Рухин Л.Б. Основы литологии. Учение об осадочных породах
Подождите немного. Документ загружается.
268
СТАДИИ
И
условия
ОБРАЗОВАНИЯ
ОСАДОЧНЫХ
ПОРОД
представляет
собой
ломаную
зигзагообразную
линию,
одни
участки
ко
торой
неоднократно
наIщадывaIOТСЯ
на
другие.
В
прибрежных
условиях,
обломочвые
частицы
смещаются
в
общем;
вдоль
берега
в
сторопу
направления
ГОСПОДСТВУЮЩIlХ
ветров,
но
они
про
ходят
несоизмеримо
более
длительный
путь,
чем
видимое
перемещени&
вдоль
берега.
Для
иллюстрацин
скорости
движения
наносов вдоль
береl'а
В.
п.
Зен
}{ович
приводит
следующие
при:меры.
На
юл
ном
берегу
Крыма
было
обна
ружено,
что
перемещеии
галек
вдоль
берега
за
СУТI<И
изменяется
от
6
м
при
волнении
в
один балл
н
до
65
м
при
волнении
в
шесть
баллов.
Еди-
ега
ничные
наблюд пия
показывают,
что
при
волненип
в
восемь
баллов.
галы{а
проходит
вдоль
берега
рас-
стояние
более
100
~L.
На
открытых
берегах
океана
зафиксированы
еще
большие
СI{ОРОСТИ
перемещ
ния
га
леI
вдоль
берега
(б
рега
Англии
-
"
около
400
М,
Атлантичесное
побе-
" "
режье
СШ
-
до
900
м
в
СУТI{И
~
з"-
И
т.
д.)
.
5
/"..б"
-'{;..
Общее
СII{ещение
паносов
вдоль
/8~~'"
..".
~<;>;
берега
может
быть
очень
веляно.
9 7
/~.e~~c
Фs-~
~<!>~
В.
А.
Обручев
обнаружил
гальки
~6f\
~tllf
Ф~""
""<!>
Карадагских
лав
Крыма
на
пляжах
#'
;;r.,JflOrl-
О
~
Алушты,
что
означает
перенос
их
",1>90
на
расстояние
120
,,~t.
Туле
указы-
Фиг.
9-IX.
Схема
продольного
переме-
вает
на
перемещеиие
l{ремвевой
щ
евия
обломочВЪ1Х
частиц
волнами
(по
галыш
из
меловых
пород
Бретани
В.
п.
3еШ{овИ<rу).
!{
Голландии
на
расстояни
е
свыше
500
х:.м..
Песчаный
материал
И3
района
Лабрадора
см
щается}{
югу
вдоль
Атлантического
побережья
США
вплоть
до
Флориды,
т.
е.
на
расстояние
свыше
2500
,,~t,
п
т.
д.
Если
учесть,
что
реальный
путь
частиц,
вероятно,
в
тысячи
раз
пре
BыmaeT
пройденnое
ими
вдоль
берега
расстояние,
то
приведенные
цифры
дают
представление
об
ОГРОIIШОЙ
протяженности пути
движ
пия
обломоч
ных
частиц
в
прибрежно-морских
условиях.
В.
п.
Зеш
оnич
Уl(азывает,
например,
что
на
Черноморсном
побережье
ежегодно
истпрается
оноло
20%
всей
массы
гальни.
Здесь
во
время
штормов
приходпт
В
движепие
слой
галеЧНИI{а
мощвостыо
до
2
м
в
полосе,
ширппой
в
несколы{о
десят
нов
метров.
На
песчаных
берегах
Черного
моря
ширина
берегового
по
тона наносов
достигает
80
~'
при
его
мощности
до
1
~t.
При
П
репосе
резно
возрастает
окатанность
гале}{
и
песчаных
зерен,
разрушаются
почти
все
неустойчивые
против
выветривания
l(омпоненты,
происхо
д ит
тщатель
ная
ОТСОРТИРОВI(а
частиц
в
зависимости
от
их
размера
и
т.
д.
Поэтоr.rу
типичные
прибрел
но-морские пески
и
галечнИJ(И
харю{терпзуются
зн
а
чительно
лучшей
сортировной
и
ОI{атанностыо,
а
при
одина]{овых
мате
рппсних
породах
и значительным
однообразиеll{
минералогичеСI(ОГО
со
става
по
сравнению
с
речными
отложения
ш.
Можно
утверждать,
ЧТО
тольно
в
прибрежных
условиях
из
продунтов
ра
з
рушения
нрнсталличе
ских
пород
могут
произойти нварцевые
пеqни,
состоящие
:nз
хорошо
oI,a-
танных
и
сортированных
зерен.
В
ренах
подобные
пеCIШ
могут
быть
образованы
лишь
в
случае
размыва
более
древних
песчаных
отло-
жений.
ПЕРЕПОС
.и
ОТЛОЖЕНИЕ
ОСАДОЧНОГО
МАТЕРИАЛА
269
Переl\Jещеппе
обломочных
чаСТJЩ
течеПUЛllПf.
Морские
осадки,
l{роме
волн,
перемещаются
также
течениями.
Характер
этого
движения
по
существу
не
отличается
от
переноса
обломочного
материала
реками
(см.
§
32).
Одню<о
перемещение
течения
{И
обломочного
материала
в
море
в
ряде
случаев
осложняется
влиянием
l{олебательного
движе
ния
воли.
ОнеаничеСI<ие
течения
перемещают
огромные
массы
взвешен
ного
матернала.
Перемещенне
донных
обломочных
отложений
течению.{И
ПРОJIСХОДИТ
тольно
там,
где
течения
достигают
значительной
Cl<O-
рости.
В
зоне
течений
в
зависимости
от
их
скорости
могут
наблюдаться
все
стадии
перепоса
1{Ю{
и
в
потоке.
Если
течение
проходит
параллельно
бе
регу,
то
образующиеся
песчаные
гряды
располагаются
перпендикулярно
береговой
линии.
