Осадові родовища, копалини мінерали

Осадові родовища виникають у водному і повітряному середовищах. Матеріал для формування цих родовищ або привноситься механічним шляхом потоками рідкої води, льоду, повітря, або випадає з води, що містить ряд розчинених в ній продуктів. У ряді випадків велику роль в утворенні родовищ грають тварини і рослини, які попередньо сконцентрували в собі ті чи інші речовини, розсіяні у водному середовищі або на суші. Істотне значення у виникненні родовищ можуть мати матеріали, що надходять з вулканічних вогнищ. Це і тверді продукти у вигляді попелу, шлаку, пемзи та ін. І розчинені в гарячих вулканічних водах і газах різні корисні компоненти (метали, сірка та ін.). Ймовірно, невелике кількості матеріалів надходить з космосу у вигляді пилу й більших частинок. Матеріал, що вноситься в річки, озера, моря та океани з суші, може привноситься в істинних і колоїдних розчинах, а також у вигляді більших частинок, зважених в потоці води або повітря.

На формування осадових родовищ великий вплив робить клімат. Н. М. Страхов, враховуючи клімат, виділяє три типи літогенезу:

Крім того, в окремий тип він виділяє так званий азональний тип літогенезу, еффузівно-осадовий. Гумідних умови характеризуються підвищеною вологістю, при цьому кількість метеорних опадів перевищує випаровування. У цих умовах виникали осадові родовища алюмінію. заліза. марганцю. кам'яного вугілля і ін. В аридних умовах маса води, що видаляється з верхніх частин землі шляхом випаровування, перевищує масу, що привноситься опадами (пустельні умови). В таких умовах утворюються родовища калійно-магнієвих солей, кухонної солі. гіпсу. доломіту, ряд родовищ фосфору та ін. В умовах льодового типу літогенезу накопичуються продукти в основному механічного вивітрювання.

Осадові родовища, копалини мінерали

Приклад - родовища моренних глин і суглинків, а також валунногравійного матеріалу. Еффузівно-осадові родовища представлені покладами кратерне-озерної самородної сірки, озерних відкладень і ропи озер, що містять бор. літій. калій, магній. До цієї групи належать деякі родовища залізної і мідної колчедана, оксидів заліза і марганцю, відкладення вулканічного попелу, а якщо врахувати деякі додаткові зміни, що відбуваються на стадії діагенеза вулканогенно-осадових порід, то і поклади цеолітів і бентонітових глин. Крім клімату на процеси формування осадових родовищ великий вплив мають тектонічний фактор, що обумовлює специфіку освіти родовищ па платформах і в геосинкліналях і ряд інших особливостей, а також характер (в першу чергу складу) розмиваються товщ, з яких надходить матеріал для родовищ, рельєф, середа осадкообразованія , в тому числі і ступінь віддаленості від берега, рельєф дна, солоність води, наявність гумінових та інших органічних кислот і т. д.

В процесі перенесення матеріалу, що надходить на ділянці седиментогенеза з областей розмиву, відбувається його сортування, або, як це назвав Л. В. Пустовалов, механічна і хімічна диференціація. Механічна диференціація сприяє розділенню опадів по крупності матеріалу (гранулометричному складу), по їх щільності і міцності (механічно слабкі частки стираються швидше). В результаті подібної диференціації, що проходить нерідко з неодноразовим перемиваючи вже сформувалися опадів, виникають високоякісні родовища майже мономінеральних кварцових пісків, які використовуються в скляної промисловості; поклади гранатсодержащіх пісків та інших видів сировини. У процесі хімічної диференціації вирішальну роль відіграють міграційна здатність елементів і їх з'єднань, а також фізико-хімічна характеристика середовища осадкообразованія, що впливають на цю здатність. Прикладом такої диференціації може служити послідовне осадження руд алюмінію, заліза і марганцю, зазначене Н. М. Страховим.

Серед осадових родовищ з урахуванням характеру процесів виділяють наступні класи:

  • механічний,
  • хімічний,
  • біохімічний,
  • вулканогенно-осадовий.

