Зона гипергенеза

(Составлено с использованием материалов методического пособия: «Прогнозная оценка

зон гипергенеза на твердые ПИ при геологической съемке м-ба 1:50000 – 1:200000».

Под редакцией Б.М.Михайлова, 1998.

С 50-х годов прошлого века под корой выветривания (древней и современной) в советской литературе понимали геологическое тело, сложенное элювием, т.е. продуктами глубокого поверхностного физического и химического преобразования горных пород, оставшихся на месте [Михайлов, 1986].

В Петрографическим словаре (1981) под корой выветривания понимается — верхняя часть литосферы с преобразованными в континентальных условиях магматическими, метаморфическими и осадочными горными породами, сформировавшимися под влиянием различных факторов выветривания в зонах фильтрации поверхностных вод.

В англоязычной литературе термина «кора выветривания» нет. Иногда встречающийся термин «weathering crust», как правило, свидетельствует о том, что читатель имеет дело с английским переводом работы русскоязычного геолога (или переводчика).

С точки зрения современной геологии более точным является понятие «зона гипергенеза», которая А.Е.Ферсманом определяется как самостоятельная геосфера, которая вместе с осадочной оболочкой Земли представляет «продукт сложной и длительной геологической истории обмена вещества и перегруппировки элементов между гранитной и базальтовой геосферами, с одной стороны, и атмосферой и гидросферой — с другой [Ферсман, 1955]. Термин «гипергенез», по А.Е.Ферсману, означает «комплекс химических и физико-химических явлений, которые протекают на границе между атмосферой и твердой земной оболочкой» [Ферсман, 1955].

Согласно этим определениям, в формировании зоны гипергенеза принимают участие не только экзо-, но и эндогенные процессы. Взаимодействие тех и других в приповерхностной части Земли осуществляется путем привноса в зону гипергенеза различных соединений (в том числе и рудных) глубинными (артезианскими, элизионными, катагенными, ювенильно-гидротермальными и др.) водами и газами с последующим осаждением их на сугубо гипергенных барьерах (окислительно-восстановительном, щелочно-кислотном, спада давления, температурном, коллоидно-сорбционном, испарительном, электролитическом, биологическом). При этом следует иметь в виду, что из всех консолидированных оболочек земного шара только в зоне гипергенеза существует жизнь и биологический круговорот вещества, определяющий особые — биологические законы миграции элементов.

В зоне гипергенеза возникают геологические тела и месторождения, присущие только ей и неизвестные ни в одной другой оболочке Земли. Изучение этих тел и месторождений, их прогнозирование требует применения специфического комплекса методов [Сб. под ред. Михайлова, 1995].

Наиболее подходящим для целей металлогенического анализа является следующее определение: зона гипергенеза — приповерхностная часть консолидированной литосферы, где выведенные на дневную поверхность, либо на дно морского бассейна горные породы стремятся прийти в равновесие с окружающей средой, подвергаясь при этом воздействию как экзогенных, так и эндогенных факторов.

Верхней границей зоны гипергенеза является поверхность кон­солидированной суши или океанского дна, выше которых местами располагаются лишь почва и маломощный покров осадков, сквозь который поверхностные (экзогенные) агенты проникают в субстрат (например, осадки болот, торфяников, эоловые пески и др.).

Нижняя граница, как правило, совпадает с границей биологического круговорота и устанавливается по затуханию процессов воздействия на субстрат фото- и хемосинтезирующей жизни, что сопровождается резким сокращением содержания кислорода, соответственно изменением Еh, а также рН среды, угнетением процессов гидратации, коллоидообразования и гидролиза. Наиболее интенсивные гипергенные преобразования отмечаются до глубин в десятки, реже первые сотни метров. В более ослабленном виде они иногда (обычно в горных районах) проникают по карстовым ходам, разломам, зонам катаклаза, сохраняющим связь с дневной поверхностью, до глубин в первые километры. Некоторые исследователи (В.П.Петров, В.И.Бгатов и др.) кору выветривания (а вместе с ней и зону гипергенеза) объединяют общим понятием «почва». В.И.Бгатов, один из современных ведущих исследователей приповерхностных образований, отмечает: «В формировании почвы (коры выветривания) принимают участие и литосфера, и гидросфера, и атмосфера, и биосфера. И невозможно выделить среди них главные и второстепенные факторы. Все они главные» [2, с. 158]. «Кора выветривания формируется под постоянным физическим воздействием тектонических движений земной коры, подземных вод, газовых эманаций, тепловых потоков, всевозможных организмов, солнечной радиации, атмосферных и космических явлений» [2, с. 152]. Таким образом, в этом определении подчеркивается важная роль глубинных (эндогенных) факторов в формировании состава и структуры гипергенных тел.

Распространенное представление о том, что основной энергетической базой процессов формирования зоны гипергенеза и ее металлогении является экзогенная (солнечная) энергия, должно быть существенно пересмотрено. С одной стороны, действительно известно, что количество солнечной энергии, ежедневно поступающей на поверхность Земли, составляет 2,3×10²⁴ дж, что в 2000 раз больше, чем дает сегодня тепловой поток из ее глубин [22]. Но, с другой стороны, следует иметь в виду, что солнечная энергия равномерно распределяется по поверхности Земли, в то время как значительная часть глубинной прорывается в зону гипергенеза в виде высокореакционных часто рудоносных горячих растворов и газов, следующих по узким зонам разуплотнения пород субстрата (разломам, надвигам, контактам пород и пр.). Воздействие этих растворов и газов на окружающую их среду несравненно более интенсивное нежели воздействие солнечной энергии. Более того, влияние экзогенных факторов резко убывает с глубиной.

9.1. Физико-химические условия образования кор выветривания

Формирование процессов выветривания обусловлено перегруппировкой минеральной массы глубинных горных пород, химически неустойчивых в термодинамических условиях приповерхностной части Земли.

Дата добавления: 2015-07-08