Тание
гряды,
образованные
течениями,
обнаРУi1
ены
в
проливе
аманш.
Наличие
гряд,
смещаемых
течениями,
может
вызы
вать
в
морских
отложениях
появление
косой
слоистости.
районе
значительных
приливов
и
отливов
при
соответствующем
рельефе
вознинают
ве
ь
1а
интеисивные
приливио-отливные
течепия,
снорость
которых
D
некоторых
случаях
может
достигать
1,5-2
,5
At/ceK.
ОГРОllшая
роль
в
перемещении
осадков
принадле>1"ИТ
мутным
тече
tпIЛм
детальпо
ОDисаиnым
в
работах
Белей
(1930),
Ф.
Rюиеиа
(19
50-
1961)
п
др.
ОБЫ1fI!О
СЧllталось,
что
на
глубинах
бол
е
1000
м
скорости
течеЮIЙ
менее
5
с",,/сек
.
В
связи
с
исследовапитш
по
програм:ме
Международного
геофизического
года
со
ветскл
ОI,СIJUОЛОГИ
открыли
гораздо
большие
.
скорости
глубинных
течений.
R
ре
.эультат
р
ilca
~Витязя,
в
западноi1
части
Тихого
океана
в
1957
г.
было
установлено,
например,
что
в
ПРОЛJ1вах
между
МОЛYRксЮIМИ
и
ФИЛПППИRСRИ~Ш
островами
CI{OPOCTb
глубипных
течеШlЙ
достигает
50-70
С.ч/сек.
(А.
Д.
Добровольский).
При
такой
ско
рости
пода
может
n
р
носить
крупные
n.есчишш
и
даже
меЛIШЙ
гравий.
По
lIаблюд
rШЯМ
Ф.
Напсена
в
проливах
1
аттегат
и
Скагеррак
наблюдаются
следующие
скорости
т
чения:
Ред.
Глубиuа
моря,
АI
Глубина
за~lера,
АI
Скорость
течения,
At/ce"
298
280
17
252
240
18
516
450
18
175
16
5
50
в
за1
лючеиие
отметим
наблюдающиеся
с
учаи
переноса
песчаиых
.зерен
путем
флотации
(всплывания).
Флотирующие
песчаные
зерна
обра
зуют
тонную
плею
у,
плавающую
на
поверхности
воды.
Размер
зерен,
прилипающих
J{
пузырькам
пены
и
пр.,
может
достигать
0,5
МAt
и
даже
неСl{QЛЬНО
более.
Подобный
способ
переиоса
отложеиий
был
описан
и
в
прибрежных
участнах
рек.
Осаждение
оБЛОlllОЧНЫХ
частиц
в
воде
ОсаждеНJIе
lIfелних
оБЛОll10ЧНJ;>IХ
частиц
в
стоячей
воде
подчиняется
правилу
Стонса,
выражеIШОМУ
слеJ;I:ующей
ФОРll1УЛОЙ:
2
T2(~
-d)g
V=g
1.1.
'
l'де
V -
CJ{OPOCTb
осаждения
частиц;
с4
-
удельный
вес
частицы;
g -
УСI{орение
силы
тяжести;
d -
уд
льный
пес
среды,
в
которой
происходит
осаждение;
J.L
-
вяВl{ОСТЬ
среды
осаждения.
270
в
случае
осаждения
зерен
lшарца
в
в
де,
правило
Стокса
lОжет
быть
выражено
следующей
упрощ
енной
форм
лой:
89,925
D2
V=
,
,...
где
D -
поперечник
сферических
J<варцевых
з
рен,
AtJt
(таБJI.
2-IX).
Таблuца
2-
1
Х
Скорость
осаждецпл
сферпческюс
частпц по
формуле
CTOJ,Cn
в
во
де
про
ра
:ш
очuоii
температур
е
(по
В.
д.
ЛОЪ1тадз
)
Вязкость
воды
является
функцией
те
шературы.
При
25
0
опа
равна
0,009,
при
20
0 - 0,010,
при
15
0 - 0,0117
и
при
00 - 0,0180.
Сопоста
ВJIЯЯ
цифры,
нетрудно
заметить,
что
ВЯЗI<ОСТЬ
воды
заметно
в
ЛИЧlшается
с
понижением
те
шературы.
Для
иллюстрации
корости
осаждення
частиц
разлиЧlJОГО
размера
укажем,
что
частице,
имеющей
поперочmш
в
1
д"t,
требуется
вс
г
01<0
О,
33
мин.,
чтобы
осе
ть
'1
р
ез
столб
воды
в
200
ом,
высотой;
частица
же
раз
мером
0,01
мм
в
попере'Шю<е
преодолевает
этот
путь
лишь
в
15
вей.
Формула
CTol<ca
применима
толы<о
в
ТО:(
лучае,
если
падающие
частицы
велю<и
по
сравнению
с
моленулами
ср
ды
.
Н
прим
нима
фОРМУ1Iа
Сто!
са
11
Д1IЯ
очень
I<РУПВЫХ
частиц
(бол
е
,1-0,05
JLAt
в
поп
Р
ЧПИl{е).
RPOM
того,
она
пр
ДIlО1Iагает
сф
рич
сную
форму
ча
тиц,
тю{
.как
прu
от
lшонеНИII
от
этой
Ф
рмы
скорость
осажд
иня
замедляется.
;
сли
принять
CI<OPOCTb
Ilогружения
шара
за
1
О,
то
дЛЯ
Э1IЛJШ
оида
опа
будет
из
[
е
няться
от
61
до
84,
для
призмы
составит
50,
для
диснов
разно
браэиой
формы
от
38
до
80,
для
l\уба
- 74
и
т.
д.
Сн
рость
осаждения
обломочных
частиц
завИСl1Т
таю}
от
их
удедь
ного
в
са.
