65.Процессы диагенеза осадков и формирования осадочных горныхпород.

Диагенез осадков. Диагенез (греч. диагенезис — перерожде­ние)— это совокупность геологических процессов преобразования рыхлого осадка в осадочную породу. В стадию диагенеза происхо­дит уплотнение осадка, уменьшение его влажности, разложение одних минералов и образование других. Перераспределение ве­щества в осадке уравновешивает его многокомпонентную систему. Изменения происходят под покровом более молодых отложений в условиях температур и давлений верхней зоны земной коры и длятся тысячи и миллионы лет.

Уплотнение происходит под тяжестью вышележащих отложе­ний и сопровождается потерей воды. В результате пески могут превратиться в песчаники, глинистые илы — в глину, скопления известковых раковин морских животных — в известняк-ракушеч­ник и т. д. Потеря воды осадком, или дегидратация, нередко со­провождается выносом легкорастворимых соединений. Растворе­нию подвергаются углекислые и сернокислые соли кальция (гипс, арагонит, кальцит), иногда соединения кремния (опал) и др. Вынос из минеральной массы осадка отдельных соединений назы­вается выщелачиванием. Выщелачивание вызывает образование в породе мелких пустот или каверн. Кавернозность нередко наблю­дается в карбонатных породах, доломитах, известняках. Впоследст­вии пустоты заполняются другим минеральным веществом. Так, в породе могут появиться включения пирита, халькопирита или других минералов. В тех участках осадка, где создается повышен­ная концентрация фосфора, серы, железа, кремния, образуются кремнистые, железистые или фосфоритовые конкреции.

Характер химических преобразований осадков во многом опре­деляется окружающей средой. Среда может быть окислительной или восстановительной. В присутствии свободного кислорода закисные соединения железа и марганца переходят в соединения окисные. Так, сидерит Fe[CO₃], окисляясь, переходит в лимонит Fe₂0₃-nH₂0. В присутствии органического вещества в осадке соз­дается восстановительная среда. Бактерии, разлагая органическое вещество и углеводороды, способствуют выделению из них угле­кислоты и сероводорода. Химические реакции С0₂ и H₂S с мине­ралами приводят к образованию карбонатных соединений и суль­фидов (доломит, сидерит, пирит).

При химическом замещении одного вещества другим образу­ются псевдоморфозы (греч. псевдос — ложь, морфосис — образо­вание). Замещению могут подвергаться минералы, скелетные остатки животных и растений. Так, при окислении пирита его ку­бические кристаллы замещаются лимонитом (псевдоморфоза лимонита по пириту). При замещении растительных тканей де­ревьев кварцем (пиритом) происходит их окремнение (окаменев­шие деревья). Известковые раковины морских животных замеща­ются фосфоритом. Минеральные растворы, содержащие соединения кремния и железа, могут вызвать окремнение -или ожелезнение осадка. При этом повышается твердость, изменяется цвет осадка.

Диффузионное перемещение влаги, проникновение в зону диа­генеза минерализованных вод иногда вызывают цементацию осадка, при которой все поры заполняются кристаллизующимися из растворов минеральным веществом. В процессе цементации пески превращаются в песчаники, галечники — в конгломераты,, щебенка —в брекчию. Состав цемента нередко определяет назва­ние породы. Так, песчаники, сцементированные соединениями же­леза, называют железистыми, глиной — глинистыми, кальцитом — карбонатными.

При глубоком диагенезе карбонатных илов в уплотненной их массе под воздействием окружающего давления и температуры могут развиваться процессы перекристаллизации, которые приво­дят к замещению мелких зернышек минералов крупными кристал­лическими зернами. В результате перекристаллизации плотные известняки или доломиты превращаются в кристаллически-зерни­стые породы.

Степень изменения осадков в процессе диагенеза зависит от длительности воздействия на него внешних факторов и характера окружающей среды. Как условия образования осадка, так и про­цессы диагенеза накладывают отпечаток на облик осадочной гор­ной породы, ее минеральный состав, структуру, текстуру. По обли­ку осадков или осадочной горной породы можно восстановить физико-географическую обстановку условий его образования.