Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
В процессе диагенеза осадка формируются разнообразные
конкреции — сростки, или стяжения, различной формы. По соста-еу они бывают опаловые, халцедоновые, кварцевые, железистые, фосфатные, пиритовые. Имеет место и явление метасоматоза — замещение одних минералов другими в результате действия раствора. Так, СаСОз известковых раковин может быть замещен P2Os, ш образуются конкреции фосфорита. Если новый минерал, химически замещая другой минерал, сохраняет его форму, такое Образование называется псевдоморфозой (греч. «псевдос» — ложь, «морфес»—форма). Известны псевдоморфозы бурого железняка по кристаллам пирита, фосфорита по раковинам аммонита и др.
Длительные процессы взаимодействия разнообразных частиц осадка друг с другом и со средой, а также все увеличивающееся со временем давление приводят в конце концов к общему уплотнению и окаменению (литификации) осадка. В уплотнении осадка большое значение имеют цементация и перекристаллизация. Цементирующие вещества могут образовываться различным способом: сингенетически — одновременно с образованием осадка и эпигенетически — при последующем изменении осадка. В качестве цементирующих веществ обычно выступают кремнезем в различных модификациях (кварц, опал, халцедон), окислы железа, карбонаты, фосфаты и др. Они заполняют поры между отдельными частицами осадка. Характер цементирующего вещества часто отражается в названии породы: железистый песчаник, известко-вистый песчаник и т. п., но при отсутствии соответствующих условий цементация может и не происходить. Пример—достаточно мощные слои несцементированных песков в различных по возрасту отложениях.
Перекристаллизации особенно подвержены иловые отложения органогенного и химического происхождения, главным образом карбонатные и кремнистые. Быстрее всего перекристаллизация происходит в однородных мелкозернистых осадках и при большой растворимости слагающих их минералов. Пример — коралловые рифы, где органическая основа преобразуется в кристаллический известняк.
Таким образом, диагенез—,весьма сложный и длительный процесс, имеющий чрезвычайно важное значение в формировании осадочных горных пород и ряда полезных ископаемых. Все процессы диагенеза протекают одновременно, но относительное значение каждого из них меняется во времени. В верхних частях осадка происходят процессы растворения, образования новых диагенетических минералов, ниже — перераспределение вещества в осадках с образованием цемента и конкреций, а еще ниже — уплотнение и перекристаллизация. По мере накопления новых осадков физико-химические условия меняются и, следовательно, меняется и характер процессов диагенеза в данной порции осадка. Всю совокупность процессов образования осадков (седимен-тогенез) и осадочных горных пород (диагенез) Н. М. Страхов предложил называть литогенезом (греч. «литое» — камень). Его изучает наука литология.
Последиагенетические изменения осадочных пород. Осадочные горные породы, сформированные в процессе диагенеза из рыхлых осадков, в последующем подвергаются дальнейшим изменениям. Важнейшими причинами, определяющими направленность, характер и степень этих изменений, являются движения земной коры, вызывающие погружение горных пород на глубину или поднятие их к поверхности. Когда горные породы оказываются на большой глубине, они изменяются в результате повышения температуры и давления. Чем больше погружение, тем больше возрастают давление и температура, а следовательно, и степень изменения осадочных пород. В этих условиях происходит
значительное уплотнение пород. Ha-,„ , , ибольшей способностью уплотнять-
полна» пор^?^(%\) )ц ся отличаются глины, имеющие шш 230 2Ю 190 170 150 наибольшее распространение среди 1,в у ~Щ ~щ щГцг fai осадочных пород. В зависимости от * і і і і і I I I м іглубины в глинах намечаются 4 Ж" мм стадии уплотнения (по Н. Б. Вас-
11)5 _ соевичу), приводящие к значитель-
ному уменьшению пористости
ъЪ? - / Рис. 11.19. Диаграмма изменения пористости
Jf-/ и объемного веса глин в зависимости от
І
-} глубины их погружения (по Н. Б. Вассо-
* A-I І і і і і і , , і і , евичу):
17001000 ООО 600 400 200 О 1 ~ стаДия весьма сильно затруднен-
Добление кцсмг ного Уплотнения; 2 — стадия сильно за-
, _ ' трудненного уплотнения; 3 — стадия за-
U С* Щ$ J ,..-1л трудненного уплотнения; 4 — стадия отно-
1-' к-1 «ї—>—I сительно свободного уплотнения
(рис. 11.19): 1) относительно свободного уплотнения, сопровождающегося выделением свободной (подвижной) воды; 2) затрудненного уплотнения, во время которого отжимается рыхлосвязанная вода; 3) сильно затрудненного уплотнения, когда частично удаляется прочносвязанная вода; 4) весьма сильно затрудненного уплотнения (консолидация—глины переходят в аргиллиты). Пористость глин изменяется от начальной (40—50%) до 5% и меньше в стадию весьма сильно затрудненного уплотнения. Такой процесс изменения осадочных горных пород, проходящий уже вне зоны диагенеза, но еще не достигший зоны метаморфизма, при относительно повышенных температурах и давлениях и наличии минерализованных подземных вод назвівают (по Н. іМ. Страхову и Н. Б. Вассоевичу) катагенезом (греч. «ката» — вниз).