Поэтому
осаждающиеся
с
ОДПОll
]:[
TOll
ж
CI<OPO
тыо
3
рпа
бу
дут
пметь
раЗ1IИЧНЫЙ
диаметр
в
зависимости
от
удедьног
в
са
шп
ралов.
Если
припять
попереqnик
зереп
l<варца
(уд.
вес
2,66)
ва
дпш:щ,
то
с
тои
}J
е
cr<opocTbIO
будут
осаждаться
з
рна
тур
lалтша
(уд.
в
с
3,09),
диа
{етр
ноторых
состаВ1Iяет
вс
го
0,89.
Для
магпетита
(уд
.
вес
4,9)
с
-
ответствующая
величиnа
равна
0,63.
В
итоге,
осадок,
образоваПUЫll
з
а
счет
оседания
зерен
различных
1\fиnералов,
будет
ра
з
llозерпIIстыM
да
;
1
е
при
строгом
постоянстве
всех
других
фаJ{ТОРОВ
о
ажд
IШЯ.
В
природных
песках
средний
раз!
р зереп
относптельно
ле1'JШХ
lпв
ералов
(1<варц,
полевой
шпат)
всегда
н
СJ{ОЛЫ<О
превыmа
т
реднuй
размер
зерен
мип
ралов
с
большим
удельным
в
сом
(гранит,
пльмепит
и др
.)
.
Величина
этой
разности
между
среДПl1М
размером
леГl<UХ
п
тяже
лых
минералов
пеодинаI<оnа
в
песках,
отложенных
nодой
и
возду
'
0111.
ПЕРЕВО
И
ОТЛОЖЕНИЕ
ОС
дочного
МАТЕРИАЛА
271
Ю!
выи
фаI<ТОРОМ,
регулирующим:
Cl{OPOCTb
ОСЮI
денил
частIЩ,
ЛВЛЯ
т
л
их
размер.
Из
фОРМУ1JЫ
Стокса
следует,
что
снорость
осажде
нил
пропорциональна
квадрату
радиуса
оса,кдающихсл
частиц.
Однако
это
в
рно
ЛИШЬ
длл
меЛI<ИХ
частlЩ
(глинистых
и
пылеватых
вплоть
до
fеЛI<озернистых
п
IЮВ).
Более
КРУПНЫЙ
оБЛОl\fОчнъrй
минерал
(крупно
зернистые
пески
н
гальки)
осаждаются
со
скоро
тью,
пропорциональной
корню
юзадратному
из
радиуса
частиц.
Поэтому
при
графпч
Cl<O
{
выра
жении
зависимость
сиорости
осажденил
частиц
ре
зко
разЛИЧlIОй.
величины
будет
представлева
ло
{авой
линией
(см.
фиг.
2-IV).
Предлож
на
следующая
фор
{ула
для
установления
Сl{ОРОСТИ
осажде-
пия
l<pynныx
частIЩ:
..
f 4 (d
1
-
а)
gr
v=
r
за
'
обознач
ния
в
ТОИ
форъ!
llе
те
ж
,
что
и
в
формуле
Стокса.
CI<OPOCTb
осаждения
зер
iI
по
данным
фор
!улам
может
быть
сколько
нибудь
ТОЧНО
опр
дел
на только
в
случае
полной
неподвижности
воды
илн
трого
ла
шпарного
движеиия.
В
случа
ж
турбулентности
дви
жения
ВОДЫ,
почти
всегда
набш
Да!
Щ
йся
В
прпродиых
водах,
восходя
щие
токи
поды
значите
ьно
зам
дляIOТ
оседание
частиц
и
делают
н
воз-
южным
массовое
оса,!
дение
наиболее
мелких
из
них.
Коллоиды
и
их
роль
в
образовании
осадочных
пород
0'1
ль
важно
значени
для
образования
осадочных
пород
имеет
о а
жд
ни
в
Щ
ТВ
ПЗ
J{ОЛЛОIlДНЫХ
ра
творов.
Коллоиды
пр
дставляIOТ
со
бой
пром
жуточпую
тупен
.
ь
ме}}"ду
грубодиспер
выми
системами
(
у
пен
апямп)
п п
тиины
ш
ра
твора
ш.
Условные
граЮJЦЫ
коллоидных
ча
тид
от
0,1
fJO
до
1
mfJo.
В
виде
коллоидныIx
растворов
пер
1
щаются
даже
0'1
пь
·
tал
uодnижяыIe
D
щества
(В
частности
l<ремнеЮlслота,
НИСЛЫ
ж
л
за
11
глинозем).
В
ИОЛЛОИДИЫХ
чаСТIЩах,
даже
в
наиболее
м
липх,
всегда
присутст
в т
п
IОЛЫ<
алов
кристаШJJlЧ
сиой.
р
тетии.
Напомниы,
что
ра
стоя
IШ
111
жду
узла
ш
в
иристаЛЛJ1чесиих
р
тетиах
изм
няется
в
ср
дн
М
от
0,3
до
01
mfJo.
1
оллоидпые
частицы
различимы
ще
D
ультра
1Ш<рОСИОП
и
леГJ<О
lJзучают
я
под
JI
l<ТРОННЪШ
МИI<РОСИОПО
1.
Они
DОЗНИl<аJ
т
очень
часто
В
вр
мя
выветривания
в
начальную
стадию
нристаллпзации
пстин
ных
растворов
при
образовании
1
льчаiтих
l<ристаШПШОD
,
соответствую
щи
по
разм
р
1\
ллоидпы
f
частицам,
и
за
сч
т
топчайш
го
раздроБJIе-
нил
n u
тнрапия
бол
1
рупных
оБломочныI
З
Р
п.
ПО
данным
А.
.
Ф
рс
1апа
(1934),
водные
ноллоидные
си
темы
вой
тв
ннп
Л
ДУЮЩUМ
ЭЛ
М
птам:
j,
Al,
Fe,
Мп,
,А.,
Ь
С
и
n
тречаются
sначuт
льпо
Р
iI< Zn
Tj,
Zr,
п,
ТЬ,
Bi,
Pt
и
Cd.
