Литология. Кн.1 - Фролов В.Т.
ISBN 5-211-02865-1
Скачать (прямая ссылка):
Определение Л.В. Пустовалова можно лишь несколько упростить и перефразировать. Во-первых, можно исключить слова "геологические образования", поскольку осадочные породы подчинены совокупности всех горных пород (Белоусов, 1987), а они — геологические образования, во-вторых, можно проще сказать о составе. Итак, осадочными следует считать горные породы минерального или органического состава, возникшие на поверхности литосферы или вблизи нее и существующие при термодинамических условиях, характерных для верхней части земной коры.
2.2. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ОСАДОЧНЫХ ПОРОД
Химический состав осадочных пород весьма сложный, что отражает разнообразие осадочных пород. Он рассматривается по группам пород (гл. 6-13). Но можно попытаться представить средний состав всех осадочных пород, в который внесли бы свой вклад все осадочные породы пропорционально их кларку, или среднему содержанию в осадочной оболочке Земли. Для запоминания средний химический состав осадочных пород лучше сравнивать с таковым магматических пород (табл. 2.1).
Средние химические составы магматических и осадочных пород, как это видно из табл. 2.1, почти полностью тождественны друг другу, особенно по главным, петрофильным (породообразующим) окислам: кремнезема 59,14 и 58,53% — по Ф. Кларку, или 61,69 и 62,20% — по У. Твенхофелу, К. Лейсу и У. Миду. Осадочные породы лишь на 0,5% менее кремнекислые, а по другим данным примерно на ту же величину более кислые, чем изверженные. В целом этот параметр свидетельствует о среднем (андезитовом) составе всех магматических и осадочных пород.
Глинозема в магматических породах около 15,4%, а в осадочных примерно 14%. Незначительное отличие — уменьшение на 1,0-1,5% — в осадочных породах скорее всего кажущееся, благодаря особенностям процентного (относительного) способа выражения содержания: к общему балансу состава прибавились новые компоненты осадочных пород, которые практически отсутствуют в магматических породах (H2O5 СОг и др.), и тогда содержания всех других компонентов уменьшаются на соответствующую долю этой прибавки, пропорциональную их содержанию в магматических породах. Поэтому и "уменьшается" содержание кремнезема, глинозема, соединений железа и других компонентов. Иначе пришлось бы допустить, что глинозем накапливается в гидросфере, т.е. рассеивается в осадочном процессе, что явно не свойственно ему и другим труднорастворимым компонентам.
Таблица 2.1
Средний химический состав магматических и осадочных пород (%) (по М.С.Швецову, 1958)
Компоненты
Магматические породы
Осадочные породы
а
б
в
г
SiO2
61,69
59,14
58,53
62,20
Al2O3
15,47
15,34
13,07
14,38
Fe2O3
2,71
3,08
3,37
3,73
FeO
3,54
3,80
2,0
2,24
MgO
3,87
3,49
2,51
2,85
CaO
4,98
5,08
5,44
6,33
Na2O
3,48
3,84
1,10
1,22
K2O
3,14
3,13
2,81
3,05
TiO2
0,82
1,05
0,57
0,62
P2O5
0,30
0,299
0,15
0,15
ZrO2
—
0,039
—
—
Cl
—
0,048
следы
—
F
—
0,030
—
—
S
—
0,052
0,54
0,58
Cr2O3
—
0,055
—
—
V2O3
—
0,026
—
—
MnO
—
0,124
следы
—
NiO
—
0,025
—
—
BaO
—
0,055
0,05
—
SrO
—
0,022
—
LiO2
—
0,008
следы
—
Cu
—
0,010
—
—
Zn
_
0,004
—
—
Pb
—
0,002
—
—
H2O
—
1,150
4,28
3,47
CO2
—
0,101
4,94
5,78
С
—
—
0,65
0,72
Сумма
100,0
100,0
100,0
107,34(7)
Примечание: а -по анализам Геологического комитета США (из У.Твенхофела); б, в - по Ф.Кларку; г - по К.Лейсу и У.Миду.
Суммарное содержание окислов железа в магматических породах около 6,5%, а в осадочных около 5,5%, т.е. весьма близко, а уменьшение на 1 % также в основном кажущееся, хотя отчасти, возможно, действительно часть железа рассеивается в биосфере и гидросфере. Большие и показательные отличия видны в соотношениях трехвалентного (окисного) и двухвалентного (закисного) железа: в магматических породах пре-
обладает второе, а в осадочных — окисное. Это четко указывает на преобладание окислительных условий и господство кислорода в атмосфере и гидросфере, по крайней мере с протерозоя. Однако и закисного железа в осадочных породах много, и это также есть в значительной мере результат влияния жизни: растения производят кислород, а отмершее органическое вещество восстанавливает бблыпую часть трехвалентного железа в осадках до двухвалентного.
Окислов щелочноземельных элементов в магматических породах 8,5%, а в осадочных около 8 %, т.е. снова те же почти тождественные соотношения, свидетельствующие о круговороте одного и того же вещества Земли. Однако раздельное рассмотрение CaO и MgO снова показывает экзогенное, в основном биогенное разделение этих соединений: если в магматических породах преобладание CaO над MgO незначительное, то в осадочных породах оно более чем двукратное. Такое фракционирование химически сходных элементов не могло произойти чисто химическими способами. Накопление CaO в осадочных породах в значительно больших количествах по сравнению с магматическими породами <5,44 и 4,98 %) — результат связывания его в скелетах организмов. В противоположность биогенному CaO MgO не накапливается в телах организмов и их скелете в заметных количествах и далеко не весь освобожденный из силикатов осаждается химически. Значительная его часть рассеивается, пополняя соленость океана. Из него он осаждается только в немногих, аридных зонах в виде доломита и суль-фатно-хлоридных солей.
