1.9.4.Процессы диагенеза

На оглавление

Диагенез (греч. "диагенезис") - перерождение, происходит вследс­твие следующих процессов. Под влиянием сил гравитации по мере накопле­ния осадков происходит их уплотнение, что приводит к активному взаимо­действию составляющих их компонентов друг с другом, а также с поровыми водами и средой их накопления.

Под тяжестью вышележащих осадков в ниж­них слоях происходит выжимание поровой воды - обезвоживание.

Отдельные компоненты осадка при заполнении порового пространства связываются между собой - цементация. В качестве цемента встречаются кремнезем, оксиды железа, карбонаты, фосфаты и др. Уплотнение, или уменьшение объема, обусловлено в основном вышележащими осадками и происходит в ре­зультате перекристаллизации, обезвоживания и цементации осадочного ве­щества.

В конечном итоге диагенеза рыхлые осадки превращаются в твер­дую, окаменевшую горную породу. Например, пески преобразуются в песчаники, терри­генные илы - в глины, солевая рапа - в каменную соль, карбонатные илы - в известняки и т.д.

1.9.5.Осадочные горные породы

На оглавление

Осадочные горные породы образуются в результате осаждения минеральных и органических веществ в водной или воздушной среде в ходе экзогенных процессов. По способу образования минерального вещества оса­дочные породы делятся на

• обломочные, состоящие из обломков мине­ралов и горных пород;

• органогенные – в основе которых находятся твердые части организмов и продуктов их жизнедеятельности;

• хемогенные, представленные минералами, сформировавшимися химичес­ким путем.

Между этими группами осадочных пород нет четких гра­ниц, поэтому часто встречаются породы смешанного происхождения. Особенно часто это наблюдается среди органогенных и хемогенных (группа хемогенно-органогенные породы).Хемогенные и органогенные породы классифицируются по химичес­кому составу, поэтому целесообразно их рассматривать совместно, наиболее распространенными из них являются карбонатные: известняки, доломи­ты, мергели.

Известняки - мономинеральные породы, состоящие из кальцита СаСОз. Они могут иметь хемогенное и органогенное происхождение. Хемогенные известняки подразделяются на разновидности в зависимости от их внешне­го облика. Они могут быть кристаллическими, скрытокристаллическими,

1.9.5.1. Диагностические признаки осадочных горных пород.

На оглавление

Главными признаками, определяющими осадочные породы, являются состав осадка, степень диагенеза, цвет, текстура, структура, по­ристость и плотность. Состав осадка зависит от способа его образования: это могут быть обломки горных пород и минералов, органогенное вещество или продукты химических реакций. В соответствии с этим породу относят к обломочной, органогенной, хемогенной или смешанного состава.

Степень диагенеза - признак, который показывает, какие изменения произошли в осадке после его образования в процессе превращения в горную породу. Иногда видимых признаков диагенеза нет: например, встречаются пески, которые, образовавшись миллионы лет назад, не преобразовались в литофицированную породу, а так и остались несцементированными песками. В таком случае осадок считается горной породой, если он перекрыт сверху более молодыми отложениями. Оставаясь на поверхности, он сохраняет название осадка, даже если окружающие условия изменились, например, морские условия сменились континентальными. Диагенез связан с обезвоживанием (дегидраратацией) осадка, перекристаллизацией, ста­рением коллоидов и др. Образование цемента в обломочных породах - один из мощных факторов диагенеза. Чаще всего цемент бывает глинистый, кремнистый или железистый, состоящий из оксида железа.

Цвет породы не относится к главным диагностическим призна­кам, но часто может способствовать ее определению. Окраска осадочных пород включает все известные цвета и оттенки. Ее появление зависит от многих причин, главными из которых является окраска обломков и минералов, слагающих породу, а также цвет цемента. Так, белыми или светлоокрашенными бывают породы, содержащие карбонаты, сульфаты, галоиды, кремнистое вещество или кварц; железистый цемент придает породе различные оттенки коричневого цвета; зеленый цвет связан с окраской зерен глауконита, хлоритов и т.п.

Текстура осадочных пород - расположение зерен в породе - полнее всего изучается в обнажении, менее полно – в керне буровых скважин и в образцах. Текстура определяет многие физические свойства породы - проницаемость, крепость, раскалываемость и т.д.

Текстуры осадочных и вулканических пород подразделяются на поверхностные, присущие поверхностям напластования и объемные, слагающие весь объем породы.

Для учебных целей важнее изучение именно объемных текстур, которые можно наблюдать в камеральных условиях в отдельно взятых образцах.

В земной коре наиболее часто встречаются слоистые текстуры, когда породе четко различаются слои: полосчатые, когда слои различаются и по цвету; массивные, когда нельзя установить закономерности в положении составных частей; пятнистые, когда отдельные составные части породы образуют обособления в виде пятен.

На рис. 1.135. показано типичное залегание осадочных пород.

Структура во многом зависит от принадлежности породы к той или иной генетической группе. Так, структуры обломочных пород - обломочные, различаются по форме и размерам обломков частиц размером более 0,01 мм, прежде существовавших пород.

Рис. 1.135. Типичное залегание осадочных пород

Тонкообломочные - пелитовые структуры характерны для глинистых или пелитовых пород (греч.пелёс - глина), состоящих из частиц размером менее 0,01 мм (глина, мергель).

Хемогенные породы часто имеют кристаллические разнозернистые структуры. Кристаллы минералов могут визуально наблюдаться в породе (каменная соль, гипс). При скрытокристаллической структуре - афонитовой кристаллы минералов в породе просматриваются только под микроскопом (мел).

Некоторые породы (кремень) имеют аморфную структуру.

В органогенных породах - либо органогенные структуры, если порода состоит из целых раковин или других остатков скелетов, либо детритусовые (лат.детритус - перетертый), когда остатки организмов оказываются перетертыми или раздробленными.

Пористость является характерным признаком для многих осадочных пород. Она оценивается по размеру пор, их количеству и способу образова­ния.

Плотность. Определение плотности, даже сделанное приблизительно, может облегчить диагностику: например, внешне похожие гипс и ангидрит легко различить по этому признаку; плотность этих минералов соответственно 2400 и 2900 кг/м³.

Слоистость свойственна большинству осадочных пород. Она чрезвычайно разнообразна. Для диагностики осадочных горных пород сло­истость малопригодна, так как тип слоистости практически не связан с составом породы.