Литология. Кн.1 - Фролов В.Т.
ISBN 5-211-02865-1
Скачать (прямая ссылка):
ний в реку притока, поставившего иной по размерности материал по сравнению с фоновым, т.е. материалом главного потока. Двувершин-ность кривых распределения — четкий признак таких смешанных осадков, часто слагающихся двумя группами зерен с выпадением промежуточных размеров (рис. 3.13, в, б).
Дифференциация по удельному весу — один из способов образования россыпей золота, платины, цирконов, магнетита и других тяжелых минералов. Различия удельных весов золота (19) и кварца (2,65; см. рис. 3.13, б) более чем 7-кратные. Следовательно, в 7 раз более крупные силикатные обломки будут гидравлически равновелики золотинкам. Поэтому часто месторождения россыпного золота находят в конгломератах. В аллювиальной толще россыпи концентрируются в ее нижней части, называемой "песками", и в верхней части коренных пород — "плотика", а вышележащие пески, называемые старателями "торфом", обычно бедны этими зернами. Перемещаются россыпные зерна практически только в паводки и осаждаются в нижней части плесов, где дно начинает подниматься (мелеть), и сразу за перекатами, где турбулентность замедляет у дна течение. Обогащение происходит в основном по типу конденсирования на месте при вымывании более легких зерен.
То же самое происходит в водоемах, но отличия в гидродинамике порождают и другие россыпи, например в волновой приурезовой зоне на пляже (Аксенов, 1972; Перемещение 1965 и др.). Здесь образуются крупные месторождения цирконов, рутила, монацита, ильменита, магнетита, касситерита и других силикатных и окисных минералов. Тяжелые минералы обычно концентрируются на месте при перемывании, как и при ветровом выдувании легких зерен, реже — при транспорте вдоль-береговыми потоками.
Таким образом, при дифференциации, или сортировке, зерен по удельному весу происходит их концентрация или обогащение ими осадков, реже — образование почти мономинеральных песков, например магнетитовых на берегах вулканических островов. Но чаще всего здесь имеет место смешение материала. Кроме того, хотя из путей миграции сначала выпадают более тяжелые зерна, но часто они проносятся даже дальше легких, поскольку обладают большей инерцией движения.
Своеобразны россыпи самых легких зерен, например янтаря (уд. вес 1,07). На современном пляже Калининградской области кусочки янтаря во много раз больше песчинок кварца и являются порфировидными включениями. После каждого шторма они выбрасываются на пляж, но тонкие обломочки сбрасываются глубже.
Интеграция происходит при наложении друг на друга дифференциаций по размеру и удельному весу (см. рис. 3.13, а,б), а также по форме.
Дифференциация по форме заключается в том, что из путей миграции при ослаблении потока выпадают сначала изометричные, особенно шарообразные зерна, потом призматические и дальше всех уносятся пластинчатые слюдистые. Последние захороняются чаще всего в более тонких, чем их размер, осадках — в алевритах и глинах. Это же относится и к плоским растительным остаткам и раковинам беспозвоночных или их обломкам. Дифференциация по форме накладывается на другие механические дифференциации, и это приводит к новому акту смешения.
В результате комплексной механической дифференциации и сопровождающей ее интеграции возникают различные по крупности осадки — от валунных до глинистых, в разной степени обогащенные тяжелыми минералами. В последние годы открыто казавшееся раньше невозможным и противоестественным обогащение тончайшим золотом глинистых осадков. Но остается сомнение в решающей роли здесь механической дифференциации. Если и действовала дифференциация, то, возможно, больше химическая, а также интеграция, вероятно даже доминирующая.
3.4.2. Химическая дифференциация
Если сущность химической дифференциации — разделение в путях миграции веществ по химическому составу и образование более или менее чистых хемогенных осадков — понятна и проста, то порядок осаждения и причины, или силы, управляющие этим разделением, спорны и сложны.
Идеи химического разделения веществ в зоне осадкообразования высказывались почвоведами, а затем в 20-30-х годах геохимиками В.М. Гольдшмидтом (1931) (рис. 3.14, а), А.Е. Ферсманом (1934) и другими, литологом Л.В. Пустоваловым (1934). Но термин "химическая дифференциация" и четкую формулировку его дал Л.В. Пустввалов только в 1940 г. Химическую дифференциацию он фактически сводил к последовательному выпадению из путей миграции соединений в порядке возрастания их растворимости (рис. 3.14, б,в), т.е. геохимической подвижности. Так, еще на континенте из путей миграции выпадает основная часть растворенного железа, а более растворимые соединения марганца сдвинуты в сторону моря, и их главные месторождения (Никополь, Чи-атура, Лаба, Мангышлак, Восточный Урал и др.) приурочены не к континентальным, а к прибрежно-морским осадкам, где они часто ассоциируются с кремнеземом (спонголитами). Основная масса кремнезема также выпадает не на суше, а в прибрежной зоне моря, может быть, более мористой по сравнению с марганцевой: диатомиты, радиоляриты, спонголиты, трепела, опоки. Часть кремнезема связывается с соединениями железа и глиноземом и дает силикаты железа (глауконит, шамозит и др.), в которых нередко преобладает двухвалентное железо, более подвижное, чем его трехвалентная форма. Внешне и далее все стройно: если глауконит чаще связан с песчаной фацией осадков, шамозит — с алевритовой, то сидерит, уже только двухвалентное железо, — с глинистой. Позже и дальше от берега выпадает карбонат кальция, что доказывается его смешением с самыми тонкими продуктами механической дифференциации — глинистым веществом (мергели), и расположением дальше от берега зоны чистых известняков. Следовательно, здесь иссякает поток терригенного вещества даже в самой подвижной форме. Поскольку соединения магния в карбонатной форме более растворимы, они должны выпадать после извести, что и определяет их место в ряду подвижности. Это доломит, который в большей своей массе осаждается при повышенной солености. При дальнейшем возра-
