Коры выветривания, их типы и строение

Продукты гипергенеза создаются за счёт преобразования тех или иных горных пород. Поэтому их состав имеет особо важное значение для формирования кор выветривания.

Состав автоморфной коры постепенно изменяется снизу вверх от свежей исходной породы до продуктов наиболее глубокого гипергенного преобразования. При достаточно продолжительном выветривании образуются хорошо выраженные горизонты, имеющие свои текстурно-структурные особенности и сложенные минералами, отражающими последовательные стадии гипергенного преобразования. В совокупности эти горизонты образуют профиль. Наиболее мощные элювиальные коры выветривания были образованы в мезозое. Они имеют профиль, четко дифференцированный на генетические горизонты. Например, элювиальная кора выветривания на гранитах имеет следующее строение профиля (снизу вверх):

1-горизонт щебенчатой, или обломочной, коры выветривания..

Это слабо изменённый, дезинтегрированный гранит

2- гидрослюдистый горизонт. Цвет его светло-серый. Здесь структура исходной породы сохраняется, но значительная часть щелочей и щелочноземельных элементов вынесена, и большая часть полевых шпатов замещена агрегатом тонкочешуйчатых гидрослюд. Этот горизонт значительно менее прочен, чем предыдущий. Масса горизонта легко разламывается руками.

3- коалинитовый горизонт. Из этого горизонта полностью удалены все одно- и двухвалентные катионы, гидрослюды замещены белым коалинитом. Иногда на белом фоне заметны красно-бурые пятна от скопления гидрооксидов железа или обнаруживаются выделения бесцветного гидраргилита. Минеральная масса, слагающая горизонт, имеет глинистую консистенцию с отдельными участками рыхлого щебнистого материала.

При выветривании горных пород иного состава горизонты профиля слагаются другими минералами. Каждый тип горных пород характеризуется своими особенностями состава и строения коры выветривания.

При выветривании молодых геологических образований (вулканических лав, ледниковых морен, лессовидных отложений и д.р.) даже при благоприятных географических условиях горизонты, образующие профиль, плохо выражены по причине недостаточного для их формирования времени. В этом случае образуется неоднородная выветренная масса, содержащая небольшие участки слабо измененных и почти неизмененных пород.

Гидроморфная кора образуется в относительно пониженных участках рельефа за счёт химических элементов, которые выносятся из автоморфной (элювиальной) коры. После поднятия территории или углубления эрозионно-гидрографической сети гидроморфные коры оказываются на приподнятых поверхностях. Характерный представитель древних гидроморфных кор – мощные оксидножелезные, иногда оксидноалюминиевые образования, так называемые латериты. Они возникают в гумидных тропических ландшафтах. Латериты представляют собой пласты и плиты мощностью от 0,1 до нескольких метров, залегающие на поверхности определённого возраста. Они имеют массивную шлакоподобную, ячеистую или конкреционную текстуру. Под микроскопом обнаруживаются следы коллоидного состояния новообразованной массы. Для засушливых районов тропической и субтропической территории в качестве гидроморфных кор типичны не латериты, а карбонатные и гипсовые коры.

Латеритные покровы в верхней части весьма прочны,, они как бы бронируют залегающие ниже породы, предохраняя их от денудации. Поэтому эти коры называются также латеритными панцирями, или кирасами.

Аналогичную роль играют плотные карбонатные коры (известковые панцири), гипсовые и кремнистые. Их образование происходило в условиях жарких аридных ландшафтов, вероятно, в переменно-влажном климате. Карбонатная кора наподобие бетонного покрытия облекает относительно приподнятые элементы рельефа (плато, высокие террасы).она имеет мощность от 0,1-0,2 до 2м и больше, массивную и конкреционную текстуру. Карбонатная кора сложена скрытокристаллическим кальцитом, масса которого плотно цементирует обломки окружающих пород. На отдельных участках эта кора представлена скоплениями конкреций, имеющих разную форму и размеры от нескольких сантиметров до 0,5м. карбонатные коры широко распространены в странах Ближнего Востока, в Северной Африке, Мексике, местами встречаются Южной Европе. Реликты карбонатных кор имеются в Средней Азии, Южном Казахстане, Крыму.

Гипсовая кора сложена мелкокристаллическими или шестоватыми кристаллами гипса. Текстура её плотная или рыхлая, ноздреватая. Эта кора встречается во многих засушливых областях Азии и Северной Африки. Фрагменты гипсовой коры сохранились в некоторых районах Средней Азии и Казахстана. Особенно большую площадь она занимает на Устюрте.

Среди кор выветривания различают площадные и линейные. Первые распространены на больших площадях (с чем связано их название) и представляют собой остатки древних автоморфных кор. Вторые являются особой формой кор. Они приурочены к зонам разломов или контактам толщ разного состава. Линейные коры имеют мощность, значительно большую, чем площадные. Это связано, в частности, с тем, что горные породы в этих более проницаемых зонах предварительно подверглись обработке гидротермальными растворами, а затем уже действию факторов выветривания.

На протяжении геологической истории биоклиматические условия не оставались постоянными. Изменялся и рельеф суши. Поэтому древние коры выветривания находятся между собой в сложном соотношении. На Урале, в Казахстане и других местах нашей страны и за рубежом хорошо сохранились коры выветривания разного геологического возраста. В силу того что верхний горизонт автоморфых кор сложен глинистыми минералами, верхняя часть этих кор сравнительно легко разрушается. Сохранению древних глинистых кор способствует перекрытие их более поздними гидроморфными корами, особенно латеритными панцирями. Такие случаи широко распространены в Южной Америке, Австралии, Индии, Африке, как это показано на рисунке.

Образование месторождений полезных ископаемых при выветривании

С корами выветривания связаны разнообразные месторождения полезных ископаемых, в том числе весьма крупных. Так, известное железнорудное месторождение Курской магнитной аномалии, по-видимому, представляет собой в верхней, наиболее богатой части древнюю, раннепалеозойскую кору выветривания магнетитсодержащих кварцитов. Предполагают, что в результате гипергенных процессов кремнезём был выщелочен, магнетит окислен и в верхнем горизонте образовались богатые гематитовые руды. В мезозойской коре выветривания Южного Урала имеются крупные залежи никелевых и железных легированных руд, а также каолинита. Во многих странах известны месторождения бокситов, образовавшихся при выветривании горных пород силикатного состава. Особенно благоприятны для этого нефелиновые сиениты.