Автор: к. г.-м. н., доцент каф. ГРПИ Н.М. Недоливко Национальный исследовательский Томский политехнический университет Институт природных ресурсов Кафедра геологии и разведки полезных ископаемых МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Томск

ЛИТОГЕНЕЗ Совокупность процессов, приводящих к образованию осадочных горных пород называется литогенезом. нивальный гумидный аридный вулканогенно- осадочный ТИПЫ ЛИТОГЕНЕЗА

Нивальный тип литогенеза Полярные зоны Земли Вода в твердом состоянии. Отсутствует растительный покров. Выветривание механическое, морозное Осадки обломочные весьма грубые, несортированные, химически незрелые (свежие, невыветрелые).

Гумидный тип литогенеза Влажные зоны Земли. Баланс влаги положительный. Сплошной растительный покров. Транзитный сток. Выветривание физическое, химическое, биологическое. Осадки обломочные, химические, биологические. Осадочный процесс незавершенный: выносятся легко растворимые хлориды, сульфаты, карбонаты. Накапливаются бокситы, железные и марганцевые руды; каолины, кварцевые пески, обломочные породы, россыпи тяжелых минералов, торфяники и угли, горючие сланцы, биогенные известняки, силициды, фосфориты. Цвет пород серый.

Аридный тип литогенеза Сухие зоны Земли. Баланс метеорных осадков отрицательный. Отсутствует сплошной растительный покров. Химическое выветривание слабо развито. Физическое выветривание резко преобладает. Осадки обломочные (эоловые пески) и хемогенные: известняки, доломиты, сульфаты, хлориды, бораты и другие эвапориты; медь, свинец, цинк, залежи U, F, Br, B, Sr, Rb,J. Цвет пород красный, желтый

Вулканогенно- осадочный тип литогенеза Аномален по отношению к широтной климатической зональности. Отличается поставкой ювенильного материала, туфов, гидротерм и эксгаляций. Образуются обломочные осадки, богатые вулканическим материалом (туфопесчаники, туффиты и т.д.) и химические осадки (каолины, хлоритовые глины, аполиты, сульфаты, сера, сульфиды).

1. Гипергенез 2. Седиментогенез 3. Диагенез 4. Катагенез 5. Метагенез 5 стадий литогенеза

Гипергенез На стадии гипергенеза осуществляется: 3) формирование исходного обломочного и химического материала для осадков, превращающихся затем в осадочные горные породы 2) образование особых типов пород (остаточных), химического происхождения минуя стадию седиментогенеза 1)изменение ранее образовавшихся горных пород Является начальной стадией прогрессивного цитогенетического цикла, предысторией седиментогенеза. Характерная особенность гипергенеза - он осуществляется в термобарических условиях, свойственных земной поверхности. Изменение ранее образовавшихся горных пород, образование остаточных пород и формирование исходного материала для осадков происходит в результате выветривания.

Этапы гипергенеза (Н.М. Страхов, Н.В. Логвиненко) Профиль коры выветривания 4 – этап завершения процессов химического разложения, гидролиза силикатов с образованием охр, бурых железняков и латеритов 3 – этап господства химического разложения, протекающего преимущественно в нейтральных и кислых условиях с образованием минералов группы каолинита, монтмориллонита и др. 2 этап усиления процессов химического разложения, которые протекают преимущественно в щелочных условиях и приводят к образованию гидрослюд и гидрохлоритов 1 – этап преобладания процессов механического разрушения пород МАТЕРИНСКИЕ ПОРОДЫ

ПЕРЕНОС ОСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА водной воздушной твердой М А Т Е Р И А Л транспортируется в средах: Реки Временные потоки Морские и океанические течения Лед Ветер Обломки Газы Обломки Растворенные вещества Коллоиды Органогенные компоненты Факторы переноса Сила тяжести Растительные и животные организмы Вода Ветер Лед

