Сапролит - это химически выветренная порода. Сапролиты образуются в нижних зонах почвенных профилей и представляют собой глубокое выветривание поверхности коренных пород . В большинстве обнажений его цвет обусловлен соединениями железа . Профили с глубоким выветриванием широко распространены на континентальных территориях между 35 ° и 35 ° южной широты.
Условия для образования глубоко выветрившегося реголита включают в себя рельеф умеренного рельефа, достаточно плоский, чтобы предотвратить эрозию и позволить выщелачивание продуктов химического выветривания. Второе условие - длительные периоды тектонической стабильности; тектоническая активность и изменение климата могут вызвать эрозию. Третье условие - влажный тропический или умеренный климат .
Слабо выветрившиеся водоносные горизонты с сапролитовой крошкой способны производить грунтовые воды , часто пригодные для животноводства. Глубокое выветривание вызывает образование многих вторичных и гипергенных руд - бокситов , железных руд , сапролитового золота , гипергенной меди , урана и тяжелых минералов в остаточных скоплениях. [1]
Определение, описание и местоположения [ править ]
Сапролит (от греческого σαπρος = гнилостный + λιθος = камень) - это химически выветрившаяся порода (буквально означает «гнилая порода»). Более интенсивные результаты выветривания в непрерывном переходе от сапролита к Латериту .
Сапролиты образуются в нижних зонах почвенных горизонтов [1] и представляют собой глубокое выветривание поверхности коренных пород. [2] В латеритных реголитах - реголиты представляют собой рыхлый слой пород, лежащих на коренных породах - сапролит может перекрываться верхними горизонтами остаточного латерита; большая часть исходного профиля сохраняется за счет остаточных грунтов или переносимых покрышек. [1] Выветривание сформировало тонкие каолинитовые [Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ] сапролиты от 1000 до 500 миллионов лет назад; мощные каолинитовые сапролиты 200–66 миллионов лет назад; и незрелые сапролиты средней мощности 5 миллионов лет назад в Швеции. [2]Общая структура каолинита состоит из листов силиката [Si 2 O 5 ], связанных со слоями гидроксида алюминия [Al 2 (OH) 4 ].
Соединения железа являются основными красителями в сапролитах. [3] Цвет большинства обнажений определяется соединениями железа; цвет относится к минералогии и размеру частиц. [3] субмикронный гетит [FeO (OH)] является желтым; грубый гетит коричневого цвета. [3] Гематит [Fe 2 O 3 ] субмикронного размера красный; крупнозернистый гематит от серого до черного. [3]
Реголиты варьируются от нескольких метров до более 150 м (490 футов) в толщину, в зависимости от возраста поверхности суши, тектонической активности, климата , истории климата и состава коренных пород. [1] Хотя эти глубоко выветренные территории сейчас встречаются в самых разных климатических условиях, от теплых влажных до засушливых, от тропических до умеренных, они формировались в аналогичных условиях в прошлом. [1] В некоторых частях Африки, Индии, Южной Америки, Австралии и Юго-Восточной Азии реголит непрерывно формировался более 100 миллионов лет. [1] Глубоко выветрившиеся реголиты широко распространены в межтропическом поясе, особенно на континентальных массивах суши между 35 ° и 35 ° южной широты. [1]Подобные выветрившиеся реголиты существуют на гораздо более высоких широтах - 35–42 ° ю.ш. на юго-востоке Австралии (Виктория и Тасмания), 40–45 ° с.ш. в США (Орегон и Висконсин) и 55 ° с.ш. в Европе (Северная Ирландия, Германия). хотя они не являются региональными. [1] В некоторых местах можно относительно датировать сапролит, учитывая, что сапролит должен быть моложе исходного материала и старше любого толстого покрова, такого как лава или осадочная порода. Этот принцип полезен в некоторых контекстах, но в других, например, в некоторых частях Швеции, где дрова формируются из докембрийских пород и перекрываются четвертичными отложениями, он не имеет большого значения. [4]
Формирование [ править ]