Напбол
ра
пространеnы
I<О
J
IЛОИДЫ,
состоящие
из
ультра
пmРОСl<О-
пичеснпх
1алых
ча
ТIJЦ,
паходящихся
в
воде
и
отд
леины
от
пее
поверх
постыо
разд
J
la.
ГлаПН1>l
ос
б
нно
ти
IЮЛЛОJlДПЫХ
си
т
м
л
ду!
щие.
1.
Коллоидные
растворы
ПРОJШ}(ают
через
оБьlчныe
фпльтры,
по
в
про
'
ОДНТ
через
ЖIJВОТПЫ
пер
повнп,
что
харант
рпо
для
пстинных
рас
тв
ров.
2.
КОЛЛОlJдпые
растворы
значит
льио
мепе
способны
1<
диффУЗlJII
по
сравп
ишо
ИСТИПНЪJJ\lII
раствораъш.
"272
СТАДИИ
И
УСЛОВИЯ
ОБРАЗОВАНИЯ
ОСАДОЧНЫХ
ПОРОД
3.
Коллоидные
частицы
находятся
В
броуновском:
движе
нии
и
по
этому
почти
не
оседают
на
дно.
4.
В
коллоидных
растворах
может
содержаться
лишь
определенное
количество
коллоидных
ча
стиц.
Если
этот
предел
превзойден,
то
избыток
частиц,
так
же
как
и
из
истинных
растворов,
вьшадает
в
осадок.
5.
При
выпаривании
коллоидных
растворов
содержащи
ся
в
них
частицы
в
известный
'
момент
почти
все
выпадают.
М
е
жду
тем,
в
истин
ных
растворах
при
выпаривании
растворенное
вещество
сохраняется
даже
в
самых
последних
каплях
растворит
ля
.
6.
Незначительный
размер
коллоидных
частиц
определя
е
т
большую
-общую
поверхность
их
массы.
Поэтому
породы,
заключаJ
щие
ко
ллоид
ные
частицы,
обладают
~ольшей
адсорбцией
(наприм
е р,
жадно
ПОI
'ЛО
щают
воду).
7.
Ко
ллоид
ны
е
частицы
характеризуются
определенпым
электри
"lеСIШМ
за
рядом
(3
- IX).
8.
Р
ассеи
вают
свет.
Т
аБЛlща
3- I X
Зиаr,
заряда
частиц
в
главнейших
IJРIlРОДИbIX
lСОJJЛОИДЮ(
(по
Л
.
В.
Пустов
ало
ву,
1940)
По
ложптельпо
заряженные
I
{ОЛЛО
II
Д
Ы
Гидрат
АI
2
О
з
~
F
ez
O
a
»
СгzО
з
»
Тi0
2
~
ZrOz
»
СдО
»
С
е
О
СаСО
з
МgСО
з
О
трrщател
ьво
зар
яж
еrшы
li
ОЛЛОИДЫ
SiO
z
ГЛИН
'
истые
},оллопды
ГY~1YCOBы
e
I
ЮЛЛОИД
Ы
M
n0
2
S
V
2
05
PbS,
CuS, CdS,
А
s
2
•
з
Sb:O
a
и другие
сульфи
ды
Золото,
сере
бро,
Шlа
Т
lш
а
Быстрое
осаждение
коллоидных
частиц
происходит
при
ноаг
ДЯЦИИ
(свертывании)
I<ОЛЛОИДНЫХ
растворов.
Получающиfrcя
при
коагу
л
яции
{)садон
носит
название
геля.
Гели
большинства
прпро
дных
I\ОЛЛОИДОВ
студне-
и
сметанообразны.
Коагуляция
может
быть
вызвана
различн:ьши
фаI\торами.
Чаще
:всего
причиной
ее
является
добаВI<а
элеr{тролитов.
ПРИ
этом
I{онц
ентра
ция
элеI\тролита
должна
превысить
некоторую
минимальную
величину,
называемую
порогом
коагуляции.
В
природе
этот
процесс
идет
очень
широко
при
смешении
МОРСI<ИХ
и
речных
~oд.
Коагуляция
может
произойти
также
при
смешении
l{QЛЛОИДНЫХ
рас
творов,
частицы
которых
различно
зар
яжены,
наприм
е
р
I<ОЛЛОИДНОГО
раствора
I<ремнезема
и
глинозема.
Полагают,
что
этот
процес
с
вед
т
f{
синтезу
ю\Олинита.
у
стойчивость
коллоидных
растворов
против
коагуляции
обусло
вливается
степеюно
их
лиофильности
(гидрофильности
-
В
случае
ВОДНЫХ
растворов),
т. е.
молекулярным
взаимодействием
частиц
с
ОI<ружающеii
~редоЙ.
Лиофильные
(гидрофильные)
коллоиды
обладают
значит
ЛЫJO
большей
устойчивостыо
по
сравнению
с
лиофобными
(гидрофобными)
({оллоидам:и.
К
числу
лиофильных
относятся,
например,
гумусовые
l{O
J
J-
лоиды.
Выпавшие
из
гидрофильных
коллоидных
растворов
вещ
ства
ПЕРЕ110t;
и
О'fЛОЖЕНИЕ
ОСАДОЧНОГО
МАТЕРИАЛА
273
бр.азуют
туденистые
массы
-
гели.
В
HeI<o
T
opblX
случаях,
например,
при
встряхивании,
гели
вно
.
вь
могут
перейти
в
КОЛЛОИДНЫЙ
раствор
n
прпобр
ти
текучесть
(тиксотропия).
Коагуляция
мож
т
быть
вызвана
резням
увеличением
I<онцентрации
I\ОЛЛОПДНЫХ
растворов
при
пх
замораживании
или
выпаривании.
Она
наступает
танже
часто
во
время
движения
I<ОЛЛОПДНЫХ
растворов
в
ка
пиллярах и
при
действпи
радиоактивного
излучения
.