До механічному класу, родовища якого виникають при провідній ролі переотложения продуктів механічного вивітрювання і іншого механічного руйнування гірських порід, відносяться льодовикові освіти, наприклад моренні глини. флювио-гляциальниє, піщано-гравійні та інші освіти, еолові піски, алювіальні піски і глини, озерні і озерно-болотні глини, озерні піски і піщано-гравійні відкладення, морські глини, піски і піщано-гравійні освіти, пролювіальние і делювіальні суглинки, глини і піски. Слід підкреслити, що на високу якість вогнетривких озерно-болотних глин впливає присутність гумусових кислот, які сприяють видаленню з зони седиментогенеза сполук заліза. Більшість осадових родовищ глин формується при перенесенні глинистих частинок з зон вивітрювання або іншого руйнування вихідних порід у вигляді колоїдних розчинів.

В клас хімічних родовищ входять такі, генезис яких залежить від тих чи інших хімічних або фізико-хімічних процесів, а також родовища, на освіту яких могли вплинути біологічні чинники, але встановити їх роль важко. До перших відносяться родовища калійно-магнієвих солей, кухонної солі, гіпсів та ін. До других - деякі родовища марганцю, заліза, трепелов і ін. Одні родовища хемогенного генезису виникли з істинних розчинів - родовища солей, гіпсу, ангідриту і ін. Інші з колоїдних розчинів - родовища алюмінію, заліза та ін.

За даними А. А. Іванова, в сухому залишку води сучасного океану міститься (у%): КаС1 77,7, MgCl2 10,9, М§Е04 4,7, СаЕ04 3,6, Кг304 2,5, СаСОз 0, 3, М £ Вг2 0,2. Концентровану ропу, з якого виділяються тверді солі, названий ропою. Ропа може бути поверхнева, розташована над виділилася з ІЕЕ твердою фазою, і похована. В останній розрізняють межкрістальной і мулову. Як показують елементарні розрахунки, простого випаровування морської води в тому чи іншому ізольованому водоймі для формування наявних в даний час потужних покладів солей недостатньо. У зв'язку з цим ще в минулому столітті німецький дослідник К. Оксеніус запропонував гіпотезу барів. Відповідно до цієї гіпотези, солеродних ділянки є водойми типу бухт, відокремлених від океану або моря підводним бар'єром, або баром. У цих бухтах йде в умовах арідного клімату інтенсивне випаровування води, що знижує її рівень, і внаслідок цього відбувається постійний приплив в бухти нових порцій морської води. Випаровування морських вод призведе до підвищених концентрацій води в бухтах - формування маточного розчину.

З маточного розчину послідовно випадають:

На третій стадії, на думку К. Оксеніуса, рівень поверхні маточного розчину, через більшу щільності розташованого у дна басейну, досягає рівня бару. Відкладення калійних солей відбуваються в умовах, коли піднявся над рівнем води бар повністю відокремить лагуну від моря. Прикладом гіпотези барів вважали затоку Кара-Богаз-Гол, який був найпотужнішим випарником Каспійського моря. Однак, незважаючи на те що ідеєю утрудненого водообміну лагуни з більш великим водоймищем-джерелом солей логічно пояснюється концентрація солей на порівняно обмежених площах, теорія барів у варіанті К. Оксеніуса заслуговує і критичних зауважень.

По-перше, нею не враховано прогинання солеродних басейну, завдяки якому потужність товщ солей може досягти значних величин. По-друге, у зв'язку з вельми великими горизонтальними розмірами покладів копалин солей, відкладення їх відбувалося в ряді випадків не в легенях, а в досить великих солеродних водоймах, що відповідають за параметрами морях. По-третє, порядок соленакопленія не зовсім такий, як припускав К. Оксеніус. Цей порядок був намічений ще в середині минулого століття італійським хіміком Г. Узільо, потім вивчався Я. Вант-Гофф і іншими дослідниками. Експериментальні роботи Н. С. Курнакова дозволили уточнити послідовність випадання солей з морської води при сонячному випаровуванні. За «сонячної діаграмі» Н. С. Курнакова осадження протікає в наступному порядку:

  1. гіпс
  2. галит
  3. епсоміт
  4. гексагіріт (водний сульфат магнію)
  5. карналлит
  6. бішофіт.