Реголит из региона является продуктом своей долгой истории выветривания; выщелачивание и диспергирование преобладают на начальной стадии выветривания во влажных условиях. [1] Сапролиты образуются в регионах с большим количеством осадков, что приводит к химическому выветриванию и характеризуется отчетливым разложением минералогии материнской породы. [5] Условия образования глубоко выветрившегося реголита включают в себя рельеф умеренного рельефа, достаточно плоский, чтобы допускать выщелачивание продуктов химического выветривания. [1] Второе условие - длительные периоды тектонической стабильности; тектоническая активность и изменение климата частично разрушают реголит. [1]Скорость выветривания 20 м (66 футов) в миллион лет предполагает, что для развития глубоких реголитов требуется несколько миллионов лет. [1] Третье условие - влажный тропический или умеренный климат; более высокие температуры позволяют реакциям протекать быстрее. [1] Глубокое выветривание может происходить в более прохладном климате, но в течение более длительных периодов времени. [1]
Сульфиды - одни из самых нестабильных минералов во влажных окислительных средах; многие сульфиды кадмия , кобальта , меди , молибдена , никеля и цинка легко выщелачиваются на глубину профиля. [1] Карбонаты хорошо растворимы, особенно в кислой среде; содержащиеся в них элементы - кальций, магний, марганец и стронций - сильно выщелачиваются. [1] Серпентинит - окисленные и гидролизованные магматические породы с низким содержанием кремния, богатых железом и магнием оксидов - постепенно выветриваются через эту зону. [1]Ферромагнезиальные минералы являются основными хозяевами никеля, кобальта, меди и цинка в бедных сульфидами основных и ультраосновных породах и удерживаются в профиле выше, чем металлы, содержащие сульфиды. [1] Они выщелачиваются из верхних горизонтов и осаждаются вторичными оксидами железа и марганца в среднем и нижнем сапролите. [1]
Использует [ редактировать ]
Водоносные в Западной Австралии являются сапролитной зернистости. [6] Слабо выветрившиеся сапролитовые водоносные горизонты способны производить грунтовые воды, часто подходящие для животноводства. [6] Урожайность зависит от текстуры материалов и их глубины, из которой образован водоносный горизонт. [6]
Распределение золота и карбоната кальция или карбонатов кальция-магния тесно коррелирует и задокументировано в южной части кратона Йилгарн , Западная Австралия, в верхних 1-2 м (3,3-6,6 футов) почвенного профиля и локально на глубине до 5 м ( 16 футов). [1] Золото-карбонатная ассоциация также очевидна в кратоне Голера , Южная Австралия . [1] Гипергенное обогащение происходит вблизи поверхности и включает циркуляцию воды, что приводит к ее окислению и химическому выветриванию. [1]Глубокое выветривание вызывает образование многих вторичных и гипергенных руд - бокситов, железных руд, сапролитового золота, гипергенной меди, урана и тяжелых минералов в остаточных скоплениях. [1]
См. Также [ править ]
- Инзельберг - Изолированный скальный холм или небольшая гора, резко поднимающаяся с относительно плоской окружающей равнины.
- Почва - смесь органических веществ, минералов, газов, жидкостей и организмов, которые вместе поддерживают жизнь.
- остаток
Ссылки [ править ]
- ^ Б с д е е г ч я J к л м п о р д т ы т у V ш Butt, CRM; Линтерн, MJ; Ананд, Р.Р. (1997). «Эволюция реголитов и ландшафтов в глубоко выветренной местности - последствия для геохимических исследований» (PDF) (40) . Проверено 22 апреля 2010 года . Cite journal requires
|journal=
(help) - ^ а б Лидмар-Бергстрём, Карна ; Olsson, Siv; Ольвмо, Матс (1997). «Палеоповерхности и связанные с ними сапролиты на юге Швеции» . Геологическое общество, Лондон, специальные публикации . 120 (1): 95. Bibcode : 1997GSLSP.120 ... 95L . DOI : 10.1144 / GSL.SP.1997.120.01.07 . S2CID 129229906 . Проверено 21 апреля 2010 года .
- ^ a b c d Херст, Вернон Дж. (февраль 1977 г.). «Визуальная оценка железа в сапролите». Бюллетень GSA . Геологическое общество Америки. 88 (2): 174. Bibcode : 1977GSAB ... 88..174H . DOI : 10.1130 / 0016-7606 (1977) 88 <174: VEOIIS> 2.0.CO; 2 .
- ^ Мигонь, Петр ; Лидмар-Бергстрём, Карна (2002). «Глубокое выветривание во времени в Центральной и Северо-Западной Европе: проблемы датировки и интерпретации геологической летописи». Катена . 49 (1-2): 25-40. DOI : 10.1016 / S0341-8162 (02) 00015-2 .
- ^ Диппенаар, Мэттис; Ван Рой, Луи; Кракамп, Леон (2006). Использование индексных лабораторных испытаний для определения технических характеристик гранитного сапролита (PDF) (Отчет). IAEG . Проверено 3 мая 2010 года .
- ^ a b c Джордж, Ричард Дж. (январь 1992 г.). «Гидравлические свойства систем подземных вод в сапролите и отложениях пшеничного пояса, Западная Австралия». Журнал гидрологии . Elsevier BV 130 (1–4): 251. Bibcode : 1992JHyd..130..251G . DOI : 10.1016 / 0022-1694 (92) 90113-A .