Органогенные осадки озер и болот

Основным исходным материалом для образования этих осадков являются низшие растения или водоросли, составляющие планктон. В составе водорослей ведущая роль принадлежит белкам и жирам, а количество углерода в них незначительное. При отмирании водоросли падают на дно, где в условиях почти полного отсутствия кислорода их остатки под влиянием анаэробных бактерий разлагаются с образованием органического ила. Эта жидкая коллоидальная масса с резким запахом сероводорода получила название сапропеля. По мере накопления толщи полужидкий сапропель уплотняется и превращается в коричнево-черную плотную, но очень легкую массу с раковистым изломом - сапроколлу. Сапропели и сапроколлы имеют очень большое практическое применение как сырье для получения путем сухой перегонки ихтиола и других органических соединений, а в последнее время в качестве очень ценного органического удобрения.

В составе высших растений, являющихся другим источником органогенных осадков, белки и жиры играют подчиненную роль, а основное значение принадлежит углеводам. В верхних слоях водных бассейнов при ограниченном доступе воздуха происходит частичное преобразование растительного материала в перегной, или гумус. В условиях полного отсутствия кислорода и в среде деятельности анаэробных бактерий перегнивающая растительная масса преобразуется в торф. За счет разложения входящих в состав высших растений спор и покровных тканей образуются так называемые липтобиолиты. Все эти преобразования приводят к превращению озера в болото.

Органогенные минеральные вещества, образующиеся при накоплении на дне бассейнов твердых скелетных частей организмов, мало характерны для отложений озер и болот. К ним относятся в районах гумидного климата ракушечные известняки, а в областях умеренно влажного климата — трепелы и диатомиты (кремнистые отложения).

Органогенные осадки морей и океанов. Собственно органогенные осадки наиболее характерны для шельфовой зоны, но могут накапливаться в отдельных случаях на мелководье и даже непосредственно у берега. На заболоченных морских побережьях, особенно в субтропических областях, создаются благоприятные условия для образования торфа. Нередко в прибрежной зоне происходит накопление органогенных известковых осадков.

В шельфовой зоне органогенные осадки образуются в основном благодаря отмиранию различных донных организмов, обладающих скелетом, из извести, кремнезема и в меньшей степени фосфорнокислого кальция. Наиболее распространены известковые органогенные осадки возникающие за счет скоплений моллюсков, кораллов, известковых водорослей, некоторых простейших организмов. Особый интерес представляют кораллы, которые в процессе своей жизнедеятельности усваивают из морской воды кальций для возведения очень прочных разнообразных по форме построек, называемых коралловыми рифами.

Биохимическим путем в морских водоемах в зоне шельфа и в лагунах могут образовываться отложения самородной серы, которые возникают за счет разложения органических остатков и сульфатов металлов в восстановительной среде анаэробными бактериями.

Органогенные осадки материкового склона формируются в основном за счет разрушения шельфовых и прибрежных биогенных отложений. Среди них в экваториальных зонах Индийского и Тихого океанов встречаются коралловые и фораминиферовые илы.

Среди органогенных осадков океанического ложа, образующихся на глубинах свыше 3000 м, различают известковые (скопление микроскопических раковин простейших организмов) и кремнистые отложения (сложенные панцирями диатомей (водоросли) и раковинами радиолярий).

Практическая ценность биохемогенных осадков. С биогенными и биохемогенными отложениями связаны месторождения многих видов полезных ископаемых. Наибольшее промышленное значение имеют месторождения каустобиолитов — торфа, горючих сланцев, ископаемых углей, приуроченных к озерно-болотным отложениям. Биохимическую природу имеют морские отложения, вмещающие месторождения фосфоритов, самородной серы, карбонатных и кремнистых пород.

54. Диагенез осадков.

Осадки по мере накопления новых поступлений под влиянием сил гравитаций начинают взаимодействовать друг с другом, с поровыми водами и средой их накопления. В результате происходит постепенное преобразование вещества первичного осадка, и на месте осаждения возникают новообразования, устойчивые при изменениях физико-химических условий. Эти процессы преобразования осадков называются диагенезом (греч, "диагенезис" — перерождение), а возникшие в результате их новообразования - осадочными породами.

Сразу же после выпадения, особенно в водной среде, на долю которой п риходится б олее 90% осадочных образований, осадок подверга ется химическим и минералогическим изменениям. Большое значение в процессах химического преобразования осадков имеют процессы растворения слабоустойчивых минералов - галоидов и карбонатов. Значительную роль в химических изменениях первичных осадков играют разнообразные организмы, прежде всего бактерии. Некоторые из них разлагают органическое вещество, вызывая появление углекислоты и сероводорода, тем самым изменяя химизм среды осадконакопления. Другие непосредственно участвуют в окислительно-восстановительных реакциях.

В процессе диагенеза происходит:

Обезвоживание осадка происходит в результате выжимания поровой воды из нижних слоев под тяжестью выше лежащих осадков. Одновременно происходит также процесс, дегидратации минералов, богатых водой, их перекристаллизация и удаление из осадка легкорастворимых компонентов.

Цементация проявляется в заполнении порового пространства веществом, которое связывает между собой отдельные компоненты осадка. Выпадение цементирующего вещества может происходить одновременно с образованием самого осадка или же в последующие стадии его преобразовании. Наиболее часто в качестве цемента встречается кремнезем в различных модификациях (кварц, опал, халцедон), оксиды железа, карбонаты, фосфаты и др.

Уплотнение, или уменьшение объема, первичных осадков обусловлено в основном давлением вышележащих осадков и происходит в результате перекристаллизации, обезвоживания и цементации осадочного вещества. Перекристаллизации подвергаются главным образом однородные мелкозернистые осадки, состоящие из легкорастворимых соединений.

В конечном итоге все процессы, совершающиеся во время диагенеза, приводят к потере осадками рыхлости и пластичности и превращению их в твердую окаменевшую горную породу. Скорость процесса диагенеза весьма разнообразна и зависит от интенсивности аккумуляции осадков, их состава, от изменения физико-химических и термодинамических условий среды осадконакопления.

Значение процессов диагенеза исключительно велико в созданий осадочных горных пород и слоистой осадочной оболочке земной коры. Благодаря перераспределению осадочного вещества в процессе диагенеза происходит концентрация полезных ископаемых с возникновением месторождений железа, марганца, алюминия, серы, фосфоритов, углей.