Вещественный состав морены, определяется вещественным составом области формирования сноса ледника. Материал, переносимый айсбергом аналогичен материалу ледника, от которого откололся айсберг. Айсберги перемещают материал на расстояние до тысяч километров, поэтому в глубоководных отложениях можно встретить материал принесенный айсбергами.
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ВЕЩЕСТВА ПРИ ПЕРЕНОСЕ
По Н.М.Страхову механический снос вещества с суши оценивается модулем твердого стока (МТ) – величина годового стока рек в тоннах с одного км^2 водосборной площади. Для областей гумидного климата МТ порядка 10 тонн на км^2 иногда до 50. Для тропического климата 100 – 240 тонн на км^2. Для рек Индии до 400 тонн на км^2. В боридных зонах МТ очень мал, иногда близок к нулю. На рис. 22 показаны формы переноса реками основных компонентов осадков. По Страхову все переносимые компоненты разделяются на шесть групп: 1 Наиболее растворимые соединения – хлориды и сульфаты калия натрия кальция и марганца, переносятся только в форме истинных растворов, эти компоненты транзитом переходят через континенты и осаждаются в прибрежных водоемах оридных зон или лагунах. 2, 3 Карбонаты кальция магния и двуокись кремния имеют более низкую растворимость, а поэтому и более разнообразные формы миграции, большая их часть переносится в форме ионных растворов и частично выпадает в осадок на континентах, в основном в летнее время. Зимой эти компоненты снова растворяются и сносятся в моря. Компоненты этих групп осаждаются по законам механической дифференциации. Механическая дифференциация – разделение вещества при его переносе в последовательности определяемой следующими факторами: скоростью течения; размером зерен; формой зерен; удельным весом обломков. Следует различать дифференциацию по каждому из этих факторов.
4 Самая многочисленная и важная в экономическом отношении. Это соединение железа, марганца, фосфора, меди, цинка, свинца, алюминия, ванадия, хрома, никеля и др. Несмотря на малую растворимость, многие из этих элементов переносятся как истинные растворы, многие иммигрируют в виде коллоидов, мигрируют и во взвесе, переносятся волочением в составе обломков горных пород. Соответственно формам переноса и осаждаются. Осаждаются при насыщенном растворе при коагуляции коллоидов при механическом осаждении, взвесе и обломков, такие формы осаждения чаще всего приводят к рассеиванию компонентов этой группы.
5 Минералы глин, переносятся как в виде коллоидов, так и во взвешенном состоянии, а обломки глинистых пород волочением. Обломочные переносятся волочением и отчасти во взвесе, поэтому обладают наименьшей миграционной способностью.
Из химических элементов наибольшей подвижностью обладают галоиды и сера. Затем щелочные элементы, фтор, двуокись кремнезема, освобождающиеся из силикатов при их разложении в щелочных условиях. Средней подвижностью обладают фосфор, марганец, кобальт, никель, медь, и меньшей или совсем слабой подвижностью – железо алюминий титан. Двуокись кремния кварца в кислых условиях практически неподвижна.
В общем случае распределить элементы в универсальный ряд подвижности невозможно, т.к. их миграционная способность зависит от форм переноса, состава среды, и физико-географических условий. В таблице 7 даны миграционные ряды элементов, следует учесть что в таблице приведены лишь общие закономерности.
На континентах и вблизи них совершаются два крупных процесса: Разделение вещества по крупности, по удельному весу. Степень разделения зависит от тех же факторов, которые мы перечисляли при механической дифференциации + физико-географические условия.
Разделение по удельному весу проявляется главным образом в разделении по минеральному составу, на границе примерно в два миллиметра осадки становятся кристалло-кластическими, т.е. начинают слагается обломками минералов, кварц концентрируется в крупных песчаных осадках. По мере уменьшения зерен, кварц в песчаных осадках сменяется калиевыми полевыми шпатами, а затем кальциевыми полевыми шпатами (плагиоклазами). Максимальное содержание тяжелых материалов приходится на мелкий (0.25 – 0.1 мм) песок и особенно на тонкий песок (меньше 0.1 мм). Содержание тяжелых фракций в верховьях рек намного больше чем на равнинах.
