Гипотезы образования фосфоритов



Фосфориты - осадочные горные породы, больше чем на 50% сложенные фосфатными минералами. Фосфориты являются важным полезным ископаемым, как сырье для производства минеральных удобрений. Фосфориты сложены кальциевыми фосфатами, относящимися к группе апатита, точнее фторапатита.

Универсальной гипотезы образования фосфоритов нет, и она, видимо, невозможна: фосфориты образуются из разных источников, разными способами и в разных условиях.

Главными источниками фосфора является биосфера, фосфор, растворенный в морской воде, континентальные коры выветривания, вулканизм. Но соотношение между этими источниками сих пор точно не определен. Например, фосфор, находящийся в биологический кругооборот, только частично поступает в гидросферу в растворенном виде. В то же время,

главным источником фосфора в биосфере является фосфор, который изымается органикой из гидросферы, а в последнюю он поступает из кор выветривания и за счет вулканического процесса.

Существующие представления о нем еще во многом гипотетические. На сегодня можно есть как минимум 3 основные гипотезы об образовании фосфоритов:

1) эффузивно-осадочная гипотеза Шатского, которая основывается фактически лишь на пространственной связи некоторых фосфатных пород с вулканогенными (эндогенная природа фосфора для фосфоритов Приднестровье).

2) Биогенная гипотеза Меррея, Кайе, Самойлова, Архангельского, согласно которой образование фосфоритов происходит в морских водоемах в результате массовой гибели и разложения организмов, высвобождение и выпадение в осадок (в виде фосфатных минералов) накопленного в их телах Р205.

Очень благоприятными областями для накопления фосфоритов, согласно этой гипотезе, есть места где встречаются теплые и холодные течения и происходит массовая гибель организмов. Приуроченность некоторых фосфоритов в подобных областей свидетельствует в пользу этой гипотезы, однако она не может достоверно объяснить существование пластов фосфоритов в которых практически отсутствуют органические остатки.

3) Химическая гипотеза О. В. Казакова (наиболее распространенная), которая постепенно эволюционировала в биохимическую гипотезу Г. И. Бушинського.

Согласно этой гипотезе источником Р205 в морской воде (также, как и в предыдущем случае) есть процесс разложения планктонных организмов, благодаря чему фосфор и переходит в раствор. Однако распределение фосфора в морской воде очень неравномерно: поверхностные воды бедны Р205 (5−10 * 10−6 кг/м3), ибо здесь интенсивно поглощается микроорганизмами, а с глубиной содержание фосфора возрастает (на глубине 0,5 км содержание Р205 составляет уже 300 * 10−6 кг/м3, а в водах осадку его содержание еще выше). С глубиной также растет давление и снижается температура, из-за чего растет растворимость углекислоты и вероятность выпадения в осадок как карбонатов, так и фосфатов резко уменьшается.

 

Билет № 10

Органогенные осадочные породы морских и океанических бассейнов.

ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

Весной во время таяния снега или летом после сильного дождя со всех возвышенных мест стекают струйки воды. Они сливаются в ручейки, которые стремительно несут свои воды в реки.

Каждый год с поверхности Земли ручьи и реки сносят в моря огромное количество глинистых, песчаных и других минеральных частиц.

В морской воде, кроме глинистого материала, содержится небольшое количество химических соединений кальция. Этот элемент входит в известковые панцири многих обитателей морей и океанов. Когда морские организмы отмирают, из их остатков образуются слои известковистых пород. Постепенно они уплотняются, твердеют, каменеют. Из известкового материала слагаются пласты известняков, а из глинистых частиц — глинистые сланцы. Зачастую из морской воды выпадают одновременно глинистые и известковые частицы, образуя мергель.

Некоторые осадочные породы почти целиком состоят из скоплений игл морских ежей и члеников морских лилий, раковин, скелетов и панцирей отмиравших морских организмов. Так, например, хорошо известный вам писчий мел, который добывается возле Белгорода и в других районах, состоит из остатков мельчайших организмов — фораминифер. Нередко встречаются пласты известняка-ракушечника — ценного строительного камня.

