Химический состав осадочных пород

Определение осадочной породы

Хотя осадочные породы у нас под ногами, но научно определить их долго не удавалось. Это обусловлено исключительной сложностью состава и происхождения, т. е. по составу они могут быть и гранитными и базальтовыми и риолитовыми, а по генезису и вулканогенными (туфы). Т. е., просто определить осадочную породу по аналогии с магматическими, или метаморфическими нельзя. Сегодня принято осадочными считать горные породы минерального или органического состава, возникшие на поверхности литосферы или вблизи нее и существующие при термодинамических условиях, характерных для верхней части земной коры.

Химический состав осадочных пород очень сложный, что связано с их разнообразием. В целом их состав можно рассматривать по группам и тогда понятно, что такие породы как известняки, кварцевые пески (песчаники), будут резко выделяться по своему химическому составу и значительно отличаться, например, от среднего состава магматических пород. Но в тоже время, химический состав осадочных пород, также как и магматических можно представить как усредненный, с учетом распространенности различных типов пород. В этом случае удобнее его рассматривать в сравнении со средним составом магматических пород.

В целом, оказывается при таком сравнении, что средние химические составы магматических и осадочных пород почти тождественны.

Так ГЛИНОЗЕМА в магматических породах около 15,4%, а в осадочных около 14,0%. Т.е., наблюдается незначительное уменьшение на 1,0 – 1,5%. Чем оно обусловлено? Вероятнее всего тем, что в осадочных породах появляются такие компоненты как CO₂, H₂O и др., которые для магматических пород не характерны. Вследствии этого отмечается в целом уменьшение содержания и всех других компонентов. Если предположить, что глинозем рассеивается, то тогда куда, если он не выпадает в осадок, значит в атмосферу? Этого не может быть, т. к. это труднорастворимый компонент.

ЖЕЛЕЗО. Суммарное содержание окислов в магматических породах около 6,5%, а в осадочных около 5,5%, т. е. уменьшение всего на 1,0%. Объяснить это можно некоторым рассеиванием железа в биосфере и гидросфере. Если рассмотреть раздельно окисное и закисное железо, то получается, что в осадочных породах окисное преобладает, что легко объяснить окислительными условиями, т. е. господством активного кислорода в атмосфере и гидросфере.

ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ (Ca²⁺ и Mg²⁺). В магматических породах суммарное содержание их окислов 8,5%, а в осадочных около 8,0%, т. е. очень близкое, что указывает также на круговорот этих элементов в природе.

Однако если рассмотреть их по раздельности, то их поведение в осадочном процессе неодинаковое. Если в магматических породах в среднем преобладает CaO над MgO, то в осадочных породах эта разница существенна (CaO=5,44%; MgO=2,51%), более чем в 2 раза. Причина проста – это накопление CaO в скелетах организмов, т. е. биогенная его природа. MgO в скелетах не накапливается и значительная его часть рассеивается в водах океана, пополняя их соленость.

ЩЕЛОЧНЫЕ ОКИСЛЫ. Магматические породы содержат их в количестве около 6,5 – 7,0%, а осадочные – около 4,0%. Это явное рассеивание и это легко объяснимо с позиций седиментационных процессов: Na и K это легко растворимые элементы и поэтому они в больших количествах находятся в растворенном виде в морских водах. Если данные элементы рассматривать по раздельности, то в их поведении отчетливо проявляются отличия. Содержание K₂O в осадочных породах почти в 3 раза больше чем Na₂O. Это также объясняется и тем, что K₂O участвует в биогенном процессе, а Na₂O нет. Кроме того, K₂O участвует и в абиогенном процессе и связывается в таких минералах как глауконит, гидромусковит и др.

ВОДА И УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ. Содержанием этих компонентов осадочные породы от магматических отличаются принципиально. Их суммарное содержание в осадочных породах около 10%, а в магматических они практически отсутствуют. Эти компоненты поступают в осадочные породы главным образом из атмосферы и гидросферы через биогенные минералы, органическое вещество и гидратацию глинистых, окисных, сульфатных и др. минералов.

Таким образом, эти 10% и есть то принципиальное отличие магматических и осадочных пород, та прибавка к продуктам их разрушения в процессе выветривания и последующей седиментации. Такое накопление CO₂ и H₂O возможно только в экзогенных условиях и в этом проявляется решающая роль воды и живого органического вещества. В этом и заключается принципиальное отличие Земли от всех других планет Солнечной системы, и это предопределило направление эволюции Земной коры, т. е. появление коры континентального типа с мощным гранитно – метаморфическим слоем.

Из анализа проведенного сопоставления химического состава осадочных и магматических горных пород следует, что ни те не другие нельзя назвать первичными. Но в тоже время, мы знаем, что на определенном этапе развития Земной коры магматические породы выступают в роли первичных, а позднее с развитием экзогенных процессов и геосинклинального осадконакопления, уже в качестве вторичных.

Дата добавления: 2014-03-13; просмотров: 873; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!