Ионно-биогенные породы
|
В группу ионно-биогенных объединены породы, образованные осадочным веществом, мигрирующим в зоне осадкообразования в форме истинных (ионных) растворов и легко извлекаемым из путей миграции в результате жизнедеятельности организмов либо хемогенным путем при незначительном повышении концентрации вод природных бассейнов. К ионно-биогенным породам относятся фосфориты, кремнистые и карбонатные породы (известняки и доломиты). Сюда же отнесены и каустобиолиты (ископаемые угли и горючие сланцы), исходное вещество которых целиком синтезировано организмами из газов атмосферы и воды с растворенными в ней соединениями. Каустобиолиты в отличие от остальных типов ионно-биогенных пород образуются исключительно в результате жизнедеятельности организмов. Фосфаты, кремнезем и карбонаты Ca и Mg обладают значительно большей геохимической подвижностью, чем представители коллоидной группы осадочных образований. Механизм извлечения ионно-биогенных компонентов из путей миграции иной, чем механизм извлечения коллоидогенных компонентов. Н. М. Страхов, рассматривая поведение осадочного вещества в условиях различных типов литогенеза, подчеркивал тесное генетическое родство Р—SiO2—СаСО3—MgCO3, объединяя эти компоненты в одну группу. Изучение природных скоплений, т. е. осадочных пород, сложенных фосфатами, кремнеземом и карбонатами Ca и Mg, показывает, что из-за относительно высокой геохимической подвижности перечисленные соединения интенсивно выносятся из зоны выветривания материнских пород, почти не задерживаются на путях миграции на континентах и извлекаются из растворов, накапливаются главным образом в бассейнах конечного стока, прежде всего в морях и океанах. При формировании ионно-биогенных пород на первый план выступает своеобразный геологический агент осадкообразования — жизнедеятельность организмов. Рассматривая коллоидогенные породы, мы отмечали, что процессу окисления закисных соединений железа, а возможно, и марганца, т. е. переводу в гидроокислы, что ведет к коагуляции, осаждению этих элементов, способствует, по-видимому, жизнедеятельность некоторых микроорганизмов, например железобактерий, использующих в биоцикле энергию окисления неорганических соединений. Однако наиболее ярко роль организмов как осадителей ряда относительно подвижных соединений проявляется именно в образовании ионно-биогенных пород. Хорошо известна теснейшая связь фосфора с живым веществом. Фосфор называют элементом жизни, так как он является непременным компонентом ДНК, РНК, АТФ, нуклеиновых кислот, фосфолипидов и других составных частей клеточных структур организмов. По данным изучения процессов современного фосфоритообразования в морях и океанах установлено, что количество фосфора, захороняющегося в осадках в составе остатков организмов, главным образом микропланктонных, составляет около 1 млн т в год, что примерно соответствует массе растворенного фосфора, поступающего в океаны с речным стоком. В составе современных осадков озер, морей и океанов широко распространены диатомовые и радиоляриевые илы, т. е. осадки, состоящие из скелетных частей микроскопических одноклеточных организмов, извлекающих из воды бассейнов осадконакопления кремнезем и строящих из него оболочку клетки. Скопления такого же типа в виде осадочных пород — диатомитов и радиоляритов — встречаются в разрезах осадочных толщ. Наконец, известны скопления раковин и других скелетных частей организмов, состоящих из кальцита или магнезиального кальцита и образующих карбонатные породы — известняки. Наряду с широко развитым в бассейнах осадконакопления гумидного типа биогенным извлечением рассматриваемые компоненты при возникновении условий, вызывающих повышение их концентрации в воде бассейна, т. е. при аридизации климата, которая может и не сопровождаться общим повышением солености воды бассейна, быстро достигают предела насыщения и начинают выделяться из растворов хемогенным путем, образуя соответствующие осадки. Активное вмешательство биогенного фактора в процессы осадкообразования привело к тому, что осаждение и накопление фосфатов, кремнезема и карбонатов Ca и Mg контролируется не только законами химии истинных растворов, но и биологическими закономерностями размещения организмов в морских бассейнах. Так, достаточно подвижные карбонаты Ca и Mg при обильном развитии донных карбонатонакопляющих организмов образуют мощные скопления в прибрежных зонах и на мелководьях морских бассейнов — различные известняки (ракушечники, рифовые известняки и др.). Характерной особенностью ионно-биогенных компонентов, отмечаемой Н.М. Страховым, является то, что их размещение в бассейне перестает контролироваться речным стоком, т. е. поступлением осадочного вещества непосредственно с континента, как это наблюдалось для коллоидогенных осадочных образований. Скопления ионно-биогенных компонентов, наоборот, как бы «избегают» районы впадения в бассейн крупных речных артерий, несущих массу обломочного и коллоидогенного материала, подавляющего процессы ионно-биогенного осадкообразования. Для формирования скоплений фосфатов, кремнезема, карбонатов Ca и Mg не требуется усиленное поступление их с континента. Эти компоненты черпаются из запасов, имеющихся в виде растворов в гидросфере. |
