ОБ ОСОБЕННОСТЯХ АУТИГЕННОГО МИНЕРАЛООБРАЗОВАНИЯ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ

Г.Д. Мусихин

Институт степи УрО РАН, Оренбург, Россия

Аутигенными в отличие от терригенных принято называть минералы осадочных пород, которые формируются (растут) в процессе накопления, диагенеза и литификации осадка. Карбонаты, сульфаты и хлориды в континентальных покровных отложениях гумидных зон не образуются, а в зоне степей это обычные аутигенные минералы, среди них ведущее место принадлежит карбонатам, в основном кальциту, сульфаты и хлориды занимают подчиненное положение. В пустынях роль сульфатов и хлоридов усиливается, где они зачастую становятся главными породообразующими минералами. В пустынях гипс нередко образует крупнокристаллические стяжения (розы пустыни), чего не отмечается в современных степях. Рудные карбонаты (малахит и азурит) образуются, видимо, в любой климатической зоне, если по соседству с залежами сульфидных медных руд есть известьсодержащие породы. В степях для образования малахита и азурита соблюдение этого условия не обязательно, т.к. карбонат кальция в зоне выветривания горных пород в степях практически всегда присутствует как аутигенный минерал. В степях условия для сохранения малахита и азурита на поверхности наиболее благоприятны, где процессы их растворения замедлены. Поэтому вести поиск медных руд по высыпкам этих ярких далеко видных минералов в степях значительно легче, чем в лесной зоне.

Иногда в зоне степей в почвах и на поверхности земли образуются легко растворимые сульфаты-квасцы. В долине рч.Букобай в Оренбургской области калиевые квасцы в виде моховидных выцветов и гроздей ярко-желтого и желто-бурого цвета наблюдались на поверхности покровных суглинков. В сырую погоду они исчезают, в сухую снова возникают. Для образования квасцов кроме климатических условий требуется присутствие в грунтах сульфатов и калия.

Гидроокислы железа и марганца в степях ведут себя довольно пассивно, для покровных отложе­ний степей не характерны железисто-марганцовистые гнезда и натеки по стенкам трещин (ортзанды, ортштейны и др.). А в современных суглинках зоны умеренного климата они являются обычными образованиями. В степях не происходит также "вытягивания" из пород гидроокислов железа и мар­ганца и образования на поверхности камней корочки пустынного "загара". Эта корочка называется также лаком пустыни, само название говорит о принадлежности этого минералогического феномена к зоне пустынь, а не степей. Все же в подземных водах степей железо и марганец присутствуют в значи­тельных концентрациях, часто превышающих предельно допустимые питьевые нормы. Поставщиком этого металла в воду являются отложения прошлых геологических периодов, образовавшиеся в анаэ­робной среде, в которых железо находится в легко растворимой закисной (двухвалентной) форме. Около родников, обогащенных таким железом, иногда образуются ржавые корочки гидроокислов же­леза. Такие родники в народе называются "ржавцами". Причина образования ржавого железистого осадка кроется в быстром переходе железа из подвижной закисной формы в нерастворимую окисную, когда вышедшая на поверхность вода обогащается кислородом. Приходилось неоднократно убеждаться в том, что в отложениях с высоким содержанием железа, которое находится в виде гидроокислов, грунтовая вода не содержит железа, а в отложениях с меньшим содержанием железа, но в закисной форме, его содержание в воде достигает 2 мг/л и более. Растворенный кремнезем в степях изредка фиксируется в ничтожных количествах (в поверхностных и подземных водах), а современное образо­вание опала и халцедона в степях, видимо, практически не идет. Круговорот кремнезема в зоне степей связан, видимо, в основном с живыми организмами (диатомовые водоросли и др.). Гумидная зона от степной отличается современным формированием свободного кремнезема за счет восстановления его из силикатов (образование подзола).

Современное образование в степях глинистых минералов плохо изучено, т.к. значительная часть этих минералов имеет терригенное происхождение, а определение аутигенной составляющей глин связано с большими трудностями и редко проводится. Но все же можно констатировать, что среди современных глин в степях аутигенным является в основном монтмориллонит и частично гидро слюды. Иногда встречающийся вместе и ними каолинит, видимо, унаследован из более древних отложений. В особых (анаэробных) условиях, в присутствии больших масс разлагающегося гипса в степях на дне некоторых водоемов идет образование сульфида гидротроилита, сульфата ярозита и самородной серы. Возле Гайского колчеданного месторождения ранее отмечалось образование корочек медного купороса (Гайское купоросное озеро). Подобные незональные условия минерал ообразования в степях создаются под влиянием либо органического вещества, либо при неглубоком залегании подвижных химически активных соединений. Они могут возникнуть также при выходе на поверхность гидротермальных вод, что для современной степной зоны России не характерно.