Большинство
коллоидных
растворов,
1<РОllfе
того,
подвержено
самопроизвольной
коа
гуляции,
вызываемой
изменением
свойств
самого
раствора.
Чувствительность
КОЛЛОИДНЫХ
растворов
1<
I<оагуляции
может
быть
понюк
па
добавл
нneM
специально
подобранпъrх
растворов
незпачитель
ной
нонцентрацип
-
тан
называемых
стабилизаторов.
Частным
слу
ча
ы
стабилизации
яв
яется
защита
одного
ноллоида
другим.
Среди
прп
родных
ноллоидов
примером
этого
является
защита
RОЛЛОИДНОГО
раствора
железа
соедпн
ниями
гумусового
вещества,
благодаря
чему
неустой
чивые
в
др
гих
условиях
1<ОЛЛОИДЫ
железа
в
гумусовых
болотных
водах
перем
щаl
тся
на
значительв:ые
расстояния
.
оагуляция
l\1СЛJ<ИХ
частичен
в
МОРС1<ОИ
поде
обусловливает
относитель
ную
I<РУЛНОЗ
,
рнистость
МОРСRИХ
отложений
по
сравнению
с
пресновод
НЮШ.
априыер,
ленточные
глив:ы,
в
особенности
их
зимнnе
прОСЛОЙIШ,
являются
ча
то
более
тою<озериисты:ми
(по
содержанию
ТОНRодисперсных
частиц),
че
1
современв:ые
глуБОI<оводные
отложения.
В
глуБОI<ОВОДНЫХ
т
ррпгенIIЫХ илах,
распространеиных
на
глубинах
в
неСI<ОЛЬНО
тысяч
м
тров,
одержани
частиц
< 0,01
..1t.H
редно
превосходит
30%,
в
то
время
I<aI<
в
зимних
прослоях
лентоЧ1lЫХ
глин
их
I<оличество
достигает
70%.
ИС1<ЛЮЧИТ
льной
1еЛI<озернистостыо,
в
связи
с
ОТЛО>I
ением
в
пр
с
иы
.
оз
рах,
харю<теризуются
таюне
многие
огнеупорные
глины.
С
явлеШffThШ
I<оагуляции
тесно
связано
образование
многих
месторо
ждеппй,
в
частпости
железных
и
бокситовых
руд,
в
непосредственной
близости
от
береговой
линии
древних
морей
.
Если
в
пресных
водах
,
о
со
боIIПО
при
наличии
оргапичеСI\ИХ
соединений,
ОI<ИСЛЫ
железа
и
марганца
харант
рпзуются
пеIОТОРОЙ
подвижностью,
то
В
зоне
смешения
пресных
вод
с
Jlенш1И
МОРСЮD1П
водами
часто
происходит
массовое
выпадение
этпх
соединений
и
.
образование
значительных
месторон
дениЙ.
Не
сле
ду
т,
одпаI<О,
думать,
что
в
прибр
жной
зоне
морей
происходит
полная
I<оагуллцил
вс
го
·
ноллоидного
материала,
выносимого
с
суши
.
Кан
поназали
наблюдения
Б.
А
.
СI{опивцева,
интенсивность
ноагу
шщпи
в
значительной
степени
аависит
от
концентрации
ноллоидных
систем
и
от I<ОЛИЧ
ства
в
них
органичесних
веществ.
При
lt1алом
содер
жашш
взвешенных
частиц
(несколы<o
десятков
миллиграммов
на
литр)
и
наличии
в
растворе
даже
небольшого
I<оличества
органичеСI<ИХ
(гуму
совых)
веществ
I<оагуллции
практичеСIШ
не
происходит.
При
увеличении
сод
ржания
гумусовых
соединений
ноагуляцил
может
отсутствовать
и
при
бо
lьшеи
I<онцентрации
суспензии.
Этому
способствуе
т
та
к
же
неболь
шо
1<оличество
частиц,
меньших
0,01
JIt..1t..
Интенсивная
Rоагуляция
на
блюда
тся
ЛIIПIJ,
при
значительных
I{овцентрациях
суспензии
(порядна
н
1
ОЛЫ<ИХ
сот
Н
миллиграммов
на
литр)
и
при
солености,
большей
0,1 %.
Подобио
содержание
взвешенных
частиц
наблюдается
обычно у
совр
-
М
в.Ю,IХ
равнпнных
р
}<
лишь
во
вр
мя
половодий
.
В
остальное
время
сод
Р»
анве
взв
шенпых
частиц
измеряет я ииогда
всего
несI<олы<мии
де
СЯТI<ами
JI1ИЛЛИl'ра
]М0В
на
литр
(например,
в
Оби
,
Лене
и
других
сибир
СI<ИХ
р
пах),
поэто
lУ
подобны
суспензии
относительно
устойчи
в
ы
про
тив
коагуляцни.
18
Oc1l0BbI
ШIТОnОГIПl.
274
СТАДИИ
И
УСЛОВИЯ
ОБРАЗо.БАНИЯ
ОСАДОЧНЫХ
n
РОД
в
результате
присутствия
в
речных
водах
органически
'
соединений
при
незначительной
концентрации
взвешенных
веществ
в
речных
водах
и
последующем
быстром
разбавлении
их
IOРСI
{ОЙ
водой,
значит
льиая
часть
мельчайших
частиц
сохраняется
от
коагуляции
л
достига
т
уда
лепных
от
б
рега
участков
морсного
дна,
благодаря
ч
му
D
эти
области
пронинает
немоторое
количество
соедпнеаий
маргааца и
Жl::леза.
Инт
е
нсиваость
коаГУЛЯЦIIИ,
при
прочих
равных
условиях,
замедля
тся
при
понижении
те
шературы.
По()тому
в
арктичесмих
МОРЯХ
создаются
особенно
благоприятные
предпосылки
для
предохранения
от
коагуляции
взвешенных
частиц.
