Если для магматогенных образований имелись трудности при составлении общей классификации вследствие широкого развития «переходных месторождений», то попытка найти основные принципы классификации для экзогенных процессов напрасна. Если для магматогенного месторождения могут быть использованы такие физически хорошо обоснованные ведущие принципы, как падение температуры при затвердевании изверженных пород и существенная разница в давлениях, выявляющаяся при изучении месторождений, связанных с глубинными и излившимися породами, то для осадочных месторождений диапазон температур обусловливается узкими климатическими колебаниями, диапазон давлений — атмосферным давлением или небольшим гидростатическим давлением в водоемах. Значительно более действенными факторами на этот раз являются «случайности», такие, как количество осадков и распределение их по временам года, характер флоры и фауны, сила ударов волн, уклоны потоков и др. Отнесение месторождения к тому или иному типу зависит в значительной степени от прихотливости изменений каждого фактора в отдельности, в силу чего гораздо чаще, чем до сих пор, будут встречаться месторождения, поддающиеся систематизации с большим трудом или вообще не поддающиеся систематизации (таковые в большинстве своем нами не будут приниматься во внимание).
Источником вещества для осадочных месторождений служат выветривающиеся породы суши, а частично также материал из океанов и атмосферы. Процесс выветривания по своим особенностям очень сложен и обусловливается многими факторами, однако дает возможность легко отличить чисто или преимущественно механические изменения от изменений химических. В обоих случаях может иметь место обогащение: в первом — вследствие выноса некоторых компонентов и концентрации остатка в чистом виде, а во втором — в результате обогащения уносимого вещества при длительной миграции. Таким образом, создается возможность систематики, которая включает группы, весьма различные по величине.
Обогащение механически разрушенного материала. Горные породы механически измельчаются вследствие воздействия дождя и засухи, сильного мороза и жары, а также размалывающего действия обломков или песков, приводимых в движение ударами волн, текучими водами или ветром. Полученный таким образом продукт может без существенных изменений с цементироваться и вновь превратиться в осадочную породу, однако это бывает редко.
Дифференциация материала
Гораздо чаще происходит дифференциация материала, обусловливаемая в случае приблизительно одинакового размера зерен удельным весом и, возможно, иногда формой зерен, а при различной величине — их габаритами. Тяжелые минералы переносятся водой или ветром на меньшие расстояния, чем легкие, круглые — на меньшие, чем плоские, крупные — на меньшие, чем мелкие.
Таким образом, в зависимости от класса зерен образуются осадочные породы: конгломераты и брекчии, грубые песчаники, тонкие песчаники, глины и т. д. В промышленном и геохимическом отношениях более интересно разделение их на тяжелую и легкую фракции. Здесь может идти речь, конечно, только о минералах химически устойчивых, твердых или, по крайней мере, вязких и отличающихся по весу от сопутствующих. Более тяжелыми, чем сопутствующие минералы, являются золото, платина, касситерит, хромит, магнетит, монацит, гранат, циркон — типичные «минералы россыпей».
Примером более легкого минерала, чем окружающие, может служить столь широко распространенный кварц, который переносится дальше сопутствующих и образует отложения чистых песков или песчаников. Минераграфически все эти проявления относительно малоинтересны, за исключением сцементированных и измененных россыпей (Витватерс-Ранд). В тех случаях, когда изучению подвергаются рыхлые массы, с ними следует обращаться как с продуктами обогащения.
Процессы накопления химически измененного материала
Поскольку наличие только чисто механического разрушения, без одновременного участия химического разложения, маловероятно, особенно важны преобладающие химические изменения. При этом возможны многочисленные варианты, которые в свою очередь можно разделить на группы.
Химическое разложение определяется вхождением гидратной и коллоидной воды, углекислоты, нитратов и др. без заметного выноса. Из обычных пород образуются «почвы». Изучение их является предметом особой науки — почвоведения.
Выветривание происходит также с поглощением воды и т. д. и с образованием коллоидов, но часть образующихся соединений крайне трудно растворима в воде, а другие легко растворимы и уносятся. Оставшаяся часть может образовать весьма важные «остаточные месторождения». Сюда относятся большей частью глины и каолины, тропические латериты, бокситы, железные руды типа Маяри (Mayaritypus) и никелевые руды типа Новой Каледонии, остаточные марганцевые руды, многие фосфатные и апатитовые месторождения.
Выпадение растворенных веществ на суше
Образующиеся при выветривании «растворимые» соединения имеют разную степень растворимости. Одни из них легко растворяются в чистой воде, другие — хуже, третьи приобретают транспортабельность только при наличии в растворе других веществ, будь то двойная соль или коллоид. Это обусловливает многообразие видов и мест выпадения. Совершенно различное место занимают воды, выпадающие в пустынных областях и тут же испаряющиеся, и те, которые доносят растворенные в них вещества до морей или внутренних бассейнов (озер).
Выпадение растворенных веществ
Воды пустынь (воды влажных областей, в конце концов, так или иначе, достигают океана), исключая периоды редких дождей, очень богаты растворенными солями и могут, кроме того, захватывать и уносить обычно нерастворимые соединения. Выпадение осадка может определяться различными факторами, например гидролитическим расщеплением, обменными реакциями, полным испарением воды, воздействием растительности и ее отмерших остатков. К числу образовавшихся таким образом проявлений относятся: Проявления тяжелых металлов в аридных «ваннах», среди них особенно залежи медной руды, приуроченные к красноцветным песчаникам, сходные проявления аргентита, месторождения ванадия и урана в пустынных песчаниках и др. Сюда же может относиться часть свинцово-цинковых руд в форме стяжений. Соляные отложения, возникшие на суше, такие, как выцветы селитры в Индии, а также, может быть, отчасти залежи селитры в Чили, многие залежи волокнистого гипса и др.
Выпадение растворенных веществ в морях или в озерах и болотах
Соли, попадающие в моря или большие озера, либо легко растворимы, либо содержатся в столь незначительной концентрации, что для их выпадения необходимы особые условия. В самом море, поэтому выпадение неорганических химических веществ незначительно, оно увеличивается и является причиной образования крупнейших соляных месторождений в лагунах, которые или постепенно полностью отделяются от открытого моря, или имеют временные притоки, или сохраняют слабые постоянные притоки. Во внутренних озерах пустынных областей выпадение неорганических химических осадков может достигать сравнительно значительных размеров, причем состав этих осадков более непостоянный, чем в тех случаях, когда мы имеем дело с океаническими соляными месторождениями. Примерами могут служить многообразные боратовые, содовые озера, а также озера с глауберовой солью.
Большее значение и гораздо большее многообразие форм имеют осадки, образовавшиеся под воздействием организмов. По природе своей они часто связаны с неорганическими химическими осадками и обломочными осадочными отложениями.
Самыми распространенными членами ряда являются морские известняки и доломиты, в образовании которых принимало участие бесчисленное множество животных и растительных групп. Сюда относятся также сложенные радиоляриями и губками кремниевые породы и морские фосфатные месторождения.
В промышленном отношении особенно важны морские залежи железных руд и весьма сходные с ними марганцевые руды. Они также почти никогда не представлены «чистыми» типами и поэтому, что вполне объяснимо их природой, рассматривались и классифицировались с различных точек зрения. В первую очередь следует упомянуть оолитовые руды, которые состоят из гидроокислов железа и силикатов железа, иногда из красной окиси железа, а при восстановительных условиях содержат также сидерит и бисульфиды железа или состоят только из последних; соответствующие оолиты марганцевой руды состоят почти всегда из «пиролюзита».