18.01.2021

Осадочный цикл


Мы рассмотрим собственно осадочный цикл, не затрагивая вопросы образования и разрушения плит.

В классическом представлении осадочный цикл включает выветривание, эрозию, транспортировку, отложение, литификацию, выведение пород на дневную поверхность и снова выветривание (фиг. 17). Только верхняя часть фиг 17 имеет отношение непосредственно к осадочному циклу. Перемещения масс, указанные в нижней части фигуры, не имеют отношения к перемещению осадочного материала.

Главный упор будет сделан на выветривании, эрозии, транспортировке и отложении. Под выветриванием подразумеваются те процессы, которые разрушают горные породы на земной поверхности с образованием дискретных частиц. Эрозия — это процессы, которые удаляют новообразованный осадок от места положения материнских пород. Эрозия обычно сменяется процессами транспортировки, а в конце, когда энергия агентов переноса ослабевает, — процессами отложения.

Процессы и продукты выветривания более детально рассматриваются в следующем разделе. Сейчас нам достаточно знать, что выветривание обычно включает биологические, химические и физические процессы. Химические процессы выветривания приводят к селективному окислению и растворению минералов, составляющих породы. Физические процессы выветривания приводят к механической дезагрегации пород. Биологические процессы выветривания заключаются в химическом и физическом воздействии органических процессов на породы.

Эрозия, т. е. удаление нового осадочного материала, может быть осуществлена четырьмя способами — под действием силы тяжести, ледниковой деятельности, текучими водами и ветром.

Гравитация вызывает постепенное сползание осадочных частиц и обломков пород вниз по склону, а также более крупные обвалы. Ледниковая эрозия имеет место там, где ледники и льдины скребут и истирают поверхность земли по мере того как они медленно спускаются вниз под действием гравитации.

Текучая вода — мощный агент эрозии в широком спектре геоморфологических ситуаций — от пустынных временных потоков до горных рек и волноприбойных ниш.

Эффективность эрозионной деятельности ветра как такового, вероятно, весьма мала. Однако ветер, дующий в сухой пустыне, быстро поднимает облака песка, а песчаные вихри поднимают все остальное на своем пути на высоту до метра или около этого. Песчаные вихри подтачивают стенки пород, вырабатывая в них причудливые формы, и ускоряют эрозию скал путем гравитационного обрушения и размыва дождевыми водами.

Важно отметить, что неправильно ставить эрозию на второе место после выветривания в осадочном цикле. Необходимо достаточно длительное время для того, чтобы действие процессов выветривания можно было обнаружить на дневной поверхности. В некоторых частях Земли, особенно в районах с высоким рельефом, эрозия может происходить столь быстро, что обнаженные на поверхности породы не успевают подвергнуться сколь-нибудь заметному выветриванию (фиг. 18).
Осадочный цикл

Возвращаясь к роли гравитации, льда, воды и ветра, мы видим, что их можно рассматривать как агенты эрозии, так и агенты последующей транспортировки осадка.

Физические процессы, протекающие в этих различных транспортирующих средах, описаны далее. Однако сейчас нам необходимо уяснить роль этих агентов в сегрегации отложений. Выветривание дает два продукта — растворенные вещества и нерастворимый остаток. В растворы переходят растворимые части пород, которые переносятся водой, нерастворимые продукты выветривания представлены разнородным материалом — от валунов до частиц коллоидного или глинистого размера. Интересно отметить, что различные транспортирующие среды способны регулировать -и сегрегировать продукты выветривания.

Гравитация и лед, как это можно судить по действию лавин и ледников, способны транспортировать все типы продуктов выветривания — растворы и остаточные частицы. Однако они не могут быть эффективными агентами осадочной дифференциации. Поэтому продукты отложения обычно представлены плохо сортированными конгломератами и галечниками.

Напротив, вода — это очень эффективный агент переноса материала в растворе; однако она менее эффективна для транспортировки остаточных осадочных частиц. Скорости потоков редко бывают достаточно мощными для того, чтобы переносить булыжники и гальку на большие расстояния. По этой же причине текучие воды отделяют песок от галек и коллоидальные глины от песчаных частиц.

Поэтому отложения текучих вод представлены песчаниками и аргиллитами, а нетекучих вод — автохтонными или химическими осадками, такими как известняки и эвапориты.

Наконец, ветер — это наиболее селективно действующий транспортирующий агент. Скорость ветра редко бывает достаточно высокой, чтобы он мог переносить частицы диаметром более 0,35 мм. Эоловые отложения обычно бывают двух типов — средне-мелкозернистые пески, которые переносятся над поверхностью земли скачками, и алевритистые лёссовые отложения, которые переносятся в атмосфере в виде суспензии.

Этот краткий обзор агентов транспортировки осадков показывает, что отложения уже самими природными процессами разделяются на четыре главных класса: конгломераты, пески, глинистые сланцы и известняки. Это мы будет иметь в виду при рассмотрении номенклатуры и классификации осадочных пород в следующих двух главах.





Яндекс.Метрика