Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
Химическое глинообразование происходит и при подводном выветривании — гальмиролизе, которое минералогически, петрографически и генетически лишь немного менее разнообразно по сравнению с наземным: не образуются (или пока не открыты) лишь каолины.
Гидротермальные глины представлены почти исключительно .каолином, так как господствуют кислые термы. Основной способ их образования — гидротермальное элювиальное перерождение вулканитов, пропаривающихся горячими растворами и газами. Гидротермально-элювиальные каолины мощностью до 50 м и больше включают сульфаты, опалиты, сульфиды и целики вулканических пород, нередко пятнисты. Под водой более часто в вулканическом элювии образуются смектитовые, хлори^ товые, палыгорскитовые и иллитовые глины.
Хемоседиментогенные глины хотя и не редки, но маломощны: это гнезда, линзы, выполнения трещин, тонкие прослои ал-лофанов, глауконита, шамозита, каолина и других минералов. К ним относят сухарные каолинитовые глины нижнего карбона Подмосковного угольного бассейна и Тихвинского бокситового района (см. 12.5.1; Зхус, 1966). У выходов гидротерм как на суше, так и под водой состав синтезированных седиментацион-ных глин более разнообразный.
Механогенные глины, образующиеся в результате переотложения всех других глинистых, обломочных и метаморфических слюдистых пород, резко преобладают над всеми другими генетическими типами, образуют мощнейшие формации (флиш, мо-лассу) и входят в большинство других, формируются однообразно — чисто гравитационным осаждением из взвеси в тиховодных условиях, а также вытаиванием из льда ледников, де-
лювиальным смывом, пролювиальными и турбидитными пото^ ками. Экзотичны эоловые глины (эолиниты), формирующиеся в виде невысоких (до 4 м) дюн на осушках илистых лагун из подсушенных глинистых корочек. Как биогенно-механогенные глины рассматриваются накопления глинистых копролитов, формирующихся в кишечнике планктонных и нектонных биофиль-траторов, пропускающих через себя морскую воду, глинистая взвешенная часть которой агрегируется в комочки.
12.7.3. УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ
Самое необходимое условие для генезиса глинистых минералов — обводненность, хотя бы в виде поровой или пленочной влаги. Без воды невозможно глинообразование. Поэтому в; принципе глинообразование запрещено в экстрааридных и ледовых условиях.
Второе условие, хотя и менее жесткое, но также почти обязательное — довольно высокая температура, по крайней мере положительная, но лучше — в десятки градусов. При более низкой температуре (ниже 1O0C) глинообразование идет медленно и вяло (глауконит). Поэтому на суше оно тяготеет к экваториальным и тропическим зонам и постепенно затухает в умеренном гумидном климате.
Третье, еще менее универсальное условие — плоский рельеф, значение которого обычно переоценивается. Для глинообра-зования важно удаление ненужных для формирования глинистых минералов продуктов выветривания, а это обеспечивается не низменно-равнинным, а довольно высоким — средне- или низкогорным и плоскогорным — рельефом, при котором амплитуда просачивания и промывного гидролиза значительна (см. гл. 3), а мощность кор выветривания достигает 100—150 м и более. Однако высокогорный рельеф уже чрезмерен для глино-образования, поскольку выветривающиеся породы экспонируются непродолжительное время, недостаточное для химического разложения силикатов и синтеза новых, глинистых минералов.
Проявляющийся через рельеф тектонический режим должен быть умеренной активности или пассивным, а скорости седиментации очень малыми. Оптимальны перерывы.
Химические условия часто имеют решающее значение для образования глинистых пород и минералов. Самый важный параметр — рН. Глинистые минералы образуются при широком диапазоне рН: от самых высоких, резко щелочных (>9) до низких (2—3), весьма кислых условий (см. гл. 3). Большинство гидрослюд и смектитов формируются при щелочных условиях (рН>7), а отдельные минералы отражают градации щелочности: Na-монтмориллонит характерен для среды с рН>9, Са-монтмориллониты (часто вместе с натриевыми) — для среды с рН 9—8, кальциево-міагниевьіе — для низкощелочных, а
ЗОГ
^магниевые — для близких к рН 7. Каолиниты, наоборот, образуются в кислой среде (рН<7), нередко весьма кислой: в торфяниках (рН 5—4) или гидротермах (рН до 2—3). Они, следовательно, антагонисты со смектитами и большинством гидрослюд. Хлориты формируются как при щелочных, так и при слабокислых и кислых условиях. Палыгорскиты и сепиолиты — продукты щелочных условий при обогащенности грунтовых, иловых или озерных вод ионом магния.
Второй по важности химический показатель глинообразова-ния — окислительно-восстановительный потенциал, или Eh, определяющий в основном валентность атома железа, входящего в решетку филлосиликата. Положительные значения Eh обеспечивают вхождение Fe+3 в молекулу нонтронита и других железистых минералов. Однако на примере глауконита, в составе которого Fe+3>Fe+2, можно заключить, что в обычных окислительных условиях успевает войти в состав силиката лишь небольшое число атомов Fe+3, так как основная его часть быстро выпадает в твердую фазу в виде ржавца. Формирование глауконита (Минералогия..., 1981; Николаева, 1977; Porrenga, 1967), как и других глинистых минералов, идет медленно, и все это время трехвалентное железо должно находиться в растворе. По-видимому, это обеспечивают гуминовые кислоты и другие OB, с которыми Fe3+, возможно, образует комплексные метал-лоорганические соединения (см. гл. 3), предохраняющие его от осаждения и восстановления при Eh<0. Коллоидная природа гидроокиси Fe, вероятно, также способствует этому.
