Характеристика иклассификация экзогенных процессов
Группу процессов, протекающих в верхних горизонтах Земли, на границе литосферы, гидросферы и атмосферы объединяютэкзогенные процессы, которые охватывают то пространство верхних оболочек нашей планеты, которое входит в биосферу. В земной коре зона проявления экзогенезапростирается до зоны метаморфизма. Основные источники энергииэкзогенных процессов – энергия Солнца и гравитационная энергия положения. Основные экзогенные процессы – это процессы изменения изверженных, метаморфических и осадочных горных пород. Они чрезвычайно разнообразны и порой проявляются исключительно интенсивно под воздействием воды и растворённых в ней веществ. В зоне экзогенеза большую роль играют свободный кислород, коллоидное состояние вещества и деятельность живых организмов. Здесь создаются благоприятные условия для концентрации многих химических элементов, значительно более разнообразные, чем в зоне глубинных (эндогенных) геохимических процессов, ивозникают крупнейшие промышленные месторождения железа, марганца, алюминия и других металлов. Для этой зоны характерно большое разнообразие месторождений нерудного сырья, здесь встречаются все без исключения горючие полезные ископаемые. В конце концов всё разнообразие осадочных пород – их фаций и формаций возникает в зоне экзогенеза. В этой зоне в первую очередь происходит коренное перераспределение главных строителей земной коры – восьми ведущих химических элементов (О, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, К), способствующее образованию новых минеральных ассоциаций. Миграцию атомов химических элементов при экзогенезе можно разделить на три основных способа:
- химический перенос, приводящий к образованию осадков эвпоритового типа;
- механический перенос, с которым связано формирование терригенных кластических отложений в виде галечников, гравия, песков, россыпей;
- биогенный перенос, связанный с деятельностью живых организмов, приводящий к образованию органических компонентов в осадочных породах, а впоследствии всех горючих полезных ископаемых.
Основные неорганические и органические (биогенные) вещества, возникающие в экзогенной зоне в осадках и осадочных породах, представлены на рис. 4. В условиях биосферы все способы миграции химических элементов теснейшим образом переплетаются и в ходе геологической истории Земли предопределяют необратимый характер осадкообразования.
Рис. 6. Основные вещества, возникающие в экзогенной зоне в осадках и осадочных породах
Основные черты миграции главных химических элементов земной коры в условиях экзогенеза по В. М. Гольдшмидту, представлены в табл. 3.
Таблица 3
Классификация миграции главных химических элементов
литосферы в экзогенных процессах
Способ миграции | Природные образования | Ведущий элемент | ||||||
Элементы не участвуют или почти не участвуют в явлениях химического переноса−остаются на месте (резюдаты) | Элювиальные отложения, россыпи и другие продукты, могущие быть перенесенными только механически | Si | ||||||
Концентрация элементов гидролиза (гидролизаты)и выпадение их в результате недостаточной кислотности растворов | Образование глинистых минералов, в частности бокситов | Аl | ||||||
Концентрация элементов в результате окисления (оксидаты)
| Отложение бурых железняков и марганцевых руд (пиролюзит и вад) | Fе Мn | ||||||
Осаждение элементов в виде углекислых солей (корбонатным ионом, группой карбонатов) | Отложение известняков, доломитов и магнезитов (также олигонитов) | Са Мg | ||||||
Концентрация элементов путём испарения содержащих их растворов (эвапориты) | Испарение водных растворов в замкнутых водоемах, образование соляных месторождений | Nа Мg К |
В основу классификации экзогенной миграции химических элементов А. И. Перельман положил формы движения материи, с которыми связана миграция атомов. Выделяюттри основных типа миграции:
- биогенная миграция;
- физическая и химическая миграция(водная , воздушная);
- механическая миграция: (водная, воздушная, гравитационная).
Экзогенные процессы происходят в сложной обстановке и определяются рядом факторов. Для лучшего понимания экзогенных процессов ихподразделяют на отдельные процессы, которые, по А. Е. Ферсману, классифицируются следующим образом.
1. Собственно экзогенез – охватывает изменение первичнокристаллических горных пород, когда экзогенез выступает как синоним понятия "выветривание горных пород".
2. Педогенез – образование почвы на поверхности материков. При взаимодействии химических, физических и биологических процессов и в зависимости от климата на поверхности любой горной породы образуется особое тело — почва, которая является объектом изучения почвоведения[6].
3. Сингенез – процесс накопления осадков на дне природных водоёмов. Происходит на границе литосферы и гидросферы.
4. Диагенез – сочетание процессов, приводящих к изменению осадков после их выпадения. В более широком смысле следует понимать как эпигенез, включающий все процессы геохимического перераспределения вещества после отложения горной породы.
5. Катагенез можно рассматривать как разновидность эпигенеза. Он представляет собой совокупность процессов, происходящих на границе разного рода минеральных комплексов пород, обмен между разного рода твёрдыми системами.
6. Галогенез – процесс осаждения солей из природных водоёмов – растворов и рассолов в обстановке прогрессивного испарения.
7. Гидрогенез –процесс, ведущий к проникновению воды в литосферу и вымыванию горных пород,в результате чего образуются карстовые пустоты, проявляется суффозия.
8. Механогенез – образование минеральных скоплений в результате механического обогащения россыпей.
9. Биогенез – ряд процессов, обусловленных деятельностью живого вещества и его захоронением после гибели. С биогенезом связано образование огромных количеств органогенных горных пород и каустобиолитов.
10. Техногенез – сочетание геохимических процессов, вызванных технической (промышленной) деятельностью человека.
Перечисленные процессы играют различную роль в миграции химических элементов. В современную эпоху всё большее значение приобретает техногенез.