3.6.Катагенез

Стадия глубинного преобразования осадочных горных пород под влиянием повышенных температуры и давления и подземных минеральных вод.

Доминирующие процессы:

1. Физико-механические (уплотнение пород под нагрузкой вышележащих толщ, мощность которых может достигать 4 – 6 км);

2. Температурный режим у кровли зоны 30 – 50 градусов, у подошвы до 200 градусов;

3. Давление от первых 100 до 2 тыс. атм;

4. Длительность от сотен минут до 1,5 млр. лет.

На ранних стадиях (глубины 100 – 500 м) температуры возрастают до 100 градусов, пористость уменьшается до 40 %, гидростатическое давление переходит в геостатическое, происходит отжатие воды, за счет чего возникает огромное количество воды в глубинных частях атмосферы, переход кубической укладки зерен в тетраэдрическую, интерпарация (внедрение одних зерен в другие), происходит растворение, карозия, синтез новых минералов, глинизация силикатов.

Глубинный катагенез: последующее уплотнение, обжатие частичек «некомпетентных» вокруг компетентных зерен. Поровое пространство почти полностью заполняется цементом и сближением кварцевыхзерен, часть вещества еще не перекристализуется, почти полностью удаляется вода, разрываються связи между минеральным органическим веществом. В начале позднего катагенеза образуется максимальное количество жидких углеводородов, глубины 3,5 – 5 км. Образуются угли, антрациты, газовыделение.

3.7.Метагенез.

Метаморфизвция осадочных горных пород при высоких температурах и давлении, преддверие метаморфизма. Зона глинистых сланцев, филлиты, кварциты, мраморфизованные известняки при температуре 200 – 374 градусов и давлении 4000 атм. Глубина 6-8 до 15 – 20 км.

Процессы:

1. Физико-химические

2. Химические

Происходит перекрестализация глинистых пород и образование глинистых сланцев. Начало метаморфизма приурочено к полной перекристаллизации всех пород, включая и обломочные. Гидрослюды исчезают, глинистые переходят в тальк. Меняются текстуры, наблюдается кливаж – чаще всего не совпадает по слоистости. Кремневые породы переходят в микрокварциты.

3.8.Стадиальный анализ.

Важный метод геоструктурного и геотектонического, а также историко-геологического анализа. Одновременно по стадиям изменения разных групп осадочных пород - седиментитов - улавливается раннее проявление интрузивного магматизма и закладываются основы понимания глубинного метаморфизма. Главнейшая историко-геологическая и термодинамическая граница проходит в подошве зоны сингенеза, открытой для энергетического и вещественного обмена со средой осадкообразования - наддонной водой, атмосферой и биосферой. Эта граница - геохимический барьер является кровлей зоны диагенеза, с которого начинается прогрессивное однонаправленное преобразование осадков по эндогенному типу. Общими чертами всех этих стадий и зон являются существенная термодинамическая закрытость системы и механическая уравновешенность осадков и пород, а также геологическое время медленно текущих процессов, из которых вверху доминируют биохимические (диагенез), ниже - физико-механические (катагенез) и физико-химические (катагенез). По мере погружения слои и породы все больше реагируют коллективно, как толщи и крупные массы, как бы растворяясь в формирующихся слоях земной коры.

Стадиальный анализ дает большой материал для более общего геологического генетического анализа: восстановления тектонического режима, интенсивности теплового потока и влияния скрытых интрузивных очагов, для палеогидрогеологического анализа, т.е. для определения состава подземных вод на разных стадиях жизни стратисферы. Очень много дает стадиальный анализ для понимания происхождения ряда полезных ископаемых - медных, полиметаллических, урановых и других руд, монтмориллонитовых и других глин, цеолитов, магнезитов, доломитов, флюоритов и др