178 Глава 7 С увеличением времени контакта изменение состава воды на диаграмме долж- но идти по диагонали через границу каолинит — смектит. При дальнейшем из- менении состава образуется смектит, а не каолинит. Детальное количествен- ное описание этой модели применительно к выветриванию пород дали Фриц [ 114] и Фриц и Тарди [ 115]. Состав вод источников Съерра-Невады, изучавшийся Фетом и др. [110] и Гаррелсом и Маккензи [ 124], по-видимому, хорошо согласуется с предска- занным. Приведенные выше рассуждения, основанные на балансе масс, пока- зали, что краткое взаимодействие, отражением которого являются временные источники, приводит к образованию одного каолинита, тогда как более про - должительное взаимодействие, нашедшее отражение в постоянных источниках, завершается образованием как каолинита, так и смектита. Гаррелс и Маккен- зи проверили гипотезу о контролирующей роли равновесия, рассмотрев реак- цию ; + ЗСа 33 6751 зз0о(ОН) „+ 2 Н + ТНО = смектит (Са -бейделлит) = ТА! 50 „(ОН) ‚ + Са * + 8510 каслинит 2 (водн)? ДЛля КОТОРОЙ показателем состояния является отношение 8 а + а, Са 2 530 о- ? * и Н Воды, находящиеся в разновесии с каолинитом и смектитом, должны обладать постоянной величиной этого отношения, равной константе равновесия. Воды, насыщенные относительно каолинита, но не насыщенные относительно смек- тита, должны иметь меньшую величину этого отношения, чем константа рав- новесия. Истинные значения величины отношения для вод источников Съерра- Невады показаны на рис. 7.9. Если бы единственным процессом в закрытой системе (с постоянной 5 С02) был процесс изменения до каолинита, то `точ-‹ ки располагались бы вдоль линии АВС. Если бы равновесие поддерживалось одновременно с каолинитом и смектитом (когда смектит устойчив), то точ- ки располагались бы вдоль линии АВО. Разброс точек на рис. 7.9 довольно значителен. Гаррелс и Маккензи пришли к следующему заключению. Несмотря на разброс, ясно, что временные источники преобразуют поле- вой шпат преимущественно в каолинит и что многие постоянные источники (хотя они эволюционируют в сторону образования каолинита) имеют состав, свидетельствующий о задержке эволюции в указанном направлении и о воз- можности контроля на основе равновесия с обеими фазами.