Глубоководные осадки океанов состоят из кремнистого ила, который образуется при отмирании мельчайших водорослей диатомей (с кремнистым панцирем), а также простейших одноклеточных организмов радиолярий с прочной кремневой оболочкой.

При затвердении диатомовый ил превращается в крепкую горную породу диатомит. Из ила, содержащего, кроме диатомей, остатки мельчайших животных организмов, образуется близкая по виду и составу к диатомиту горная порода — трепел.

Морские отложения, состоящие из остатков растительных и животных организмов, называются органогенными осадочными породами. Они образуются обычно в глубоководных частях морских бассейнов, куда выносятся растворенные в воде химические соединения кальция, кремния и других элементов. В мелководных прибрежных частях бассейнов накапливаются более крупные и тяжелые частицы разрушенных пород — слои песка, а ближе к берегу — хорошо окатанная морскими волнами галька.

Пласты песка на дне моря под давлением лежащих над ними пород постепенно уплотняются, промежутки между песчинками заполняются известковым и другим материалом, содержащимся в морской воде. Он плотно цементирует песчинки. Образуются крепкие породы — песчаники. Уплотненные и сцементированные известковыми и другими растворами крупные обломки пород называются брекчией, а слои уплотненной гальки — конгломератами.

На дно океанов выпадают также растворенные в морской воде окислы железа, марганца, алюминия. Местами из них образуются мощные пласты железных, марганцевых и бокситовых (алюминиевых) руд, которые переслаиваются пластами различных горных пород.

Среди осадочных пород встречаются пласты каменного угля. Они образовались из остатков торфа и древесной растительности, которые в огромных количествах накапливались в прибрежных заболоченных участках. Со временем их покрыли мощные толщи глин, песчаников, известняков и других осадочных пород. Растительные остатки под огромным давлением и без доступа воздуха постепенно изменялись, обогащались углеродом (обуглероживались) и наконец превратились в каменный уголь.

Нефть, вероятно, тоже органического происхождения. Остатки мельчайших животных и растительных организмов накапливались на дне древних морей, образуя органические илы. Они постепенно перекрывались другими осадками, уплотнялись и без доступа воздуха за длительное время превратились в нефть. Вместе с нефтью часто встречаются большие скопления горючих газов.

Не менее интересно возникновение в природе и других полезных ископаемых. В заливах, соединяющихся с морем узким проливом, быстро испаряется вода, повышается насыщенность ее солями, особенно в районах жаркого сухого климата. Когда раствор перенасыщается, соли выпадают на дно залива. Так образуются пласты мирабилита, иначе глауберовой соли, каменной соли, гипса и других полезных ископаемых.

Осадочные породы залегают не всегда горизонтально. Слои осадочных пород можно наблюдать в горных выемках и ущельях, в руслах рек и глубоких оврагах. В результате мощных давлений, которые возникают в земной коре, осадочные породы во многих местах смяты в складки.

Отложившиеся на морском дне осадки уплотняются под огромным давлением, и в них образуются из глинистых минералов мелкие чешуйки прозрачной слюды — серицит и хлорит. Если в осадках содержался кремнистый материал, может сформироваться кварц, а из известковистых частиц — кальцит. Если в осаж-давшемся известковистом материале был магний, то возникает уже другая горная порода — доломит.

Осадки накапливаются также в озерах и болотах, но мощность пластов здесь в общем невелика.

В результате выветривания пород на склонах возвышенностей образуются отложения песка, глины и обломков горных пород. Иначе протекает этот процесс в пустыне. Сильные ветры выносят массы песка. Песчинки ударяются о скалы и трутся одна о другую. Зерна слабых, непрочных минералов истираются в тонкую пыль, которая выдувается ветром далеко за пределы пустыни и там откладывается в виде мягкой породы — лёсса. В пустынях накапливаются пески, состоящие из зерен кварца и других твердых минералов.

В северо-западных районах Европейской части нашей страны встречаются значительные скопления валунов, которые были принесены сюда ледниками, покрывавшими некогда огромные территории не только Европы, но также Азии и Северной Америки.

 


Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 369; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