ГЕОХИМИЯ ЛИТОГЕНЕЗА
геохимия
осадков, геохимия осадочных пород, раздел геохимии, изучающий хим. состав
и физико-хим. процессы образования осадочных пород и руд, их эволюцию в
истории Земли, закономерности распространённости, распределения и миграции
элементов в осадочной оболочке и гидросфере. Г. л. тесно связана общим
объектом исследования с литологией. При реконструкции геохимических процессов
используются данные стратиграфии, геотектоники, палеогео-графии и океанологии,
а также и наблюдения над современными процессами выветривания, осадконакопления
и данные экспериментального воспроизведения равновесных систем (карбонатных,
фосфатных, солевых и др.) в качестве моделей процессов и реакций геологич.
прошлого, с внесением в них необходимых поправок на эволюционные изменения
физико-химич. условий осадочного породообразования. Г. л. изучает процессы,
протекающие при относительно низких темп-pax и давлениях, ограниченных
интервалом в пределах между значениями, характерными для земной поверхности
и верхней границы области регионального метаморфизма.
Г. л. охватывает изучением
все стадии осадочного породообразования (см. Литогенез), включая выветривание
и мобилизацию исходных веществ в области денудации, их перенос реками в
конечные водоёмы стока (внутриматериковые, морские и океанические), накопление
в толще формирующихся осадков и последующее перераспределение в процессах
диагенеза и эпигенеза. Ставит своей целью установление количественных соотношений
различных форм переноса элементов в виде истинных и коллоидных растворов,
комплексных соединений, механич. взвесей, сорбции на глинистых и др. минералах,
равно как и выявление количественных
закономерностей пространственного
распределения элементов в водной среде и в толще осадков. Ведущее значение
в Г. л. имеют представления о равновесиях между газами атмосферы, ионным
составом вод океана и донными осадками (алюмо-силикатные и карбонат-бикарбонатные
равновесия), учение об осадочной дифференциации элементов и о зональном
их распределении на площади бассейнов. В этой связи рассматривается проблема
соотношения кларкового (рассеяние) и рудного (концентрация) процессов,
решение к-рой представляет большой практич. интерес при поисках скрытых
рудных залежей.
Значение различных типов
хим. реакций в образовании осадочных рудных месторождений не одинаково
на разных стадиях литогенеза. При формировании месторождений кор выветривания
(бокситы, лселезные и никелевые руды) ведущая роль принадлежит реакциям
окисления и гидролиза; в образовании месторождений солей - реакциям осаждения
(кристаллизации) из истинных растворов (см. Галогенез)', в образовании
месторождений фосфоритов, самородной серы, железных, марганцевых и урановых
руд - химико-биол. процессам, сопровождаемым реакциями восстановления и
диффузионного перераспределения веществ в поровых растворах.
Осадочное породе- и рудообразование
и типы обусловливавших их хим. реакций в значительной степени предопределялись
физико-геогр. условиями, существовавшими на земной поверхности в тот или
иной период геол. времени, режимом тектонич. движений в пределах данного
региона, интенсивностью вулканич. деятельности и многими др. факторами.
Г. л. использует геохим.
индикаторы при реконструкции фациальных и кли-матич. условий седиментации,
в частности солёности вод древних бассейнов, их газового режима, глубины
и темп-ры. Ими являются соотношения химически близких пар элементов и изотопные
отношения кислорода, серы, углерода и др. Особое внимание уделяется изучению
геохимии органич. вещества, к-рое является не только источником горючих
газов и нефтей, но и фактором, определяющим процессы восстановления и миграции
поливалентных элементов, образования подвижных элементо-органич. соединений
и комплексов.
Г. л. имеет непосредственное
отношение к проблеме геохим. баланса хим. элементов во внешних оболочках
Земли. Фундаментальной особенностью осадочных пород является отчётливо
выраженное различие между их составом и средним составом пород "гранитной"
оболочки, представлявшей собой главный источник осадочного материала в
течение последних 2-3 млрд. лет земной истории. Различие заключается прежде
всего в повышенном против баланса содержании в породах осадочной оболочки
воды, углекислоты и органич. углерода, а также S, Cl, F, В и др. "избыточных
летучих". Другой важной особенностью осадочных пород является высокое содержание
в них кальция, сдвиг отношения K/Na в пользу калия, более высокое отношение
окис-ного железа к закисному, повышенное содержание сульфатной серы по
сравнению с кристаллич. породами "гранитной" оболочки. Все эти свойства
наиболее отчётливо выражены в платформенных осадках, т. к. они представляют
собой продукты наиболее глубокого выветривания и резко выраженной поверхностной
дифференциации. В отличие от них, геосинклинальные осадки испытывали менее
интенсивные изменения (особенно пески) и их состав приближается к составу
материнских пород. Малой дифференцированности состава осадков противостоят
в геосинклинальных областях глубокие эпигенетические их преобразования,
связанные с погружением реак-ционноспособных минералов в области повышенных
темп-р и давлений.
Лит.: Страхов Н. М., Типы
литогенеза и их эволюция в истории Земли, М., 1963; Геохимия литогенеза.
Сб. ст., пер. с англ., М., 1963; Ронов А. Б., Общие тенденции в эволюции
состава земной коры, океана и атмосферы, "Геохимия", 1964. №8; Ронов А.
Б. и Ярошевский А. А., Химическое строение земной коры, там же, 1967, №
11; Дегенс Э. Т., Геохимия осадочных образований, пер. с англ., М., 1967;
Гаррелс Р. М. и Крайст Ч. Л., Растворы, минералы, равновесия пер. с англ.,
М., 1968; Goldschmidt V. М., Geochemistry, Oxf., 1954.
А. Б. Ронов.
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