Вопрос 3. Ранний диагенез карбонатных отложений в морской и метеорной областях. Понятие о хард-граундах.

Р анний диагенез идет в приповерхностных условиях (при атмосферных Т и Р). В результате падения уровня моря, тектонического поднятия или отступания береговой линии морские карбонатные отложения могут быть выведены на дневную поверхность и испытывать диагенез. Процессы в данных условиях идут быстро. Они хорошо изучены.

В метеорной области выделяют вадозную (где действуют атмосферные осадки) и фреатическую (ниже заркала грунтовых вод) зоны.

В вадозной зоне воды практически нет, в фреатической – есть. Вода пресная.

Исследователь Ланд при изучении известняков Бермудских островов обнаружил:

1. образования арагонита (Ar) и высокомагнезиального Ct.

2. формирование частично литифицированных известняков (с каёмкой низкомагнезиального кальцита). В вадозной зоне выпадение Ct идёт из-за дегазации воздуха по капиллярам.

3. изменение биогенных частиц, связанных с переходом высокоMg в низкоMg Ct (полное перераспределение всех ионов кристаллической решётки).

4. локальное растворение Ar и переотложение карбоната в низкоMg кальцитовый цемент, а также кальцитизация арагонитовых раковин.

5. образование полностью литифицированной породы. Пористость около 20%, время – сотни и первые тыс. лет. Следовательно, субаэральный процесс (растворение и переотложение неустойчивых карбонатных минералов) идёт быстро. Эффект кальцитизации и развитие микрита.

В вадозной зоне идёт кальцитизация и образование микрита (корка – “калича” в несколько см). В результате микрит может доминировать над обломками. Возможно присутствие вадозных эпизолитов с диаметром до 10 см.

В фреатической зоне пространство заполнено водой, поэтому процессы цементации идут быстрее, а кристаллы Ct крупнее, чем в вадозной зоне. На границе Ar и низкоMg Ct образуется переходная зона, идёт диффундирование и образование мозаичного низкоMg Ct. Характерно образование кавернозных известняков (каверны растворения).

В морской области: “beach-rocks” – карбонатные корки, залегают в виде пластов непосредственно под поверхностью осадка или в форме частично размытых масс на поверхности, участки неправильной формы литифицированных карбонатных осадков песчаной и гравийной размерности. Под слоем осадка возникает застойная зона, где отдельные зерна начинают обрастать высокомагнез. кальцитом или арагонитом за счет дегазации порового пространства и разложения первичного вещества.

“Hard-ground” – поверхности твёрдого дна. Первоначально обнаружены в Персидском заливе, также встречаются на Багамах. Вверху твёрдая корка, внизу – рыхлые осадки. Толщина корки от 5 см до 10 м. В момент отсутствия существенного привноса осадков идёт смешение вод и выпадение цемента. Может быть интенсивная микритизация оолитов. Большую роль играют сине-зелёные водоросли, создающие благоприятную обстановку для выпадения цемента. “Поверхности твёрдого дна при штормах приводят к образованию интракластов, которые могут переноситься на значительные расстояния. Цементация может происходить и в пределах коралловых рифов, так как живые постройки всё время при росте смещаются вверх, и в нижних частях полости могут заполняться цементом.

Может иметь место и глубинный диагенез, где большую роль играет органическое в-во.

Билет 11