Основные понятия о процессах осадко - и породообразования (Стадии 2-3)

струи)
3. Водой
(суспензионные и водные потоки – наземные и подземные)
4. Льдом
5.

Живые организмы

Особенность механизмов мобилизации, переноса и седиментации состоит в том, что ими управляет закон осадочной дифференциации,

Сущность осадочной дифференциации - механические, химические и биологические процессы рассортировывают осадочный материал и избирательно выделяют в твердую фазу растворенные и газообразные вещества и ведут к последующему накоплению.

В процессе переноса происходит дифференциация осадочного вещества и частичное осаждение на путях переноса. В водных бассейнах продолжается дифференциация и интеграция (смешивание) осадочного вещества и его отложение.

суши или дна морского бассейна в зоне

транспортировки
Климат
Среда переноса (вода, атмосфера, ледники);
Режим движения среды переноса (замедление, ускорение, пульсация скорости);
Количество областей питания осадочным материалом и расстояние от них до места седиментации;
Соленость вод бассейна седиментации и гидрохимический состав вод;
Концентрация водородных ионов и окислительно-восстановительный потенциал среды;
8 Жизнедеятельность организмов.

устойчивость
• химическая активность
• концентрация осадочного материала в путях миграции
Различают

механическую,

физико-химическую, хемобиогенную и химическую
осадочные дифференциации

возникают естественные геохимические барьеры, на которых вещества, мигрирующие в коллоидной

форме, коагулируют - образуются хлопья («химический процесс»), которые уже разносятся и осаждаются по законам механической дифференциации («физический процесс»).


На геохимическом барьере происходит коагуляция коллоидов и обогащение химическими малоподвижными элементами, соединениями Al, Fe, Cu, U и др. металлов.


Основная масса поступает в растворенные вещества с континента и вступает в миграцию за счет химического выветривания (источник катионов) и составляет солевой резерв Мирового океана.
Однако очень большая роль поставки материала непосредственно в воды Мирового океана происходит за счет подводных эксгаляций в виде вулканизма, гидротермальной деятельности («черные и белые курильщики» и др.) – источник анионов. Карбонаты, кремневые породы, вероятно фосфатов и ряда других соединений имеют преимущественно источником вещества Мировой океан.

–очень слабая сортировка по размеру и уд. весу).

Далее сортировка

идет ветром речными водотокамми (волочением, сальтация, на плаву (в механических взвесях)

По размеру

По удельному весу

По форме

В

Ca, Mg;
2 – карбонаты Ca, Mg;
3 – кремнезем;

4 – соединения Fe, Mn, P, Cu, Al, редкие элементы;
5 – глинистые минералы и вещество;
6 – обломочные компоненты (кристаллокласты
и литокласты)

Формы переноса реками основных компонентов осадков

волочение по дну + сальтация

взвесь

растворы

коллоидные

истинные

«Формула стока» = а:б:в

Для современных рек –
0.35:3.5:1
Равнинная река (З.Двина) –
0.01:0.25:1
Предгорная равнина (р. Кубань) – 0.57:5.0:1

реки, формы обломков, характера дна, насыщенности потока, ширины реки и

др.
Неизометричные (особенно пластинчатые) зерна переносятся легче, они раньше срываются в сальтацию (подпрыгивание) и захороняются в более тонких осадках.
При увеличении глубины потока скорость, необходимая для начала движения частицы одного и того же размера, увеличивается.

Перенос в речных потоках волочением или перекатыванием

льдов
Перенос на небольшие расстояния
Плохо окатаны и несортированы
Сели (грязевые, грязекаменные, водно-каменные)

частицы
Одинаковый электрический заряд
Осаждаются нейтрализацией другим электролитом или противоположно заряженным коллоидом

Истинные

Важнейшая форма переноса веществ с разной растворимостью

При диссоциации вещества на разные ионы
Содержание материала зависит от скорости воды
Дифференциация по минсоставу на основе уд. весов

растворы

их достигает 3 м/сек, а протяженность - тысячи км.
В прибрежных участках

морей и океанов - приливно-отливные и прибрежные течения.
Благодаря ветру они совместно транспортируют осадочный материал.
Волнениями взвешенный и растворенный материал переносится по всей площади морских бассейнов.
Глубина, на которую распространяются волнения, называется базисом действия волн.

Перенос в водных бассейнах волнениями и течениями

глубины и размеров бассейна.

Волнения – колебательные движения и частицы

в них испытывают
круговые движения, затухающие в основании базиса действия волн.

Волнения вместе с ветром подходят к берегу под углом, имея силу
в двух направления: перпендикулярную к берегу и вдольбереговую.

Перпендикулярная волна формирует прибой, а вдольбереговая -потоки.

6. Каждая составляющая определяет накопление осадков в виде подводных валов, баров, прибереговых кос.

Волны

косоволнистая и волнистая слоистость песков на баре
Зигзагообразный путь перемещения галек,

гравия и песчаных зерен вдоль берега силой прибоя

Перенос твердого материала прибойным потоком в береговой зоне моря

Лагуны

Лагуны

Лагуна

вод и растеканием их по дну океанов к экваторам (термогалинные

течения)

Суспензионные

возникают с образованием больших масс рыхлого материала в неустойчивом состоянии при амплитуде рельефа.

