Литология. Кн.1 - Фролов В.Т.
ISBN 5-211-02865-1
Скачать (прямая ссылка):
факторами, выступающими часто как более важные (газовый режим, наличие питательных компонентов и движение воды), поэтому в холодных водах высоких широт жизнь довольно обильная, биомасса большая и влияние жизни на осадочный процесс значительное.
Давление оказывает меньшее влияние на образование осадков, во-первых, потому, что оно на поверхности земли малое (в среднем 1 атм), а во-вторых, не так изменчиво во времени и в пространстве. Но все же оно снижается в горах до 0,5 атм, а в толще воды увеличивается на 1 атм с углублением на 10 м. Так, на глубинах 100 м давление 10 атм, на 200 м — 20 атм (край шельфа), на 4000-5000 м (океаническое дно) — 400-500 атм, на 11 000 м — 1100 атм, что соизмеримо с давлением до 3500-4000 атм в осадочной оболочке и с давлением газов в вулканическом очаге. Это одно из влияний давления на осадочный, в данном случае — на вул-каногенно-осадочный процесс: взрывной характер извержений на таких глубинах (начиная с первых километров и даже с сотен метров) становится практически невозможным, поэтому не образуются туфы, а вулканический процесс сводится в основном к эффузивной, лавовой форме извержения и даже совершается в виде силлов между осадками и толщей воды (2-5 км и более), эквивалентной кровле из пород толщиной 1-1,5 км. Взвешивающий эффект морской воды порождает и другую форму излияний — пульверизацию лавы, при которой порождаются пульвери-зационные (шариковые) гиалокластиты.
Второе важное следствие нарастания давления с глубиной — увеличение растворимости газов: О2, СО2, H2S и др. Выше мы видели, что в этом же направлении действует и понижение температуры. Поэтому оба этих мощных фактора, влияющих согласованно и прямо пропорционально, реализуются в очень больших массах растворенных в морской глубинной воде газов, которые удерживают в растворе и большие массы катионов, включая седиментообразующие и питательные для планктона. Подъем их в зонах дивергенции или апвеллингов приводит к химическому осаждению карбонатов, фосфатов непосредственно или опосредованно через планктоногенные осадки.
Кроме того, "погодные" колебания давления, хотя и небольшие по абсолютному значению (десятые доли атмосферы), способствуют зарождению циклонов (области низких давлений) и антициклонов (области высоких давлений), которые дальше развиваются в сильные ветры и мощнейшие ураганы и штормы. Помимо этого малые падения или повышения давления управляют газовым режимом почв и гидросферы и населяющим их микро- и макробиосом, растворимостью карбонатов и т.д.
Следует отметить, что давления в гидросфере, даже весьма большие (до 1 кбар и больше), не вызывают уплотнения осадков, так как последние состоят больше из воды (глинистые осадки — на 80-90%), а вода практически несжимаема. Только те осадки, которые водную фазу содержат в количестве менее 30-35% (пески), или первично твердые породы испытывают влияние давления столба воды и уплотняются: в них минеральные частицы опираются друг на друга. В историческом масштабе времени давление, оказываемое трансгрессирующим морем, на шельф, появлением материкового оледенения (толщиной льда до 4 км), способно привести к медленному прогибанию (опусканию) территории,
а после их снятия (регрессия, дегляциация) — подъему ее. Искусственные водохранилища электростанций также порождают водной нагрузкой землетрясения силой до 2-3 баллов.
Количество метеорных осадков и водный режим — вторая, после температуры, важнейшая характеристика зоны осадкообразования, определяющая ее главнейшие черты, прежде всего деление на типы седиментогенеза. Количество осадков и соотношение его с испарением меняются на Земле широтно, в зависимости от количества поступающего солнечного тепла. Но на втором, более подчиненном уровне эта зональность искажается подключением движения атмосферы: глобальными струйными течениями воздуха — пассатами, зонами дивергенций и конвергенции, — связанными также с вращением Земли и имеющими связь с морскими течениями (пассатными, субмеридиональными и др.). Максимальное количество осадков (более 2000 мм в год) выпадает в экваториальной и тропической зонах, шириной до 40°, т.е. более 5000 км. Это зоны тропических влажных лесов (джунглей), относящиеся к тропическому гумидному типу литогенеза, выделенному Н.М. Страховым (1946,1956,1960,1962,1963,1983). Здесь количество осадков превышает испарение, уровень грунтовых вод часто совпадает с поверхностью земли или поднимается выше, тогда происходит заболачивание. В стоячих водах без доступа кислорода происходит гумификация растительного вещества и образование торфяников и углей. Удачное название "гумидный тип" седиментогенеза дано по самому типоморфному, гуминовому органическому веществу.
К северу и югу от него располагаются самые безводные, аридные зоны Земли, к которым приурочены пустыни: между 20 или 25° с. и ю. ш. и 35° (иногда 40°) с. и ю. ш., шириной до 2000 км или несколько больше (Средняя и Центральная Азия, Сахара). Здесь количество осадков значительно меньше испарения, уровень грунтовых вод обычно очень глубок от поверхности земли. Эти пояса Земли отвечают замкнутым круговоротам воздушных и водных масс (халистазам). Они бесплодны и в океане (океанические пустыни), воды застойны и мало снабжаются питательными веществами. Здесь количество осадков в год уменьшается до 100-200 мм или меньше, а испарение очень велико.
