ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
процессы изменения хим. состава горных пород и минералов, а также расплавов
и растворов, из к-рых они образовались. В результате Г. п. происходит миграция
хим. элементов (удаление одних, привнес и концентрация других), изменение
их валентных состояний и т. д.
Г. п. могут быть подразделены
на след, группы: геологич. предыстории, эндогенные, экзогенные и метаморфогенные.
Г. п. геологич. предыстории охватывают процессы, связанные с образованием
Земли как небесного тела. Эндогенные Г. п. начинаются с выплавления магмы
из верхней мантии, её дегазации и дифференциации. Характер и степень дифференциации
магмы обусловлены совокупностью ряда физико-хим. процессов (падение темп-ры,
выделение летучих, ассимиляция, кристаллизационная и гравитационная дифференциация
и др.), вследствие которых из магмы возникают породы, разные по хим. составу,
структуре и с различными количественными соотношениями одних и тех же минералов.
При охлаждении основной и ультраосновной магм из расплава в твёрдые фазы
в первую очередь переходят преим. соединения железа, магния, кальция, хрома,
титана, а также платина и элементы её группы. Продуктами первой стадии
кристаллизации являются ультраосновные и основные горные породы (дуниты,
перидотиты, габбро, пироксени-ты и др.) и связанные с ними рудные минералы:
магнетит, хромит, титано-магнетит и др., образующие иногда промышленные
месторождения. В результате выделения из магмы указанных элементов она
становится более кислой и по своему составу приближается к диоритовой магме.
В ходе дальнейшей кристаллизации магма обогащается кремнием, алюминием,
щелочными металлами, летучими элементами и по своему составу приближается
к гранитной магме. Кристаллизация последней даёт граниты и остаточный пегматитовый
расплав, при застывании к-рого образуются пегматитовые жилы (см. Пегматиты),
часто обогащённые минералами редких элементов. Взаимодействие летучих с
уже закристаллизовавшейся горной породой приводит к процессам автометаморфизма.
Повышенные количества щелочных металлов в остаточном расплаве вызывают
явления щелочного метасоматоза, часто с привносом редких элементов, и превращения
гранодиоритов и гранитов в щелочные граниты, сиениты и нефелиновые сиениты.
При участии паров, газов и горячих растворов, выделившихся из магмы (постмагматических),
происходят процессы скарнообразования (см. Скарны), грейзенизации, пропилитизации,
березитизации (см. Березит), серпенти-низации, лиственитизации и образования
гидротермальных месторождений меди, свинца, серебра, цинка, олова, вольфрама,
золота и др. Под воздействием растворов различного состава происходят следующие
виды метасоматоза: щелочной, кальциевый, магнезиально-желези-сто-силикатный,
хлор-фтор-борный, карбонатный и пр.
Экзогенные Г. п. охватывают
все виды выветривания горных пород и слагающих их минералов (разложение,
окисление, гидратация, карбонатизация и пр.), протекающие во влажном климате
с участием почвенных кислот, а в сухом (аридном) климате в щелочной среде
при резком преобладании окислительных реакций. Продукты выветривания переносятся
преимущественно водными потоками в океаны, моря и континентальные водоёмы
(озёра) в виде механич. взвеси, истинных и коллоидных растворов. Состав
растворов претерпевает изменения под влиянием поглотительной способности
почв и сорбции элементов глинами; большую роль при этом играют микроорганизмы.
В морских водоёмах происходит хим. дифференциация элементов: у берегов
отлагаются руды алюминия - бокситы, далее руды железа, марганца, фосфориты
и за ними известняки и доломиты. Образовавшиеся осадки в результате воздействия
процессов коагуляции, дегидратации и т. д. превращаются на стадии раннего
диагенеза в горную породу, а под влиянием перераспределения веществ без
при-вноса извне на стадии позднего диагенеза происходит образование конкреций
и т. д. (см. Диагенез).
Дальнейшее хим. изменение
осадочных пород происходит под влиянием привноса вещества извне, а также
роста температур и давлений при погружении пород на значительные глубины
(см. Эпигенез).
В результате метаморфизма
происходит более глубокий процесс преобразования вещества горных пород
с перекристаллизацией. В зависимости от температуры и давления образуются
различные мета-морфич. фации пород: зелёных сланцев, эпидот-амфиболитовая,
роговообманково-габброидная, пироксен-роговиковая, гра-нулитовая и эклогитовая
(см. Метаморфизм горных пород). При достаточно высоких температуре и давлении
происходит мигматизация (переход веществ в вязкое состояние, предшествующее
расплавлению), замыкающая цикл Г. п.
Лит.: Ферсман А. Е., Геохимия,
т. 2-3, Л., 1934-37; Лебедев В. И., Основы энергетического анализа геохимических
процессов, Л., 1937; Mason В., Principles of geochemistry, 3 ed., N. Y.,
1966; Krauskopf К. В., Introduction to geochemistry, N. Y., 1967. В. В.
Щербина.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я