ПЕРЕНОС ВОЗДУХОМ (ВЕТРОМ) Способы переноса волочением во взвешенном состоянии (аэрозоли) перекатыванием подпрыгиванием (сальтацией) Гранулометрический тип Размер, мм Дальность переноса Гравий 1-8 несколько метров Грубый и средний песок 1-0,25 менее 1,5 км Очень тонкий песок 0,05-0,125 несколько километров Грубый алеврит 0,03-0,06323 км Средний алеврит 0,015-0, км Тонкий алеврит и глина 0,015 вокруг Земли Дальность переноса частиц ветром умеренной силы В результате перемещения обломков волочением образуются: пересеянные пески: холмики, барханчики с поперечной рябью, поперечные дюны и крупные барханы – волны песка с определенной длиной высотой до м (редко до 100 м и более); хорошо отсортированные (но хуже речных и морских) и хорошо окатанные пески, реже гравелиты и мелкие галечники; пески с шаровидными окатанными зернами с матовой, или морозной, поверхностью. При переносе во взвеси формируются эоловые лёссы – глинисто- алевритовые осадки со слоистостью облегания или горизонтальной слоистостью, которые образуют плащеобразные покровы, площадью до нескольких десятков, реже сотен километров.

Обвалы Солифлюкцион- ные отложения Оползни Осыпи Делювий ПЕРЕНОС ПОД ДЕЙСТВИЕМ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ (ГРАВИТАЦИОННЫЙ ПЕРЕНОС) С обязательным участием воды Без участия воды

Пролювий Аллювий речной Отложения устьев временных ущельных потоков Отложения русел и пойм рек Речные выносы в море Постоянные Временные Аллювий морской или бассейновый Водные потоки ПЕРЕНОС РУСЛОВЫМИ ВОДНЫМИ ПОТОКАМИ – основной путь миграции вещества на континентах, перемещающий большую часть осадочного материала (возможно больше 90 %)

По месту образования континентальные морские переходные прибрежные, мелководные, глубоководные Дельтовые лагунные пресноводные, ледниковые, пустынные, эоловые ОСАДОЧНЫЕ ПОРОДЫ Седиментогенез – стадия осаждения и аккумуляции обломочного, химического и биологического материала

Диагенез – физико-химическое уравновешивание насыщенного водой осадка, завершающееся преобразованием его в осадочную горную породу. Условия диагенеза : 1. Высокая влажность (более 50%, в глинистых осадках – до %). 2. Обилие бактериального мира. 3. Общая физико-химическая неравновесность. 4. Изменчивые Еh и рН. 5. Высокая концентрация большинства веществ в иловых водах. 6. Проницаемость осадка, обеспечивающая почти беспрепятственный диффузионный обмен ионами и газами. Условия диагенеза : 1. Высокая влажность (более 50%, в глинистых осадках – до %). 2. Обилие бактериального мира. 3. Общая физико-химическая неравновесность. 4. Изменчивые Еh и рН. 5. Высокая концентрация большинства веществ в иловых водах. 6. Проницаемость осадка, обеспечивающая почти беспрепятственный диффузионный обмен ионами и газами. Результат диагенеза: 1. Уплотнение осадка; 2. Растворение первичных минералов и образование новых минералов; 3. Литификация пород Результат диагенеза: 1. Уплотнение осадка; 2. Растворение первичных минералов и образование новых минералов; 3. Литификация пород

Катагенез (иногда эпигенез) – дальнейшее изменение породы по мере увеличения глубины ее захоронения под влиянием возрастающих температуры и давления, а в некоторых случаях и воздействия водных растворов и газов. Условия катагенеза: 1. Высокая температура от 50 до °С 2. Высокое давление до 200 МП 3. Глубина м 4. Геологическое время Результат катагенеза: 1. Дальнейшее уплотнение пород; 2. Перекристаллизация ; 3. Образование новых минералов; 4. Образование угля, нефти и газа. Результат катагенеза: 1. Дальнейшее уплотнение пород; 2. Перекристаллизация ; 3. Образование новых минералов; 4. Образование угля, нефти и газа.