ОбраЗУlОщиеся
при
коагуляции
коллоидов
г
ели
сод
ржат
в
себе
большое
колич
ест
во
воды.
П
ри
потере
части
воды
гель
у
1евьшает
свой
объем
и
становится
более
плотным
и
твердым.
Для
прим
ра
lОЖНО
ука
зать,
что
«гель
кремнезема
при
содержаиии
воды
90-92
%
пме
т
состоя
ние
студня,
КОТОрЫЙ
можно
резать
ножом;
п-римерно
при
86
%
воды
он
становится
упругим,
при
73
% -
ломким,
при
70
%
его
можно
истолочь
в
ступке,
а
при
содержании
65%
воды
он
может
быть
измельчен
n
ТОНI<ИJt
пороmок,
совершенно
сухой
наощупы)
(л.
В.
Пустовалов
,
1940,
стр.
192).
С
течением
времени
коллоиды
подвергаются
пер
!
<ристаллизацIШ,
дальнейше
{у
умевьшевшо
объема
и
теряют
неноторое
ноличество
воды.
Этот
процесс
старения
ноллоидов
првводит
!{
веодиваНОDЫМ
результа
там
у
различных
ноллоидов.
Старение
н
ноторых
НОЛЛОDДОВ
пр
дста
вляет
собой
веобратимый
процесс,
в
р
зулыате
ноторого
НО
лонды
пр
-
вращаются
в
намвеподобные
породы,
не
размонающи
в
вод.
Прим
ром
этого
являются
сухарные
глины.
Другие
породы
I{ОЛЛОИДПОГО
ироис
0-
ждения,
нан,
например,
пластичные
огнеупорные
глины,
сохраняют
очень
длительное
время
после
сво
го
образования
пособность
размонать
и
вновь
образовывать
коллои
дные
системы.
Оса
до
чны
е
породы,
образовавшиеся
за счет
осаждепия
]{оллоидuы
растворов,
часто
обладают
раковистым
изломом
из-за
своей
однород
ности
и
}<рай
н
й
тон]{озернltстостlt.
Они
ивогда
характ
ризуются
значи
тельной
пористостыо,
при
ударе
распадаются
на
остроугольные
обло
щи,
благодаря
жадному
поглощению
влаги
прилппают
к
ЯЗЬШУ
И
растр
-
сниватотся
в
воде
со
ЗВУI{ОВЫМ
эффектом.
Для
неноторых
разновидностей
рассматрива
мых
пород
хара]{т
рпа
округ
ал отдельно
ть
.
Минроскопичесно
е
строение
пород
НОЛЛОИДНО-ХlDшчесного
пр()исхо
ждепия
п
одинаково.
Иногд
а
они
изотропны.
ДРУГИХ
сл
чаях
перенри
сталли~ация
мельчайших
пластинчатых
частич
}{,
осевшп
пара
ллэл
ьно
друг
другу,
приво
дит н
ВОЗНИl\новенИI
с
р аВЮ:1тельно
кр
пных
I
ристал
лов
с
одииаiовой
оптичесной
ори
НТИРОВI<ОЙ.
Под
обнъте
нрynнъ!
нри
ста.плы
очень
хорошо
видныI
в
шлифах
нэноторых
глин.
В
результате
осажд
ения
КОЛЛОИДОВ
образуются
пласты,
иногда
ющ
ные,
линзы
и
коннреции,
встречающи
ся
в
породах
другого
г
незиса.
Примером
могут
служить
HP
lНиевые
J\OH]{P
цин
среди
меловых
отложе
ний,
сидеритовые
-
среди
глинистых
пород
и
т.
д.
I\оллои
дны
Ie
растворы
п
ер
м
щаются
в
порах
и
по
тр
ЩШIам
рэди
осадочных
пород
и
после
онам
пения
.
ЭТИ1>1
объясия
тся,
паприм
р,
образование
при
выветривании
вторичной
полосчатоЙ
онраски
в
песчапи
нах,
а
также
в
опонах,
носящ
ее
вазвани
колец
Лизеганга.
Они
пред
ставляют
собой
чередование
концептрич
есних
полос,
харантеризующихся
различной
ожелезвенностью.
Rол
ьца
Лизеганга
образуются
в р
зулыате
рит
1ичеСI<И
происх
-
длщих
реаI<ЦИЙ
в
КОЛЛОИДНЪТХ
растворах.
ПРИ
это
1
ПРО
ДУ
НТЫ
Р
анцп й
МАТЕРИАЛА
275
п
е
риодпч
СJШ
ОТI\ладываются
во
вр
~я
диффузии
коллоидного
рас
твора.
Проц
ессы,
свя
занпъ
те
с
возникновени
м
и
отлож
ние
1
I\ОЛЛОИДОВ,
IIМ
ют
ШИРОI\ое
распространение
в
з
шой
норе.
У
с
тановл
ено,
наприме
р,
что
онраска
шогих
IИН
рцлов
зависит
от
ПрИСУТСТВIIЯ
малых
количест
в
КОЛЛОIlДНЫХ
пиг
J
eHTOB
.
В
ча
стнос
ти
,
наличи
JюллоидnыIx
частиц
J
е
тал
лпч
ского
натрия
в
кри
сталлах
l{aMeHHOU
соли,
ию{ полагают
многие
ис
сл
дователи,
вызывает
их
голубую
оирасиу.
Осаждеиие
вещества
из
истинных
растворов
Осаждени
е
D
Щ
ства
из
растворов
оир
Д
ляется
степенью
их
раство
ри
юсти.
Ра
творююстъ
главных
составпыx
част
й
осадочных
пород
хи
мnч
СJЮГО
происхожд
нпя
из
lепя
тся
в
очень
больших
пр
делах.
Если
расно
ожить
эти
СО
див
ния
В
порядие
их
химпческ
й
дифф
реnциации,
т.
е.
