Понятия о диагенезе, катагенезе, метагенезе и гипергенезе

ПОНЯТИЯ О ДИАГЕНЕЗЕ, КАТАГЕНЕЗЕ, МЕТАГЕНЕЗЕ И ГИПЕРГЕНЕЗЕ

Диагенез морских осадков. Современное осадконакопление в морских водоемах дает возможность установить, как протекали эти процессы в геологическом прошлом. (Вспомним метод актуализма Чарльза Лайеля).

Осадочные горные породы, слагающие наружную часть земной коры, представляют собой преимущественно осадки древних морей, которые претерпели значительные изменения во времени. Иловые осадки морских водоемов всегда рыхлые. Превращение их в плотные горные породы (литификация – окаменение) происходит в результате сложного и длительного процесса называемого диагенезом (от греческого «диа» – через, «генезис» – происхождение), т.е. перерождение осадка в осадочную горную породу. Диагенез выражается в уплотнении осадка и преобразовании его минерального вещества.

Первичный морской осадок в большинстве случаев представляет собой многокомпонентную систему, обогащенную микроорганизмами. В нее входят иловые частицы, химически осажденные соединения, органические вещества, остаточные воды (иловые растворы), т.е. это разнородная смесь.

Н.М. Страхов важнейшими условиями преобразования осадков в горные породы считал следующие:

1) высокая влажность, которая меняется в соответствии с различным составом осадка;

2) обилие бактерий в самой верхней части осадка;

3) иловые растворы, пропитывающие осадок (заполняющие поры), их минерализация выше, чем общая минерализация морей;

4) окислительно-восстановительный потенциал, т.е. то или иное условие, определяющее сложные химические реакции, растворение неустойчивых соединений и образование новых минералов.

Большое скопление органического вещества в осадке вызывает дефицит кислорода, появление углекислоты и сероводорода, т.е. создает восстановительные условия среды. Увеличение или уменьшение кислорода особенно сказывается на железистых соединениях. В окислительной среде образуются оксиды и гидроксиды железа, например, лимонит (Fe2 O3. H2 O), в нейтральной и слабовосстановительной - сидерит (FeCO3 ), в восстановительной в осадках, обогащенных органическим веществом , пирит - FeS2.

В процессе диагенеза осадка формируются разнообразные конкреции, сростки или стяжения различной формы и размера от долей мм до нескольких м в диаметре. По составу они бывают опаловыми, халцедоновыми, кварцевыми, железистыми, фосфатными, пиритовыми, гипсовыми. Если на внутренних стенках пустот в горной породе нарастают правильные кристаллы, а в центре остается пустота, то эти образования называются жеодами, Если новый минерал химически замещая другой минерал сохраняет его форму, то это образование называется псевдоморфозой (например, псевдоморфоза лимонита по пириту, фосфорита по раковинам аммонитов и т.д.).

Перераспределение отдельных веществ в процессе диагенеза приводит к промышленным накоплениям полезных ископаемых, например, осадочных сидеритовых руд, скоплениям желваков фосфорита, иногда в восстановительной обстановке самородной серы (при участии анаэробных бактерий).

Длительные процессы взаимодействия разнородных частиц осадка друг с другом и со средой, а также (всё увеличивающееся со временем) давление приводит к общему уплотнению – литификации осадка. В уплотнении осадка имеют большое значение цементация и перекристаллизация. Цементирующие вещества могут образовываться различным способом. Они могут быть сингенетическими, т.е.накапливаться одновременно с образованием осадка и эпигенетическими, т.е. возникающими 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