Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
Известковые панцири, известные под названием твердого дна, широко образуются под водой, чему способствуют быстрое твердение известкового ила, действие морской воды и биоса. Все это интенсифицируется при перерывах осадконакопле-чия, весьма обычных и под водой. Через верхний слой осадка (0,2—0,5 м и больше) происходит интенсивный, обмен с над-донной водой веществом и энергией, особенно под влиянием бактериального и более высокоорганизованного биоса, осадки гомогенизируются, пронизываются все расширяющимися вертикальными каналами, твердеют, перекристаллизовываются, цементируются и в результате возникает совсем новое геологичес-
кое образование — панцирь. Он бывает и доломитовым и сиде-ритовым. Мощность панцирей от 5—10 см до 1 —1,5 м.
Элювиальными, а именно физическим элювием — развалами каменистыми, т. е. своего рода руинами, являются многие конглобрекчиевые и брекчиевые известняки как на суше, особенно в карстовых районах, так и под водой. К механическому элювию — горизонтам конденсации, или перлювию, — относятся известняки и сидериты, а также некоторые марганцевые породы, образующиеся при перемывании незатвердевших осадков и пород, в которых успели образоваться карбонатные конкреции или даже оолиты и пизолиты. Как более крупные, они остаются на месте и сгружаются, т. е. конденсируются.
Как сингенетические метасоматиты, т. е. как химический элювий, возникают многие микрозернистые доломиты, образующиеся при доломитизации известкового ила за счет иона магния наддонной и иловой воды в условиях свободного обмена, т. е. при открытости системы (Кротов, 1925; Ноинский, 1913; Осипова, 1956; Татарский, 1939; Теодорович, 1955, 1958; Хво-рова, 1956; Bathurst, 1971; Fairbridge, 1957). Этот процесс идет в оз. Балхаш (Сапожников, 1951; Страхов, 1960—1962), в других водоемах континентов и прибрежной зоны моря и был широко распространен в геологическом прошлом. В одних случаях он, вероятно, шел по уравнению Гайдингера — за счет сульфата магния морской воды: 2CaCO3 +MgSO4+2H2O=» =CaMg (CO3) +CaSO4 •2H2O. Признаком этого процесса является сонахождение, или парагенез, доломита с гипсом, что и наблюдается в толщах с солями, т. е. в отложениях выпаривающихся аридных водоемов (Янатьева, 1956). В оз. Балхаш, однако, доломит образуется при пониженной солености наддонной воды, но при высоком щелочном резерве и достаточном содержании ионов Mg. В иловых водах щелочной резерв и содержание ионов Mg еще больше возрастают, что и приводит к синтезу доломитов за счет известкового ила. Однако чистого доломита здесь все-таки не получается (образуются сильнодоло-митизированные известковые илы), но в нижнем палеозое и особенно в докембрии таким способом могли возникать мощные толщи (см. 7.7.3). Этот механизм осуществляется и при фильтрации лагунных вод с повышенной соленостью через известковые осадки баров, отделяющих полуизолированные лагуны от моря.
Последний способ, вероятно, применим к сингенетичной доломитизации рифов, например древние рифы атолла Фунафути (Петтиджон, 1981, с. 464), которые почти всегда пятнисто- или крапчато-доломитистые и часто замещены доломитом нацело. Многие из этих рифов действительно располагались на границе лагуны и моря. Но доломитизированы рифы и не связанные с лагунами. Для них необходимо привлекать другой источник магния и иную модель доломитизации. В стратисфере происхо-
дит и противоположный процесс — раздоломичивание (Татарский, 1953; и др.), например вадозными водами.
Доломиты постдиагенетичного замещения широко распространены в докембрии, палеозое и мезозое, и их не всегда можно отличить от доломитов сингенетичного замещения (Постсе-диментационные..., 1980). Последние, обычно плотные и микритовые, что свидетельствует о замещении еще жидкого ила. Важным признаком служит выдержанность тонких слоев доломита на площади. Но уже в апорифовых сингенетических доломитах эти признаки не выражены или нерезки, и мы видим разнозернистую, часто довольно крупнозернистую породу, какую обычно считают типичной для катагенетического замещения. Отличия остаются во многом неясными и требуют дальнейшего изучения. Однако априори их можно в какой-то мере предвидеть на основании условий замещения: высокомагнезиальные подземные воды, повышенная температура, проницаемость известняков за счет их первичной пористости и крупной зернистости и геологическое время. Медленность процесса доломитизации выражается в идиоморфных (или эвгедральных) кристаллах доломита размером до 1 мм, часто имеющих зональное строение. Некоторые зоны — реликтовые кальцитовые, что хорошо устанавливается окрашиванием.
Реликтовые и теневые структуры (оолитовые, раковинные, биогермные, кластитовые и др.), появление кавернозности, контроль замещения трещиноватостью, пересечение стратиграфических границ и границ не только карбонатных, но и силикатных (глауконита и др.) зерен, разнозернистость, довольно крупнозернистые структуры — признаки катагенетического замещения. Распространено мнение, что при полном замещении твердого (непористого) известняка доломитом объем вещества уменьшается на 12%, что и объясняет появление каверн. Другие объясняют каверны выщелачиванием не полностью доло-митизированных кальцитовых участков. Во всяком случае геолог может руководствоваться твердо установленным эмпирическим фактом: доломиты, особенно крупнозернистые, более пористые, чем переслаивающиеся с ними известняки, и поэтому чаще нефтегазоносны.