в
вид
ряда
l
-F
-Мп-
i02-Р20ъ
Са
0з-
а
04
-Nа
СI
-Мg
С12,
то
можно
зам
тить,
что
п
рвы
члены
этого
ря
да
облаДaI
т
наШlепьш
й
растворимостью,
в
зм ря
МОЙ
доля
ш
мnллигра
1ма
на
литр,
а
посл
днне
чл
пы
ряда
-
наи
больш
й
раствори
!остью
и
могут
быть
раствор
ены
в
литре
поды
в
l{оличестn
нескольких
сот
н
граммов.
Средпи
>
ч
леnы
это
г
-рнда
характ
РIIЗУЮТСЯ
про
меж
точными
D
личипа
rи
раствори
мости
(табл
.
4-IX).
В
общ
i
ра
тв
-
римость
главных
составных
ча
стеl
l
осадоч:пых
пород
изменяется
в
мил
лиоnы
раз
и
возрастает
в
геометрич
е
СI{ОЙ
прогрессии по
м
ре
п
рехода
от
I\аждого
члена
ряда
к
соседн
му
(фю·
.
10
- IX).
В
зависю1ОСТИ
от
растворюlОС
Т
П
сущ
ственпо
1
няется
и
хараитер
вы-
/
/
/
.
~
,/
,
/
'/
/
ФJlГ.
[О
-
I
' .
Ра
ТВОРlIмоеть
n
поде
при
атмо
Ф
РUОМ
дм
I
UШI
(о
МIIЛЛИ
граммах
lIа
л
и
тр)
раЗЛI1ЧIIЫХ
еоеД
D
lIеШli'r,
слагающпх
оеаДОЧllые
породы.
паденllЯ
даnпого
соединения
из
раствора.
Плохо
растворимы
в
воде
соедnпения
пер
1ещаются
главпым
образо
r
в
виде
I{ОЛ
J
IOИДНЪТХ
раство
ров
и
осаждаются
при
их
коагуляции.
Это
относит
я
в
первую
очередь
и
о}шсным
соедин
ния:(
аЛЮ1l1ИНИЯ,
щ
леза
и
l
арганца
.
Rремп
зе
м
lJ
фос
фатные
со
дnиения
п
реносятся
и
вьmадают
]::ш
пз
и
тинных
тю{
И
из
КОЛЛОJJДПЫХ
ра
тв
ров.
Rарбонаты
JJ
сульфаты
J(альцllЯ
и
еще
более
леГJ\О
раСТВОрПIЫ
ло
риды
натрия
и
магния
осащдаются
исн
лючител
ьно
из
JIСТИННЫ'
ра
творов
и
прантпч
ески
ие
б
ра
ЗУI
т
I
<ОЛЛ
ОИ
ДИЫ
систе
м
(фиг.
11
- IX).
Н
ОДШIанова
у
разпых
члепов
этого
ряда
и
зависимо
ть
раствори
мо
тн
от
ФIlЗIщо-химичеСЮIХ
особ
IIВостей
раствора
(рН,
Eh,
содер
жания
С02
и д
р.).
РастворlIМОСТЬ
соедин
ний
алюминия,
l
эргавца
и
в
особеиности
железа,
ПРIJ
этом
изм
ия
тся
В
деСЯТI<И
JI
даже
сотни
раз,
ча
то
ум
ньшаясь
практпчесни
до
пуля.
Другими
словами,
плохо
растворимые
соединения
обладают
наиболее
из
1енчивоп
раств
о
римостыо.
ОдuаI<О
Д8iI
е
1IlаI<С
l1
1l1альная
пх
раствори
1ОСТЬ
ос
та
ет
ся
JIl1'JТОЖUОЙ.
18
*
276
СТАДИИ
И
УСЛОВИЯ
ОБРАЗОВ
ИИЯ
ОСАДОЧ;НЫ
Х
ПОРОД
Таблuца
4-
I X
Растворимо
с
ть
8
80
де
гл
а
вп
е
йmи
х
с
о
ед
пп
е
ппй,
ра
с
про
с
тр
а
н
е
пн
ы
n
осадо
ч
пых
поро
д ах
,
при
д
авл
е
нии
н
т
е
мп
е
рат
у
р
е,
сво
й ст
в е
нн
ым
земно
й по
в
е
р х
н
ост
п
Соедипепия
А1
(ОН)а
Fe
(ОН).
Соли
трехоа-
лентuого
железа
МaJ(СfшаЛЬRое
I
RОЛrlчестводвух
-
и
трехвалеuтuо
г
о
железа
в ис
тинных
раство
рах
FеСО
з
Fe
(НСО.)2
Мп
(ОН)2
MnCO.
S
i0
2
Св.
(РО
4
)2
Св
НРО.
СвСО
а
(кал
ь
ци
т
)
С
а
СО
а
(арагонит)
С
а
СО
з
С
аСО
з
•
МgСО
з
CaS04
Na
Cl
MgC1
,
Условия
рН=6,8
РН=3,92
t=25°
рН=4
рН=5
рН=6
pI-l=6,0
рН=7,О
рН=8,О
рН=8,5
t=30°
нарбо-
натные
воды
t=18°
Раство
римость
растоора,
.Iсг/л
1,04
0,3
1000
0,75
0,6
0,0003
. 0,151
0,04
0,00004
4,10-8
5,10-6
4,10-8
.цо-tо
3,10-11
10- 30
436
566
17,7
t,8
65
{
160
195
t
=25°
(
В
рас-
136
творе
отсутствует
СО
2
)
То
же,
в
при-
561
сутствии
СО
2
В
воде
,
лишен-
16
пой
С
О
2
В
воде,
nишен-
17,4
пой
СО
2
При
содержа-
пии
СО"
.Ilг/А:
35 250
103 325
199
455
t=25°
в
аnю-
214
сферно
м
'
воздухе
t=18°
2016
t=200
263900
t=20°
353000
ЛIIтераТУРllЫU
ПСТОЧПИR
Пеmу
П.
and
КиЫтanп
А.,
1924,
Zeit 'clJrift anl\l.