Компенсационные
(апвеллинг)

При подъеме глубинной воды по континентальному склону

На шельф выносятся большое количество СО2, карбонатов, фосфатов, соединений азота и других веществ, питательных для биоса.

Различаются по генезису, масштабам и приуроченности к слоям воды
и геоморфологии дна:

Течения по отношению к берегу подразделяются на сгонные, разрывные, нагонные и вдольбереговые.

Приливно-отливные

транспортируют огромные массы осадочных компонентов
Энергия приливов и отливов лишь для

переноса тонкого илового и мелкозернистого песчаного материала
Формируют своеобразный тип отложений – приливно-отливные.

Приливно-отливные течения

тяжелый в русловом аллювии, на перекатах, пристержневые области (аккумулятивные песчаные

бары, косы, персыпи) Хорошо промывается волнами

Б. Более легкий и тонкий (алеврит+пелит) – на пойме, в старицах, лагунах

В. Взвешенный материал и растворы – выносятся в конечный водоем стока –озера, моря (здесь сортировка идет процессами волнения и донных течений)



Тонкий материал накапливается ниже
базиса действия волн

вес более 2.8г/см3 – циркон, рутил, сфен, гранат и др.)

минералов

Формируются россыпи самородных металлов

В итоге механической дифференциации

возрастания их растворимости)

также климат влияют на выделение растворенных веществ в твердую фазу

.

Н. М. Страхов (1960-1962) выявил зависимость химической дифференциации от климата:
1. угли, бокситы, латеритные железные руды образуются только в гумидных условиях,

2. медные, свинцовые и цинковые руды, доломиты, соли – только в аридных.

3. В областях гумидного климата характерна рудная триада:
алюминий  железо  марганец.

4. В аридном климате триада:
медь  свинец  цинк

минеральные скелетные образования или органические ткани в результате жизнедеятельности организмов.

Формирует мощные толщи органогенных пород и проявляется в накоплении органического вещества – материала для образования каустобиолитов или органических пород.

Сопутствует механической и химическая дифференциациям, т.к. после отмирания животных или растений их остатки переходят в осадок или растворяются, перемещаясь далее по законам механического или химического разделения.

Хемобиогенная дифференциация

(Органическое вещество в осадке определяет почти все процессы сингенеза и диагенеза и новое минерало- и породообразование)

прибрежной зоне, меньше – в более глубоководных участках)
Коллоидные растворы

после коагуляции (свертывания) могут находиться в состоянии золей (наиболее тонкие частицы) и гелей (студней).
Высокая концентрация солей - одна из главных причин осаждения коллоидов.
Вызывает укрупнение частиц вследствие коагуляции и выпадение их в осадок
Распределение выпавшего осадка контролируется уже процессами механической дифференциации.

Физико-химическая дифференциация

происходит собственно процесс образования осадков.

2. Формирование осадочной породы начинается

именно со стадии
накопления, когда ее компоненты из разных источников
объединяются друг с другом в одном участке земной поверхности.

Ведущая сила седиментации - сила тяжести, поэтому осаждающееся тело – это свободно падающее тело.

Разные формы переноса определяют и разные способы осаждения
– механические, химические и биологические.

По выражению В.Т.Фролова, осадок – это зародышевая форма горной осадочной породы.

Седиментация

(вслед за выветриванием и переносом, или параллельно с ними)

Проявляется повсеместно на поверхности Земли накоплением осадка.

Осадок под дальнейшим воздействием

еще более сложных процессов постепенно преобразуется в собственно осадочную породу (литифицированный осадок), с которой литологи и имеют в основном дело.

и относительный.

Метод абсолютных масс оценивает поступление количества осадка за

определенный промежуток времени (чаще всего за 1000 лет) на 1 см2 дна моря в граммах или в миллиметрах. Эту скорость выражают в единицах Бубнова (Б):
1Б – отвечает 1 мм осадка за 1000 лет.
Метод относительных масс выражает скорость в процентах или промилле, т.е. в сотых или тысячных долях относительно суммы компонентов, принимаемой за 100 % или 1000 %. В этом случае расчет ведется на осадок в целом.

Минимальные скорости - на красные океанические глины (3-5 Б),
Максимальные – в устьевых частях рек и прилегающих морей и океанов
(до 20000 Б).
Седиментация с скоростями свыше 1000 Б - лавинная, или сверхбыстрая.
Признаки: особые текстуры и структуры, высокая концентрацией ОВ, большие мощности, прерывистая седиментация и слабая дифференциация осадочного вещества по гранулометрическому составу.
А.П.Лисицын выделил три глобальных уровня лавинной седиментации:
А) переходная зона река – море,
Б) основание континентального склона
В) дно глубоководных желобов.
Региональные области лавинной седиментации помимо межгорных и предгорных прогибов, включают рифтовые системы и линейные эрозионные врезы.

Скорости осадконакопления