ОСАЖДЕНИЕ И СЕДИМЕНТАЦИЯ (накопление и аккумуляция)
Эту стадию проходит каждая осадочная порода. Седиментация – образование всех видов осадков в природных условиях путем перехода материала из подвижного, в неподвижное состояние. Седиментация отличается от переноса тем что главной становится сила тяжести. Тогда как при переносе преобладала односторонняя направленность переносящей среды. В таблице 2.8 дана скорость осаждения частиц разного размера. А в таблице 2.9 время необходимое для погружения частиц на 10 см. Данные приведенные в таблице являются идеальными, в реальных условиях эти параметры могут существенно изменяться.
Разные способы переноса определяют и разные способы осаждения: механические, химические и геологические. Впервые понятие об осадочной дифференциации вещества сформулировано Пустоваловым. По нему это разобщение составных частей материнских пород, происходящее в зоне осадкообразования. Понятие осадочной интеграции вещества не имеет определенного автора. Под осадочной интеграцией понимают объединение вещества из разных генетических источников, и накопление смешанных осадков. При седиментации, дифференциация и интеграция вещества действует совместно. Любой осадок продукт этих процессов.
МЕХАНИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ
Дифференциация по размеру обломков (рис.23,а) универсальна. При ослаблении скорости течения сначала из потока выпадают более крупные частицы, затем более мелкие. Дифференциацию по удельному весу см. выше.
Дифференциация по форме зерен заключается в том что при ослаблении скорости потока в первую очередь сначала выпадают изометричные зерна, затем призматические удлиненные, и дальше всех переносятся пластинчатые зерна. В результате механической дифференциации, и сопровождающей ее интеграции, возникают различные по крупности осадки, от валунных и галечных, до песчаных и глинистых.
ХИМИЧЕСКАЯ ДИФФЕРИНЦИАЦИЯ
Разделение веществ по химическому составу, и образованием относительно однородных хемогенных продуктов. Схему химической дифференциации вещества при переносе и осаждении см. рис. 24. Предложенная Пустоваловым схема осадочной дифференциации претендовала на универсальность, т.е. во всех условиях дифференциация должна происходить по одной схеме, в действительности это не так. Схема Пустовалова подвергнута серьезной критике на первом всесоюзном литологическом совещании в 1952 году. Н.М.Страховым и его сторонниками было отмечено, что в схеме Пустовалова совершенно не учтен климатический фактор, во вторых в схеме Пустовалова совершенно не учитывается осаждение вещества биогенным путем. Пустовалов считал что процесс осаждения происходит только по химическим законам. В третьих в схеме Пустовалова не учитывались формы переноса компонентов. В четвертых дифференциация вещества существенным образом зависит от типа ловушек обусловленных рельефом, т.е. геоморфологическими факторами. В пятых в схеме Пустовалова переоценивается влияние тектонического фактора, по Пустовалову этот фактор является определяющим, но это не так. Согласно В.Т.Фролову в химической дифференциации следует различать две фазы:
1 Выпадение из растворов в твердую фазу.
2 Переход из путей миграции в осадок.
В современной литологии принято считать что седиментация определяется климатом, рельефом и тектоническими условиями; свойствами самого вещества, физико-химическими условиями среды; формами переноса, органическим веществом; скоростью осаждения и др. факторами. Учитывая многие из этих факторов Н.М.Страхов в 1962 году предложил выделять раздельные типы химической дифференциации для оридного и гумидного климата. В развитии его идей в современной литологии выделяют четыре типа литогенеза: ледовый, гумидный, оридный и вулканогенно-осадочный.
СКОРОСТЬ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ
Скорость осадконакопления в обобщенном виде дает информацию о климате, тектоническом режиме геоморфологии, геопродуктивности, и других процессов на земле в ее экзосфере. Существует два способа количественной оценки осадконакопления – относительный и абсолютный. При относительном способе скорость осадконакопления определяется как отношение мощности данного осадка к суммарной мощности осадков толщи. В этом случае скорость выражается в процентах или в промилях. Способ неудобен тем что чрезвычайно зависит от места осадконакопления.
Абсолютный способ впервые предложен Страховым, сущность заключается в том что мощность осадконакопления оценивается за определенный промежуток времени чаще всего за тысячу лет.при этом способе следует отличать разовые скорости накопления осадков от сумарной скорости накопления. Разовая скорость существенно колеблется за короткий промежуток времени. Например, обвал может за одну минуту сформировать толщу мощностью 100 метров. За последующие 1000 лет осадконакопления на этой территории может вообще не происходить, поэтому разовая скорость всегда намного больше чем суммарная. Для иллюстрации см. рис.25 – 28.
