3. Факторы, влияющие на скорость гипергенеза

Наиболее важные факторы — рельеф местности, климат (осадки, температура), состав воды, тип материнской породы, кинетика реакций отдельных минералов, а также биотические факторы, в том числе повышение кислотности вод за счет органических кислот растительного происхождения. Эти факторы действуют одновременно, но для ясности обсуждаются раздельно.

Температура и водный режим. Как известно, нагрев повышает скорость химических реакций. Поэтому скорость выветривания (гипергенеза) за счет температуры в тропиках (среднегодовая 20 °С) будет примерно в 4–6 раз выше, чем в умеренно-северных широтах (в Республике Коми 1,1 ºС).

Во влажном тропическом климате ускорение гипергенеза происходит не только за счет температурного фактора, но и за счет интенсивности водного режима, поскольку сильные постоянные ливни способствуют быстрому вымыванию и сносу минералов, в том числе и труднорастворимых соединений типа оксида алюминия и железа.

В сухих жарких районах пустынях скорость гипергенеза существенно меньше за счет:

1)недостатка водного реагента;

2)образования корочки эвапоритных минералов, карбонатов, гипса, образующихся на поверхности (во время дождей образуются растворы, которые впоследствии высыхания выпадают в виде корочек);

3)низкой кислотности вод, обусловленной низкой концентрацией органических кислот.

Тип горной породы. Установлено, что скорость выветривания сильно зависит от типа горных пород. Минералы, образовавшиеся при высоких температурах и имеющие большее количество ионных связей, более подвержены выветриванию. Если рассмотреть так называемую железомагнезиальную серию (минералы, содержащие много железа и магния), то окажется, что скорость выветривания будет расти в ряду «кварц (каркасный силикат) → слюда мусковит (слоистый силикат) → слюда биотит (слоистый силикат) → амфибол (силикат с двойной цепочкой → пироксен (цепочечный силикат) → оливин (мономерный силикат)». В так называемой кислой серии (породы, содержащие полевые шпаты) скорость выветривания существенно зависит от разновидности породы и возрастает в ряду «калиевый полевой шпат → натриевый полевой шпат → кальциевый полевой шпат».

Кинетика реакций минералов. Как было указано выше, скорость гипергенеза минералов сильно зависит от интенсивности водных потоков (дождей). Это действительно правильный вывод, но только в том случае, когда концентрация минералов близка к насыщению.

Для нерастворимых и малорастворимых минералов (растворимость менее 10–4 моль/л), включая силикаты и многие карбонаты, скорость гипергенеза практически зависит не от интенсивности водных потоков, а от скорости диффузии ионов с поверхности кристаллов.

Для хорошо растворимых эвапоритовых минералов (растворимость больше 2 · 10–3 моль/л) диффузия ионов с поверхности происходит настолько быст-

80