существующим представлениям, нефть образовалась из биогенной углеродсодержащей массы, в качестве которой в первую очередь рассматриваются планк­тон, сапропелевые образования и другие органические ве­щества, рассеянные в осадочных породах. Накопление ор­ганической массы, по современным данным, происходит не вследствие массовой гибели и захоронения организмов, а медленно, по мере естественного отмирания их. В резуль­тате сложных физико-химических преобразований из рас­сеянного органического вещества возникают мельчайшие жидкие капельки или пленки, получившие название микронефти. В таком диффузно рассеянном состоянии нефть распространена в огромной толще осадочных пород.

Процессы нефтеобразования длительные и тесно связаны с тектоническими движениями земной коры. Главная фаза нефтеобразования возникает при покровных отложе­ниях мощностью от 2 до 4 км при температуре 80—150°. В этих условиях усиливается новообразование углеводоро­дов, увеличивается содержание микронефти, происходит отрыв ее от материнской органики и минеральных компонентов породы, возникает начальная миграция и происхо­дит превращение микронефти в собственно жидкую нефть. В последние годы гипотеза органического происхожде­ния нефти получила название осадочно-миграционной тео­рии. Этим подчеркивается связь нефтеобразования с оса­дочным процессом и возникновение нефтяных залежей в результате миграции микронефти. Таким образом, место­рождения нефти являются не местом ее зарождения, а вме­стилищем мигрирующей нефти.

comments powered by HyperComments