Реферат: Гипергенез и литогенез земной оболочки

Влияние рельефа на осадконакопление заключается:

1. В общем плане все пониженные участки рельефа являются потенциальными областями аккумуляции осадков.

2. Влияние рельефа на мощность осадков.

3. На зональное распределение обломочного материала. Рассмотрим это явление на примере рельефа ложа Мирового океана(плакат).

В нем выделяют несколько областей - прибрежная, мелководная, батиальная (глубоководная) и абиссальная. Поступающий с континента обломочный, рыхлый материал в условиях неровностей рельефа начинает разделяться по размеру и весу обломков. Легкие и мелкие обломки уносятся в более глубокие пониженные области, а крупные оседают в прибрежных, мелководных зонах. Таким образом происходит дифференциация по размерам обломков (или еще называют это сортировкой) т.е.:

крупные→средние→ мелкие (глинистые) →илы

Таким образом, на стадии седиментогенеза закладываются основные свойства осадков - это минеральный состав, размер и форма обломочных частиц и условия их залегания.

Свежесформированные осадки образуют рыхлые слои, обводненные и насыщенные химически активными соединениями. Для такого осадка характерно отсутствие физико-химического равновесия между твердыми, жидкими и газообразными компонентами. Начинается новая стадия, называемая диагенез, в которую рыхлые осадки под действием совокупности процессов переходят в твердую сцементированную осадочную породу . Рассмотрим основные из этих процессов, последовательность их проявления и результаты.

1. Изменяется состав воды в осадке и бассейне седиментации. Вода осадков обогащается углекислым газом, сероводородом, метаном, но теряет кислород и сульфаты. Изменяется ее рН. Это дает толчок новым процессам:

-начинается физико-химическое взаимодействие вод осадка и вод бассейна. Избыток газов поступает в воды бассейна, а из них в осадок поступают О₂ и ионы SO₄ ^-2 и Са⁺² и Mg⁺² .

- в осадке начинается образование новых минералов.

В ходе этих процессов в осадке происходит выравнивание геохимической обстановки. Одновременно происходит вытеснение воды из осадка и его уплотнение. Уплотнение происходит за счет давления новых порций осадков, а также за счет цементирующего действия новообразованных минералов. Осадок переходит в осадочную горную породу.

Таким образом, мы рассмотрели гипергенез, седиментогенез и диагенез, которые являются частью (или стадиями) единого процесса образования осадочной горной породы- литогенеза .

В разных климатических зонах литогенез протекает по-разному. Н.М. Страхов выделяет 3 типа литогенеза: ледовый (нивальный), гумидный и аридный. Кратко рассмотрим их.

1. Нивальный тип - преобладает физическое разрушение, образование крупнообломочных пород типа морен, отложений озер (при таянии льдов), а в морях образуются кремнистые илы за счет диатомовых водорослей.

2. Гумидный тип- разнообразие процессов при гипергенезе и диагенезе приводит к образованию разнообразных осадочных пород.

3. Аридный тип- преобладает температурное разрушение в воздушной среде и образование мелкообломочных пород типа песков и лессов. В мелководных озерах и мирских заливах при повышенной концентрации солей в воде образуются залежи солей, гипса и др. пород, которые объединяются общим названием эвапориты.

Особое положение занимает эффузивно-осадочный литогенез. Этот процесс развивается в областях вулканизма, когда твердые продукты извержения - от бомб до пепла оседают и накапливаются в водной или воздушной среде, смешиваясь при этом с нормально-осадочными продуктами.

В условиях, когда осадочные породы продолжая находиться в верхних горизонтах земной коры, то в них протекает совокупность процессов с общим названием катагенез. Это процесс изменения осадочной породы при котором сохраняется ее строение и минеральный состав. Процессы катагенеза протекают в условиях медленного и длительного опускания осадочных пород или их подъема. Масштаб изменения глубин незначительный ~3-7 км. Тем не менее, начинают изменяться температура, давление и воздействие подземных вод, которые являются основными факторами катагенеза. Происходит уплотнение и обезвоживание пород, растворение одних минералов и образование других, перекристаллизация минералов. В процессе катагенеза могут образоваться скопления пирита, марказита, халцедона и других минералов. В случаях, когда осадочные породы содержат органические соединения- в зоне катагенеза происходит их преобразование. При температуре=60-150^о С и до глубины 5км образуются жидкие и газообразные углеводороды. Глубже 5 км и >150^о происходит разложение нефти и образование газа метана.

При переходе пород из зоны катагенеза на глубины > 5км и температуры >150-300^о процессы преобразования могут изменить структуру и минеральный состав пород. В этом случае говорят о метагенезе или начальной стадии метаморфизма.

В результате всех этих процессов образуются осадочные горные породы. Уже по продуктам, образующимся на разных стадиях литогенеза можно представить себе вещественный состав осадочных пород. Среди главных породообразующих компонентов выделим:

1-реликтовые минералы и обломки пород - терригенный материал;

2-минералы осадочного генезиса(опал, оксиды и гидрооксиды железа, сульфаты фосфаты галоиды и т.д.)

3-органические остатки,

4-вулканический материал.

Строение осадочных пород характеризуют структура и текстура.

Структура - определяется размером и формой обломков и минералов, Текстура - их взаимным расположением и ориентировкой в пространстве.

Классификация осадочных пород

Основной принцип - по вещественному составу и генезису сохраняется. В этом случае все породы делятся на 3 группы: обломочные, хемогенные и биогенные, глинистые. Такое деление детализировал Страхов, который выделил 10 групп:

1-обломочные 5-марганцовистые 8-карбонатные