Осадконакопление всегда прерывисто, пульсационно. Фазы накопления чередуются с длительными перерывами.

ФОРМИРОВАНИЕ ГОРНОЙ ПОРОДЫ
ДИАГЕНЕЗ
Большинство литологов понимают диагенез так же как Страхов – начальная стадия превращения осадка в горную породу, или с точки зрения минералогии, стадия аутигенного минералообразования. Аутигенные минералы, минералы осадочных горных пород, образовавшиеся в процессе седиментации и последующих преобразовании, на месте отложения осадка. Условия диагенеза характеризуются высокой влажностью (более 50%), для глинястых минералов 80 – 90%; обилием бактериального мира; общей физико – химической неравновесностью; изменчивыми кислотно – щелочным и окислительно-востановительным потенциалами; высокой концентрации веществ в иловых водах; высокой проницаемостью осадка.
Высокая влажность приводит: к растворению твердой фазы; гидролизу силикатов, органического вещества и других соединений; гидротации; создает условия для реакции в растворах; облегчает диффузионный обмен.
Обилие бактериального мира: в одном грамме песчаного осадка концентрируются сотни тысяч бактерии, а в одном грамме ила до миллиона бактерии, такая насыщенность осадка живой энергии позволяет: связать весь кислород, находящийся в иловой воде; восстановить окислы железа, марганца, хрома и др. Одновременно бактерии глубоко перерабатывают органическое вещество и продуцируют углекислый газ, водород, метан, сероводород и др. Максимальное содержание бактерий приурочено к верхним (20-30 см.) слоям осадков, ниже количество бактерий быстро уменьшаются и аэробные бактерии, сменяются анаэробными.
Вставка
Типы литогенеза | Стадии литогенеза | ЛедовыйГумидныйАридныйВулканогенно-осадочный | ГипергенезСедиментогенезДиагенезКатагенезМетагенез |

Резкая физико-химическая неравновесность осадков.
Осадок является чисто механической смесью компонентов из разных генетических источников. Поэтому между компонентами сразу же возникают физико-химические реакции стремящиеся уравновесить осадок как систему, т.е. минимизировать его свободную энергию.
В верхней зоне осадков возникают окислительные условия, ниже условия восстановительные, еще ниже условия среды вновь могут стать окислительными за счет жизнедеятельности бактерий см.рис.1. Таким образом движущими силами диагенеза являются: количество и состав живых организмов и органического вещества – запас солнечной энергии; неравновесность осадка; при наличии радиоактивных элементов, радиоактивный распад. Температуры давления в зоне диагенеза невысокие и играют малую роль. Значительную роль играет время преобразования осадка, т.е. геологическое время.
Схема процессов диагенеза: 1. Наиболее ранний процесс – растворение твердых фаз. Начинается сразу после осаждения частицы. Растворению способствуют другие диогенетические процессы. 2. Восстановление окислых и кислородосодержащих соединений. Например сульфаты восстанавливаются до сульфидов. 3. Минералообразование, идет сразу за растворением и восстановлением.
Все эти три процесса составляют сущность пост седиментационного преобразования осадка, т.е. диагенеза (см.таб.1 раздел диагенез). 4. Перераспределение вещества. Первично образовавшиеся минералы неравновесные относительно друг друга, поэтому осадок как система еще не уравновешен. Перераспределение вещества будет идти до тех пор пока осадок проницаем для диффузионных потоков вещества. 5. Образование конкреций (см.рис.3). 6. Химическая дифференциация вещества (происходит внутри конкреции). 7. Участковая цементация осадка. Вопросы о начале, окончании пространственных границах диагенеза в современной геологии дискуссионны, Страхов связывает окончание диагенеза «Примерно с исчезновением гравитационной воды из наиболее тонкозернистых глинистых осадков, это приблизительно соответствует концу биогенного преобразования вещества в осадки.
При диагенезе большинство обломочных материалов остаются без изменения. Большинство пород в диагенезе еще не литифицируются, кроме карбонатов. Отсюда в диагенезе Страхов видит только минералопреобразование и ново образования. Физико-механически осадок меняется мало. Мощность зоны диагенеза от первых десятков до сотен метров. Длительность десятки и сотни тысяч, иногда до миллиона лет. Чем больше скорость осадконакопления, тем менее преобразованными в диагенезе осадки уходят на глубину.