СЬет.
Bd.
65,8.
1-24,
161
-
181
)
И. И.
Гннзбург
и
И. А.
РУШl-
вrrmПUlюоа,
1951
)
Mu
rata. Journ.
80с.
chem
indu
tr.
8uppl.
vol. 35,
р.
523
В,
1932
Jollinek
К.
und
G rdon
Н.,
1924.
Zei
L!'
cllГ.
рЬу
ik.
CLlem.
Bd.
112
.
S, 247
Almkvi
t G.,
1918.
Z
it
. chr. anor-
gan.
und
allg.
С
Ьет.
,
Bd. 103.
8.240
}
Сердобо
л
ьс){[[й
И.
П"
1949,
стр.
289
!
Соо,,,
L.
п
..
1937
~
Соггеns
С.
М.
Ein1eitung
in
die
J Minera10gie. BerHn. 1949
Sackur
О
.
und Fritemann
Е.,
1909,
ZeiL
сЬ
г.
FlekLroc11em.
Bd.
15.
8s.
842
-
846
Татт
О.
ZeH chr, physik.
Clle-
mie, Bd. 74; 8. 499
g
по
F.
und
Valla
Е.,
1911.
Ani
Accad. Lincoi, t. 20,
г.
11,
р.
716
Lenher
У.
and
Ме"ilI
Н.
1927
10пrп.
Ат.
СЬет
.
80с
..
У.39,р.26
з
0
РаиН
W.,
Stene
igor
Т.,
1929,
Bio-
сЬет.
ZeiLschr., Bd. 205. Ss.
71-103
!
Cameron
F.
К.
and Seidel1A"
1904
.
Journ.
Ат.
СЬет.
80с.,
у.
26,
р
.
1460
]
I
От,,,,.
Н.
M
••
I.5t.
от,
.•
Япать
е
ва
О
.
I{.
ДОRлады
АН
Р,
т.
101, 2 5, 1955
Hu1et G.
and
AlIen
L.
Е
. ,
1902.
10игп.
Ат.
СЬет
.
80с.,
vo1.
24
.
р
.
674
А.
А
.
Иванов,
1953-
eide
l1,
1940
ПЕРЕНОС
И
ОТЛОЖ
ЕН
ИЕ
ОСАДОЧНОГО
МАТЕРИАЛА
П
о
м
ре
пер
хода
}(
хорошо
раство
ри
мым:
растворимости
стаповится
в
е
мен
ее
зависящей
условий
(см.
фиr.
11-IX).
Ср
еди
ФИЗИJ,о-хи:мичесних
особен-
ностей
среды
отложения,
влияющих
на
ра
створимость
осадочных
отложе
ний,
наиболее
'
важны
следующие
:
l\ИСЛОТНОСТЬ
или
Щ
лочность
водн
о
й
среды
(рН),
ее
ОJ\ислительно
-
восста
новительный
потенциал
(Eh),
содер
жани
в
раствор
угле}(ислоты
,.
хю.ш
чес}(ий
состав
раствора,
величина
pacTBope
nвыx
частиц,
темп
ратура
и,
отчасти,
давление.
ольшинство
этих
фаJ\ТОРОВ
вваи
1Освязаnы.
Таи,
напри
мер,
изменепие
содержания
углеJ\И
СЛОТЫ
отращается
на
рН
и
Eh
рас
твора;
изменение
те
шературы,
в
свою
очередь,
nлечет
изменение
со
держания
угл
КИСЛОТЫ
и
т.
д.
l\ислотность
или
щелочность
водной
среды
рН
лвля
тся
одним
из
фанторов,
наиболее
сильно
влияющих
на растворю.юсть,
ПОСJ\ОЛЬRУ
эти
ве
личины
сказываются
па
ОСЮI
дении
большинства
соединений,
образую
щих
осадочные
отложения.
Лишь
наиболее
раствори
1Ы
соединения
(сульфаты
и
хлориды)
печувстви
телыJъJ
!{
рН.
ИзменеЮ1е
рН
водной
среды
обу
ловливает
последоват
льное
от
ложение
из
соединений
различных
элементов.
В
табл.
5-IX
это
пока
зано
для
ГИДРООl<исей
неI{ОТОрых
элементов.
На
растворимость
различных
соединений,
слагающих
осадо
ч
ные
породы,
нзм
неиие
рН
влияет
неоди
иаково.
'у
одии
I\ОJlшоиеитов
вели
чина
рН
ср
ды
вызывает
р
зу,ое
уменьшение
растворимости,
у
других
Фur.
11
- 1 .
ВЛИ/Ш1Iе
особ
uHocTeii
фи
винО-химической
среды
па
растворимость
различных
со
ДШJ
Jшi1.
слar8JОЩJJХ
осадоч
пы
породы:
а
-
соотвош
ние
ВbI'иадеuIIЯ
в
осадок
из
истштых
Jf
коллопдDЫХ
рас
творов; б
-
общ
ее
JJзменевпе
растворпмо
СТII
в
ЗaDfJСИ:МОСТП
от
ИЗМ
вовиii
условий
c~
ды
отложеlШЯ;
в
-
ВЛlJЛИИО
рН;
г
ВЛllЛВ1lе
ЕЬ;
д
-
вщrлпле
сод
ржав:ил
рас-
творепnой
углекислоты.
сотни.
десятlfU
eiJuHuubI
Dесятffи
тысяч
тЫСЯчи
Com
/l
U,
DесятlfU
eiJuHuUbI
~
Dесятlfl.l
(,,)
тысяч
~
::;
~
тысячи
Е::
'"
~
сотни
'"
~
iJесятfflJ.
'"
>::
"'.
~
eiJUHu.UbI
~
Uеt"яmни.
u
олеt:
тbICЯЧ
раз
т
ысячи
сот
ни
десяткu
ед
и.ницы
277
соединениям,
величина
от
изменения
внешних
д)
12)
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
:
б)
I
I
I
I
16)
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I