Экспериментальное исследование и его значение для литологии

Геохимическое выветривание пород в поверхностных условиях, как уже отмечалось в самом начале настоящего исследования, связано с циклом воды, состоящим из четырех последовательно сменяющих одна другую фаз: выпадение атмосферных осадков (дождь) — инфильтрация и дренаж — накопление (сток) — испарение.

Первые две фазы, с которых начинаются геохимические процессы в экзогенных условиях, вызывают разобщение (сегрегацию) различных элементов литосферы (почвенные процессы): одна их часть остается на месте в горизонтах выветривания (твердая остаточная фаза), тогда как другая (подвижная жидкая фаза, или фильтрат) выносится растворами с дренажными водами. Фильтрат поверхностного разложения представляет собой, таким образом, дополнительную фазу всех процессов выветривания. Поэтому всегда необходимо геохимически коррелировать почвенные элювиальные образования и образования, происхождение которых связано с подвижной жидкой фазой. В природных условиях среда, где происходит аккумуляция элементов, вынесенных в процессе выветривания, более или менее удалена от элювиальной зоны.

1. Если вынос элементов совершается в форме достаточно неустойчивых соединений, аккумуляция может происходить в горизонте, расположенном в непосредственной близости к зоне дренажа. Примером может служить образование почвенного иллювия, которое сопровождает процесс подзолообразования (алиозорстейн) и еще чаще процессы биохимического выветривания и очень чутко реагирует на условия среды.

2. Напротив, если соединения в фильтрате более стабильны или если фильтрация и вынос совершаются в течение длительного периода времени, подвижная фаза может мигрировать очень далеко от зоны своего возникновения и даже достигнуть при некоторых условиях бассейнов осадконакопления. Эти бассейны, представляющие собой либо внутриконтинентальные замкнутые водоемы, либо океаны, служат, таким образом, той средой, где завершается спустя какой-то период времени заключительный этап экзогенного цикла.

Физико-химические условия, возникающие в среде накопления в результате поступления туда растворенных соединений и конечной их концентрации, более или менее благоприятны для ряда реакций осаждения, которые приводят к формированию новообразованных минералов.

В эксперименте элементы и соединения, вынесенные из пород при различных условиях, всегда поступали и концентрировались в водной среде при температуре 100° С во внутреннем приемнике, который представляет собой как бы модель бассейнов накопления замкнутого типа, сравнительно сильно минерализованных и расположенных достаточно близко к областям выветривания.

В этом смысле полезно еще раз отметить различные формы накопления, наблюдающиеся в среде экспериментальных фильтратов. Это позволит, во-первых, сравнить такие образования и химические осадки природных водоемов и, во-вторых, установить некоторые генетические связи между процессами выветривания и соответствующими им типами осадочных образований.