Литология. Кн.1 - Фролов В.Т.
ISBN 5-211-02865-1
Скачать (прямая ссылка):
подключается химическое выветривание, а при недостатке тепла или влаги — в полярных и пустынных зонах — формируется более или менее чистый физический элювий, представленный обломочной корой выветривания — каменистыми развалами. Мощность такой коры обычно до первых метров, реже — в пустынях Австралии, Сахары и Центральной Азии — до 30-40 м. Коренная порода в обломках остается химически свежей, неизмененной, т.е. седиментологически незрелой. Эта незрелость проявляется и в несортированности, неслоистости и неокатан-ности материала. Однако сверху обломки бывают идеально округлены, но не окатыванием, а дефляцией и ветровым срезанием выступающих углов. Такие валуны легко принять за ледниковые или водные.
На поверхности земли происходят и чисто механические процессы переработки осадков и рыхлых пород, что также относится к элювиальным процессам — формированию горизонтов конденсации или перлю-вия. Чаще всего ветер, перевевая и выдувая пролювиальные фангломе-раты или разнозернистый аллювий, выносит тонкие частицы, а крупные — гальки или тяжелые минералы — остаются на месте, как бы конденсируются в виде сгруженного, хотя и более тонкого горизонта. Так нередко формируются каменистые пустыни и пустынные россыпи.
Химическое выветривание развивается только в гумидных, влажных, зонах Земли, но для наиболее полного его развития требуется и теплый климат. Эти оба фактора — вода и тепло — действуют в одном направлении, и поэтому тропические влажные зоны отличаются наиболее мощными (до 50-100 м и более) латеритными корами выветривания, в которых развиты все горизонты (рис. 3.1): 1) железные панцири (0-10 м), 2) бобовый алюминиево-железный (1-30 м или больше), 3) пятнистый, иллювиальный (инфильтрационный) железокаолиновый (1-20 м), 4) чисто каолиновый (5-20 м и больше) и 5) монтмориллонит-гидромуско-витовый (10-30 м и больше), постепенно переходящий в невыветрелую породу. Местами этот профиль замещается первичными кварцевыми песками — кислой фацией латеритной коры выветривания.
Генезис каждого горизонта определяется как общими, так и своими условиями. Общим условием является холмистый или даже мелко-среднегорный рельеф, обеспечивающий мощную зону просачивания (до 1-1,5 км) и, следовательно, интенсивный промывной гидролиз: поверхностные воды, проникая по трещинам и капиллярам, несут с собой кислород, органические кислоты и другие агенты выветривания и удаляют одни компоненты и продукты выветривания и накапливают другие. Это накопление чаще всего пассивное, за счет удаления других компонентов: кремнезема, щелочей, щелочных земель и некоторых полуторных окислов (Геохимическое 1977; Лисицина и др., 1973; Лукашев, Лукашев, 1975; Матвеева и др., 1975; Педро, 1971; Перельман, 1965, 1972, 1973, 1977). Пенеплен, т.е. равнинный рельеф, при котором зеркало неподвижных грунтовых вод расположено близко к поверхности; хотя и способствует накоплению продуктов выветривания (тем, что из-за малой амплитуды рельефа они мало смываются), но мощность коры мала (до первых метров), да и скорость выветривания из-за менее интенсивного промывного гидролиза уменьшается.
awthka тундр* тайга степи полупустыни пустыни мажные тропики экватор
Рис. 3.1. Глобальный фациальный профиль субаэральной коры выветриза-ния по Северному полушарию
/ — П,Ч,Б,К — основные фации почв: подзолистая, черноземная, буроземная и красноземная; 2 — тропический панцирь, преимущественно железный (феррик-рет), реже известковый (калькрет) и кремневый (силькрет, тяготеющий к аридным зонам); 3 — физический элювий — каменистые развалы — ледового и аридного типов; 4 — латеритный горизонт, состоящий из двух фаций — железорудной и бокситовой; 5 — иллювиальные жилы и гнезда железных руд; 6 — каолиновый горизонт; 7 — смектитовый, в основном монтмориллонитовый горизонт; 8 — гидрослюдистый горизонт; 9 — невыветрелая порода; 10 — кварцевая фация тропической коры выветривания
Нижний, монтмориллонит-гидрослюдистый горизонт — фронт выветривания, которым оно наступает, распространяясь все глубже, на свежие породы и осадки. Гидролитическое действие воды освобождает и приводит в подвижное, растворенное состояние прежде всего щелочные элементы (К и Na), которые и определяют щелочной характер среды (рН > 7), что способствует также и выносу кремнезема. Этим и объясняется формирование в первую стадию выветривания типично щелочных глинистых минералов, как гидромусковит и монтмориллонит. По мере выноса щелочных элементов усиливается вынос щелочноземельных — Ca и Mg — при одновременном снижении рН. Это приводит к трансформации глинистых минералов, которые постепенно превращаются в каолинит — типичный минерал кислых условий. Таким образом, щелочная стадия выветривания постепенно сменяется кислой (горизонты 4 и 3).
Верхние рудные, или латеритные, горизонты (2 и 1) формируются с начала выветривания в основном при восходящем перемещении соединений железа и алюминия — по капиллярам и микротрещинам — главным образом при нагревании летом и днем верхних слоев земли. Это перемещение совершается при щелочных и нейтральных, а также и кислых условиях. Вариации рН вызывают дифференциацию алюминиевого и железного компонентов, и в результате их пространственного разоб-
