Геохимия экзогенных процессов.

Экзогенные процессы включают в себя две группы процессов – выветривание и седиментацию (осадконакопление).

7.2.1. Процессы выветривания проявляются в механической дезинтеграции и химическом преобразовании минералов и горных пород. Последнее направлено на формирование менее сложных химических соединений, обладающих большей растворимостью и меньшей плотностью, одновременно возрастает объем продуктов выветривания (до 30%). Область развития процессов выветривания называется корой выветривания. В ней преобладают карбонатизация, гидратация, растворение изменяемых пород. Главные факторы выветривания – климатические условия (среднегодовая температура, влажность), органическое вещество как источник гумусовых кислот, кислород, являющийся сильнейшим окислителем, углекислота, образующаяся при разложении органического вещества, которое само представляет сильный восстановитель. Скорость выветривания определяется химическим составом минералов, наличием примесей, минеральным парагенезисом, особенностями кристаллических решеток минералов.

Большинство сульфидов в экзогенных условиях легко окисляется, трансформируясь в окислы, гидроокислы, сульфаты, карбонаты и другие соединения. В связи с широким развитием процессов окисления-восстановления коры выветривания сульфидных месторождений получили название зон окисления. На таких месторождениях широко распространено и электрохимическое растворение, т.к. зерна различных минералов представляют микрогальванические пары (элементы) со своими значениями электродвижущей силы. Благодаря разности потенциалов электрохимическое растворение происходит закономерно. Выделен ряд минералов, растворяющихся последовательно друг за другом по мере формирования зоны окисления. Устойчивость полиминеральных руд неодинакова.

В строении зоны окисления выделяют две части, что обусловлено различными режимами кислорода и грунтовых вод. Верхняя часть собственно зона окисления характеризуется избытком кислорода и расположена выше уровня грунтовых вод. Здесь появляются легкорастворимые сульфаты, карбонаты и другие соединения, которые легко выщелачиваются и мигрируют вниз, попадая в зону вторичного сульфидного обогащения, расположенную ниже уровня грунтовых вод и выше местного базиса эрозии. Здесь в условиях дефицита кислорода образуются вторичные сульфиды, которые отлагаются на сохраняющиеся первичные сульфиды. Ниже уровня местного базиса эрозии расположена зона первичных руд.

Среди минералов зоны окисления выделяют такие, которые играют роль геохимических индикаторов условий формирования (гипс, ярозит, англезит, псиломелан и др.).

В результате формирования зоны окисления вокруг рудного тела образуется солевой (вторичный) ореол, состоящий из относительно растворимых соединений, а также появляются высокоминеральные кислые рудничные воды. Эти производные процесса окисления сульфидных руд широко используются в геологии для поисков и оценки оруденения. Методы объединены в две группы: а) литогеохимические поиски по вторичным (солевым) ореолам; б) гидрогеохимические методы, базирующиеся на изучении химизма рудничных вод, для чего выделяются в осадок растворимые в воде компоненты, которые затем анализируются. (1.235–254; 2.156–160; 3.195–213)

7.2.2.Процессы седиментации (аккумуляции, осадконакопления) включают в себя перенос (транспорт) и отложение осадков, которые в результате диагенеза могут превращаться в твердые осадочные породы. Состав формирующихся осадков в значительной степени зависит от климата (среднегодовой температуры и количества осадков). Существуют многочисленные геохимические классификации осадков, из числа которых наиболее полная принадлежит Ранкама и Сахама. Согласно ей выделяют следующие группы: резидиаты и кремнистые осадки, редюсаты, продукты осаждения (карбонаты), оксидаты, фосфаты, эвапориты, аллиты, сиалиты.

В условиях океана формируется две группы осадков – красная глубоководная глина и илы (известковые – в условиях теплого климата и кремнистые – в холодном климате). К специфичным образованиям относятся железо-марганцевые конкреции, образующиеся в области развития красной глубоководной глины.

Выпавшие осадки подвергаются сложному процессу диагенеза, включающему уплотнение, дегидратацию, цементацию, раскристаллизацию, перераспределение химических элементов, в результате которого порода становится твердой (1.264–276; 2.164–175; 3.246–291).