Для характеристики солеродних водойм Н. С. Курнаков ввів поняття про коефіцієнт метаморфизации розсолів, що визначається відношенням МдЕ04. Ме С12. Метаморфизация розсолу пов'язана з втратою ним сульфат-іона. Бессульфатность калійних родовищ пояснена А. Е. Риковсковим ще в 1930 р метаморфізаціей ропи на стадії седиментогенеза. До Верхнекамськая родовищу ця ідея була застосована Ю. В. Морачевським і Г. Г. Уразовим. В даному випадку метаморфизация ропи протікала наступним чином: з ропи віддалявся сульфатчіон, в зв'язку з чим до моменту утворення калій-магнієвих солей він повністю зникав з неї і тому поклади калій- магнієвих солей складені тільки хлоридами.

Навпаки, в родовищах Північно-Німецького калій-магнієвого басейну є сульфати цих металів, т. Е. Поклади там формувалися з неметаморфізованних ропи. За М. Г. Валяшко, у міру наближення солоності ропи до насичення калієвими солями обсяг твердих випали соляних фаз стає приблизно рівним обсягом залишився маточного розсолу. З урахуванням рихлості будови твердих фаз солеродних водойм, за умови приблизно рівних обсягів ропи і твердої фази, солеродних водойма має вигляд «сухого» озера, т. Е. Ропа не формує істотно потужного шару вище твердої фази солей, а носить межкрістальной характер. Тому освіту покладів калійних солей здійснювалося за цією гіпотезою в залишкових від ранніх ширших морських водоймах, озерних басейнах, в які стікала багата калієм ропа з більш піднятих ділянок, складених пухкої твердою фазою Галіт з межкрістальной ропою.

В умовах арідного клімату відомий ряд соляних озер, серед яких М. Г. Валяшко виділені наступні типи:

Осадові родовища, копалини мінерали

За особливостями розташування ропи в озері серед них відзначені рапниє, сухі і Підпесочне. У рапниє озерах ропа формує поверхневий шар протягом всього року. У сухих озерах поверхнева ропа зберігається тільки у вологий період року, а в Підпесочне озерах взагалі немає поверхневої ропи (тільки межкрістальная і иловая). Сама назва «Підпесочне» пов'язано з перекриттям поверхневого шару солей озер піщаним або глинистим матеріалом. Озера, в яких відбувається садка солей, називаються «самосадочная. Садка солей пов'язана з підвищенням концентрації ропи (зазвичай в літній період) або з падінням розчинності (зазвичай в зимовий період). Наприклад, в зимовий період може відбуватися садка соди в содових (карбонатних) озерах. Шар солі, відклався протягом одпого сезону, називається новосадкой. Новосадка в наступні часи може цілком або частково розчинитися. Частина, що залишилася новосадкі в умовах подальшого циклу седиментогенеза може перекриття новою порцією соляного осаду і в такому випадку вона перейде в старосадку. Старосадку, перекриту шаром мулу, називають кореневою залежью. Харчування соляних озер водою здійснюється поверхневим і підземним шляхом. У ряді місць відомі ланцюжка соляних озер, з'єднаних річками, причому в озерах, розташованих нижче за течією, концентрація солей вище, ніж в більш верхніх. Концентрація солей зростає при випаровуванні води з поверхні озер, а також, як це довів Л. М. Гроховский, в результаті випаровування вод підгрунтя, при їх подсасиваніе до поверхні землі по капілярах. Навколо солоних озер розвинена так звана соров смуга - це смуга з неглибоким заляганням підземних вод. Вицвіти солей, що виникли при випаровуванні підземних вод, підсмоктуватиметься до поверхні, - відмітна риса соров смуг.

Схожі статті